供应链中因故延迟时间研究

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供应链中因故延迟时间研究一、供应链与供应链管理1、供应链的基本概念供应链是围绕核心企业，通过对信息流、物流、资金流的控制，从采购原材料开始，制成中间产品以及最终产品，最后由销售网络把产品送到消费者手中的将供应商、制造商、分销商、零售商、直到最终用户连成一个整体的功能网链结构模式。它是一个范围更广的企业结构模式，它包含所有加盟的节点企业，从原材料的供应开始，经过链中不同企业的制造加工、组装、分销等过程直到最终用户；它不仅是一条联接供应商到用户的物料链、信息链、资金链，而且是一条增值链，物料在供应链上因加工、包装、运输等过程而增加其价值，给相关企业都带来收益。供应链的结构模型如下图所示：供应/供应商制造装配分销零售需求/用户（需求和设计）信息流需求拉动销售点信息供应商的供应商用户的用户需求源供应商供应商用户

1核心企业物流或/和服务流资金流图1—1供应链的网链结构模型1、供应链管理对于供应链这一复杂系统，要取得良好的绩效，必须找到有效的协调管理方法，供应链管理思想就是在这种环境下提出的。对于供应链管理，有许多不同的定义和称呼，如有效用户反应（EfficientConsumerResponse,ECR）、快速反应（QuickResponse,QR）、虚拟物流（VirtualLogistics,VL）或连续补充（ContinuousReplenishment），等等。这些称呼因考虑的层次、角度不同而不同，但都通过计划和控制实现企业内部和外部之间的合作，实质上它们一定程度上都集成了供应链和增值链两方面的内容。a、供应链管理：供应链管理是通过前馈的信息流和反馈的物料流及信息流，将供应商、制造商、分销商、零售商，直到最终用户连成一个整体的管理模式。

2最早的供应链管理仅局限于库存管理和运输，现在的供应链管理则把供应链上的各个企业作为一个不可分割的整体，使供应链上各企业分担的采购、生产、分销和销售的职能成为一个协调发展的有机体。b、供应链管理的内容供应链管理主要涉及到四个主要领域：供应、生产计划、物流、需求。供应链管理是以同步化、集成化生产计划为指导，以各种技术为支持，尤其以Internet/Intranet为依托，围绕供应、生产作业、物流、满足需求来实施的。供应链管理主要包括计划、合作、控制从供应商到用户的物料和信息。供应链管理的目标在于提高用户服务水平和降低总的交易成本，并且寻求两个目标之间的平衡。供应链管理关心的不仅仅是物料实体在供应链中的流动，除了企业内部与企业之间的运输问题和实物分销以外，供应链管理还包括以下主要内容：*战略性供应商和用户合作伙伴关系管理*供应链产品需求预测和计划*供应链的设计*企业内部与企业之间物料供应与需求管理*基于供应链管理的产品设计与制造管理、生产集成化计划、跟踪和控制*基于供应链的用户服务和物流管理*企业间资金流管理*基于Internet/Intranet的供应链交互信息管理等1、供应链常见模型

3供应链模型主要有链状和网状两种，最常见的供应链模型为链状模型。结合供应链的定义和结构模型，不难得出这样一个简单的供应链模型（如下图），我们称其为模型1。模型1清楚的表明产品的最初来源是自然界，如矿山、油田、橡胶园等，最终去向是用户。产品因用户需求而生产，最终被用户所消费。产品从自然界到用户经历了供应商、制造商和分销商三级传递，并在传递过程中完成产品加工、产品装配形式等转换过程。被用户消费掉的最终产品仍回到自然界，完成物质循环。○──○○──○○──○────○────○──○○──○○──○模型1链状模型很显然，模型1只是一个简单的静态模型，表明供应链的基本组成和轮廓概貌，进一步的可以将其简化成链状模型2（如下图所示）。模型2是对模型1的进一步抽象，它把商家都抽象成一个个的点，称为节点，并用字母或数字表示。节点以一定的方式和顺序联结成一串，构成一条图学上的供应链。在模型2中，若假设C为制造商，则B为供应商，D为分销商；同样的，若假定B为制造商，则A为供应商，C

