在供应链管理目标的驱动下，供应链管理进入了快速发展的轨道，供应链网络建模与优化技术成为深入研究的热点。供应链网络模型抽象地反映了现实世界中供应链的运营状况、资源约束、流程优化等实际问题，从不同角度刻画了供应链管理体系的内在规律和复杂性。供应链网络的优化程度综合反映了供应链的核心能力，体现了供应链整合社会资源、创新管理的综合能力。17.2.1.1 供应链网络的基本理论

1.供应链网络模型的概念

传统的供应链的概念局限于企业的内部操作，注重企业自身的利益目标。现代的供应链的概念注重与其他企业的联系和供应链的外部环境，倾向于将供应链定义为一个通过链中不同企业的制造、组装、分销、零售等过程，将原材料转换成产品销售给最终用户的过程，形成了一个范围更大、更系统的概念。在供应链构建中都关注供应链中成员的关系和完整性，更加注重围绕核心企业的网络关系，考虑了供应链中所有成员操作的一致性。

在供应链中，每个企业都有自己的位置。每个企业（除去最源头的供应商和最终用户外）都有一个下游的客户和上游的供应商。企业如果期望能更有效地运作和保持竞争力，就必须有效地管理企业的供应商和客户，如图17-4所示。

图17-4 供应链网络模型

一般来讲，一个完整的供应链网络，由以下几个子网络构成：

（1）供应网络。供应网络是企业为保证自身的生产活动，不断组织原材料、零部件、燃料、辅助材料供应的活动，供应网络所要解决的是选择合适的供应商、实现快速的供应方式以及实行有效的原料库存管理等问题。

（2）生产网络。生产物流是指企业在生产过程中的物流活动，生产物流要解决的是生产流程如何安排、生产活动环节如何衔接等问题。生产网络的作用主要是做好企业生产过程中的物料流动及存储问题，这是传统的物流网络规划涉及的问题。

（3）销售网络。随着市场竞争的加剧和客户对物流服务要求的提高，企业需要以更高效的方式将产品交付给客户，企业的销售网络日益成为企业在竞争中取胜的关键。销售网络所要解决的是以经济的送货方式、运输线路将客户需要的产品按最佳的服务水平交付给客户。

（4）逆向网络。逆向物流涉及回收物流、废弃物流等内容。企业回收物流是对供应、生产、销售活动中产生的各种边角余料和废料进行回收的物流活动，回收物流要解决的是环保、浪费等方面的问题。回收网络的建设与前几种网络节点的设置往往是重叠的，设计的重点是回收物流流程的规划。企业废弃物流是指对企业排放的无用物进行运输、装卸、处理等物流活动。该网络往往与社会物流网络的运行联系在一起。

2.供应链网络基本结构

从原材料供应商到最终消费者，所有的企业都处在供应链中。供应链管理的难度取决于产品的复杂性、有效供应商的数目以及原材料的利用程度等几个因素。

供应链的节点不同，供应链与其节点的关联程度也不同。因此，管理时需要选择适宜特定供应链连接的协作层次。在整个供应链中，并不是所有连接的协调和整合程度都很高，最适宜的联系是那些最能适应具体环境变化的联系。因此，供应链重点部分的确定必须要仔细地对企业生产能力和企业的重要性进行权衡。供应链网络结构由以下三个基本方面组成：

（1）供应链成员。在确定供应链网络结构时，识别供应链成员是非常必要的。供应链成员是由与核心企业相连的组织构成的，这些组织直接或间接地与它们的供应商或客户相连，从起始端到消费端。然而，对成员进行全盘考虑很可能会导致整个网络的复杂化，这可能会引起混乱。因此，必须分类并确定哪些成员对企业以及供应链的成功起着决定作用，以便对它们给予关注和合理分配资源。

为了使非常复杂的网络易于管理，有必要将基本成员与支持成员分开。供应链基本成员是指在专门为顾客或市场提供专项输出的业务流程中，所有能进行价值增值活动的自治公司或战略企业单元。而支持成员是指那些简单地提供资源、知识以及设施的供应链成员。

供应链基本成员和支持成员的定义有助于理解供应链中起始点和消费点的定义。供应链的起始点和消费点出现在没有基本成员的位置，所有作为起始点的供应商仅是支持成员，消费点不会进一步产生附加值，并且还要消耗产品和服务。

（2）网络结构变量。在描述、分析和管理供应链时，有三种最重要的网络结构，它们分别是水平结构、垂直结构和供应链范围内核心企业的水平位置，由此构成了供应链网络的三维结构。

第一维，水平结构（或称供应链长度），是指供应链范围内的层次数目；供应链可能很长，拥有很多层，或很短，层次很少。第二维，垂直结构（或称供应链宽度），是指每一层中供应商或顾客的数目，一个公司可能有很窄的垂直结构，其每一层中供应商或顾客很少。第三维，供应链范围内核心企业的水平位置，即供应链核心，核心企业能最终被定位在供应源附近、终端顾客附近或供应链终端节点间的某个位置。

