全渠道下基于4PL的供應(yīng)鏈資源整合與決策優(yōu)化模型研究—以華為公司為例

潘常虹

（1.大連東軟信息學(xué)院 遼寧 大連 116023；2.大連海事大學(xué)，遼寧 大連 116026）

1 引言

在互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)終端的全線沖擊下，中國(guó)傳統(tǒng)制造-零售企業(yè)面臨轉(zhuǎn)型。全渠道下的供應(yīng)鏈資源變革與重組成為所有企業(yè)和渠道共同面臨的問(wèn)題[1]。然而，供應(yīng)鏈的資源整合過(guò)程通常是受如何妥善管理客戶(hù)服務(wù)滿(mǎn)意度水平，以及資源集成和系統(tǒng)集成的成本之間的矛盾關(guān)系[2]限制的，因此，如何在復(fù)雜的供應(yīng)鏈資源整合、操作和監(jiān)控下，基于滿(mǎn)足客戶(hù)需求的條件，尋找整體供應(yīng)鏈目前與未來(lái)收益水平最大化是急于突破的課題。4PL通過(guò)挑選供應(yīng)鏈中的最優(yōu)資源（協(xié)作個(gè)體），并對(duì)它們進(jìn)行整合，盡可能地提高對(duì)優(yōu)質(zhì)資源調(diào)配的靈活性，提供針對(duì)客戶(hù)自身問(wèn)題的多種解決方案，從而體現(xiàn)了4PL供應(yīng)鏈在整合能力方面的優(yōu)勢(shì)。

4PL的研究方向可以分為兩大類(lèi):第一類(lèi)討論的方向是4PL的宏觀方向，大致有其概念的范圍、優(yōu)勢(shì)及重要性、研究的必然性等。另一類(lèi)是基于研究4PL的操作問(wèn)題，引入一些定量的研究方法，大致有以4PL為前提條件的路徑優(yōu)化問(wèn)題、選擇3PL供應(yīng)商的評(píng)價(jià)指標(biāo)等問(wèn)題，以上的研究成果不僅對(duì)該領(lǐng)域的研究方向具有很好的參考價(jià)值，也對(duì)建立4PL的基本操作模式有很好的借鑒價(jià)值。由于運(yùn)用4PL對(duì)供應(yīng)鏈資源進(jìn)行整合的系統(tǒng)問(wèn)題非常繁瑣，且現(xiàn)今的具體操作實(shí)踐還沒(méi)有成熟的集成理論和量化指標(biāo)作為支撐，因此成為了限制該模式在現(xiàn)實(shí)中操作、發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)的一大障礙。為了從操作層面和量化的方向分析集成決策的過(guò)程，本文從兩方面思考主導(dǎo)因素對(duì)建立優(yōu)化供應(yīng)鏈整合模型及提出求解算法的影響，一方面是從供應(yīng)鏈整體性方向出發(fā)，另一方面是從價(jià)值增值整合出發(fā)。

2 供應(yīng)鏈資源整合與優(yōu)化決策中的主導(dǎo)因素分析及建模前提條件

2.1 供應(yīng)鏈資源整合與優(yōu)化決策中的主導(dǎo)因素分析

基于4PL的供應(yīng)鏈整合方法，有必要提高各種硬環(huán)境因素的操作水平，如物流、資金流、信息流等，并且還需要針對(duì)軟環(huán)境因素進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)變，才能順暢銜接各個(gè)環(huán)節(jié)的物流、資金流、信息流等，實(shí)現(xiàn)提升整個(gè)供應(yīng)鏈效率和降低運(yùn)作總成本的目標(biāo)。此外也需要改善軟環(huán)境因素的運(yùn)作水平，如成員的管理風(fēng)格、組織結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)流程等。主導(dǎo)因素由資源個(gè)體經(jīng)營(yíng)水平的軟（硬）環(huán)境因素和決定供應(yīng)鏈系統(tǒng)運(yùn)行水平的因素構(gòu)成。在供應(yīng)鏈資源整合的過(guò)程中，主導(dǎo)因素的引入引發(fā)了許多復(fù)雜的關(guān)系：

（1）每個(gè)主導(dǎo)因素的成本優(yōu)化存在相互關(guān)系。在供應(yīng)鏈整合的整個(gè)流程中，各因素的優(yōu)化成本包括對(duì)自身運(yùn)行水平的優(yōu)化、不同環(huán)境中每個(gè)因素運(yùn)行水平的優(yōu)化以及相同環(huán)境的內(nèi)部因素的優(yōu)化。

