基于云端跨組織智慧物流平臺的一體化供應鏈研究

吳杰華，洪咸友，楊素華，熊 琦

(1.安徽外國語學院，安徽合肥 231201；2.中國科學技術大學，安徽合肥 230026)

從物流管理的角度來看，可以把供應鏈看作為對物流的整合平臺，分為采購物流、倉儲物流、運輸物流、生產物流、配送物流、消費物流和逆向物流。當今時代市場競爭已經不再是單個企業之間的競爭，而是供應鏈與供應鏈之間的競爭，據統計資料顯示，有效的供應鏈管理約可以使物流成本下降20%以上，生產效率提高15%以上，準時交貨率提高15%以上[1]，因此，供應鏈這塊黑大陸越來越受到企業界的重視。我國供應鏈的發展大致可以分為幾個階段，第一個階段為萌芽階段，這一階段的特點是一條產業鏈中的上下游企業為了各自的利益自發地形成為供應鏈，在這一階段各結點企業結構松散，各自以自身利益為重；第二階段為初期階段，這一階段的特點是整條供應鏈由優勢結點企業作為主導企業，有意識地將相關企業整合而成，各結點企業之間形成了緊密的合作伙伴關系，開始注重各結點企業的不同利益；第三階段為發展階段，這一階段是在第二階段的基礎上引入了管理信息系統，比如ERP，來加強對各結點企業的整合，這一階段，更加注重供應鏈的增值效應和整體利益最大化[2]。但隨著現代信息技術和人工智能技術的迅猛發展，工業4.0、5G時代的撲面而來，供應鏈作為資源和物流整合平臺，必須盡快邁入跨越式發展的V4.0時代。

一、傳統供應鏈現狀及存在問題分析

(一)由雙重邊際效應

“雙重邊際效應”是指供應鏈各結點為了各自的切身利益最大化而不顧及整條供應鏈總體利益的現象[3]。傳統供應鏈通常由優勢企業作為領頭結點對供應鏈進行整合，其它各結點往往處于參與結點地位，各參與結點企業往往與領頭結點聯系密切，但與其它參與結點，尤其相隔較遠的參與結點之間在利益分配上缺乏共識機制，因此“雙重邊際效應”凸現明顯。比如，在汽車制造供應鏈中，往往以整車生產企業作為供應鏈的整合結點，各零部件及原材料供應企業、銷售商都處于參與結點地位，當汽車銷售商向汽車零配件企業采購汽車配件產品時，往往各自均以自身利益最大化為優先選項。

(二)牛鞭效應

“牛鞭效應”是指由于信息不透明，導致從下游向上游傳遞的信息失真程度逐級被放大的現象[4]。傳統供應鏈近年雖然開展了一些信息化升級，比如采用了ERP管理信息系統參與供應鏈管理，但也只是有限的信息共享，各企業結點仍把涉及到成本、銷售量、利潤等的關鍵數據作為自身的商業秘密，這就導致了各結點企業始終是將自身利益放在第一位，供應鏈整體利益放在第二位。因此，各結點企業為了自身利益最大化，不惜傳遞失真信息。比如，當經銷商庫存由經銷商自行管理時，經銷商就會盡可能地壓縮庫存，甚至以犧牲部分銷售量為代價；當經銷商庫存由制造商管理或采用合庫存管理時，經銷商往往傾向于放大庫存；由于第一手市場信息畢竟來自于經銷商，而經銷商為了自身利益最大化在以上兩種情況中就會傳遞兩種截然不同的失真信息。

(三)信任危機

傳統的供應鏈中，處于同一層次的結點有不同的企業擔當，這樣的結點稱之為“平行結點”。比如，在汽車制造供應鏈中，作為主機廠往往對同一零部件尋找3-5個供應商，目的是為了一方面更好地控制上游結點，另一方面確保上游的供貨充足，那么這3-5個供應同一零部件的供應商就是平行結點，而且顯然這3-5個平行結點企業之間是純粹的競爭關系。正是由于這種純粹的競爭關系存在，必然產生各平行結點與上下游結點之間的隔閡、以及各平行結點之間的矛盾，從而導致整條供應鏈的“信任危機”無法從根本上消除。

