基于过程可靠性的汽车备件供应链优化研究

2020-01-16付跃强江西科技学院协同创新中心江西南昌330098

物流科技 2019年12期

付跃强（江西科技学院协同创新中心，江西南昌 330098）

0 引言

据统计，2010年我国汽车产销量首次超过美国成为世界第一，并蝉联至今。一方面，截至2018年7月，全国机动车保有量3.19亿辆，未来将持续保持一个上升的势头，而随着机车保有量的增加，机车维修和零部件供应需求日益上升。另一方面，汽车行业对于原材料和劳动力方面的利润挖掘已近极限，竞争日益同质化，利润逐年下降，汽车售后维修服务和备件物流供应链成为竞争差异化的手段和新的利润增长点。

汽车售后维修服务多数情况下需要汽车备件，适时适量汽车售后备件的可获得性已成为高质维修服务和成本控制的支持和保障。汽车售后维修服务一般情况下由客户驱动，汽车备件需求不确定、稳定性也差，给售后维修服务和经营带来了困难。汽车备件供应中，普遍存在“效益背反”现象，如经常性缺货会降低服务水平，从而影响顾客满意度和忠诚度；而通过高库存等方式能够增加汽车备件的可获得性，提高服务水平，却又会带来了成本的增加。企业如何在成本控制的情况下，增强汽车备件的可获得性，提高竞争力，是一个值得研究的问题。而现在的竞争已经不单纯是企业间的竞争，已经扩展到供应链与供应链之间的竞争。因此，系统研究影响汽车售后备件可获得性的汽车备件供应链，分析其中的关键影响因素，进而对汽车备件供应链提出改进意见就具有一定的理论和实践意义。

1 相关研究现状及述评

1.1 汽车备件供应链研究现状

通过文献检索和阅读，目前汽车备件供应链的研究主要集中在以下几个方面。

一些学者从汽车备件库存角度进行研究。Graves提出了VARI-METRIC模型，并应用仿真理论计算模型精度[1]。陆斌亿以海马汽车为例分析了汽车备件库存结构问题[2]。Sherbrooke建立了METRIC模型，目标是投资额一定的假设下，提高备件流通效率[3]。

一些学者从汽车备件物流模式的角度进行研究。覃燕红研究了基于第三方物流的汽车备件物流运作过程[4]。宋雷、彭华华对汽车备件物流运作模式进行了研究[5]。陈荣章、翁翔对汽车备件物流模式进行探讨，认为汽车备件物流与供应链结合是汽车备件供应链发展方向[6]。于淼研究了敏捷供应链条件下的汽车备件供应链物流模式，强调汽车备件供应链节点企业协同运作[7]。

一些学者从其它角度对汽车备件供应链进行了研究。冯如娟研究了汽车备件逆向物流[10]。郭桂林、付斌、邓波从系统的角度对汽车备件物流进行了研究[11]。覃波、彭仁孚探讨基于物流网的汽车备件管理[12]。

此外，还有一些学者以整个汽车供应链作为对象进行了一系列研究。林云从服务供应链的角度对汽车物流进行系统研究[13]。刘红胜综合精益供应链理论、博奕论、神经网络等方法，对基于精益供应链的汽车物流系统进行了研究[14]。

1.2 研究评述及拟研究问题

国内外学者对于汽车备件供应链进行了大量有益的研究工作，为进一步的研究工作奠定了良好的基础，然而汽车备件供应链研究也存在一些问题，例如，相关研究比较散，没有形成比较完备的研究体系；汽车备件供应链与“互联网+”、供应链金融、可靠性工程等学科交叉研究有待进一步加强。

近年来，随着信息技术的发展，GPS、GIS、电子商务等技术的应用，传统汽车备件供应过程已经不能满足客户的需求，需要进行业务流程重组。重组后的过程相对于传统汽车备件供应过程发生了根本性变化，流程重组会带来可靠性的问题，过程可靠性会影响汽车备件服务响应客户的能力，影响客户满意度，进而影响汽车备件供应链的竞争力。

目前国内银行没有正确认识到产业风险评价的重要性，在对授信客户进行风险评价时并没有将产业风险评价摆在一个较为重要的位置，而是着重强调对客户自身风险的评价，即使有些银行在进行授信分析时将产业风险考虑了进来，但其权重通常只占到了5%～10%，相比美国美林银行、JP摩根银行所赋予的30%权重，比重太小。在我国当前产业转型升级阶段，产业发展分化的格局逐渐显示出来，过剩产能产业的风险逐渐暴露出来，在这个新经济形势下银行进行信贷资产风险管理时更要关注产业结构的变化和产业发展的趋势，对产业风险评价加以重视。

因此，定义汽车备件供应链过程可靠性，分析其过程可靠性的关键影响因素，从关键影响因素出发对汽车备件供应链进行优化改进，可以满足客户需求，从而提高汽车备件供应链的竞争力。

