1、IBM電腦部和其他部門的供應鏈管理GRACE LLIN, MMARKUSS ETTLLSTEVEE BUCKKLEY, SUGATTO BAGGCHIIBM T, J. 沃森研究中中心約克鎮 Heighhts , 紐約 100598DAVID DD. YAOO哥倫比亞大學紐紐約，紐約州州 100227BRET L. NACCCARATOOIBM 印刷系系統公司Enndicottt，紐約 137760ROB ALLLAN, KKERRY KIMLIISA KOOENIGIBM Perrsonall研究三角公公園，卡羅萊萊納州 2777091994年，IIBM開始重重組它的全球球供應鏈。它它希望以

2、最少少的庫存達到到對顧客的快快速響應。為為了支持這一一項目，我們們開發了一個個跨企業供應應鏈的分析工工具，資產管管理工具（AAMT）。AAMT將圖形形化流程建模模、解析解的的性能優化、仿仿真、基于行行為的成本核核算以及企業業數據庫連通通性集成在一一個允許對跨跨企業供應鏈鏈進行定量分分析的系統中中。IBM已已經采用AMMT研究類似似于庫存預算算、周轉目標標、顧客服務務目標以及新新產品介紹等等問題。我們們已經將它實實施于大量的的IBM的商商業單位和渠渠道合作伙伴伴。19988年AMT已已經在原材料料成本和價格格保護費用上上節省了7.5億多美元元。作為世界上最大大的計算機硬硬件、軟件和和服務的提供供

3、商，IBMM生產各種不不同的產品，包包括半導體、處處理器、硬盤盤、個人電腦腦、打印機、工工作站以及大大型機。它的的制造點與世世界各地成千千上萬的供應應商和分銷渠渠道保持著聯聯系。一條產產品線可能包包含數以千計計的零件，而而這些零件要要涉及到多級級原材料清單單、各式各樣樣的提前期和和成本以及成成百上千的由由不同的運輸輸模式連接的的制造和分銷銷地點。面對對著日益激烈烈的競爭，高高科技的迅猛猛發展，持續續的價格下降降的挑戰，公公司在19993年開始了了一個內部重重組項目，理理順業務流程程，以改善物物流和信息流流。這一重組組項目通過提提高將產品傳傳遞到市場上上的速度、可可靠性和有效效性，致力于于改進顧

4、客滿滿意度和市場場競爭力。作為整個重組項項目的一部分分，19944年，IBMM開始了一個個資產管理重重組的開發，其其目的是定義義供應鏈結構構、確定戰略略庫存和顧客客服務目標，以以優化庫存的的分配和存放放，并在滿足足顧客服務目目標的同時減減少企業的庫庫存。公司成成立了一個跨跨部門的團隊隊，成員是來來自制造、研研發、財務、市市場、服務和和技術部門的的代表。這個個團隊確定了了五個需要建建模用于支持持決策的領域域：（1）在在每一個商業業單元內減少少庫存的方法法的設計；（22）用于高層層管理的為獲獲得庫存目標標的選擇方法法的開發；（33）在每個商商業單元內開開發和實施一一個協調管理理庫存和顧客客服務目標

5、的的流程，包括括工具的采納納和調度。（44）在全球供供應鏈網絡中中對類似于服服務零件、生生產原材料和和成品這樣的的資產進行充充分的估價。（55）對跨品牌牌產品和單元元協作進行評評價，以改善善庫存和風險險管理。針對這些問題，我我們開發了資資產管理工具具（AMT），這這是一個戰略略性的決策支支持工具。AAMT和其它它資產管理重重組方法的整整合已經使跨跨企業的供應應鏈管理在IIBM得到了了成功的應用用。資產管理工具（AAMT）跨企業的供應應鏈是一個由由互相關聯的的設施組成的的網絡，企業業通過這些設設施進行采購購、生產、配配送，并將產產品和服務傳傳遞給它的顧顧客。由于采采購、生產和和銷售變得越越來越全

6、球化化，大公司的的供應鏈也愈愈加復雜，并并且相互依賴賴的程度也越越來越深。今今天的跨企業業的供應鏈實實際上是由代代表了許多公公司利益的多多個供應鏈組組成的網絡，包包括供應商的的供應商到顧顧客的顧客。由由于存在這種種相互依賴的的關系，一個個具有擴展供供應鏈的企業業只有與它的的供應商和零零售商通力合合作，才會取取得良好的業業績和發展。 一個具有擴展供供應鏈的企業業只有與它的的供應商和零零售商通力合合作，才會取取得良好的業業績和發展。在高科技產業中中，跨企業供供應鏈的管理理變得非常重重要。在管理理得好的情況況下，它可以以使公司運作作成本很低，而而利潤很高。而而一個管理糟糟糕的供應鏈鏈卻恰好相反反，利

7、潤減少少、企業失去去創新精神，企企業的商業成成長受到阻礙礙。在我們最最初的工作中中，我們意識識到有兩個基基本的環節可可以用來檢查查IBM的供供應鏈情況。第第一，我們必必須減少和管管理不確定性性，以促進更更精確的預測測；第二，我我們必須改進進供應鏈的靈靈活性，促使使其迅速適應應市場的變化化。從一開始始，我們就致致力于研究一一條跨企業的的供應鏈潛在在固有的相互互依存關系。我我們認識到只只有當我們的的系統反映了了我們的供應應商和渠道采采用的策略和和流程，并且且將他們的價價值鏈與我們們自己的集成成考慮，我們們的這一系統統才可能運行行成功。這一一觀點幫助我我們形成了這這樣的看法：在跨企業的的供應鏈中，必

