第1篇 供应链网络设计与优化基础

第1章 供应链网络设计与优化概述

1.1 供应链网络设计与优化现实应用

供应链网络设计与优化是当今社会经济发展过程中一个非常普遍的问题，不仅广泛存在于企业经营领域，也存在于宏观区域产业规划中。目前中国处于加快构建现代供应链的新阶段，其中供应链网络是构建高效运转的供应链体系最基础的环节。新冠肺炎疫情向全世界展示了供应链网络的极端重要性，那些拥有结构良好的供应链网络的企业，如顺丰和京东，都展现了更可靠的服务能力。同样，在全球经济中，在疫情中唯一不能停摆的是物流体系，那些拥有更多物流枢纽的国家/地区，在物资供应中也显示出更强的控制力。因此，供应链网络设计与优化问题作为跨越战略层面和战术层面的基本问题，被越来越多的政府和企业重视。

黄奇帆曾回顾重庆市人民政府对电子产品生产企业成功招商引资的过程，那是一个很生动的供应链网络设计案例。2008年，我国电子产品生产企业几乎都分布在沿海地区，并且以“两头在外，大进大出”的加工贸易为主，高昂的物流成本和时间成本，导致像重庆这样的内陆城市对电子产品生产企业无太大吸引力。因此黄奇帆认为，地处内陆地区的重庆要想发展电子产品，就要把零部件、原材料本地化，实现企业上中下游产业链集群一体化。

于是黄奇帆先找到惠普董事长，向其承诺如果惠普把3000万台电脑的生产订单转移到重庆，就保证两年内在对方厂址1h路程之内配套1000家电脑零部件厂商，共同形成最强产业链集群。随后他又到中国台湾地区与富士康郭台铭达成协议，如果富士康引入具有1000万台电脑零部件产能的生产企业，就给富士康千万台电脑零部件的生产订单。在那之后的两年内，重庆兑现了当时的承诺，拥有了1000多家电脑零部件厂商，并相继吸引了除惠普外其他六七家世界知名品牌的电脑厂商，每年生产6000万台电脑，电脑产量多年保持稳定，约占全球电脑总产量的1/3。随后，重庆又形成了2亿部手机的产能，开通了“渝新欧”国际运输通道。黄奇帆认为，重庆成功打造了一整条齐全的产业链，相应物流成本大幅降低，品牌商和产业链相互配合，零部件生产企业和供应链纽带无缝对接，成为一大核心竞争力。

重庆成功打造电子产品产业链的过程，就是一个对电子产品供应链网络设计与优化的过程。2008年的电子产品供应链网络布局，零部件生产主要在中国台湾地区，组装主要在中国大陆沿海地区，市场主要在欧洲、北美洲和亚洲。形成该供应链网络布局形态的主要原因是物流成本，台湾地区靠近大陆沿海地区，物流距离短，有利于零部件供应成本控制。大陆沿海地区生产的产成品通过海运可以低成本分销到三大洲市场。在2008年电子产品供应链网络布局版图上，作为内陆城市的重庆无论从哪一方面来看，物流成本都十分高昂，所以重庆不在任何电子产品生产企业选址落位的备选集里。

既然物流是短板，重庆就从物流入手改变自身在供应链网络中的区位劣势。重庆的思路是，电子产品产业链中的物流成本主要来自电子产品全球化生产网络布局带来的上下游之间大量货物远距离运输需求，如果能够最大幅度地减少这种上下游之间远距离运输需求，那么重庆就有可能使企业大幅度缩减物流成本，从而规避在该产业供应链网络中的区位劣势。

对惠普和富士康而言，由于在同一个地理空间能够获得规模巨大的零部件资源和客户订单资源，并可以极大地减少企业供应链的物流成本，因此生产设施就倾向于选在同一区域。于是，重庆成功实施了全产业链引入，在本地打造了电子产品的产业集群，以电脑产量占全球电脑总产量1/3的骄人战绩成为全球最大的笔记本电脑生产基地，在电子产品供应链网络中举足轻重。而惠普和富士康获得了稳定的订单和供应源，由于产业集群的溢出效应，更多的同类企业倾向于选址于此。重庆通过对电子产品全产业链模式的设计，成功改变了全球电子产品的供应链网络布局。

解决了电子产品生产网络上下游的物流成本问题，重庆还需要降低电子产品制造基地和市场之间的物流成本。电子产品市场约40%在欧洲，30%在北美洲，30%在亚洲，如果采用常规的海运，地处内陆的重庆依然面临远距离跨洋运输成本高的问题。于是重庆另辟蹊径，一方面大力发展中欧班列，开通“渝新欧”国际运输通道，从而缩短了运输距离，减少了运输费用；另一方面大力发展国际航空货运，电子产品附加价值高，贬值速度快，对物流时效要求高，很适合国际航空货运。2010年，重庆江北国际机场国际航空货邮量仅1万吨；2012年增长到8.9万吨，增幅居全国十大机场之首，国际航空货运巨头纷纷落户江北国际机场，开通覆盖全球多个地区的货运直达航线；到2021年，每天国际航空货邮量近500吨，其中一半都是运往欧洲的笔记本电脑产品。通过“一带一路”横跨欧亚大陆的快速低成本铁路运输以及高效便捷的国际航空运输，重庆缩短了产成品分销距离，降低了分销成本，优化了分销时效。

