优化供应链的方法和路径大全
1、供应链优化（Supply Chain Optimization）
即“在有约束条件或资源有限的情况下的决策方案”，它主要有整体优化和局部优化两种类型。整体优化是从大量方案中找出最优方案，然而，实际情况下可能没有最优方案或者没有方法来检测所得方案是否最优，因此有必要进行局部优化；局部优化是在大量类似方案中找出最优方案，此法取决于方案的最初解，最初方案不同，优化结果也不同。
2、什么是供应链优化？
供应链优化问题由决策变量、目标函数和约束条件组成。
决策变量是需要做的决策，物流中有如下决策变量：何时、何地从供应商中订购原材料；何时生产；何时把产品交给客户、交多少。
目标函数是经济上或其它方面所要达到的目标，物流中有如下目标函数：利润最大；供应链成本最低、生命周期最短；客户服务质量最高；延误最短；产量最大；满足所有客户需求等。
约束条件是变量必须满足的条件，物流中有下列约束条件：供应商生产材料、零件的能力；生产线每天工作的时间、负荷；配送中心的处理收据等能力。
3、供应链优化的必要性
随着现代物流和技术的发展，生产和供应链规划日益复杂。
供应链的发展具有如下趋势：
客户要求生命周期更短、并对特定配送有需求；
大规模产品定制；
生产线和在库产品增加；
经营全球化，包括采购、生产、销售和市场；
制造外包；
第三方物流提供者增加与供应商、客户共同管理库存，如VMI和持续补充计划；
实施敏捷制造；
实施供应链集成理念；
公司兼并、收购和重组。
由于供应链发展日益复杂，公司必须运用软件来优化它们的计划流程。
4、供应链优化目标
一般来说，优化目标是从私营企业和公共组织两种完全不同的角度来考虑。
（1）私营企业的目标
供应链管理系统中的优化目标的定义有很多种形式，如“优化是ROI（投资回报率）达到最高的关键，它的目标包括成本最低、顾客服务水平最高、生产周期最短”。
然而，在讨论库存链优化时，有人认为最大ROI的目标是“在增加利润的同时，提高顾客服务水平、减少总成本、减少工作负荷、减少库存”；“ROE （资产回报率）最大或竞争力提高”；“公司盈利最大，市场份额最大”等。
如果把这些目标用于决策模型中，这些目标必须转换成明确的、可以衡量的目标。更具体的目标通常是利润及其衍生物－成本和收入，其中成本包括资本、生产运营成本、仓储和运输、库存持有成本、行政管理成本、IT成本和包装成本；收入受公司可提供服务质量的影响，包括准时性、产品可得性等。
成本因素（最低）和客户服务质量（最大）通常是矛盾的，为了能相互比较，必须转换成同一量纲，把所有的目标转成一个总目标。成本最低包含许多不同的成本因素。客户服务通常用收入来表达，这样它可以和成本一起用利润最大来衡量。如果不是所有目标都能转换成和金钱有关的因素，必须使用权重，权重反映了不同目标的相对重要程度，这样问题就成为一个单目标规划。目前，可以用一些复杂的方法得出权重，也可以运用一些软件提供可视化的权重设置。另一种方法是先定义这些目标的优先级，然后再优化。
（2）公共组织的目标
追求了商业利润，同时，我们也应该注重公共利益。最近几年已经有专家提出了一些基本目标，1987年世界环境与发展委员会提出“发展要满足当前的需要，但不能以牺牲后代需求为代价”。如果要有相关实施政策，必须要明确、详细地解释这些目标。
公共目标主要有3方面的因素：经济、环境和社会。每一方面都能对供应链设计产生影响。私营企业目标是设施和运输成本最低，而公共组织的目标不同。
环境：设施建设、交通运输会对环境造成影响，环境对人类身体和下一代有影响，主要包括：当地空气质量（对人有影响，威胁健康）；区域空气质量（对庄稼、树木不利）；噪音；长期危害（能量危机、臭氧层变薄、温室效应）等。
经济：主要和经济系统的改进有关，包括：提高国家竞争力（包括减少工业运输成本）；支援不发达地区；增强区域联系，扩大外延；市场标准化（标准的、开放的）；提高就业、改革和出口的经济绩效。
社会：主要和居民、员工有关，包括：工作场地和运输中的活动安全；经营工作条件；关注残疾人；社会资产的改变（收入分配的影响）。
私营企业在决策中不一定要考虑以上因素，然而政府必须要考虑。现在多方已经达成共识：必须制订相关环境标准。当然，单个组织在决策过程中也尽量要考虑这些标准。
另一方面是通过支援低收入地区和不发达地区来增强它们的凝聚力。例如，欧洲社会基金会实行假期培训和就业援助，区域发展组织通过鼓励投资、基础设施和小商业等形式来实施这些标准。这些政策的实施导致投资减少或劳动力素质高。因此，私营企业认为这些政策反映了市场地位和产品、服务的价格。
运输行业的定价机制也是如此，它的目标是确保运输决策包含所有的成本。当前，外部成本在价格体制中没有体现，然而通过税收，价格体制就能够完全反映外部成本。这样，从私营企业的角度来考虑，公司对环境的关注会集成到目标成本和利润中。如果公司没有把环境成本考虑到外部成本中，公司决策时依然可以按照原计划实施。