8、必須采用集成成的建模和分分析工具。它它將是一種采采用新的方法法論來處理需需求、提前期期、供應商可可靠性和其它它因素內在固固有不確定性性的工具。它它將是可升級級的，這樣，它它就能夠處理理代表某行業業的大量描述述產品結構、供供應鏈流程和和部件庫存信信息的數據。最最后，這一新新工具在對供供應鏈策略的的基本類型及及其交互作用用的建模中也也同樣有效，因因為不同的企企業可能使用用不同的政策策。我們設計AMTT來解決所有有這些問題。它它是一個用于于戰略和戰術術供應鏈計劃劃的建模和分分析系統，源源自各種各樣樣IBM早期期的內部重組組研究 BBagchii et aal.19998；Bucckley 1996；

9、Bucklley annd Smiity 19997；Feeigin et all. 19996 。它它支持用于多多層次庫存系系統量化分析析的先進的建建模、仿真和和優化能力，以以及類似于企企業數據庫連連通性和基于于Interrnet的溝溝通這樣的特特點。AMTT基于六個功功能模塊：一一個數據建模模模塊、一個個圖形用戶界界面、一個實實驗管理器、一一個優化引擎擎、一個仿真真引擎和一個個報告生成器器。數據建模模塊提提供了一個關關聯數據接口口，包括產品品結構、提前前期、成本、需需求預測和相相關變量的信信息。它內置置有原材料清清單的發出和和數據精簡能能力、能夠自自動檢查數據據的完整性。通通過數據橋（dd

10、ata bbridgees），它允允許對IBMM的國際和當當地運作數據據庫的進行訪訪問。圖形用戶界面（GGUI）將供供應鏈建模與與基于會話的的供應鏈數據據輸入結合起起來。它允許許用戶通過拖拖放模型組件件建立供應網網絡，比如將將制造點、配配送中心、運運輸節點置于于工作區上。實驗管理器用于于組織和管理理與供應鏈實實驗相關的數數據集。它允允許用戶查看看并交互地修修改參數和策策略。除此之之外，它提供供對實驗中生生成的輸出數數據的自動訪訪問，并且支支持各種各樣樣的文件管理理操作。優化引擎工具執執行了AMTT的主要功能能，量化地權權衡了供應聯聯網絡中的客客戶服務目標標和庫存。這這一模塊可以以通過GUII的

11、下拉菜單單訪問，或者者由仿真引擎擎調用。仿真引擎模擬了了供應鏈在不不同參數、策策略和網絡結結構下運行得得到的結果，包包括供應商、制制造商以及配配送中心的數數量和位置；庫存和制造造策略，例如如安全庫存控控制、供貨時時間、按庫存存生產、按訂訂單生產，以以及連續或周周期性的補充充策略等。仿仿真引擎包含含了一個動畫畫模塊，能夠夠幫助用戶想想象供應鏈的的運作，并在在監控仿真輸輸出報告的同同時改變參數數和策略。報告生成器對所所研究的供應應鏈的性能提提供了一個綜綜合的觀察，包包括平均周轉轉時間、顧客客服務水平、出出貨情況、訂訂單完成率和和庫存。它還還能生成財務務報告，包括括銷售收入、庫庫存占用資金金、原材料

12、成成本、運輸成成本和基于活活動的成本，比比如原材料的的處理和制造造。優化引擎優化引擎的核心心功能，是分分析在一條跨跨企業的供應應鏈中顧客服服務和庫存投投資之間的權權衡。目標是是確定供應鏈鏈中每個節點點中的每種產產品的安全庫庫存，以期最最小化在總體體庫存上的投投資。我們把把供應鏈看作作是一個多層層的網絡，將將其中的每個個庫存節點作作為一個排隊隊系統進行建建模。除了通通常的排隊建建模，我們在在模型中結合合了一個庫存存控制政策：安全庫存控控制策略，將將安全庫存水水平作為決策策變量。為了了量化地評價價這樣一個網網絡，我們開開發了一種基基于分解算法法的方法。其其核心思想是是單獨分析網網絡中的每一一個庫存

13、節點點，并通過所所謂的實際提提前期，獲取取不同庫存節節點之間的聯聯系。我們將每個庫存存節點看成一一個具有復合合泊松到達、無無限個服務臺臺，服務時間間服從一般分分布的隊列，用用排隊符號表表示。為了做做到這一點，我我們必須詳細細說明到達和和服務過程。通通過基于生產產結構，采用用標準的MRRP需求生成成技術，我們們在每個節點點獲得到達過過程。復合泊泊松到達過程程有三個主要要參數：到達達率、批量的的均值和方差差。因此它能能夠包含多種種形式的需求求數據；例如如，某一特定定時期的需求求可以由它的的最大值、最最小值、以及及最可能的值值來描述。服服務時間是每每個庫存節點點的真實提前前期。一個庫庫存節點的真真實

14、提前期可可以通過它的的名義提前期期（比如制造造或運輸時間間）以及它的的供應商的滿滿足率來求得得。特別的，當當一個供應商商出現缺貨時時，我們必須須將由此產生生的延遲加到到實際提前期期中去。這一一延遲是供應應商用來生產產滿足訂單的的下一個單位位所用的時間間。在我們的的模型中，我我們通過Maarkov鏈鏈分析得到附附加的延遲。隨著到達和服務務過程的確定定，我們可以以分析隊列，并并得到類似庫庫存、缺貨、滿滿足率和顧客客服務水平這這樣的性能指指標。在對庫庫存節點i的的分析中，關關鍵值是隊列列中的作業數數量，以Nii表示，這個個值可以從標標準的排隊論論的結論LLiu, KKashyaap,和Teemple