（2）4PL整合流程存在各種投入和產(chǎn)出的關(guān)系。整合過(guò)程中，定義用于整合供應(yīng)鏈資源的成本為投入，整體的供應(yīng)鏈運(yùn)行水平為產(chǎn)出。整合優(yōu)化成本分別用于改善每個(gè)因素的運(yùn)作水平，從而運(yùn)用4PL的整合策略提升各個(gè)因素的運(yùn)行效果。輸出的一體化進(jìn)程將主要反映在系統(tǒng)某項(xiàng)物流活動(dòng)、現(xiàn)金流和信息流等環(huán)境因素下，是否可以實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)的順利對(duì)接和高效的操作，此外，也將有助于提升各種軟環(huán)境因素水平，如組織結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)管理制度和操作流程等。

通過(guò)上述關(guān)系可知，整合供應(yīng)鏈資源的過(guò)程中，一方面按照不同的比例投入整合成本于系統(tǒng)軟（硬）環(huán)境改善各種因素，另一方面在相同環(huán)境中按照一定的比例關(guān)系分撥給各內(nèi)部因素。

同時(shí)，需要注意整合供應(yīng)鏈資源是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程。基于4PL整合供應(yīng)鏈資源的過(guò)程中，資源是供應(yīng)鏈動(dòng)態(tài)變化的根本原因，因?yàn)橘Y源整合流程包括現(xiàn)有資源的整合以及按照特定要求建立新資源，從而綜合考慮供應(yīng)鏈整體和高效率的任務(wù)分配。本文在考慮上述需注意情況的前提下，進(jìn)行供應(yīng)鏈資源整合的模型構(gòu)建和算法挑選。因?yàn)楣?yīng)鏈體系不同于其企業(yè)環(huán)境和運(yùn)行水平，導(dǎo)致整合資源時(shí)，存在多種主導(dǎo)因素。而且在剔除主導(dǎo)因素影響前提條件下的實(shí)際操作流程中，不僅要考慮影響供應(yīng)鏈未來(lái)收益的因素（如企業(yè)信譽(yù)是否良好、企業(yè)運(yùn)行水平是否與供應(yīng)鏈水平相符等），還要考慮供應(yīng)鏈個(gè)體是否具有滿(mǎn)足各種基本約束條件的能力。

2.2 建模前提條件及說(shuō)明

（1）以主導(dǎo)因素運(yùn)作水平的量化處理為前提，進(jìn)行供應(yīng)鏈資源整合，以及決策優(yōu)化模型的構(gòu)建。以下是關(guān)于其基本整合步驟的簡(jiǎn)要描述：①收集待整合資源的個(gè)體資料，并對(duì)其個(gè)體資料進(jìn)行分析、研究，從而尋找決定個(gè)體經(jīng)營(yíng)的主要因素，進(jìn)而找到?jīng)Q定主導(dǎo)因素的主要子因素。這是優(yōu)化決策方案的提出者的首要工作。②根據(jù)各子因素的運(yùn)行特點(diǎn)，建立相應(yīng)的運(yùn)作能力量表單位并將其標(biāo)準(zhǔn)化處理，即：定義決定某個(gè)主導(dǎo)因素的第k個(gè)主要子因素對(duì)應(yīng)的運(yùn)作水平為lk；其決定被研究個(gè)體的主要子因素能力量表對(duì)應(yīng)的實(shí)際值為xk；其中xmax表示所有需要整合的供應(yīng)鏈資源個(gè)體相對(duì)應(yīng)運(yùn)作能力量表中的最大值，同理，其最小值為xmin。③按照各子因素對(duì)各資源個(gè)體的影響程度決定均值。通過(guò)研究子因素對(duì)主導(dǎo)因素運(yùn)作影響的程度，確定各子因素在其主導(dǎo)因素運(yùn)作能力中所占的權(quán)重fk。④各資源個(gè)體的主導(dǎo)因素運(yùn)作能力是通過(guò)權(quán)重及其計(jì)算得出的lk所決定的，即L=lkfk。

（2）模型建立的準(zhǔn)備工作包括合理量化各資源主體的每個(gè)主導(dǎo)因素的運(yùn)作水平和調(diào)研分析某個(gè)體中所有主導(dǎo)因素的相互關(guān)系，通過(guò)運(yùn)制定具有針對(duì)性的投入整合成本方案，實(shí)現(xiàn)不僅提升資源個(gè)體的貢獻(xiàn)能力，還提升相同環(huán)境內(nèi)部因素的貢獻(xiàn)能力的目標(biāo)。同時(shí)，也提升了處在不同環(huán)境中所有主導(dǎo)因素的貢獻(xiàn)能力。