2 汽车备件供应过程可靠性定义和求解

2.1 汽车备件供应过程可靠性定义

按ISO9000：2015标准的定义，系统是相互关联、相互作为的一组要素。系统的可靠性是指系统在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。汽车备件供应链涉及零部件供应商、汽车销售商、汽车维修商、物流、信息中介平台等企业以及终端客户，是一个复杂系统，其可靠性可定义为：汽车备件供应链系统在规定的条件下和规定的响应时间内满足客户需求的能力。

应用过程方法理论研究汽车备件供应链，从输出的重复性或一致性来评价，汽车备件供应链过程可靠性可定义为：在规定条件下，汽车备件客户响应时间持续稳定地保持在规定范围内的概率，定义可用数学表达式表示为式（1）。

式中：RP表示过程可靠性，P表示成功响应客户需求的概率。响应时间是汽车售后备件供应链的基本要求，是汽车备件供应链系统相互作用的结果，通常都会用时间来进行限制，超出时间为不可靠。令f（t）为汽车备件响应时间的概率密度函数，Tp为过程的时间限制期，则汽车备件响应过程可靠性可进一步表示为式（2）。

2.2 汽车备件过程可靠性求解

通过对某种状况下汽车备件供应记录进行数据分析可以获得响应时间的数据，研究这些数据分布规律可得出响应时服从哪种统计分布，计算出概率密度函数f（t）。进行客户调查，获得客户对于响应时间的心理预期，经过数据分析确定汽车备件供应过程的时间限制期Tp。从而可以求出该种状况下的汽车备件响应过程可靠性R（Tp）。

如果只考虑过程总的响应时间限制，称为单时间限制期。根据需要，过程通常可以分解成几个子过程或阶段，并且要求限制子过程的时间，这样就会产生多时间限制期问题，多时间限制期过程可靠性建立数学解析模型比较困难，可以采用Monte-Carlo模拟法来进行求解。如果在N次售后备件物流服务中，有M次在规定的时间内按照规定的条件完成了规定的功能，则汽车备件物流过程可靠度可表示为式（3）。

式（3）可靠性精度随着样本数的增加而增高。

由于存在着大量重复的工作，通常会通过编写计算机程序或者通过计算机仿真来完成[15]。

3 汽车备件产品供应链及过程可靠性影响因素分析

3.1 传统汽车备件产品供应链分析

图1 汽车备件产品供应链

图1所示是传统汽车备件产品供应链，图中配件物流中心是该供应链中的核心企业，它整合上游汽车备件供应商的产品资源，通过下游配送中心配送给客户。这种供应链采用有效客户反应（Effective Customer Response，ECR）策略，强调信息共享、协调和合作，追求的是供应链总成本最小化[5]。

从竞争的发展趋势来看，产品或服务的竞争一步步从基于成本的竞争、基于质量的竞争向基于时间的竞争发生转换。汽车备件供应链强调快速响应顾客的需求，同时它又是多品种、小批量的买方市场，“储备”备件产品显然不适合，这要求更多地采用快速反应（Quick Response，QR）策略。QR策略指企业面对客户需求的个性化，需要减少库存，生产方式由面向库存生产向面向订单生产转化，缩短设计、采购、生产、物流各阶段的时间提前期，快速响应客户需求。

此外，图1所示供应链是产品供应链、供应商、销售商形成战略联盟，服务企业往往不能在链中得到很好反映。而服务企业（如物流企业、汽车销售商、汽车维修商等）在汽车备件供应链中所占比重极大，仅仅采用产品供应链不能很好反映汽车备件供应链。因此，有必要引入服务供应链理论，对汽车备件供应链过程进行优化和重构。

3.2 汽车备件供应链过程可靠性影响因素分析

根据式（2）表示的过程可靠性定义，响应时间会直接影响过程可靠性。响应时间要求短，则可靠性低；反之，响应时间要求长，则可靠性高。因此，从定性的角度，可靠性的影响因素实质上也即汽车备件服务响应时间的影响因素。

（1）汽车备件供应模式

汽车备件供应可分为集中式供应和分散式供应。集中供应以中央分拨中心为主，由中心向下游各储备点补货，关注的是成本。分散供应则是供应链上的各级备件仓库按照一定契约关系共享库存，大量协同的储存点形成网络，关注的是快速响应客户。相对而言，分散式供应响应时间更短，各备件仓库之间会形成复杂的物流、资金流、信息流，相互之间关系变得越来越复杂。因此，会增加沟通和管理成本，需要信息技术的支持。

（2）备件仓库数量和选址

备件仓库地点离市场越近，备件响应时间就越短，客户满意度越高。各备件仓库形成网络，通过备件仓库选址，能够对客户需求形成空间区域全方位覆盖，确保能够在时间限制期内响应客户的需求。备件仓库数量越多，则意味单位仓库覆盖的空间区域越小，其响应时间越短，但备件仓库数量过多，会增加整个供应链成本。