15、tton 19990中得得到。為了減減輕大規模應應用中的計算算負擔，我們們用一個正態態分布來近似似Ni。這樣，我我們只需要得得到Ni的均值和方方差，而這二二者都依賴于于實際的提前前期，即排隊隊模型的服務務時間。圖11是一個庫存存節點的動態態變化的簡圖圖。優化模型的目標標是最小化供供應網絡中的的總期望庫存存資本。這一一總量是所有有庫存節點的的總和，而每每個節點持有有兩種類型的的庫存： 成成品（在持）庫庫存和在制品品（在訂）庫庫存。優化模模型的約束是是要求的顧客客服務目標。他他們由顧客訂訂單在給定期期限之前滿足足的概率來表表示，例如995或99。我們的公公式允許用戶戶分別為每一一類需求流指指定顧客

16、服務務目標。首先先對于每種最最終產品，我我們得到能夠夠滿足要求的的顧客服務目目標的滿足率率。這些滿足足率通過網絡絡的材料清單單結構以及實實際提前期，與與所有上游庫庫存節點的實實際提前期建建立聯系。模模型因此得到到了不同庫存存節點的相互互關系，特別別是安全庫存存水平和滿足足率對于顧客客服務水平的的影響。供應應鏈和配送網網絡的相關模模型包括了LLee和Biillinggton11993模模型，Atnntzen et all,19995，Caamm ett al.1997，Krugger19997，GGravess, Kleetter ,以及Heetzel 19988、 Annderssson ,

17、Axsaeeter 和和Markllund11998。圖1：在這個描描述一個庫存存節點動態性性能的簡圖中中，安全庫存存水平是9，當當有四個單位位庫存時，其其它的五個單單位已經由早早期的訂單所所供應，并且且已經轉化為為流程中的五五個作業。為了使優化能夠夠快速執行，我我們得到準確確形式的解析析梯度估計，并并且實現了一一個梯度搜索索算法用來生生成最優解。這這一工作的技技術細節參見見Ettl et all.19998及附錄錄。除了梯度度搜索，我們們還開發了一一個基于產品品聚類的啟發發式優化過程程。為了使解解法有效，我我們將它與許許多搜索方法法在解決中等等規模的測試試問題時進行行比較。對于于大規模的，產

18、產業規模的應應用，這一模模型也已經在在IBM的幾幾個商業單元元中得到廣泛泛測試。仿真引擎仿真引擎允許用用戶對不同的的供應鏈策略略進行模擬，特特別的，可以以用來驗證和和微調由優化化引擎生成的的解決方案的的性能。我們們基于SimmproceessSwwegless 19977建立仿真真引擎，SiimproccessSSweglees 19997是一個個用于通用目目的的商業流流程模擬器，由由IBM研究究中心和CAACI產品公公司聯合開發發。仿真引擎擎在加入供應應鏈建模功能能的同時，保保留了Simmproceess的功能能。特別的，它它為下面的供供應鏈流程提提供了建模功功能：顧客流程代表了了基于所模擬

19、擬的顧客需求求，向供應鏈鏈提交訂單的的外部顧客。它它還能對關于于期望顧客服服務目標和顧顧客優先級的的信息進行建建模。制造流程對裝配配組裝過程、庫庫存策略和補補充策略進行行建模。它還還能被用于對對供應商建模模。配送流程對配送送中心建模并并且能夠用來來對零售店建建模。運輸流程對運輸輸時間、車輛輛裝載和運輸輸成本進行建建模。預測流程代表了了產品預測，包包括將來階段段的促銷和隨隨機需求。庫存計劃流程對對周期性的庫庫存目標水平平設置進行建建模。這個流流程的本質是是基于要求的的顧客服務目目標，計算出出供應鏈中各各個庫存節點點的建議庫存存水平的AMMT優化引擎擎。仿真引擎允許用用戶在監控輸輸出報告的同同時，

20、改變一一系列輸入參參數，來獲得得最佳的輸出出值。所有的的輸入和輸出出參數存在于于AMT模型型數據庫中。用用戶以隨機變變量的形式，通通過隨機分布布為仿真提供供輸入參數；包括制造提提前期，運輸輸時間，原材材料處理延遲遲時間、需求求預測、原材材料清單單上上要求的產品品數量和供應應商的可靠性性。支持的隨隨機分布函數數包括，愛爾朗，指指數、正態、正正態對數、泊泊松、三角、均均勻、韋伯和和用戶定義的的分布。我們設計了仿真真引擎來進行行基于情景的的分析。在這這一分析中，像像供應商、制制造商、配送送中心的數目目和位置、庫庫存水平、以以及制造、補補充以及運輸輸策略（按計計劃生產、按按訂單生產、按按訂單裝配、持持

21、續補充、周周期性補充、滿滿載運輸、非非滿載運輸等等等）這樣的的供應鏈參數數在仿真過程程中不斷變化化。對于每一一次的仿真，用用戶都可以指指定一個計劃劃期，重復情情景（樣本運運行）的數量量以及一個不不用保留統計計數據的預熱熱階段。計劃劃期的長度取取決于特定的的被討論的實實際應用，以以及歷史需求求預測的有效效性。通常我我們取6-112個月作為為計劃期。仿真運行的結果果以指標報告告的形式輸出出，這些指標標包括周轉次次數、顧客服服務、滿足率率、缺貨率、出出貨、收入、安安全庫存以及及在制品庫存存。為了分析析財務方面的的影響，用戶戶可以使用以以下條目，其其中的所有條條目都可以再再仿真中監控控：原材料成成本；

22、產品銷銷售收入；基基于活動的成成本，例如原原材料處理和和制造成本；庫存持有成成本；運輸成成本；錯誤滿滿足或者推遲遲向顧客發送送的懲罰成本本；因被錯誤誤滿足或者從從供應商處推推遲發來貨物物的補償；由由顧客返還貨貨物產生的成成本；將貨物物返還給供應應商的補償。系統集成與技術術創新我們將AMT的的六個功能模模塊集成在一一個足夠靈活活的系統構架架中，它可以以滿足用戶不不同的計算需需要。這種構構架是基于一一個客戶端服務器規劃劃模型的，在在這個模型中中，可以利用用計算機網絡絡的資源進行行試驗（見圖圖2）。AMMT的客戶端端提供了一系系列功能，用用于查看用戶戶圖形界面和和對話框形式式的數據錄入入。而AMTT