一个完整的电子产品产业链引入计划，从补齐重庆在电子产品供应链网络中物流成本过高、缺乏优势的短板入手，重构了全球笔记本电脑产业从生产制造到全球分销的经济、高效、快捷的供应链网络，形成了重庆、零部件供应商、产品制造商、产品分销商、物流企业多赢的局面。黄奇帆作为城市运营设计师，把重庆产业发展战略设计和实施路径及企业供应链网络设计与优化的基本原理同企业核心诉求巧妙结合，成功将重庆嵌入了全球供应链网络的核心节点体系。

重庆案例是供应链网络设计与优化在区域宏观产业发展层面的应用。在微观企业层面，由于企业战略、业务拓展、经营环境等因素发生变化，供应链网络设计与优化应用更是常见。

随着线上线下相融合的销售模式成为主流，越来越多的企业被迫重构供应链网络。Argos是一家英国传统零售公司，在英国有900多家线下门店，销售超过20000种SKU（Stock Keeping Unit，库存量单位），其中有12000种可以线上订购。在2013年之前，Argos采用的是前店后仓的销售模式，每家门店前面是柜台，柜台上面放着纸、笔和商品目录，消费者根据目录在订单上勾选，后面仓库给消费者取货。Argos的900多家线下门店有大有小，每家门店能放多少SKU取决于后面仓库大小，大门店存放全品类商品，小门店只能存放约1/3品类商品，这就意味着每家门店提供的商品种类和消费者体验不同。由于是纸制的目录销售模式，不可能在目录上面改换价格，商品价格相对固定。Argos每年更换两次目录，即每年只能变动两次价格。网购兴起带来了消费习惯的改变，体验过网购平台商品的丰富及配送的快速，消费者已逐渐无法接受在某门店购买商品时货物种类不全，以及可配送货物需要4～5天才能送达的服务水平。因此，自2015年起，Argos市场份额连年下降。

Argos为了优化消费者购物体验，设计了一套中心门店辐射卫星门店的新供应链模式，可为门店购物的消费者提供更多品类商品，为线上订货的消费者更快配送商品。Argos在中心门店设立供货仓，由中心门店每天向卫星门店多批次、小批量串联补货，并要求在1h内送达任何一家门店，以使卫星门店能放置更多品类商品。对于线上订货的消费者，由中心门店上门送货，要求2h内送达。

根据新模式，Argos需要优化供应链网络。原先所有门店的覆盖范围、覆盖人口稠密度、存储空间，以及门店成本、运输成本是固定的，现在需要决策如何从900多家现有门店中选出中心门店，确定中心门店数量及其与卫星门店间的辐射关系、对网购消费者的覆盖范围，以及配送车辆运输频率等。Argos建立了供应链网络优化模型，通过计算和调试优化了供应链网络。Argos的线下消费者可以在任一门店选购超过40000种品类的商品，线上消费者订购商品后可以在2h内收到。服务水平提升直接带来了营业收入的增加，优化后Argos的年收入达57亿英镑（1英镑≈8.6元人民币），其中50%来自线上，Argos是英国第一家线上销售额超过10亿英镑的企业。

企业并购也是企业供应链网络需要重构的重要原因之一。惠而浦是一家大型家用电器制造商，创立于1911年，总部位于美国密歇根州的奔腾港。2005年，惠而浦并购Maytag。并购后的首要问题是如何快速整合两家公司的供应链网络资源。企业高层要求在并购后的前3年（2006—2008年）供应链总成本节省4000万美元（1美元≈6.9元人民币）。整合供应链网络资源面临的挑战如下：合并商品种类和订单，削减现有的18个制造中心和16个区域配送中心的数量，对155个末端配送点进行模式调整，同时要求供应链网络资源整合后服务时效要有更大提升。惠而浦通过供应链网络优化，调整了50%的 RDC（Regional Distribution Center，区域分拨中心），将高频次商品交付时间基本控制在24h内，低频次商品交付时间保证在48h内，人均效率提升15%～20%。该网络优化项目当年节省供应链总成本6600万美元，比原先预定的3年目标还要多。

