基于免疫視角的供應鏈質量管理模型研究

摘要:為了使供應鏈系統能夠快速有效的識別產品的質量變異，對未知潛在的質量危害進行有效防范，借鑒免疫理論的研究成果，從一個新的視角研究供應鏈的產品質量管理。通過對生物免疫應答的機理和特點的認知，將免疫系統中的相關要素機制引入到供應鏈質量管理系統中，構建了基于免疫理論的供應鏈質量管理模型。模型從免疫應答的識別、學習、記憶和效應四部分對供應鏈質量管理系統的相關內容和實現方法做了定性研究，對其基本工作原理做了闡述，并給出了相應的績效評估模型。

關鍵詞:免疫理論;供應鏈管理;質量管理

中圖分類號:F274 文獻標識碼:B

隨著全球化制造的出現，供應鏈管理作為一種新的管理模式引起了制造業的廣泛關注。在供應鏈運作的過程中，除了物流配置方面外，還涉及其他的流程，質量管理就是其中一種[1]。供應鏈質量管理(SCQM)是協調和整合所涉及的所有合作伙伴組織的供貨渠道的業務流程，以測量，分析和不斷改進產品、服務和過程為客戶創造價值，實現中間商和最終客戶的滿意[2]。供應鏈環境下，生產和服務的大量外包使企業在短時間內聚集資源，獲得競爭優勢，這種外包策略傾向使供應鏈變長且更加復雜。質量管理模式由單一企業質量管理模式變成多個企業協同質量管理模式，質量管理職能從企業內部擴展到企業間，產品的最終質量取決于構成供應鏈的所有企業的質量管理與控制水平。

國內外眾多學者從不同的角度對供應鏈的質量管理進行了研究，如:Starbird等從供應鏈合同契約角度對質量控制做了研究[3];Neil Hooper通過建立供應鏈中供應商與購買商的質量成本模型，采用質量控制作為決策變量，提出了質量控制中的獎懲監督等優化問題[4];Kaynak和Hartley建立了一個結構方程模型，研究上游供應商的質量管理與下游客戶關注對質量相關性能的影響[5];李全喜等提出了質量鏈與質量鏈管理的概念[6];麻書城分析了供應鏈質量管理活動的特點，提出了基于質量環的供應鏈生命周期模型，及實現供應鏈質量保證的策略[7]。

這些研究成果對完善供應鏈的質量管理均在不同程度上做出了貢獻，但這也局限于從契約、合同、關系和結構等技術層面將傳統的質量管理方法拓展至供應鏈中。隨著生產制造技術的發展，產品的復雜程度越來越高，一件產品基本是多個本身已很精密的子產品的集成，供應鏈中單一節點的產品質量屬性輸入，往往是匯聚多個上游節點產品質量屬性輸出。基于單節點產品質量管理雖然能夠一定程度上保障產品的質量，但是外部環境變化的動態性以及產品構成的復雜性所導致的供應鏈中的產品質量變異是大量的、連續的、無限的，面對以流的形式出現的質量變異數據，要求其快速的實施響應并非易事。如何使得供應鏈系統能夠以最小的代價實現最優的產品質量，是目前亟待解決的問題。自然界中，生物的免疫系統具有良好的分布性、多樣性、耐受性、記憶性、自學習和自適應等特點，這些特點正是供應鏈質量管理需要的極其重要的特征。基于生物免疫系統的特征構建一個魯棒的，輕負擔的供應鏈質量管理模型，從而有效地抵御已知、未知“病毒”的侵害，保護產品的最終質量是本文的研究內容。

一、運用免疫理論構建供應鏈質量管理系統的可行性

免疫系統可在不同的領域應用能夠解決具體問題[8]，目前免疫理論應用可分為面向工程的應用和面向醫學的應用。面向工程的應用是指利用免疫學理論和免疫系統機制解決不同技術領域的問題。免疫理論在管理學領域也有應用研究，王以華教授等運用生物免疫理論及機制解釋企業的適應性問題，對企業組織的免疫力做了定性研究，提出了組織免疫的概念，并對組織免疫的功能、機制和影響因素做了闡述[9-10]。供應鏈的質量管理強調通過成員企業間的協同，促使質量在整個供應鏈范圍內優化，使傳統的內部質量管理模式轉變為外部質量管理模式，從而有效控制整個供應鏈產品質量，滿足客戶需求。免疫系統是通過分布在全身的不同種類的淋巴細胞(B細胞，T細胞等)來識別和清除侵入機體的抗原性異物，維護機體正常生理活動的進行。因此，免疫系統與供應鏈質量管理之間存在很多相似性:都是分布式系統;都有多個自治主體組成;主體都有自身個體目標和共同目標;都具有學習能力和適應性;都能感知環境的變化并作出反應。