23、的服務器端端通常處在在一臺功能強強大的工作站站或中型機上上提供了完完整的建模和和分析功能。在在我們為使用用功能較弱的的計算機（如如膝上型電腦腦）的用戶建建立的構架中中，AMT客客戶端則以獨獨立于平臺的的Java應應用程序形式式存在；聯網網的客戶端則則允許用戶通通過網絡瀏覽覽器訪問AMMT。圖2為了管理供應鏈鏈運作，AMMT需要產品品在不同階段段與流程中的的相關數據。這這些數據可以以通過一個相相關模型數據據庫（它經由由關聯界面與與服務器相連連接）得到。數數據庫存儲了了與各種建模模情形相關的的信息，包括括供應鏈結構構、產品結構構、制造數據據，以及需求求預測。對每每種最終產品品，通過自上上而下的材料

24、料清單，可以以生成它的產產品結構。我我們所有的產產品數據都是是從公司數據據庫以及當地地站點數據資資源中提取的的。為了方便數據提提取，我們開開發了許多數數據庫連通性性模塊，提供供對數據庫的的自動訪問，提提取生產數據據，并把它們們注入模型數數據庫中。所所有的連通性性模塊都有內內置的材料清清單生成功能能。為了檢測測因原材料清清單信息遺漏漏或不完備導導致的數據記記錄不一致現現象，我們加加入了數據庫庫的一致性檢檢驗，這樣可可以產生遺漏漏數據報告，并并將數據集縮縮小到能夠被被保持一致地地下載到模型型數據庫的水水平。數據收收集的過程允允許用戶在相相關的表格中中提供遺漏的的數據，這些些表格可與清清單的輸出結結

25、果合并。為為了將原材料料采購清單的的復雜性控制制在可以管理理的范圍內，我我們實現了數數據減少程序序，通過這些些程序，我們們可以根據零零件的價值等等級或年需求求成本自動消消除非關鍵組組件。AMT的圖形用用戶界面允許許建模者在工工作域內拖放放通用供應鏈鏈組件，來為為多種供應鏈鏈建立供應網網絡（見圖33）。復雜的的算法封裝在在組件內部。例例如，點擊“PSG制造造”節點，就會會打開讓用戶戶指定參數和和策略的窗口口，例如延遲遲時間、制造造提前期、原原材料清單，以以及按訂單生生產或按計劃劃生產這樣的的制造策略。AAMT也支持持分級過程建建模。用戶可可以“下行”來包含供應應鏈的其他層層，給建模過過程增加可擴

26、擴展性。顧客客節點捕獲需需求、預測和和客戶服務要要求。我們置置入了動畫，來來幫助用戶將將訂貨、商品品以及卡車在在節點間的運運行這些供應應鏈活動可視視化。在仿真真運行過程中中，用戶可以以查看報告，例例如服務或庫庫存報告，了了解仿真目前前的狀況。除除了這些實時時報告，AMMT還提供我我們前面討論論過的財務和和性能報告。圖3AMT的一個重重要特征就是是優化和仿真真引擎這些附附加功能。使使用優化引擎擎，用戶可以以進行迅速而而深入的假設設分析，這是是超出任何標標準仿真工具具能力以外的的。使用仿真真引擎，用戶戶可以在仿真真動態的供應應鏈流程和策策略的同時，調調用庫存模塊塊進行階段性性的最優庫存存水平重算。

27、用用戶可以在優優化解決方案案的基礎上進進行仿真，觀觀察不同節點點采用的不同同的供應鏈策策略是怎樣影影響供應鏈的的性能的。仿仿真結果也可可以用來調整整仿真或者優優化過程的參參數。在仿真真引擎和優化化引擎之間有有一個自動接接口，允許用用戶在仿真運運行中周期性性的調用優化化引擎，例如如，根據最新新需求預測重重算目標庫存存水平。用戶戶還可以在推推拉混合型環環境中，使用用優化引擎周周期性地產生生計劃方案結合考慮慮服務目標和和系統不確定定性。總之，AMT包包含了創造性性的優化，性性能評價以及及仿真的結合合，集成了數數據連通性和和一個基于因因特網的建模模框架。這使使得它成為一一個功能強大大的通用工具具，可以

28、用于于獲取大規模模行業供應鏈鏈的隨機動態態環境。我們們將跨企業供供應鏈作為一一個庫存排隊隊網絡進行建建模，使用分分解算法和排排隊分析來獲獲取每個庫存存節點的性能能，。我們開開發了多層、有有約束的庫存存優化算法，采采用變化梯度度和啟發式搜搜索，使其有有效地應用于于大規模的問問題。我們建建立了一個供供應鏈仿真庫庫，其中包含含供應鏈流程程和策略的廣廣泛的集合，利利用這個集合合，可以用少少量的編程工工作為不同的的供應鏈環境境建模。它提提供了性能指指標、財務報報告，以及深深入到每個庫庫存持有單元元的基于活動動的成本。它它還為用戶提提供了使供應應鏈參數生效效和基于分析析結果微調參參數的方法。IBM個人系統

29、統組中跨企業業的供應鏈管管理IMB個人系統統組（PSGG）負責個人人電腦的研發發、制造、銷銷售和服務（例例如，商用型型臺式電腦，消消費型臺式電電腦，移動產產品，工作站站，PC服務務器，網絡PPC，以及相相關外圍設備備）。PSGG在全世界雇雇用了185500以上的的工人。銷售售及營銷隊伍伍分布在大城城市，而制造造工廠位于美美國、拉丁美美洲、歐洲和和亞洲。19998年，PPSG賣出了了大約7,7700,0000臺計算機機，這些計算算機使用類似似于IBM PC、Apptiva、TThinkPPad、InnteliSStatioon、Nettfinitty、以及網網絡工作站這這樣的品牌。來自戴爾和Ga