政策变化往往会给企业运营带来深远影响，企业需要优化供应链网络以适应新的要求和应对外部环境压力。随着我国环保政策升级和安全治理进程推进，2016年交通运输部治理超载超限，其颁布的GB 1589—2016标准对我国汽车整车物流行业产生巨大影响。治理前，89%的新车通过公路运输直送经销商，铁路运输和水路运输一共仅占11%。治理后，单台公路运输载运车从可以一次载运30辆新车下降到最多载运12辆，公路运输成本大幅上升。全国汽车物流企业必须改变以公路运输为主的运作模式，构建以铁路和水路为干线、公路为支线的物流多式联运组织模式，充分发挥铁路运输和水路运输大运量、低成本、环保的优势。那么，汽车物流企业应该在哪里布设多少个中转节点？订单应该由哪一级节点响应？怎么保证引入铁路运输和水路运输之后能达到和公路运输相近的服务水平？诸如此类的问题是所有汽车物流企业面临的共同问题，于是全国汽车物流企业纷纷实施了整车供应链网络设计与优化，并一直在持续改进。

随着国家“3521”工程推进及物联网发展，医药流通市场从分散经营向集约化经营转变。国药集团是中国医药流通龙头企业，在医疗体制改革的大背景下规模快速扩大。该集团需要迅速更新其供应链网络，以在降低物流成本的同时满足规模扩大带来的更大规模的医药需求和更高的服务要求。国药集团实施的供应链网络优化涉及确定新的仓库布局计划，明确仓库间货物分配调度规则，仓库根据需求设置的差异性容量要求，仓库配货策略的制定原则等问题。

还有一些场景更为普遍和微观，大多来自针对某个客户或业务的供应链网络优化决策。某医药企业在湖南郴州和浙江杭州有两个工厂，在武汉有一个发货仓库。长期以来该企业的销售物流模式是工厂将货物运至武汉仓，然后由武汉仓根据客户订单为下游客户送货，由于该网络效率低下、成本压力大、服务水平低，该企业把销售物流外包给顺丰，由顺丰为其提供第三方物流服务。当时顺丰已经拥有包含4个GSP（Good Supply Practice，药品经营质量管理规范）仓和25个中转场，能够覆盖960个区县的医药供应链网络。顺丰需要确定由哪些GSP仓或中转场作为该企业药品分销的中转节点，并对药品如何在工厂、中转节点、客户之间流动进行决策。顺丰采用供应链网络优化方法进行多场景、多周期优化模拟，最后选择成都、广州、南京GSP仓作为中转节点，通过整车提货方式将货物从两个工厂运送到GSP仓，然后综合利用零担、商配、常温和专递4种方式将货物从GSP仓运送到终端客户处，如图1-1所示。

这样的案例数不胜数，这里仅仅列举了政府产业规划和实施、销售模式转型升级、企业并购、政策变化、客户需求等引发的供应链网络设计与优化案例，但供应链网络设计与优化的动因远远不止这些。供应链网络设计与优化的理论与方法也被广泛应用于港口、车站、机场等基础设施布局以及军事、医疗、应急等领域的网络设计问题中。例如，在疫情期间如何合理建立核酸检测采样点和疫苗接种点，如何对仪器放置、样本转诊、疫苗分配、人员配备、地域划分、核酸检测整合等事项进行决策都属于供应链网络设计与优化问题，相关部门应实施有针对性的计划以满足实际需求。

此外，处于供应链不同环节的企业对供应链网络优化的侧重点也有所不同。例如，制造企业更注重供应网络优化，从以物料供应为中心安排采购、库存等环节逐渐发展到企业资源计划和供应链管理。供应链网络优化一方面可消除非增值运输和仓储活动，降低库存水平，改善现金流；另一方面可指导企业进行产能规划，明确何时何地开设新生产线，以尽可能降低总成本，并确保满足消费者对商品的需求。大型零售连锁集团为了提升门店商品可获得性和降低成本，主要侧重于分销网络设计与优化，这主要表现为对配送中心、门店和商品流的联合优化。以物流交付为主要业务的第三方物流企业高度依赖物流网络的高效运转，更重视转运中心、配送中心和相关流程优化。

当今全球经济发展模式和发展结构正在发生巨变，我国经济结构改革向纵深发展，信息技术的广泛应用加速了区域经济、产业经济、企业经营模式的多层重构。供应链网络作为所有运作模式的重要组成部分和底层支撑系统，正在被大家逐步认识和重视。一定的速度、效率和成本水平从过去的竞争优势慢慢演变为进入行业的基础门槛。供应链的商流、信息流、资金流在技术上都可以实现电子化，流动速度能以毫秒计，唯有物流需要实体交付，无法在虚拟空间实现，其速度相较于其他三种流永远慢半拍。缩小物流与商流、信息流、资金流的时间差，以更快速度、更低成本完成实体流动是形成供应链竞争优势的关键，而这必然依赖于一套高效运转的供应链网络。