核心企业除了能创造特殊价值，长期控制比竞争对手更擅长的关键性业务工作外，还要协调好整个供应链中从供应商、制造商、分销商到最终客户之间的关系，控制好整个供应链的运行。为了能够管理好整个供应链，核心企业必然要成为整个供应链的信息集成中心、管理控制中心和物流中心。核心企业要将供应链作为一个不可分割的整体，打破存在于采购、生产和销售之间的障碍，做到供应链的统一和协调。所以，供应链的组织结构应当围绕核心企业来构建。

一般来讲，成为核心企业的企业，要么为其他企业提供产品/服务，要么接受其他企业的产品/服务，要么在供应商与客户之间起连接作用。以核心企业为中心建立的组织结构有以下几种：

1）核心企业作为客户企业的组织结构。作为客户企业的核心企业，其本身拥有强大的销售网络和产品设计等优势，销售、客户服务这些功能由核心企业自己的销售网络来完成。因此，供应链组织结构的构建主要集中在供应商这一部分，供应链管理的中心转到供应商的选择，以及信息网络的设计、生产计划、生产作业计划、跟踪控制、库存管理、供应商与采购管理等方面。

2）核心企业作为产品/服务供应者的结构。作为核心企业，其本身享有供应和生产的特权，或者享有在制造、供应方面不可替代的优势，如能源、原材料生产企业。但其在分销、客户服务等方面则不具备竞争优势。因此，在这一结构中，供应链管理主要集中在经销商、客户的选择、信息网络的设计、需求预测的计划与管理、分销渠道管理、客户管理与服务等方面。

3）核心企业同时作为产品/服务的供应者和客户。核心企业主要具有产品设计、管理等优势，但是，在原材料的供应、产品的销售及各市场客户的服务方面缺乏足够的力量，因此，必须通过寻求合适的供应商、制造商、分销商和客户构建整个供应链。供应链管理主要是协调好采购、生产和销售的关系，如信息网络的设计、计划控制和支持管理、物流管理、信息流管理等功能。

4）核心企业作为连接组织。这类核心企业往往具有良好的商誉和较大的规模，并且掌握着本行业大量的信息资源，主要通过在众多中小经销商和大的供应商之间建立联系，代表中小经销商的利益取得同大的供应商平等的地位，从而建立起彼此合作的战略伙伴关系。供应链管理主要集中在中小经销商与大的供应商之间的协调、信息交换和中小经销商的控制等方面。

（3）供应链工序连接方式。在众多研究中，可以发现不同的结构变量能够合并。例如，供应商那边是一个窄而长的网络结构，而顾客那边是一个宽而短的网络结构，但当其联系在一起时，增加或减少供应商/顾客的数目将会影响供应链的结构。当一个公司从多源头供应商向单一源头供应商转变时，供应链可能变得越来越窄。开放物流、制造、销售以及产品开发活动是另一个很可能改变供应链结构的决策实例，因为，它们可能增加供应链的长度和宽度，并同样会影响供应链网络中核心企业的位置。

由于每个企业都将自己作为核心企业，并对其他成员和网络结构有不同的看法，所以，表面上供应链与每个企业的目标并不一致。然而，因为每个企业都是供应链的一员，理解它们的地位关系和前景对每个企业的管理来说尤其重要。只有每个企业都清楚供应链的前景，才有可能成功实现跨企业边界的业务流程重组和优化管理。17.2.1.2 供应链网络设计

1.设施决策在供应链中的作用

供应链设施决策包括生产、储藏或运输相关设施的区位及每种设备的容量和功能，如设施功能、设施区位、容量配置、市场和供给配置。

（1）在制定决策时应明确，所有的供应链网络设计决策都是相互影响的。有关每一设施功能的决策事关重大，因为它们决定了供应链在满足客户需求中的灵活性大小。

（2）设施区位决策对供应链的运营有着长期影响，废弃或迁徙设施的代价是十分高昂的。因此，作为企业必须对其区位有各方面的长远考虑。好的区位能帮助企业在较低成本下保证供应链的效率。

（3）容量配置决策在供应链运营中同样至关重要，尽管容量配置比区位容易改变，但一般来讲几年内容量决策不会变化。一个区位配置过高的容量，会导致设施利用效率低下，成本过高。相反，一个区位配置过低的容量，又会导致对需求的反应能力过低，成本过高（需求由远方的工厂来满足）。

（4）设施的供应源及市场配置对供应链运营有重大作用，因为它影响整条供应链为满足客户需求所引发的生产、库存及运输的成本。该决策应当经合理论证、反复研究，这样其配置就会随市场状况或工厂容量的变化而变化。