30、atewayy這樣的PCC制造商的競競爭日益增強強，它們采用用直銷的、按按訂單生產的的商業模式。這這促使PSGG在19977年重新評價價自己的業務務表現以及與與其供應鏈合合作伙伴的關關系。目標是是設計實施一一種綜合的商商業模式，結結合直銷模式式（按訂單生生產，根據客客戶要求配置置，庫存最小小化）和非直直銷模式（固固定配置，高高質量顧客服服務和技術支支持）的優點點，通過多種種渠道進行銷銷售。在1997年四四月，PSGG成立了一個個跨功能單位位的團隊，其其任務是在現現有的商業模模式和其他不不同的方案中中，量化顧客客服務和擴展展供應鏈中庫庫存之間的關關系。我們利利用PSG的的商用臺式機機產品的一個個

31、子集的生產產數據，建立立了AMT中中的基礎供應應鏈模型。該該模型是由最最終用戶的需需求、零售商商定購行為、IIBM制造與與庫存策略、供供應商性能以以及提前期可可變性觸發的的。我們從222個零售商商那里收集了了五個月的實實際最終用戶戶銷售數據。零零售商定購行行為是被許多多因素影響的的，例如對策策策略、市場場激勵、對供供應商可靠性性的信心，以以及為滿足大大客戶采購的的庫存儲備。對對每一個因素素進行建模未未免太過復雜雜了。我們的的模型通過使使用替代性的的定購政策，獲獲得每個PSSG零售商的的總定購量，來來代表現有渠渠道的銷售能能力水平。例例如，如果某某個零售商平平均持有600天的庫存量量，模型就為為

32、它建立一個個相當于600天渠道庫存存的目標安全全庫存水平。為為了觀測當零零售商改變它它們訂貨策略略時的情況，我我們在AMTT模型中改變變渠道庫存水水平，并進行行不同情況下下假設分析。對對于每種定貨貨策略，我們們假定一個零零售商將按照照給定供應天天數的水平來來保持產品庫庫存。在正常商業流程程中，PSGG根據13周周滾動水平來來預測它的制制造能力。當當前一周的預預測作為生產產計劃，然后后此計劃推動動PSG的制制造地生產的的產品流向分分銷倉庫，然然后它們存儲儲在那里，直直至被零售商商定購，或者者說拉動。這這種補充庫存存策略抓住了了PSG的結結合推拉式制制造與定購系系統的特征PSG按按照預測制造造產品

33、，將它它們作為成品品存在倉庫中中，直到從零零售商那里得得到訂單為止止。這個系統統并非真正的的拉式系統，因因為產品的可可獲得性會影影響零售商的的定購。同樣樣，它也并非非真正的推式式系統，因為為零售商的定定購也會影響響PSG制造造點的日程安安排。為了有有效的把握由由于部件短缺缺、能力約束束以及最小訂訂貨批量要求求所造成的多多變性，我們們分析了對未未來13周的的預測。PSG制定了一一個在95的可能內三三日內送貨給給顧客的目標標，這個目標標直接轉化成成AMT的優優化引擎所需需要的顧客服服務約束。結結合仿真引擎擎和優化引擎擎，模型根據據最新的可得得到的需求預預測，每周計計算安全庫存存，使顧客訂訂單中的9

34、55在3天內內滿足。這個個供應策略形形成了PSGG供應商定購購部件和組件件，并進行后后續制造活動動的基礎。在在項目的第一一階段，我們們使用簡化的的數據集來建建立一個PSSG供應鏈的的簡化原型來來檢驗假設，研研究各種建模模算法，更好好的了解AMMT應用中可可能的局限。在項目的第二階階段，我們開開發了更詳細細的建模方案案，可以改變變渠道庫存，并并結合零售商商處的渠道裝裝配策略。PPSG給他的的零售商們提提供了兩種類類型的產品：（1）標準準機型模型（MMTMs）：已完成并經經檢測合格的的計算機；（22）開放式機機型：沒有功功能，只包括括計算機最基基本的部分，沒沒有內存，硬硬盤文件和CCD-ROMM，

35、這些開放放式的機型允允許零售商根根據顧客的特特殊需求進行行組裝。我們們發現有的零零售商把這些些開放式機型型在需要的時時候組裝成標標準機型，賣賣給顧客，這這是一個體現現出靈活性的的例子，因為為零售商可以以用當前的開開放式機型庫庫存滿足對標標準機型的訂訂單，而不僅僅僅是儲存這這些庫存去滿滿足非標準機機型的訂單。有有的零售商庫庫存大量開放放式機型，一一旦有了標準準機型的訂單單，他們向廠廠家訂貨，而而不是利用現現有的零部件件組裝，這就就是不夠靈活活的表現。兩兩種方法都會會影響庫存和和顧客服務。因因為零售商的的靈活性不能能夠精確地定定義，我們設設計了不同仿仿真試驗集，在在100%靈靈活和1000%不靈活

36、兩兩種極端的情情況下，界定定或構造渠道道裝配策略的的實際影響。通過將仿真結果果與PSG歷歷史數據的比比較，我們來來驗證AMTT模型的準確確性。我們根根據需要調整整我們的消費費模型和參數數，在不同的的參數和策略略下進行多次次仿真。這項項研究的主要要結果是如下下幾個方面：基于PSG現有有的產品結構構、小批量的的市場環境、以以及現有的供供應鏈策略，采采用渠道裝配配幾乎沒有減減少其庫存。（不不靈活的零售售商渠道行為為）允許零售商用他他們庫存的部部件組裝成任任何標準機型型，可以改善善服務2，減減少12的的庫存。（靈靈活的零售商商渠道行為）把22個裝配點點的需求集中中成3種大的的類別，可以以改善6的的服務