(四)信息霸權

傳統供應鏈中優勢企業作為領頭結點擁有信息上的絕對優勢，進而形成信息霸權，同時也擁有了對整條供應鏈的最大程度決策權，而參與結點往往只具有參與權，這也包括了在整條供應鏈的風險分攤機制、增值收益分配機制、供應鏈獎懲機制等重大決策權。因此，在傳統供應鏈中無法真正做到“共同決策”。當整條供應鏈利益豐厚時，各結合企業都能得到利益時，即便存在不公平，也會掩蓋重重矛盾；但當整條供應鏈利益消減時，各種矛盾就會爆發，從而導致整條供應鏈的斷裂。比如，在汽車制造供應鏈中，主機廠作為領頭企業，中長期、年度整車生產大綱基本都是由主機廠決定，作為供應商和經銷商參與程度極低。

二、構造基于云端跨組織智慧物流平臺的一體化供應鏈體系

傳統供應鏈存在的問題，從表象上來看是由于沒有徹底消除“谷倉效應”。所謂“谷倉效應”，就是各結點雖然存在于一條供應鏈中，但各結點又都像一個個獨立的“谷倉”，自成體系，各結點之間存在著無形的壁壘，無法展開最大程度的物流整合和資源整合[5]。從深層次來看，僅僅依靠供應鏈各結點企業的自覺性和合同協議的約束來進行管理無法實現最優化，想要達到供應鏈管理的最優效果，就必須要運用當今時代最先進的技術，構造一個基于云端跨組織智慧物流平臺的一體化供應鏈體系。

(一)總體結構

基于云端跨組織智慧物流平臺的一體化供應鏈體系，從底層向頂層分為四層結構，分別為：感觸層、網絡通信層、云端大數據層、智慧物流層。四層結構形成為有機整體，上一層以下一層為基礎，底層向上集成以支持頂層。通過四層結構構成物流與資源整合平臺，對供應鏈的采購物流、倉儲物流、生產物流、配送物流、消費物流與逆向物流進行整合。具體如圖1所示。

(二)詳細解讀

1. 感觸層

感觸層包括物聯網模塊、雙向寫入模塊和雙向讀取模塊。物聯網大量運用了傳感、遙感、北斗導航、GIS、RFID等技術構造而成，物聯網信息與網絡通信傳輸層密切相連，通過網絡通信傳輸層可能將各類信息向上層傳遞，同時上層的信息也可以傳輸到物聯網相關結點；通過雙向寫入模塊和雙向讀取模塊可以向物流環節寫入或讀取信息，也可以將物流環節的信息寫入物聯網，或從物聯網讀取相關信息。感觸層除了完成信息的雙向讀寫功能外，物聯網模塊還可以完成信息的暫存、數據初步分類處理等功能。比如在運輸過程中就可以一方面利用GPS、GIS等技術對運輸信息實時追蹤、記錄；另一方面，可以借助于智慧物流層做出運輸線路、運輸方案的智能決策。再比如，在汽車制造供應鏈中，可以從汽車制造的原材料-零部件-整車-商品-消費的整個過程中采用RFID技術，通過搭建的物聯網，一方面不斷向RFID標簽寫入信息，相當于對每輛汽車設置了一個RFID標簽的檔案，隨著生產和消費過程不斷地完善這個檔案，并隨時可讀取，這個RFID標簽檔案嵌于汽車產品結構內，伴隨著這輛汽車的整個生命周期；另一方面這個RFID標簽的信息檔案還將通過構建的物聯網不斷分類、分級，再通過網絡通信傳輸層寫入云端大數據層，以供智慧物流層決策使用。

圖1 基于云端智慧物流平臺的一體化供應鏈體系

2.網絡通信層

網絡通信層，主要解決大量數據的遠距離、高速、實時傳輸和數據暫存等問題，同時也起到了對其它三個層次的總協調作用。在4G時代，遠距離數據傳輸時會產生嚴重的傳輸延遲，導致無法實現遠距離實時傳輸數據[6]，因此，對于海量數據的傳輸、分類、加工、處理、應用等大打折扣，5G時代的到來，使得這一問題迎刃而解。為此，網絡通信層將以5G網絡、多網合一的移動互聯作為主要技術手段，并與整條供應鏈的物聯網密切相連，實現無縫對接、信息共享。在不久的將來，網絡通信層還可引入星鏈通信、量子通信技術等技術。