4为分销商。在模型2中，产品的最初来源抽象掉了。从供应链研究便利的角度来讲，把自然界和用户放在模型中没有太大的作用。模型2着力于供应链中间过程的研究。┄┄┄○○○○○┄┄┄┄ABCDE模型2简化后的链状模型（1）、供应链的方向在供应链上除了流动着物流和信息流外，还存在着资金流。物流的方向一般都是从供应商流向制造商，再流向分销商。在特殊情况下，产品在供应链上的流向与上述方向相反。但由于产品退货属非正常情况，退货的产品也非经严格定义的产品，所以这里不予考虑。我们依照物流的方向来定义供应链的方向，以确定供应商、制造商和分销商之间的顺序关系。模型中的箭头方向即表示供应链的物流方向。（2）、供应链的级在模型2中，定义C为制造商时，可以相应的认为B为一级供应商，A为二级供应商，而且还可递归的定义三级供应商、四级供应商……；同样的，可以认为D为一级分销商，E为二级分销商，并递归的定义三级分销商，四级分销商……。一般的讲，一个企业应尽可能考虑多级供应商或分销商，这样有利于从整体上了解供应链的运行状态。一、供应链中因故延迟时间的研究方法

5由上面论述内容，我们可知供应链是由供应商、制造商、分销商、零售商、最终用户所组成的网链结构。从供应商到最终用户的供应链在物流、信息流、资金流流动过程中，各个环节都可能遇到各种意外而引起时间上的延迟从而造成整条供应链的流动不畅。显然，这种延迟会增加产品成本，为供应链的组织管理带来麻烦。同时，由于时间延迟而造成的供应链的不确定性还会对产品进入市场的时机产生影响，从而直接影响供应链的整体效益。在整条供应链中可能发生延迟的环节是随机的，在供应链某一环节中遇到可能引起延迟的事件是随机的，当事件发生时延迟时间的长短也是随机的，所以供应链总的延迟时间的确定是一个复杂的概率问题。在供应链不同级别的相临节点企业之间中，能够威胁供应链正常流动的事件的发生概率是不同的。设整个供应链产品从生产制造商开始到消费者手中共经过n个环节，每一个环节对供应链正常流动构成威胁的意外事件发生的概率分别是Pi,i=1、2、3……n，在整个供应链过程中，可能会不止一次遇到这样的引起延迟的意外事件。意外事件的性质不同、强度不同、处理方法不同，因此对供应链正常运作延迟的时间长短也不同。由概率论知识，延迟时间x是一个满足负指数分布的随机变量，其概率密度函数如下：cex》0f(x)=0x<0

6一个环节遇到供货延迟事件并且延迟时间x的概率为Pif(x),发生延迟后，期望延迟时间为：E(x)=其中N为最大延迟时间。在供应链内全部总的延迟时间为：E()==各个环节发生延迟事件的概率可以以有关部门发布的历史数据中测算出来，但有时不可能具体给出各环节引起供货延迟的的事件的发生概率，只能得到一个平均概率P,在这里我们注意到，由于供应链通常由有限个环节组成，所以，根据历史数据测算出P还是较为容易的。这样，在n个环节中可能遇到k次延迟事件的概率就是一个二项式分布：Pn(k)=CP(1-P)k=0,1,2……n同样，每次延迟事件发生时的延迟时间是一个满足负指数分布的随机变量。根据排队论理论，发生k次延迟时间相当于顾客接受k个服务台服务，每次延迟时间相互独立，且服从相同参数的负指数分布，即各服务台服务时间相对独立，且服从相同系数的负指数分布，那么顾客经过k个服务台接受全部服务总共所需时间就服从k阶爱尔朗分布，即发生k次延迟事件延迟总时间服从k阶爱尔朗分布，概率密度如下：