37、水平且且減少5的的庫存。在現有的推拉拉式的供應鏈鏈策略基礎上上，PSG可可在不影響顧顧客服務水平平的基礎上，減減少50的的庫存。目前前，整個供應應鏈上的庫存存水平遠遠高高于保持PSSG服務目標標所需要的最最優庫存。這個項目及隨后后的項目集中中了4個功能能團體市場和銷銷售，生產，配配送，開發尋求公司司范圍內對PPSG戰略方方向及隨后行行動的一致。我我們的研究對對于PSG的的先進的訂單單滿足創新（AAFI）直接接起到了貢獻獻作用，AFFI致力于通通過改進PSSG產品的通通用性，提高高零售商渠道道的靈活性Narissetti11998。同同樣，PSGG的管理層也也認可了減少少組裝地點的的數量，這是是

38、由于價格保保護渠道的環環境發生變化化的結果。特特定的條件和和環境主要決決定于AMTT模型的輸出出結果，在對對后勤流程進進行了一系列列加強改善后后，于19997年11月月實施這個項項目。PSG已經基基于ATM的的分析結果，對對于如何分配配項目優先權權和庫存管理理渠道庫存方方面，作出了了許多決策。雖雖然19977年就作出了了PSG初始始商業轉型的的分析，但是是是在19998年產生了了實際的商業業效益。一個零售商預測測的越準確，服服務的水平就就越高。從1997年底底到19988年底PSGG削減了超過過50的庫庫存。這次削削減庫存的直直接結果就是是PSG銷售售渠道的貼補補費用比19997年減少少了1億

39、美元元。貼補費用用是指支付給給分銷商和商商業合作伙伴伴的費用，這這些費用是為為了補償價格格變化而對他他們的庫存產產品所產生的的影響。另外外，由于產品品的銷售實際際與部件制造造時間又縮短短了46周周，使得PSSG節省了另另外577的生產成成本。這相當當于每年節約約6.5億美美元。在最初評估后后的幾個月內內，我們進行行了進一步的的供應鏈研究究，包括分析析（1）將供供應鏈上的合合作者結合進進來；（2）在在建模中考慮慮地理分布情情況；（3）評評價將總裝延延遲至銷售商商的配送點這這一做法對庫庫存和消費者者服務影響；（4）估計計削減生產周周期對庫存的的影響。這些些研究已經幫幫助PSG的的商業合作伙伙伴制定

40、更及及時的關于供供應鏈策略的的決策。特別別的，這些研研究已經使得得IBM和他他的主要合作作伙伴建立了了一個合作場場所政策。在在合作場所政政策中，合作作伙伴將它的的配送點置于于IBM內部部，消除了在在不同地點之之間昂貴的周周轉費用。最最后，因為我我們發現預測測的精確程度度在很大程度度上影響著庫庫存和消費者者服務水平，PPSG用AMMT來決定向向商業合作伙伙伴承諾的服服務水平，而而這種承諾主主要基于他們們提供精確預預測的能力。零零售商預測地地越準確，PPSG提供給給零售商的服服務水平就越越高。這種政政策在行業中中是史無先例例的，受到了了PSG的商商業合作伙伴伴的歡迎。總總而言之，PPSG相信AAM

41、T在開發發和應用世界界水平的供應應鏈管理策略略上，已經成成了一個無價價的資產。IBM中其他的的AMT應用用AMT同樣應用用在IBM的的其他制造部部門中，包括括印刷系統部部門（PSCC），中型機機部門（ASS/400），辦辦公室工作站站部門（RSS/60000），存儲系系統部門（SSSD），大大型機部門（SS/390）和和PSG的歐歐洲市場。PPSG的一些些商業合作伙伙伴也已經使使用了AMTT，包括Piinacorr，GE CCapitaal和Besst Buyy。IBM的的行業解決方方案單位對外外采用這個工工具來進行咨咨詢應用。下下面是AMTT最新的三個個應用的概述述：IBM的印刷系系統公司（

42、PPSC）是提提供企業打印印機解決方案案的主要供應應商。產品線線包括辦公室室打印機和大大量的生產印印刷。這個公公司雇用了大大約4，5550個員工，11998年擁擁有19.55億的毛利潤潤。19966年，PSCC用5個月的的時間對AMMT進行了大大量的測試過過程。在評估估報告中，檢檢驗小組認為為AMT產生生了精確的結結果，與現有有的供應鏈管管理和庫存工工具相比，能能夠提高生產產力，并且改改善了PSGG在確認和生生成庫存預算算和周轉率目目標時的精確確性。此后，PPSC使用AAMT來研究究預測準確度度、產品結構構、建造一個個新的配送中中心、以及其其他商業活動動對不同產品品族的供應網網絡性能的影影響。

43、據報告告，僅在一個個例子中，就就節約了1660萬的庫存存成本，占總總庫存持有成成本的30。1998年PSSG成本節約約超過7億55000萬IBM的AS/400公司司制造中等規規模的商用計計算機和服務務器，提供1150多種型型號和達到11000個之之多的性能方方面的升級。組組裝這些系統統需要幾千個個獨一無二的的零部件，大大約10000個左右要在在裝配的最后后階段就在全部部完成一個系系統之前用到。如果果給客戶提供供靈活性，讓讓他們能夠挑挑選功能特性性來定制個性性化的產品，那那么無疑就會會對生產的復復雜性和效率率帶來挑戰。公公司使用AMMT來分析和和量化諸如減減少功能部件件、功能部件件替代、部件件通