3 .云端大數據層

云端大數據層由云端大數據倉庫模塊構成。采用了數據倉庫、云存儲、大數據、區塊鏈等先進的技術，完成海量數據的分類存儲、初步分析、加工整理等功能，并確保數據安全性、公開性和私密性。云端大數據層可以實現去中心化分布式存儲；采用時間戳技術，對各類數據設置時間標簽，標明發生時間、數據有效期等時間信息；確保供應鏈各結點、各環節在數據維護和共享方面的地位平等性；云端大數據層不僅可寫入供應鏈內部各類信息，還將吸納供應鏈外部信息，以便于為智慧物流層提供全方位的數據支持；云端大數據層還將對各類數據進行多維分類、多維分級、多維可視化管理，“多維分類”是指對同一數據根據不同的分類標準確定出不同的數據類別；“多維分級”是指對同一數據根據不同的分級標準確定出不同的有效性級別；“多維可視化管理”是指對同一數據根據不同的應用需要，可以展現出不同的視圖。云端大數據層為智慧物流層的決策支持提供數據庫支持，為感觸層提供了數據調取和數據分類儲存的服務。

4. 智慧物流層

智慧物流層以云端大數據層為基礎，由模型庫、方法庫、知識庫、規程庫、推理機、決策支持管理系統和AI人機接口構成。模型庫中建立了多種預測模型、模擬決策模型、模糊決策模型等，主要用于解決結構化問題；方法庫建立了大量的通用算法和程序，如排序、分類、線性規劃等，它是其它各庫解決問題的一個基礎庫；知識庫建立了大量的通用問題和特定問題的專家知識和經驗；規程庫建立了各類問題的處理步驟和程序，它也是其它各庫解決問題的一個基礎庫；推理機借助于人工智能技術建立了各類數學運算和邏輯運算等推理機制；決策支持管理系統對各庫進行統一協調，對所提問題首先進行問題性質判斷，對于結構化問題，在兩個基礎庫的支持下分配給模型庫解決，對于半結構化和非結構化問題，在兩個基礎庫的支持下分配給知識庫和推理機解決；AI人機接口模塊負責將參與決策人員的自然語言轉換為機器語言，并將處理結果采用屏幕、VR、AR等形式展示出來。比如，某品牌農產品供應鏈，擬在全國設置若干物流中心，那么在向智慧物流層提出解決申請后，智慧物流層會利用云端大數據層的海量供應鏈內、外部數據，在方法庫和規程庫的支持下，由模型庫或知識庫和推理機進行運算，得出不同的備選方案，以可視化方式顯示給供應鏈各結點企業，并推薦優選方案，每個備選方案至少提供以下信息：物流中心設置地點、運配送路線設置、倉儲規模、采用哪種庫存管理策略、投資額、投資回收期、年增銷量、供應鏈年增值額、風險預警等。

三、方案評估

采用基于云端跨組織智慧物流平臺的一體化供應鏈體系，能夠使原本處于半孤立狀態的各結點企業真正實現了全聯通、無縫對接，供應鏈的結點形態不再呈現為鏈條狀，而是表現為圍繞著基于云端跨組織智慧物流平臺的供需結點群。整個供需結點群的信息處于透明的全流通狀態，各類信息的采集、傳輸、存儲、加工等均為實時運作，用于決策的數據由原先的局部、少量狀態整合為海量、全融合狀態。基于云端跨組織智慧物流平臺的一體化供應鏈體系同時也發揮了整個供需結點群的最強大腦功能，確保了向每個結點下達最理想的運作指令，運行最優的利益分配機制，從而使整個供需結點群的整體利益和每個結點的自身利益得到最優平衡。由于云端跨組織智慧物流平臺的一體化供應鏈體系真正實現了供應鏈中各結點地位平等、信息資源共享、實時運作和智慧決策，因此可以從根本上最大程度地解決“雙重邊際效應”、“牛鞭效應”、“結點之間信任危機”、“領頭結點壟斷決策”等問題。

四、結語

供應鏈已逐漸成為企業在市場競爭中所表現出來的存在形式，供應鏈管理的成效不僅關系各結點企業的發展，也決定了整個社會的發展效益水平。我國供應鏈的發展經歷了多個階段，在傳統的供應鏈管理中由于受到管理水平、技術水平的制約，存在“牛鞭效應”、“雙重邊際效應”無法根除等問題，為了徹底解決傳統供應鏈管理中存在的固有問題，本文提出以RFID、物聯網、區塊鏈、大數據等多項先進技術為基礎構建一個基于云端跨組織智慧物流平臺的一體化供應鏈體系的構想，該一體化供應鏈體系結構由感觸層、網絡通信層、云端大數據層、智慧物流層等四個層級構成，每層級又包括了若干模塊。以此為平臺可以實現對供應鏈中采購物流、倉儲物流、運輸物流、生產物流、配送物流、消費物流、逆向物流等的有效整合。