网络设计决策对供应链运营有很大影响，因为它决定了供应链的构架，并对未利用库存、运输和信息资源、降低供应链成本、提高其反应能力设置限制因素。在市场需求扩大、现有构架变得过于高昂或反应能力低下时，公司不得不强调其网络设计决策。

2.供应链网络设计的影响因素

（1）战略性因素。一个企业的竞争战略对供应链的网络设计决策有重要影响。强调生产成本的企业，趋向于在成本最低的区位布局生产设施，即使这样做会使生产工厂远离其市场区；强调反应能力的企业，趋向于在市场区附近布局生产设施。如果这种布局能使企业对市场需求的变化迅速作出反应，则企业甚至会不惜以高成本为代价；全球化的供应链网络，通过在不同国家布局不同职能设施，能更好地支持其战略目标的实现。

（2）技术因素。产品技术特征对供应链网络设计有显著影响。如果生产技术能带来显著的规模经济效益，局部少数大容量的设施是最有效的。相反，如果设施建设的固定成本较低，就应该建立为数众多的地方性生产设施，因为这样做有助于降低运输成本。

生产技术的灵活性影响到供应链网络进行联合生产的集中程度。如果生产技术很稳定，而且不同国家对产品的要求不同，产品就必然在每一个国家建立地方性基地为该国的市场服务。相反，如果生产技术富有灵活性，在较少的几个大基地进行集中生产，就显得简单易行。

（3）宏观经济因素。宏观经济因素包括税收、关税、汇率和其他一些经济因素，这些因素是独立于单个企业的外部因素。随着贸易的增长和市场的全球化，宏观经济因素对供应链网络的成败产生了很大的影响。

（4）政治因素。政治因素的考虑在布局中起着重要作用。企业倾向于将企业布局在政局稳定的国家，这些国家的经济贸易规则较为完善。拥有独立和明确法制的国家使企业觉得一旦它们需要，就能在法律上获得帮助，这容易使得公司在这些国家投资建厂。政治因素很难量化，所以企业在设计供应链时只能进行主观的评价。(www.daowen.com)

（5）基础设施因素。良好的基础设施是在特定区域进行布局的先决条件。糟糕的基础设施使得在这一区域进行商务活动的成本增加。全球化的大企业愿意在中国上海、广州和天津附近布局设施，尽管这些地区的劳动力成本不菲、地价较高，但这里基础设施较为完善。关键的基础设施因素包括场地的供给、劳动力的供给、靠近运输枢纽、交通密集和地方性公用设施等。

（6）竞争性因素。设计供应链时，企业必须考虑到竞争对手的战略、规模和布局。一项基本的决策是，企业是临近还是远离竞争对手布局。决定这一决策的因素包括企业如何进行竞争以及诸如原材料、劳动力等外部因素是否迫使其相互靠近等。

企业间的积极外部性。积极外部性是指许多企业邻近布局使它们均受益。积极外部性促使企业相互靠近布局。例如，加油站和零售店倾向于靠近布局，因为这样做增加了总需求，使双方都受益。通过在一条商业街上集中布局相互竞争的零售店，方便了顾客，使他们只需要到一个地方，就可以买到所需要的所有东西，增加了这条商业街顾客到访的人数，增加了所有布局在那里的商店的总需求。积极外部性的另一个体现是：在一个待发展地区，一个竞争者的出现使得合适的基础设施得到了发展，其他的竞争者便尾随而至。

为瓜分市场而布局。在积极外部性不存在时，企业也可以集中布局，以攫取最大可能的市场份额。下面用豪特灵（Hotelling）提出的一个简单模型来解释一下隐藏在这一决策背后的机理。

当企业不能控制价格，而只是在与客户距离的远近上相互竞争时，就能通过相互接近的布局获取最大的市场份额。假设客户均匀地分布在（0，1）这个区间上，两家企业通过与客户距离的远近进行竞争，如图17-5所示。客户总是光顾最近的一家企业，而与两家企业距离相等的客户则在两者之间平均分配。如果总需求为1，企业1布局在点a，企业2布局在点1-b处，那么两个企业的需求d₁和d₂分别是：

图17-5 两家企业在直线上的布局

显然，如果两家企业能更近地布局，最终使得a=b=1/2时，两家企业就能将自身的市场份额最大化。

假如两家企业布局在（0，1）的中间，那么与客户的平均距离是1/4。如果一家企业布局在1/4，而另一家企业布局在3/4，则与客户的平均距离减少到1/8。因此，竞争的结果使得两家企业在直线的中央邻近布局，尽管这样做增加了与客户之间的平均距离。