44、用性、延延遲個性化等等一系列方案案對于庫存和和準時運送的的影響。結果果表明，消除除小批量的零零件可使庫存存周轉率提高高15，替替代和延遲最最后的總裝可可以使庫存周周轉率提高大大約30。從從1998年年開始，ASS/400削削減了大約330的功能能部件數量，其其總銷售額穩穩定增長。1995年，IIBM建立了了一套快速反反應服務項目目，為購買中中等規模數量量的計算機內內存、外存和和功能部件的的顧客提供快快速運送服務務。19988年9月，IIBM開始將將快速反應項項目作為一種種前沿實驗對對象8，為主主要商業合作作伙伴提供真真正的電子商商務。IBMM用AMT來來分析權衡服服務與庫存之之間的關系，從從而

45、找到了一一個最優性能能的結合點，此此后還用它來來分析快速反反應項目對于于生產和配送送中心之間庫庫存分配的影影響。這些結結論幫助IBBM實現了商商業效率的最最大化，并且且使由快速反反應產生的收收入增長在11998年翻翻了一番。結論AMT使用了先先進的運籌學學技術，將技技術創新與實實用的戰略性性的應用結合合起來，在業業界產生了深深遠的影響。IIBM已經采采用AMT來來處理廣泛領領域內的商業業問題，包括括庫存管理，供供應鏈配置，產產品結構，補補充策略等等等。AMT已已經在許多IIBM的業務務單位及他們們的商業伙伴伴中得到了實實施。實施AAMT后僅11998年就就帶給PSGG7億50000多萬的成成本

46、節約。此此外，AMTT還幫助IBBM的商業伙伙伴能夠以低低得多的庫存存水平滿足客客戶需要，并并且與很多商商業伙伴達成成了合作場所所政策。AMMT已經成為為許多供應鏈鏈重組創新方方法的基礎，幾幾個IBM的的商業伙伴把把AMT分析析看作是同IIBM合作優優化跨企業供供應鏈的關鍵鍵里程碑。致謝我們對下述人員員所提供的辛辛勤勞作和鼎鼎力支持表示示衷心的感謝謝，他們是：Chae An, RRay Beessettte, Riick Blloyd, Harolld Blaake, RRicharrd Breeitwieeser, J.P.BBriantt, Bobb Chenn, Fenng Cheeng

47、, AArthurr Cicccolo, Danieel Connnors, Ian Crawfford, Anthoony Cyyplik, Johnn Eageen, Brrian EEck, GGerry Feigiin, Anngela Gisonnni, JJohn KKonopkka, Toom Leiiser, Tony Levass, Nikkorn LLimchaaroen, Joe Magliiula, Barbaara Maartin, Larrry McLLaughllin, BBob Mooffat, Gerrry Murrnin, Nitinn Nayaak, Ji

48、im Nuggent, Lynn Odeann, Kryystal Reynoolds, Richaard Shhore, Mukunndan SSrinivvasan, Jayaashankkar Swwaminaathan, Daviid Thoomas, Bill Tulskkie, BBurniee Wallling, Wen-LLi Wanng, Jaames YYeh。附錄基于安全庫存控控制策略的多多層供應網絡絡優化這里我們簡單的的回顧一下優優化引擎中數數學模型的關關鍵點。Etttl，Feeigin，LLin和Yaao19998給出了了全部細節，包包括一些這里里沒有涉及的的問題，比

49、如如非平穩需求求的處理，相相關的滾動計計劃的實施，梯梯度的求法以以及許多實施施前后的步驟驟。我們用產品的物物料清單結構構來制定供應應網絡的配置置。網絡中的的每個節點要要么是一個工工廠，要么是是一個配送中中心。同每個個節點以及該該節點中處理理的每一種產產品相關聯的的，是一個多多層的物料清清單。每個節節點都有存儲儲區域，我們們把它看作庫庫存點，存儲儲出現在物料料清單中的部部件以及最終終產品，分別別對應于輸入入庫存點和輸輸出庫存點。下下標i和j表示庫存點點，S表示整整個網絡中所所有庫存點的的集合。我們們假設采用一一個分布式的的庫存控制體體系，每個庫庫存點都遵循循安全庫存控控制策略管理理庫存。該策策略

50、描述如下下：當庫存點點i的庫存位置置（現有庫存存加上在訂庫庫存減去缺貨貨）降至某個個事先給定的的安全庫存水水平以下時，該該庫存點即去去訂貨。在我我們的模型里里，是一個決決策變量。每個庫存點i都都有一個給定定分布的名義義提前期Li，該名義提提前期是指，當當任何上游庫庫存點沒有因因為缺貨而發發生延遲交貨貨的情況時，這這個庫存點所所在節點的生生產時間或是是運輸時間。而而實際提前期期則考慮了由由于缺貨可能能造成的延遲遲，Li是給定的數數據，而則是是推導出來的的性能指標。為了分析每個庫庫存點i的性能，我我們采用一個個庫存排隊模模型，參見BBuzacoott和Shhanthiikumarrs19993。特

51、別別的，我們將將安全庫存控控制策略與MMX/G/排隊模型結結合在一起，在在MX/G/排隊模型中中，到達服從從到底率為i的泊松分布布，每次到達達包含Xi個單位或訂訂單。復合泊泊松過程很好好地均衡了一一般性與可操操作性。需要要特別注意的的是，它提供供了至少3個個參數來為需需求數據建模模：到達率和和到達批量的的一階矩和二二階矩（而簡簡單泊松到達達過程只有一一個參數）。為了得到每個庫庫存點i的性能指標標，我們首先先要為MX/G/隊列產生一一個輸入進程程。為了做到到這一點，通通過層層分析析物料清單的的結構，在每每一層根據提提前期調整時時間參數，就就可以把每一一類相關的需需求流（無論論是預測的還還是真實的

