前言

企业面临具有挑战性的环境，常常需要对业务和交付方式进行重构，以应对来自政策变化、商业模式变革、市场竞争等方面的强烈冲击。供应链网络架构是企业在做出重大战略调整时首先要确定的内容，它几乎支撑了供应链交付的所有运营业务。供应链网络的实体表现形式是物流网络，因此供应链网络设计与优化涉及企业大量基础设施资源的配置，对企业投资收益有重要影响，所以这项工作具有很强的战略导向性。

通过多次为企业提供这类咨询服务，我发现绝大多数企业还把供应链网络设计与优化作为一次性交付的咨询项目，有一些普遍但很重要的问题还未被充分重视。

首先，一次性交付方案难以应对未来发展的不确定性。大部分供应链网络设计与优化项目会在企业业务重组或战略架构发生重大调整时启动，常见的情况是项目研究过程与企业战略调整过程重合。供应链网络设计与优化工作会基于当时企业认为最可能的战略调整方向对未来做出预测。但在某些情形下，方案交付后不久，有时甚至是项目快结束时，企业最初认为最可能的发展方向已经被否定，或者企业对预测结果彻底动摇，这必将对未来的业务重点、业务范围和业务量产生根本性影响，方案形成的未来业务前提不复存在。那么方案应被继续执行，还是重新设计？这是让研究人员和企业都感到两难的问题。企业是否还有足够的经费预算投入新设计？短期研究成果如何才能覆盖更长时间的不确定性而依然具有价值？这些问题都让人感到很棘手。

其次，企业还未充分认识到供应链网络设计与优化带来的持续经营价值。如前所述，大部分企业还把供应链网络设计与优化的价值定位在基础设施投资层面，对供应链网络为运营过程中产品流分配带来的盈利价值理解不足。企业并未充分意识到供应链网络设计与优化是一个系统动态过程，所以在这方面的研究投入大多是散点式的，看似进行了不少项目，但这些项目难以整合为一个能持续改进的、有价值的系统分析平台。而那些意识到供应链设计与优化的重要性的企业，会投入大量资金、人员和时间，持续开发自己的供应链优化平台，从而为各种不确定性提供快速优化决策方案。这本书提到的顺丰为一家医药企业制定产品流分配方案的案例就是这类供应链优化平台快速决策功能的应用之一。

最后，我国供应链优化专业人才极度匮乏。供应链优化包括库存优化、网络优化、运输优化等，无论进行哪种优化，相关人员都不仅需要深入理解供应链运营过程和逻辑原理，还需要理解优化模型算法设计原理，这样才能建立一个有效的供应链优化模型。但现实是，具有丰富供应链运营经验的人大都不懂优化模型算法，熟悉优化模型算法的研究人员大多不了解供应链运营逻辑，常常给出很多与现实相差甚远的模型假设，目的是让算法更容易得出结果。这就如同两个想要合作的人云山雾罩式地交谈，各自沉迷于自己的故事，又理解不了对方的故事。我们迫切需要一个能听懂双方故事，并能将二者的结合点清晰描述的人，他还能将结合点准确嵌入双方故事框架中各自能理解的部分，然后双方在此基础上书写共同故事。这类人凤毛麟角，过去需要在长时间的工作实践里逐步培养和锻炼出来。可如今供应链变革无处不在，对这类人才的需求越来越大，市场已经不能长时间静待花开，而是迫切需要快速培养供应链优化人才。

作为长期从事企业供应链规划工作的专业咨询人员和高校教师，我感到非常有必要为此做一些工作，把供应链设计与优化的系统化思想与方法教授给学生和迫切需要掌握这些知识的从业人员。2018年，LLamasoft 智模软件公司（2020年被Coupa公司收购）因在中国的业务受到供应链建模工程师无处寻觅的困扰，决定授权北京络捷斯特科技发展股份有限公司（以下简称“北京络捷斯特公司”）以LLamasoft 智模软件为学习工具在教育端开展供应链建模工程师培养工作。我有幸全程参与了这项工作，负责将完全在企业端应用的Supply Chain Guru软件转化为可以被广大高校学生学习的课程。以前对于复杂供应链问题，学生缺乏系统优化平台检验自己提出的解决方案的可行性，从而很难获得对解决方案有价值的反馈，在全面理解供应链问题复杂性方面也没有有效工具。Supply Chain Guru作为全球第一款集供应链网络优化、库存优化和模拟仿真功能于一体的软件，提供了较为完整的供应链系统分析框架和分析工具，彻底打破了学生只能应用少量数据和方法对供应链进行研究的局限。

与其他优秀的商业级系统软件一样，昂贵的Supply Chain Guru也仅属于懂它的人。作为软件的使用者，我们可以看到软件的框架，但框架背后的逻辑和算法不可见。优秀的供应链建模工程师需要具有跨越现实与软件之间的巨大数字鸿沟的能力，而不是单纯将一些数据填入相应的软件输入模块，等着软件运算出结果。不难理解，不同水平的供应链优化工程师使用软件的效果差异巨大。为此，LLamasoft 智模软件公司、北京络捷斯特公司和我的研究团队一起开展了对该软件不同模块和不同参数的反复测试和研究工作，旨在探索软件背后搭建的系统逻辑。2019年6月，我们首次在北京交通大学物流工程专业综合实验中引入Supply Chain Guru的供应链网络优化模块，取得了良好效果，这也标志着供应链优化正式进入我国物流与供应链专业人才培养序列，拉开了我国供应链建模工程师培养的大幕。