如果企业在价格上进行竞争，而且承担向客户送货的成本，那么最优的布局可能是两者尽可能离得远些，即企业1布局在0而企业2布局在1。相互远离的布局模式减少了价格竞争，有助于企业瓜分市场并实现利润最大化。

（7）对顾客需求的反应时间。设计供应链网络时，企业必须考虑到客户要求的反应时间。客户若能容忍较长的反应时间，那么企业就能集中力量扩大每一设施的生产能力。相反，如果企业的客户群认为较短的反应时间很重要，那么设施就必须布局在离客户较近的地方。这类企业应当设有许多生产基地，每个基地的生产能力较小，由此来缩短对客户需求的反应时间，增加供应链中设施的数量，如图17-6所示。

（8）物流和设施成本。当供应链中的设施数量、设施布局和生产能力配置改变时，就会产生物流和设施成本。进行供应链网络设计时，企业必须考虑库存、运输和其他成本。

1）库存成本。当供应链中设施数目增加时，库存及由此引起的库存成本就会增加，如图17-7所示。为减少库存成本，企业经常会尽量合并并减少设施数量。

2）运输成本。进货运输成本是指向设施运进原材料时发生的成本。送货运输成本是指从设施运出货物时发生的成本。单位送货成本一般要比单位进货成本高，因为进货量一般较大。增加仓库数量能够更接近顾客，从而缩短送货距离，在一定范围内能够降低运输成本。但如果设施数量增加到一定数目，使得批量进货规模很小时，设施数量的增加也会使运输费用增多，如图17-8所示。

3）设施建设和运营成本。任何企业在设施内消耗的成本分为两类：固定成本和可变成本。建设成本和租赁成本被当做是固定成本，因为短期内不随着通过设施的货流量的改变而改变。与生产或仓库运营相关的成本随加工或存储数量的变化而变化，因此被看做是可变成本。设施成本随着设施数量的减少而降低，因为基地的合并能使企业在固定成本和可变成本两方面获取经济规模效益，如图17-9所示。

图17-6 顾客要求的反应时间与设施数量之间的关系

图17-7 设施数量和库存成本之间的关系

图17-8 设施数量和运输成本之间的关系

4）物流总成本是供应链中库存、运输和设施成本之和。随着设施数量的增加，物流总成本先减后增，如图17-10所示。

图17-9 设施数量和设施成本之间的关系

图17-10 设施数量与物流总成本和反应时间的关系

3.供应链网络设计决策框架

供应链网络设计决策分为四个步骤，如图17-11所示。

图17-11 供应链网络设计决策框架

（1）明确供应链战略。网络设计的第一步的目标是明确企业的供应链战略。供应链战略详细说明了供应链应该具备哪些功能以支持企业竞争战略的实现。

管理者必须在企业竞争战略、竞争分析、任何规模经济或范围经济以及所有的限制条件基础之上决定供应链战略。

（2）明确地区性设施构架。网络设计的第二步的目标是选择设施布局的区域，明确设施的潜在作用及其最大容量。从每个国家的需求预测开始，包含对需求规模的估计，并确定各个国家之间的顾客要求是一致的，还是存在国际变化。一致的需求对集中布局设施有利，而不同国家的不同需求则适合较小的地区性设施布局。

决策者要弄清楚在既定的生产条件下，规模经济或范围经济是否能起到很大作用，如果规模经济或范围经济效益明显，则用较少的设施满足较多的市场可能会好一些。如果规模经济或范围经济微不足道，那么就比较适合每一市场拥有自己的供应商。

管理者还要明确与不同地区市场相关的需求风险、汇率风险和政治风险，还必须认识到地区关税、地区对产品的特殊要求、税收减免以及每一市场的进出口限制。弄清楚每一地区内的竞争者并给出设施应当临近或远离竞争者布局的理由，还必须弄明白每一市场的理想反应时间。

依据以上信息，管理者将勾勒出供应链网络中地区性设施的架构。这种地区性架构将决定网络中设施的数量和设施的布局区位，并决定某项设施应当为网络中某个特定市场生产全部产品，还是应当生产所有市场需求的产品中的一部分。

（3）选择理想的地点。第三步的目标是在将要布局设施的区域范围内选择一系列的地点。理想地点的数量比将要建立的设施的数量要多，以便第四步找出精确的区位。

地点的选择应当依据基础设施的状况进行，以便确保预想的生产方式能够正常进行。硬件设施要求包括供应商的存在、运输服务、通信、公用事业以及仓储设施。软件设施要求包括可供雇佣的熟练劳动力、劳动力转换以及当地社区对工商业的接受程度。

（4）选择布局区位。这一步的目标是选择精确的设施布局区位，并为每一设施配置容量。应从第三步选出的一系列理想的地点中进行筛选，找出布局区位。网络设计是为了实现供应链总利润最大化，并考虑每个市场的预期边际效益和需求以及不同的物流和设施成本。