- 供應鏈庫存控制:基于AI的科學庫存管理策略
- 秦璐
- 3206字
- 2025-07-07 13:56:46
1.3 供應鏈庫存優化決策內容
供應鏈實質是交付鏈,為了實現供應鏈盈余提高,供應鏈設計、優化和管理都圍繞供應鏈四種“流”(商流、信息流、資金流、物流)展開,形成了多層次多維度的供應鏈決策過程。根據決策影響范圍和發生頻率可以將供應鏈決策分為供應鏈戰略設計、供應鏈計劃和供應鏈運作三個層次,庫存在這三個層次影響供應鏈決策。
供應鏈戰略設計層從供應鏈全局角度出發,確定若干年內供應鏈節點關系、網絡結構、重要流程等,確保供應鏈從戰略架構層面能支持企業實現戰略目標。比如確定生產設施和倉儲設施結構就屬于供應鏈戰略設計的內容。供應鏈戰略設計是長期工作,必須考慮未來幾年可預見的市場不確定性。
供應鏈計劃的時間跨度一般為一年,也可以是一個季度,根據企業自身情況和業務而定。供應鏈計劃是對供應鏈戰略執行的中期安排。例如對目標市場的生產數量安排,就是供應鏈計劃的內容。計劃階段需確定供應鏈在一定時期運作所要遵循的參數。
在供應鏈運作層,企業根據各個顧客的訂單做出決策,目標是以可能的最好方式來處理顧客訂單。在運作階段,供應鏈配置和計劃都是確定的,企業只需要按顧客訂單分配存貨或安排生產,設置訂單交付時間,確定發運模式、卡車交貨時間表,以及發出補貨訂單。因為運作決策是短期(分鐘、小時或天)的,所以需求信息的不確定性較低。在結構和計劃的約束下,運作階段的目標是提高效率。
表1-1列出了供應鏈盈余驅動因素和供應鏈決策內容的對應關系。
表1-1 供應鏈盈余驅動因素和供應鏈決策內容的對應關系

在供應鏈戰略設計層,庫存往往與商業模式設計相關。比如,2012年天貓利用“雙11”的契機首次在電商平臺推出了預售模式,消費者提前10~30天在平臺上下單,支付一定數額的訂金,獲得價格優惠,到“雙11”那天消費者支付尾款,商家發貨,消費者收到貨物后確認收貨。該模式的背后是對供應鏈庫存和資金運用的聯合設計。與現貨銷售的模式不同,預售模式是一種按訂單生產的模式,該模式在重型裝備制造業供應鏈中較為普遍,比如飛機的采購和制造,但以前在一般消費品中很少采用,因為常規的認知是普通消費品的可獲得性至關重要,如果要消費者等待,企業就可能喪失大量客戶。天貓采用預售模式后,商家不需要提前預測需求準備庫存,而是根據平臺上匯集的規模化訂單生產產品,大量的需求成為確定需求,庫存成本極大降低。與此同時,消費者支付的訂金提前進入支付寶資金池,不僅降低了商家的生產風險,也大幅延長了訂金在資金池停留的時間,這部分資金是不需要付息的流動資金,可以進一步增加資金池內的資金總量和延長停留時間。消費者因為提前訂購而獲得滿意的價格優惠,并愿意為此等待。可見,通過類似于“零庫存”的訂單拉動型商業模式設計,預售模式下供應鏈獲得了更高的盈余,供應鏈參與者都分享了更多利潤。電商平臺的預售模式大約持續了12年,雖然該模式在直播“帶貨”和供應鏈配套風險等因素的沖擊下逐漸淡出,但對供應鏈庫存和資金運用進行聯合設計的方法廣泛存在于各種商業模式設計之中,它實際上是將商流(交易)、信息流、資金流、物流(交付)四流在時間和空間上結構化重組的過程,是將庫存納入供應鏈戰略設計層的典型應用。
既然庫存是因為供需不匹配形成的,那么就需要對供需進行管理,期望盡可能提高供給流和需求流的匹配度,并用合理的供應鏈庫存彌補其中的差距。供應鏈計劃層的庫存控制聚焦于通過對供給流和需求流的管理和設計,測算供應鏈環節中合理的庫存分布,對產品流在供應鏈中的流動和停頓做出安排。供應鏈庫存優化決策的基礎是一張供應鏈網絡,而不是單一節點。面對一個多層級的供應鏈網絡,應該把庫存放在哪里?是更靠近消費者的配送中心,還是更靠近供應商的分撥中心?每種設施里應該放哪些品類?每種品類放多少合適?供應鏈中應該存更多的原材料,還是應該存更多的產成品?允許缺貨嗎?應該保持多少安全庫存?供應鏈計劃層需要對諸如此類的問題做出庫存優化決策。圖1-6展示了供應鏈計劃層庫存優化決策的常規問題。