基于免疫系統與供應鏈質量管理系統的相似性，本文采用類比的方法將免疫系統中的相關要素機制引入到供應鏈質量管理系統中，并一一界定(表1)。

二、基于免疫應答的供應鏈質量管理模型的構建

免疫應答是指機體免疫系統對抗原刺激所產生的以排除抗原為目的的生理過程，它是機體免疫理論的核心內容。免疫應答的過程概括可分為:識別、學習、記憶、效應四個部分[9]。通過對供應鏈的質量管理模式的認知及對免疫應答的概括性抽象，構建基于免疫應答的供應鏈質量管理模型。

(一)質量影響因素的識別

免疫識別是免疫系統的實現免疫功能的第一步，是指淋巴細胞通過表面的抗原識別受體與抗原(相對于免疫系統的外源性物質，通常指病毒)表面的抗原決定基結合的過程。抗原識別受體與抗原決定基的關系就像鑰匙和鎖的關系[11]，要打開這把鎖，鑰匙的形狀必須與鎖芯匹配，但是這種匹配不必完全匹配，只需要在一定范圍內實現部分結合或匹配即可。每個淋巴細胞上的抗原識別受體只表現出一種特性，由于機體內的淋巴細胞的多樣性，并且數量龐大，因此使得機體內的淋巴細胞能夠識別不同的抗原。識別的本質是免疫細胞區分機體的“自我”(機體自身細胞、組織)和“非我”(外來有害病毒或者體內病變組織)的過程。

影響供應鏈產品質量的各種因素主要概括為兩種:外生因素和內生因素。外生因素指天災人禍對供應鏈中的產品質量造成的影響，包括自然災害，恐怖事件，瘟疫等。內生因素主要包括:供應的因素，需求的因素以及供應鏈企業內部過程(制造)的因素。外生因素及內生因素導致了供應鏈中產品不能按照規定的時間、品質交付顧客使用，無法滿足用戶的期望，從而降低了整條供應鏈性能和績效。由于外生因素的不可抗拒性，供應鏈質量管理主要研究的是對內生因素的防治。在供應鏈中，質量管理節點通過各自的質量管理實踐發現和識別各種內生因素。質量管理實踐(QMP)是質量管理工具、技術和方法的集合，早期的質量管理大師Deming、Juran、Crosby、Feigenbaum等人根據自身實踐經驗及管理理念的總結，對于關鍵的質量管理實踐做了概括和發展[12]。通過對國外學者[13-14]質量管理實踐研究的歸納，筆者認為質量管理實踐的內容主要包括:顧客關系管理、供應商關系管理、高層管理支持、人力資源管理、過程管理、過程化產品設計、統計控制和反饋七個方面的內容。供應鏈是以企業間的專業化分工為基礎，以企業的核心能力為依托，把分布在不同企業的優勢資源迅速組合成為一種超越空間約束的協同運作模式。在這種組織協同中，各企業中的質量管理專職部門與兼職部門數量繁多，每個部門所掌握和了解的質量管理實踐各不相同。供應鏈質量管理實踐的多樣性，構成了識別各種內生因素的基礎。基于免疫的供應鏈質量管理節點識別各種內生因素的步驟如下:

1.產生初始抗體集合。各種內生因素對供應鏈中產品質量影響的最終表現形式是產品質量變異，通過對以往變異原因分析，查找引起變異的直接和間接因素，根據質量管理實踐的七個方面的內容，將引發產品質量變異的因素模糊聚類，分析其質量表現形式及解決策略，使之形成初始抗體，初始抗體能夠識別相似或者相近的因素。產生抗體的過程是將節點的顯性和隱性知識結構化、明晰化的個體化和集體化的知識編碼的過程[15]。并在這個過程中:一是生成專門的代碼字典(質量表現形式及所屬類別)，二是生成系列文本(解決策略)[16]。為了使質量管理節點選擇規范統一的方式和語言描述相同或相似的質量問題及對應策略，利用元知識對初始抗體進行描述。元知識是對知識內涵及外延的描述，是有關知識的知識。每個抗體對應一個具體的問題，同一節點中的問題多樣化，使供應鏈每個質量管理節點都會產生自身特有的、規模不等的初始抗體集合。本研究對每個抗體都附有兩個基本標度:一個為編碼生成時間標度，記為T，一個為編碼使用頻率標度，記為F。

2.質量審計。質量審計是一個動態的，循環的流程，它對免疫節點的質量管理實踐的相關方面進行系統的、科學的、有效的考察和評估，分析免疫節點現有的質量管理實踐(知識基礎，“自我”)與保障產品的質量屬性在供應鏈中傳導不發生變異的安全質量管理實踐之間的差距(知識需求，“非我”)，針對節點的當前情況，提出診斷性和預測性的審計報告，通過雷達圖說明現有的質量管理實踐與保障產品質量屬性不發生變異的安全實踐的質量審計的原則及相應情況。比對質量審計的結果，識別節點自身的哪些質量管理實踐與供應鏈環境所要求的安全實踐之間存在差異，針對這種欠缺，管理節點進行免疫學習并就此產生學習記憶。