（3）备件库存管理

备件库存量与备件响应时间密切相关，库存品种越多、库存水平越高，市场响应速度就越快，但会导致库存成本增加。汽车备件供应链的重点之一就是要解决汽车备件库存成本与汽车备件供应过程可靠性平衡的问题。随着新车型号的增加，备件品种数量大幅增加，要维持快速响应能力，则库存压力会越来越大，应该逐步采取供应商管理库存、联合管理库存等新型库存管理模式。

（4）汽车备件配送

汽车备件配送是一个复杂的系统工程，包括了运输方式和线路设计，它们会影响备件响应时间和成本。运输方式多种多样，有空运、水运、铁路、公路等。空运时间快，但成本高。水运成本低，但时间长。根据客户对于时间和成本的要求，往往一次汽车备件配送涉及各种运输方式。因此，应精心策划，把各种运输方式组成在一起，通过线路设计进行优化，确保快速响应客户需求。

（5）信息系统应用

信息流是汽车备件供应链的组成部分之一，供应链信息系统越先进，则信息流能高效率运行，供应链响应客户需求的时间就越短，供应链可靠性越高。反之，供应链信息系统未能很好集成，信息数据不能共享，一方面会导致供应链不能准确、及时了解客户需求信息；另一方面也会增加供应链各节点的沟通时间和成本，增加供应链的响应时间。

4 汽车备件供应链优化措施

4.1 汽车备件供应链流程重构

物联网、“互联网+”技术以及电子商务等信息技术的发展，使汽车备件供应链业务流程重构势在必行。汽车备件供应链流程重构是指在信息技术支撑下，对链上企业内部流程以及企业间关联流程进行根本性的变化，减少不增值的过程，缩短客户响应时间。汽车备件供应链流程重构可以采用全新流程设计法、系统化流程改造法等。

上文分析中已提出应引入服务供应链理论对汽车备件供应链流程进行优化。服务供应链研究的里程碑事件是美国学者LisaM.Ellram在2004年发表的文章《Understanding and managing the services supply chain》[16]。

汽车备件供应链是包括产品供应链和服务供应链的集成供应链，借鉴田宇服务供应链的模型[17]，可以提出如图2所示的汽车备件供应链的模型。

图2 汽车备件集成供应链典型结构

图2中，汽车备件供应链包括汽车备件集成商和各种产品和服务功能的提供商。汽车备件集成商为供应链上核心，整合功能提供商（备件供应商、销售商、服务供应商等）的资源，建立APP等移动互联交互平台，使汽车备件产品供应商、服务供应商、客户能够通过平台联系，构成汽车备件供应链网络，服务供应商既包括传统物流功能提供商（运输、仓储、配送等)，也包括了其它一些服务供应商，例如汽车金融服务供应商、电子商务交易平台供应商等。备件物流中心和区域配送中心的角色会越来越虚化，作用越来越相近，共同构成仓储配送网络。

4.2 加强汽车备件供应链信息共享和数据交换

汽车备件供应链下游客户需求小波动可能会导致上游汽车备件供应商需求分析的大变化，这就是牛鞭效应。而减少牛鞭效应最有效的方法就是信息共享和数据交换。

供应链管理强调通过信息共享来减少需求不确定性，而信息共享依赖于信息技术。信息技术促进建立新的供应链组织、支撑供应链管理运作，是业务流程重构的基础之一。在汽车备件供应链中经常用到的信息技术有电子数据交换（Electronic Data Interchange，EDI）、条形码（BAR CODE）、无线射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）、全球定位系统（Global Positioning System，GPS）、地理信息系统（Geographic Information System，GIS）等。

4.3 规划汽车备件物流网络

汽车备件物流网络规划问题就是确定备件从供货点到需求点流动的结构，包括使用什么样的设施、设施数量、设施位置、服务覆盖范围、设施间运输方式等。汽车备件物流网络规划包括空间问题和时间问题，空间问题是指确定各种设施（汽车备件供应商、仓库和零售点）的平面地理位置，时间问题指客户响应时间，它们相互作用、相互关联。

物流网络规划经常采用数学分析、优化模型、计算机仿真模型、启发式模型等技术。设施选址经常采用重心法、线性规划、加权评分法、空间—引力模型等方法。

4.4 加强库存控制，实现备件库存合理化

库存的积极作用包括提高客户服务水平、缓冲不确定因素等，其消极作用则包括增加成本、掩盖管理问题等。备件库存合理化，就是平衡库存的积极作用和消极作用，用最经济的方法实现备件存储的功能。

备件库存合理化可以通过备件库存控制来实现。要有效地管理库存，必须根据具体情况采用适合的库存管理方法，库存管理方法包括ABC库存分类法、关键因素分析法（Critical Value Analysis，CVA）、供应商管理库存（Vender Managed Inventory，VMI）、联合管理库存等（Joint Managed Inventory，JMI）等。