（3）在優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)中，運(yùn)用無(wú)量綱參數(shù)的前提條件下，規(guī)范目標(biāo)函數(shù)集成成本和綜合時(shí)間需求是為了實(shí)現(xiàn)模型多目標(biāo)的合成。在資源個(gè)體進(jìn)行相關(guān)整合成本標(biāo)準(zhǔn)化的過(guò)程中，轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定如下：定義b代表的個(gè)體對(duì)應(yīng)其需要整合的資源個(gè)體中第a個(gè)主導(dǎo)因素操作能力的最小值；b個(gè)體通過(guò)投入整合成本ma，將現(xiàn)主導(dǎo)因素能力拔高至目前b個(gè)體集合中的最大值；因此規(guī)定規(guī)范供應(yīng)鏈資源整合成本的轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)表示為，主導(dǎo)因數(shù)的數(shù)量用B表示。在供應(yīng)鏈整合過(guò)程中，規(guī)定m為實(shí)際改善主導(dǎo)因素操作能力的集成成本，可推出

規(guī)范并優(yōu)化資源整合綜合時(shí)間需求的過(guò)程中，規(guī)定tD.i=te.i-ts.i為綜合時(shí)間需求的轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)。第i類(lèi)任務(wù)提供的起始時(shí)刻是資源個(gè)體中的最早啟動(dòng)時(shí)刻，其表現(xiàn)為ts.i；反之，其最遲結(jié)束時(shí)刻用te.i表示。

3 全渠道下基于4PL的供應(yīng)鏈資源整合與決策優(yōu)化模型

3.1 模型假設(shè)及參數(shù)說(shuō)明

假設(shè)一：規(guī)定4PL待整合資源分為I類(lèi)，用字母i表示。同時(shí)，I種類(lèi)中存在待整合的資源總數(shù)量為Ei，資源單位數(shù)量用字母ki表示。

假設(shè)二：規(guī)定G表示運(yùn)用4PL整合供應(yīng)鏈后的綜合運(yùn)營(yíng)能力的期望。

假設(shè)八：在供應(yīng)鏈資源整合進(jìn)行時(shí)，規(guī)定Mse.ki表示用于提升單位資源ki軟環(huán)境因素的費(fèi)用。此外，規(guī)定表示用于單位資源ki改善管理策略能力的費(fèi)用，表示用于單位資源ki改善組織策略能力的費(fèi)用，表示用于提升單位資源ki整體作業(yè)流程效率的費(fèi)用。

假設(shè)十六：規(guī)定θi表示某活動(dòng)第i類(lèi)工作標(biāo)準(zhǔn)化后的綜合時(shí)間需求，可推出

假設(shè)十七：規(guī)定beta表示首要改善協(xié)調(diào)權(quán)重，以便增加4PL整合資源與多目標(biāo)之間多次協(xié)調(diào)的實(shí)用性。

3.2 模型建立

（1）目標(biāo)函數(shù)

（2）約束條件

由上述模型得知，花費(fèi)最低的供應(yīng)鏈整合總資金量和降低某活動(dòng)的綜合時(shí)間需求是目標(biāo)函數(shù)（1）的目的。花費(fèi)于供應(yīng)鏈整合主導(dǎo)因素的資金與供應(yīng)鏈硬環(huán)境因素運(yùn)營(yíng)能力提升程度之間的制約函數(shù)為式（2）-（4）；供應(yīng)鏈硬環(huán)境因素的運(yùn)營(yíng)能力由式（5）-（7）制約；供應(yīng)鏈硬環(huán)境運(yùn)營(yíng)能力提升程度與花費(fèi)于供應(yīng)鏈整合主導(dǎo)因素資金數(shù)值相互制約的函數(shù)為式（8）-（10）；供應(yīng)鏈軟環(huán)境因素的運(yùn)營(yíng)能力由式（11）-（13）制約；供應(yīng)鏈整合單位資源給予某活動(dòng)各項(xiàng)工作的時(shí)間需求由式（14）和式（15）制約；式（16）為制約供應(yīng)鏈整合單位資源給予某活動(dòng)的質(zhì)量；為了確保所有待整合的第i類(lèi)單位資源實(shí)際上的某活動(dòng)能力大于最低水平，運(yùn)用式（17）制約單位資源與某活動(dòng)水平的關(guān)系。