52、）分分解為每個庫庫存點的需求求過程。這個個過程與標準準MRP分析析中的生成與與偏移步驟非非常相似。隊隊列所需的第第二組數據是是服務時間，這這里我們以實實際提前期來來模擬。令Ni表示平衡衡狀態下MX/G/隊列中工作作的總數，根根據標準排隊隊結論Liiu, Kaashyapp, Temmpletoon 19990，我們們可以得到NNi的均值和方方差，分別記記做i和i2。然后我們們將Ni近似成一個個正態分布： （11）其中Z服從標準準正態分布。從從而我們將安安全庫存水平平表示如下： （2）其中ki被稱作作安全系數。Ri和ki通過上式互相關聯，二者任取其一可為決策變量。令Ii表示庫存點i持有庫存水平，

53、Bi表示缺貨量，它們與Ni和Ri有如下關系： （33）其中x+ = maxx(x, 0)，得得到如下期望望： （4）其中 （55）是Z的密度函數數。另外，記記為Z的分布布函數，我我們得到庫存存點i發生缺貨的的概率pi和滿足率fi： （6）所有上述的性能能指標都涉及及到庫存點ii的實際提前前期，我們將將其表示為： （77）其中Si表示示所有為庫存存點i生產供應部部件的庫存點點的集合，j表示在屬于于集合Si的庫存點點j處產生的額額外延遲。由由于一般j很難計算，根根據排隊論分分析，我們可可以作如下近近似： （8）直觀上看，E(Bj)/pj就是j點在有缺貨貨發生的條件件下的平均缺缺貨量，每次次這樣的缺

54、貨貨需要的平均均時間去滿足足，也就是說說，平均來講講，在缺貨發發生時，平均均有(Rj + 1)個已發出的的訂單正在處處理。用戶需求是由最最終產品庫存存點的集合，網網絡中的邊界界庫存點S0來滿足的。考考慮一個特殊殊的客戶群，其其需求由一個個末端庫存點點i滿足，i S0。令Wi表示接收一一個訂單的等等待時間，則則所要求的客客戶服務目標標可表示為： （99）其中i和ii是給定的數數據。如果需需求只是由現現有庫存來滿滿足，則延遲遲僅僅是將產產成品運至顧顧客手中的運運輸時間Ti，這個時間間也是給定的的；否則，就就有一個額外外延遲i，因此為了使上式不小小于i，我們必須須設定滿足率率fi為 （110）根據公

55、式（8），上上式右邊的i可表示為。由由于ri與Bi，Ri有關，而后后兩者都是kki的函數，則則fi也是ki的函數，這這里我們需要要求解一個由由（8）式定定義的不動點點問題以得到到fi（或ki）。然而在在優化過程的的循環中，如如果我們簡單單地以上一個個循環中ri的結果做為為下一個循環環中ri的初始值，則則這個問題就就可以避免。一一旦我們得到到了fi（或ki），就可以以通過式（22）和式（66）得到安全全庫存水平和和缺貨概率。我們的優化模型型的目標是在在滿足要求的的顧客服務水水平前提下，使使供應網絡中中總的期望庫庫存資金最小小化。每個庫庫存點都有兩兩種庫存：在在持庫存和在在制品庫存（WWIP）（W

56、WIP包括正正在運輸途中中的庫存），從從上邊的討論論中我們可以以看到，庫存存點i的期望持有有庫存為EIi = iH(ki)，WIPP的期望為EE Ni = i。因此，目目標函數具有有如下形式： （11）其中ci和cii分別表示在在持庫存和在在制品庫存的的單位庫存資資本，假設cci給定，ci可以根據BBOM由ci求出。我們們的目標是在在對所有的終終端庫存點： i S0 S，在滿足（110）式中的的滿足率要求求下，使C(k)最小化。這這是一個有約約束的非線性性優化問題，通通過上述導出出的關系，得得到偏導/kjC(k)。將這些些結論用于共共軛梯度的搜搜索規則，見見Presss et aal.1999

57、4。由由于目標函數數值變化很大大，為了避免免出現局部最最優，我們還還用到了幾種種啟發式搜索索。例如，評評價一系列隨隨機生成的初初始值而后選選取一個最好好的開始梯度度搜索。參考文獻Anderssson, JJ.; Axxsaeteer, S.; Marrklundd, J. 1998, “Deccentraalizedd multti-echhelon invenntory contrrol,” Produuctionn and Operaationss Manaagemennt, Vool.7, No.4, pp.3370-3886.Arntzenn, B.CC.; Brrown, G.G.;

58、 Harrrison, T.P.; Traafton, L.L. 19955, “Gllobal supplly chaain maanagemment aat Diggital Equippment Corpooratioon,” IInterffaces, Vol.25, NNo.1, pp.699-93.Bagchi, S.; Bucklley, SS.; Etttl, MM.; Liin, G. 19988, “Exxperieence uusing the ssupplyy chaiin simmulatoor,” PProceeedingss of tthe Wiinter Sim

59、ullationn Confferencce, Waashinggton, DC, DDecembber, ppp.13887-13994.Buckleyy, S. 1996, “Suppply cchain modelling,” Proceeedinggs of the AAutofaact Coonfereence, Detrooit, MMichiggan, ppp. 7449-7566.Buckleyy, S. and SSmith, J. 11997, “Suppply Chhain SSimulaation,” Geoorgia Tech Logisstics Shortt Co

60、urrse, AAtlantta, Geeorgiaa, pp. 1-177.Buzacottt, J.A., SShanthhikumaar, J.G. 19993, SStochaastic Modells of Manuffacturring SSystemms, Prrenticce-Halll, Ennglewoood Clliffs, New Jerseey.Camm, JJ.D.; Chormman, TT.E.; Dill, F.A.; Evaans, JJ.R.; Sweenney, DD.J.; Wegryyn, G.W. 19997, “BBlendiing ORR/MS