2019年，美国供应链管理专业协会中国圆桌会主办了第一届全球供应链建模设计大赛，当时参赛的国内高校绝大多数还没有设立以供应链优化的规范体系和方法为主题的课程。随后我们团队和北京络捷斯特公司一起推出了供应链网络设计与优化、供应链库存优化课程，供全国高校相关专业学生学习。2022年，第二届全球供应链建模设计大赛中参赛的高校数量远超第一届，各支队伍均表现出对供应链优化过程和方法较为深入的理解，方案整体质量较高。特别值得一提的是，提供优秀方案的团队并非都来自国内一流高校，一些普通本科院校学生在认真学习了课程和案例模拟实验后展现出了非凡的能力，脱颖而出，这让我们感到十分欣慰。

除课程之外，大家非常盼望能有相应的学习和参考书籍，为此，我们将陆续出版供应链设计与优化方面的图书供更多读者学习。本书是系列图书的第一本，选择它作为第一本书的原因是相较于其他模块，供应链网络设计与优化更直观，更易于理解。我们从全球供应链建模设计大赛的选题上也能看出这种倾向，供应链网络设计与优化方向的参赛作品约占总参赛作品的70%。没有供应链网络设计与优化经验的读者，选择从这本书入门相对更容易。

供应链网络设计与优化涉及的场景非常多，也是理论界研究的热点，特别是供应链风险与日俱增，供应链网络安全和稳定性备受关注。不过，我们将本书定位于入门书，期望在做更深入和细致的研究之前，先建立供应链网络设计与优化的整体逻辑和方法框架。供应链优化方案如果仅仅在理论层面探索，就会失去应用价值和意义，构建优化方案的目的是指导实践并被实践检验。我们希望读者能够通过案例实践训练不断加深对供应链网络优化问题的认识，因此我们通过一系列场景设计由浅入深地解释优化思路和方法，针对每个场景均在实际项目的基础上编写了配套案例，这些案例均可用于实践训练。我们推荐读者采用边练边学的方法，先了解理论知识，然后通过训练获得感性认识。实践训练中一定会产生各种困惑，此时不要着急，回到理论知识，此前被忽略的部分在这时可能会变得格外清晰。完成基本训练后，爱思考的读者经常能看到案例的局限性，或提出更多可能的策略，或想探究案例本身的数据逻辑。如果读者能走到这一步，我们将感到十分欣慰，让本书帮助读者徐徐推开供应链网络设计与优化的大门，这正是我们希望看到的。章内的案例是为该章知识点量身定做的，很多前提和数据都将作为已知条件出现。然而实施一个真实的供应链网络设计与优化项目时，相关已知条件和假设均需要团队自己提炼，有些读者学习后的困惑可能就来源于此。本书专门安排了第4篇内容，就是针对这些困惑提供基础解答。这一篇内容没有专门案例，却又服务于所有案例，读者在学习的过程中可以根据需要随时翻阅。不过如果没有任何供应链网络设计与优化实践经验，或没有经历过一个完整的案例训练，不建议读者直接阅读这一篇。

供应链网络是高度地理化的，每一个方案都需要以可视化方式呈现。由于地图规范化要求较高，本书未使用标准地图，而是用抽象方式绘制供应链网络设计与优化方案可视化图，希望读者能够理解。本书各章的优化模型也是提示性的，其主要作用是建立场景条件与模型约束之间的联系，以提示读者场景变化对建模的影响。对任何一个优化项目，读者都应该根据项目特点和建模逻辑建立完整的优化模型，而不能直接照搬书中模型。本书采用的优化软件也不是供应链网络设计与优化能采用的唯一软件，我们鼓励有数理基础和编程能力的读者根据优化思想自己开发优化软件。

本书是集体智慧的结晶。在此要特别感谢北京络捷斯特公司副总经理苏兆河，正是他长期、持续、坚定地倡导供应链建模课程在全国高校落地；感谢供应链事业部原总监魏志宏、解决方案顾问李明和李蔼倩，他们在案例实操方面做了大量工作。还要感谢LLamasoft智模软件公司大中华区原总经理余立滔、原解决方案总监丁平前瞻性地将该软件引入教育界，为供应链优化人才培养提供了优秀的平台工具，至今已有几万名学生受益。非常感谢我的研究团队凭借严谨而卓有成效的工作，成功完成了供应链设计与优化系列课程的开发，他们的名字值得在这里闪耀：杨倩倩、赵祎、聂晓倩、彭婉莹、车葛格、任晓萌、韩宇翔、冯杨晴、何红、刁承平。感谢中物协（北京）物流工程设计院项目经理刘莉，她把一些来自企业实践的优化项目提炼成了更便于理解的案例。还要感谢北京交通大学物流工程专业的同学们，他们是供应链设计与优化课程的第一批参与者、改进者，他们刻苦好学的精神、扎实的专业基础、强烈的好奇心从一开始就为该课程奠定了高起点。最后要感谢人民邮电出版社的约稿和信任，特别感谢马霞编辑的耐心和督促。没有大家的帮助，本书很难问世。

期待读者反馈宝贵意见，让我们一起为中国供应链优化与发展贡献一点力量。读者交流邮箱：sc@cledi.org.cn。

秦璐

2023.10