7(λ-x)k-1e-λxx≥0f(x)=0x<0x为延迟时间，k为事件发生次数。供应链全部出现延迟的环节中延迟的总时间的概率为爱尔朗分布和二项式分布的联合分布：P(x)=f(x)一、计算实例应用上述计算方法，以一个由供应商、油田、炼油厂、销售中心、加油站五个环节组成的石油供应链某年一月份一批石油产品由开采到销售到消费者手中的过程为例。1、供应链发生延迟概率的计算根据历史数据统计和该批产品的生产计划可得如下数据：引起延误的事件发生频率Pi5%-10%10%-20%20%-30%30%-40%40%-50%延误事件持续时间T（小时）2601801170820240合计（小时）2670为简化计算，由该数据可得该供应链中发生延迟的平均概率P

8P===0.275由公式P(k)=CP(1-P)可得：P5(1)=5x0.275x(0.725)4=0.3799P5(2)=10x0.2752x(0.725)3=0.2882P5(3)=10x0.2753x(0.725)2=0.1093P5(4)=5x0.2754x0.725=0.0207P5(5)=0.2755=0.00161、发生一次延误时，延迟时间的概率计算根据历史数据可得发生一次延误时，延迟时间的统计表：延误时间x（天）0-11-22-33-44-55-66-77-出现次数f(次)2210642321负指数分布的参数λ采用极大似然估计：总体x为指数分布E(λ),即有密度函数f(x；λ)=λe-λxx>0,则似然函数为L(λ)=λne-λ∑xi,对数似然函数为L(λ)=nlnλ-λ∑x似然方程为：

9=-∑x=o,求解似然方程得到λ的估计值为λ=x==2.01λ===0.5皮尔统计检验方法检验统计量：λ2==3.84统计量的自由度为8-1-1=6，取显著性а=0.05，查λ2分布表得临界值λ=12.592，皮尔逊统计量的数值3.84小于临界值，可以认为供应链延迟时间服从负指数分布：0.5e-0.5xx≥0f(x)=0x＜01、供应链因故延迟k次，延迟总时间的概率的计算根据排队论理论，供应链因故延迟k次延误总时间服从k阶爱尔朗分布，概率密度为：f(x)=x≥0k=1,2……50x＜0

10经计算，得出供应链延误1到5次延迟1至7天的概率如下表：概率密度fk(x)延误总天数xf1（x）f2（x）f3（x）f4（x）f5（x）x=10.30330.15160.03790.00630.0008x=20.18390.18390.09200.03070.0077x=30.11160.16730.12550.06280.0235x=40.06770.13530.13530.09020.0451x=50.04100.10260.12830.10690.0668x=60.02490.07470.11200.11200.0840x=70.01510.05280.09250.10790.09441、供应链因故延误时间的期望值的计算

11由于供应链因故延迟k次的概率满足二项式分布，所以供应链中因故延迟总时间的概率P为爱尔朗分布和二项式分布的联合分布：P(x)=经计算，结果如下：延误时间x（天）1234567概率P(x)0.16320.13360.10570.08140.06150.04570.0334最终供应链一月份生产该批产品因故延迟的总时间的期望值为：E(x)==1x0.1632+2x0.1336+3x0.1057+4x0.0814+5x0.0615+6x0.0457+7x0.0334=1.8886≈2天1、结论应用本文提出的方法，能够得到某一供应链生产某一批产品时因故延迟时间的概率期望值，最终用户可以根据延误时间制定及时的应对战略，以期避免在决策时产生重大失误，防止由此带来的经济损失和客户信誉损失。6、需要说明的几个问题