(二)質量管理節點的學習與記憶

免疫識別過程同樣也是一個學習的過程，學習的結果是免疫細胞的個體親和度提高、群體規模擴大，并且最優解以免疫記憶的形式得以保存。生物學認為，生物有機體對某種抗原發生應答后，免疫細胞的個體親和度提高。群體規模擴大，當同一種抗原再次入侵機體時，引起的免疫效應比初次更強、抗體的親和度更高，并稱這種現象為免疫記憶。免疫記憶是一種增強式的學習過程，在產生記憶的過程中，伴隨著免疫選擇、細胞死亡等現象。

Simon對學習的定義是:如果一個系統能通過執行某種過程而改進它的性能，這就是學習[17]。供應鏈中的質量管理節點通過兩種途徑提高自身的質量管理實踐，改進識別“非我”的能力:一種是節點自身通過質量審計過程，發現自身管理缺陷，根據分類內容開展不同方向的學習。以人力資源管理為例，管理節點首先要識別，確定不同層次，不同崗位人員的能力需求。挑選合適的人員，對這些人員所受的教育程度，所經歷的培訓，工作的技能和經驗等方面綜合起來評價其能力，對與工作崗位要求有差距或不足以勝任的人員進行調整，培訓或者采取其他措施，使人員能力達到崗位要求，讓人力資源方面的管理實踐達到或超過保障產品質量的供應鏈安全質量管理實踐。另一種途徑是，發現“非我”的管理節點，將“非我”內容特征提呈形成免疫疫苗，通過信息平臺對其他管理節點進行免疫接種。疫苗是針對特定問題而提取的，他對于問題的求解具有指導作用[18]，疫苗接種旨在利用疫苗所蘊含的指導節點識別自身質量管理實踐缺失的信息，啟發受種節點對問題的解決策略進行局部優化，使得供應鏈中解決策略的質量得到改善并達到最優。其他節點根據疫苗的刺激，識別自身管理實踐的不足，完成節點對“非我”的學習，而后釋放新的免疫疫苗，從而全面提升供應鏈組織對于質量某種管理實踐的親和度，增強對其免疫性。組織學習理論認為，組織的學習是一把雙刃劍，組織學習并不能總是增強適應性。成熟的企業會學習過時或者無用的知識[19]，這些知識往往損害動態能力和阻礙組織變革[20]。基于免疫特性的供應鏈質量節點克服了組織學習的這種缺點，免疫特性下質量節點的學習是一種被動式的學習，在沒有“非我”或者免疫疫苗刺激下，質量節點的學習狀態是靜止的，其當前的狀態僅是對影響產品質量環境因素識別的狀態。只有當節點自身的質量管理實踐識別出“非我”內容后，才開展對“非我”模式的學習。

另外，不同于傳統的學習模式，質量免疫的克隆學習過程同時也是對親和度不高的知識忘記的過程。對于供應鏈免疫節點而言，其學習記憶系統是一個十分有限的資源，在質量管理實踐創新過程中，為了滿足新知識的成長條件，克服新知識應用障礙，必須釋放供應鏈質量記憶空間。組織理論認為組織學習和組織忘記是組織變革的連身體[21]，與組織學習一樣，組織忘記對于改變知識演化方式同樣重要[22]。基于免疫理論的供應鏈質量管理能夠避免質量節點應用資源的無限放大，在抗體形成過程中，質量免疫節點對于涉及到的每種質量管理實踐的具體內容都附加一個時間標度T和頻率標度F，供應鏈質量管理節點可以通過設置時間t和頻率f的閾值，來模擬免疫細胞的死亡和進化。周期t內某一具體內容的質量管理實踐的學習頻率低于fmin，意味著關于某一方面的質量管理實踐的過時或者無用，通過對周期t內的學習頻率f的判斷使原有的質量管理實踐從供應鏈記憶空間中釋放，避免供應鏈組織的剛性，提升質量免疫節點的認知速率。供應鏈中各節點的質量管理實踐共享是學習能夠得以維系的前提和基礎。學習過程依托分布式網絡環境，把分布在不同地域的節點，技術人員以及質量管理專家聯系在一起，形成了一個時間和空間上的相互耦合。