圖1-6 供應鏈計劃層庫存優化決策的常規問題
供應鏈庫存優化決策的常規問題如下。
1.流向關系設計:如何規劃供應鏈中工廠、倉庫和零售店之間的物流和信息流,確保貨物流轉的高效性。
2.庫存策略選擇:如何制定適合的庫存管理策略,例如安全庫存、周期庫存等,以滿足客戶服務水平的要求。
3.庫存定位與數量優化:如何確定各類型庫存(例如原材料、在制品、成品)的存儲位置和數量分配,以實現成本與服務的平衡。
4.運輸模式的決策:如何選擇合適的運輸方式(例如公路、鐵路或空運),在保證交付速度的同時降低運輸成本。
5.客戶服務水平的保障:如何在成本限制條件下確保客戶能夠獲得高水平的服務,以提高客戶滿意度和供應鏈整體績效。
供應鏈計劃層中的庫存優化決策可以概括為以下三類。
(1)權衡供應鏈周轉庫存
周轉庫存是滿足補貨周期內需求的平均庫存,它受成本、補貨周期的多重影響。如果補貨周期長,則需要準備更多的周轉庫存以滿足更長周期的需求,庫存成本就會上升;如果補貨周期短,庫存成本就會下降。然而,更長的補貨周期可能意味著可以實現更大批量的訂貨,從而有機會選擇更低價格的運輸方式,降低運輸成本。因此,需要綜合權衡庫存成本、采購成本、運輸成本、產品價格、補貨時間的背反效應,確定供應鏈網絡每個節點的補貨策略,包括補貨時間、補貨量、目標庫存水平等內容。
(2)優化供應鏈安全庫存
不確定性帶來的波動普遍存在于供應鏈各個環節,需求波動、供給波動、生產波動、運輸時間波動給庫存管理帶來很大的挑戰。安全庫存的目的是作為額外緩沖,用于應對因需求或供應的不確定性而可能出現的波動,降低缺貨頻次,提高客戶服務水平。供應鏈安全庫存優化決策的內容主要圍繞需求和供應不確定性的應對、客戶服務水平的設定、上下游庫存分配、多級庫存協同等展開,通過制定合適的庫存策略,實現滿足客戶服務水平的多級庫存優化,確定在供應鏈的哪些節點(如倉庫、工廠或分銷中心)應該持有安全庫存,以及每個節點應持有的安全庫存量。優化的核心目標是通過合理的安全庫存設置,在保證供應鏈穩定性和客戶服務水平的前提下,盡量降低庫存持有成本。
(3)尋求既定周期供不應求情境下預建庫存方案
受到促銷、季節和產能等各種因素的影響,企業常常會在一些時間內出現供不應求的情況。如果需求都可以被預計,就可以提前準備庫存。提前準備庫存有多種方案,比如提前生產、增加產能,或者從其他途徑采購等。此時需要通過比較這些方案,決定哪些產品需要預建庫存、何時預建、預建多少、用什么方式預建。
供應鏈運作層主要面向執行,決策問題包括何時該發出補貨訂單,何時到貨,如何管理這些庫存,等等。供應鏈運作層的庫存管理更關注日常運營,為庫存任務設定高生產力和效率目標。在供應鏈運作層有很多成熟的企業資源規劃(Enterprise Resource Planning,ERP)軟件中的庫存管理模塊可以使用。庫存管理模塊包括庫存管理和庫存優化兩大功能,通過集成和自動化手段,幫助企業實現精準的庫存管理和高效的庫存優化。庫存管理功能包括庫存記錄與分類、庫存盤點、庫存預警、庫存調撥等子功能,庫存優化功能包括需求預測、庫存優化策略制定、庫存周轉率分析、庫存成本控制等子功能。倉庫管理系統(Warehouse Management System,WMS)是ERP軟件庫存管理模塊的補充軟件,WMS通過系統化的方式來自動化和優化倉庫操作,實現從入庫到出庫的全流程管理。WMS包括庫存管理、貨位管理、訂單執行、設備和人員調度等模塊,其中庫存管理模塊負責跟蹤和管理庫存的實際數量、存儲位置、貨品狀態等。供應鏈運作層的庫存優化偏重于流程,而非決策。
本書研究的供應鏈庫存優化決策聚焦整個供應鏈的庫存分布和響應能力,重點是供應鏈計劃層的周轉庫存和安全庫存決策(屬于系統性和全局性決策)。供應鏈戰略設計層的商業模式設計構成供應鏈庫存優化的戰略性策略框架,以策略參數或目標的形式融入優化過程。供應鏈計劃層優化結果為供應鏈運作層提供指導,通過重新定義或調整相關參數和流程,確保供應鏈運作更加高效和協調。