4 實(shí)例分析—以華為公司為例

華為制造企業(yè)由于將整機(jī)裝配物流外包，對(duì)其物流的控制能力過(guò)低，出現(xiàn)企業(yè)的服務(wù)水平降低，所以決定整合3PL資源。不僅要考慮滿(mǎn)足顧客在運(yùn)輸活動(dòng)中的時(shí)間需求、服務(wù)滿(mǎn)意度，以及該活動(dòng)中資源個(gè)體的獲利，還需要改善系統(tǒng)各方面的競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)，資源個(gè)體間的密切協(xié)作也至關(guān)重要。根據(jù)以上描述，決定運(yùn)用4PL資源整合策略。根據(jù)華為企業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)L=lkfk可得出該3PL資源個(gè)體的任務(wù)活動(dòng)能力要求為0.65（本節(jié)所有數(shù)據(jù)均已被單位標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化）；表1為整合資源個(gè)體的基本操作參數(shù)。本文將情況分為兩種進(jìn)行討論，一方面體現(xiàn)整合決策的基本思路的有效性，另一方面體現(xiàn)算法的便利性及多變性。

表1 華為公司3PL資源的整合運(yùn)作參數(shù)

（1）首要改善的是綜合時(shí)間需求的情況。這種情況下，規(guī)定螞蟻批次為100。同時(shí)規(guī)定三個(gè)參數(shù)分別為alpha=0.55，beta=0.35，gamma=0.1。

進(jìn)行運(yùn)算得到的結(jié)果如下：

Opt_tour=1 3 4 2 6 5 1（其中1代表虛擬點(diǎn)，2、3分別代表活動(dòng)結(jié)束、活動(dòng)開(kāi)始，4到6代表三個(gè)3PL整合個(gè)體）

由于活動(dòng)開(kāi)始與活動(dòng)結(jié)束的中間只選擇了一個(gè)資源個(gè)體，即在整合時(shí)偏好于優(yōu)化活動(dòng)綜合時(shí)間需求的情況下，華為公司選擇整合順豐會(huì)達(dá)到最好的效果，這是因?yàn)榛顒?dòng)能力的前提下順豐具有明顯的時(shí)限性?xún)?yōu)勢(shì)。

（2）首要改善的是供應(yīng)鏈整合費(fèi)用的情況。這種情況下，規(guī)定螞蟻批次為50。同時(shí)規(guī)定三個(gè)參數(shù)分別為alpha=0.55，beta=0.35，gamma=0.1。

進(jìn)行運(yùn)算得到的結(jié)果如下：

Opt_tour=1 3 4 2 6 5 1（其中1代表虛擬點(diǎn)，2、3分別代表活動(dòng)結(jié)束、活動(dòng)開(kāi)始，4到6代表三個(gè)3PL整合個(gè)體）。

由于活動(dòng)開(kāi)始與活動(dòng)結(jié)束的中間只選擇了一個(gè)資源個(gè)體，即在整合時(shí)偏好于優(yōu)化活動(dòng)的整合成本的導(dǎo)向下，華為公司選擇整合順豐會(huì)達(dá)到最好的效果，這是因?yàn)樵诨顒?dòng)能力的前提下順豐具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。

5 結(jié)論

本文在全渠道的背景下，通過(guò)研究4PL的運(yùn)作模式以及分析其供應(yīng)鏈資源的整合過(guò)程，尤其是主導(dǎo)因素對(duì)供應(yīng)鏈整合的影響，引入主導(dǎo)因素構(gòu)建決策優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)一步確定運(yùn)用的算法模型，并將其運(yùn)用到華為公司3PL資源整合的案例中，根據(jù)華為公司3PL資源個(gè)體整合的不同偏好導(dǎo)向，通過(guò)求解得出最適合的整合個(gè)體。本文的主要意義可以分為兩大方面：其一，通過(guò)引入主導(dǎo)因素作為供應(yīng)鏈資源整合的創(chuàng)新點(diǎn)，運(yùn)用相應(yīng)的量化標(biāo)準(zhǔn)研究其對(duì)資源整合的影響；其二，運(yùn)用構(gòu)建具有量化標(biāo)準(zhǔn)的供應(yīng)鏈資源整合模型和算法搭建理論與實(shí)踐的橋梁。結(jié)合4PL的供應(yīng)鏈資源整合運(yùn)營(yíng)模式會(huì)成為未來(lái)研究供應(yīng)鏈整合的重中之重。在未來(lái)的研究中，全渠道背景下的各類(lèi)型企業(yè)應(yīng)側(cè)重挖掘其企業(yè)的主導(dǎo)因素。此外，因素與因素之間的關(guān)系還要進(jìn)一步的研究與分析，從而在全渠道下供應(yīng)鏈資源整合中充分發(fā)揮4PL的優(yōu)勢(shì)。