(三)質量管理節點效應模式

效應階段是免疫效應細胞和抗體發揮作用將識別的抗原消滅并從體內清除的過程。機體對抗原實施效應分為兩種類型:一種是對于抗原的直接作用，消滅抗原。另一種作用于抗原生存所依附的細胞，清除細胞達到消滅抗原的目的。供應鏈質量管理節點通過質量審計，識別出各種導致產品質量變異的風險因素。根據免疫的效應機理，對識別出風險因素實行規避。規避的方式有兩種，一種是對節點自身管理實踐進行改良，另一種是清除制造風險的源頭。以供應商關系管理為例，合作伙伴的選擇是供應鏈合作關系運行的基礎，目前合作伙伴的業績對核心制造企業的影響越來越大， 為了實現低成本、高質量、柔性生產和快速響應的目標， 滿足變化多端的市場需求， 企業的業務重構必須包含對合作伙伴的評價選擇。Nelson 研究認為，許多產品和服務具有經驗屬性，其質量只有在購買之后才能發現。由于顧客通常不能正確地辨別產品的質量，可能產生兩個問題:一是供應商不具備提供某種質量產品或服務的能力，而做出錯誤的質量承諾，而顧客又難以正確辨認供應商的能力，由此產生了有害選擇問題;二是供應商可能在簽約后采取欺騙行為，結果產生道德風險問題。相關質量節點通過質量審計，識別自身供應商管理存在風險因素，進而學習相關實踐，優化自身的信息收集途徑，提高信息量，獲取更多的經驗從而緩解和規避供應商因素導致的最終產品的質量變異。一旦這種錯誤的承諾和敗德行為導致的質量審計頻頻出現，即周期時間t內質量管理實踐的學習頻率高于fmax，供應鏈組織采取替換供應商的決定，阻止和降低產品質量變異的可能性。通過設置時間t和頻率fmax的閾值可以保持管理節點抗體群體的多樣性，使質量管理資源不過多的向某一方面傾斜，從而維護供應鏈質量管理的穩定性，這種穩定應該是動態的具有活力的穩定，同進化和發展的目標保持一致[23]。

三、基于免疫理論的供應鏈產品質量績效評估模型

只有進行有效的度量才能了解基于免疫理論的供應鏈質量管理是否達到了期望值，我們采用質量績效的相關維度對此進行評估。姜鵬等[12]認為質量績效可以理解為組織的質量表現， 根據其對質量績效維度內容劃分，本研究提出2個層面的質量績效評估模型。

(一)產品的內在質量表現

包括節點間的產品按期交付情況，經過最終檢驗沒有返工的比率，產品性能與設計要求的一致性，產品質量驗證的合格率，關于產品內在質量表現的數據都是生產過程中要求記錄的數據，通過對這些數據的查看，了解在供應鏈內部，實施質量免疫管理方法前后的質量績效的表現情況。

(二)產品的外在質量表現

包括顧客滿意度，產品的使用耐久性和可靠性，產品的市場占有率。顧客對于產品使用狀況的滿意度，可以通過問卷調查，訪談和行為觀察等方法獲取，產品的使用耐久性、可靠性可通過問卷調查的方式獲取，通過實際的數據查看產品的市場占有率。根據這些外在的產品質量表現，評估供應鏈外部產品質量績效。

四、結束語

醫學中免疫理論是研究免疫系統靜態的結構和功能及動態的免疫應答引起的獲得性防御功能及所致疾病的過程和機制，免疫理論提出的免疫系統具有很多智能化的功能，比如識別、學習、記憶、進化、自組織能力等，這與供應鏈中的質量管理節點通過識別，學習來檢驗產品質量屬性的傳導、繼承、衍生、變異具有很多相似性。因此，從免疫理論角度探討供應鏈產品質量控制問題，不僅可以發覺導致產品的質量發生偏差的問題，找出產品質量屬性傳導工程中的癥結，還能夠以此為基礎，讓質量識別機制，質量控制方法在整條供應鏈中傳遞，使之更好的為保障產品質量安全發揮積極效應。

基于免疫理論的供應鏈質量管理具有如下特征:(1)管理節點質量管理實踐的學習和變異是質量改進的漸進過程。有關影響產品質量的任何一種因素的管理實踐的改進都不可能中止改進的機會，并且都不是一撮而就的，需要“漸進過程”。(2)主動式識別。基于免疫理論下的質量管理節點總是主動的識別自有的質量管理實踐的缺陷，進而積極的開展學習并形成有效記憶。不同于一般的質量管理，只有出了問題才進行反思。(3)各質量管理節點密切相連，通力合作。質量管理節點的除了主動識別管理實踐的缺陷外，還依仗其他節點釋放的疫苗來完善自身的管理實踐，這形成了供應鏈質量管理的強魯棒性。

基于免疫理論的供應鏈質量管理模型是對傳統供應鏈質量管理模式的一種改進，對傳統供應鏈質量管理的理論、觀點、方法的一種變革，它是來源于傳統的供應鏈質量管理模式，但又與之不同的一種創新模式。基于本模型的進一步研究包括，對模型進行計算機仿真，研究各相關變量對模型的影響，并就此以某一產業為例，進行實證研究。

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(責任編輯:石樹文)