12（1）、这种计算延迟时间的方法，既可以适用于整个供应链的不同级别之间，又可以适用于同一级别的不同企业之间，也就是说，只要是同一类别的不同阶段都服从负指数分布且各阶段相对独立，都可使用这种方法估算延迟时间。（2）、供应链不同节点的企业可以以自己在供应链中的位置为终点，估算上游企业供货延迟时间来确定自己的安全库存。（3）、由于引起延迟的意外事件的概率可能无法准确获得，这将导致估算出现误差，所以各节点企业可采用一些补救措施对估算结果进行校正。一、减少供应链延迟时间的措施在制定减少供应链延迟时间措施之前，我们首先应了解导致供应链产生延迟的原因。由于供应链产生延迟通常由供应链的不确定性引起，所以我们首先来研究一下供应链的不确定性。供应链的不确定性具体表现为两种形式：（1）、衔接不确定性。企业之间或部门之间的衔接不确定性可以说是供应链的衔接不确定性，这种衔接的不确定性主要表现在合作性上，为了消除衔接不确定性，需要增强企业之间或部门之间的合作性。（2）、另一种不确定性是运作不确定性。系统运行不稳定是组织内部缺乏有效的控制机制所致，控制失效是组织管理不稳定和不确定性的根源。为了消除运行中的不确定性需要增加组织的控制，提高系统的可靠性。

13针对供应链的不确定性，我们可以从两方面采取一定措施，将供应链的不确定性降低到最低水平，从而将不确定性引起的供应链时间的延迟减小到最小。1、从供应链整体角度出发，加强节点企业之间的合作，减小衔接不确定性。由于供应链是由供应商、制造商、分销商、零售商、最终用户所组成的分级的网链结构，各节点企业通常根据自身的特点，制定适合自己的经营策略。而节点企业之间，尤其的上下级企业之间为了自身利益，通常是竞争关系，而非合作关系，这是有悖于供应链的整体性原则的。因此，加强节点企业之间的合作，使信息在各级企业之中顺畅流动，增加信息的透明性和可靠性，改善节点企业之间的关系，从供应链整体角度出发，在整体利益和局部利益发生冲突时，舍小取大，服从供应链整体利益的需要，在供应链整体利益达到最大的同时确保自身利益的最大化。这不仅可以使供应链正常运作，实现利益目标，还可以确保各级节点企业实现长远的、可持续性发展的最大化利益。2、从各级节点企业出发，加强运作管理，减小运作的不确定性。供应链的不确定性的来源主要有三个方面:供应者不确定性,生产者不确定性,顾客不确定性。下面我们将针对造成这三个方面步确定性的原因来找到见效不确定性的方法。

14供应商的不确定性表现在提前期的不确定性，订货量的不确定等。供应不确定性的原因是多方面的，供应商的生产系统发生故障延迟生产，供应商的供应商延迟，意外的交通事故导致的运输延迟等。供应链加强内部管理，保障生产系统正常运作，加强供应商的管理和运输管理，减少意外交通事故的发生概率，确保供应者做到即时、准时供货。生产者的不确定性主要缘于制造商本身的生产系统的可靠性、机器的故障、计划执行的偏差等。生产计划是一种根据当前的生产系统的状态和未来情况做出的对生产过程的模拟，用计划的形式表达模拟的结果，用计划来驱动生产的管理方法。但是，生产过程的复杂性使生产计划并不能精确的反映企业的实际生产条件和预测生产环境的改变，不可避免的造成计划与实际执行的偏差。生产控制的有效措施能够对生产的偏差给以一定的修补，但是生产控制必须建立在对生产信息的实时采集与处理上，使信息即时、准确、快速的转化为生产控制的有效信息。顾客不确定性主要原因有：需求预测的偏差，购买力的流动，从众心理和个性特征等。通常的需求预测的方法都有一定的模式或假设条件，假设需求按照一定的规律运行或表现一定的规律特征，但是任何需求预测方法都存在这样或那样的缺陷而无法确切的预测需求的波动和顾客心理性反应，在供应链中，不同的接点企业相互之间的需求预测的偏差进一步加剧了供应链的放大效应及信息的扭曲。因此，为减少顾客不确定性对供应链延迟的影响，通常增加对需求预测的精确度，从而制定更为准确的决策。

15在确定造成延迟的原因后，各节点企业可以根据估算结果采取一定应对策略，即各级节点企业可以根据自己在供应链中的具体位置，独立的制定策略。当然，如果从供应链整体的优化考虑，应增加供应链的信息的共享程度，使供应链的各级节点企业都共享统一的市场信息，增加供应链信息的透明度，从而尽量减少延迟时间，使供应链各节点企业衔接密切，物流、信息流、资金流顺畅流动。