5、优化方法有很多，但并不是每种方法都要采用一定的技术。
在规定时间内不能得到最优方案的情况下，可以采用遗传算法。遗传算法容易实施、计算简单，但得出的方案不一定最优，有时甚至不存在。优化时运用遗传算法的原理会得到较优的方案。
关于遗传算法
遗传算法（Genetic Algorithm）是模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模型，是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。
遗传算法是从代表问题可能潜在的解集的一个种群（population）开始的，而一个种群则由经过基因（gene）编码的一定数目的个体(individual)组成。
每个个体实际上是染色体(chromosome)带有特征的实体。染色体作为遗传物质的主要载体，即多个基因的集合，其内部表现（即基因型）是某种基因组合，它决定了个体的形状的外部表现，如黑头发的特征是由染色体中控制这一特征的某种基因组合决定的。
因此，在一开始需要实现从表现型到基因型的映射即编码工作。
由于仿照基因编码的工作很复杂，我们往往进行简化，如二进制编码，初代种群产生之后，按照适者生存和优胜劣汰的原理，逐代（generation）演化产生出越来越好的近似解，在每一代，根据问题域中个体的适应度（fitness）大小选择（selection）个体，并借助于自然遗传学的遗传算子（genetic operators）进行组合交叉（crossover）和变异（mutation），产生出代表新的解集的种群。
这个过程将导致种群像自然进化一样的后生代种群比前代更加适应于环境，末代种群中的最优个体经过解码（decoding），可以作为问题近似最优解。
供应链常用的优化方法
基于规则的系统：它不是优化工具，但是广泛应用于控制系统中。基于规则的系统能控制几百甚至几千个规则。规则系统与规则之间的相互关系非常复杂。如果系统改变而规则没有改变，系统不能保证所求出的解最优。基于规则的系统有神经元、ILOG等。
线性规划：这种方法最好，是应用最广泛的优化工具，通常用于资源分配问题中。任何有决策变量、线性目标函数和线性约束条件的问题都属于线性规划。
约束传播：受约束条件的影响，每一约束都有一定的变量范围。变量域的减少会引起与约束条件相关的变量数目减少。此法在大网络约束条件时尤其有效。
遗传算法：通过改进已有的解找出最优解。尽管为了得到最优解遗传算法要做很多次叠代，然而它求解过程简单，运行速度很快。此类优化方法特别适合那些约束条件和目标函数比较复杂的问题，如非线性函数。
以上是只是一些常用优化方法，并未包括所有的优化方法。
供应链的不同优化层次
对规划过程中的不同程度的优化作了比较分析之后，可以得出，供应链有3种优化层次：
·战略层，即高层规划，周期通常为长期；
·战术层，即中层规划，周期通常为一季或一月；
·经营层，即底层规划（规划、再次规划和实施），周期通常为1周、1天或1班。
供应链的四种分析
·战略分析：用于分析获取资源和其它决策，如新设施的建立，新产品供应链的设计；
·长期战术分析：决策公司一年内的整个供应链的供应/制造/配送/库存计划；
·短期战术分析：包括物流优化、生产计划优化系统；
·经营分析：包括生产规划优化系统、配送优化系统。
尽管上面描述了不同的计划层次，然而它们没有完全解释不同决策对其它决策的影响，如战略决策优化必须假定战术和经营规划最优。下面将详细描述各种不同层次的优化问题。
战略
供应链管理战略决策主要根据链的网络设计来决定车间、配送中心和供应商的地点、规模和数目，如“每一车间、配送中心和客户的采购和部署计划”。战略决策检测网络设计，同时也考虑供应链中的物流。一般认为，库存管理是战术决策，然而，仓库选址属于战略决策。
战术
战术优化是“给定供应链结构的供应计划、物流设施优化”：
·供应链网络已经有如下实体：供应商、车间、配送中心和运输路线；
·供应计划基于时间缓冲理念（供应链计划一般是1月或1周）；
·供应计划集成考虑车间生产计划和产品原料计划；
·考虑开工和改建周期，但不是制造设施的影响；
经营
经营层供应链规划可以理解如下：
·生产规划，包括人员、设备和材料的分配；
·运输路线和规划；
·此类规划实施频率高，需要定期规划以适应机器失效、物料库存、其它延误等。
供应链优化的十大步骤
最佳供应链实践一般具有灵活性强、成本高的特点，并且难以实现。首先需要采购像设备、自动化装置和软件系统这样的有形资产，通过供应链实践，收回它们的成本，同时，需要以改进顾客服务和传递股东价值的形式，回报投资者。
财务角度看供应链优化
在供应链实践中，有一些项目不能以财务指标来衡量，如业务蓝图、管理规程和战略愿景，除此之外的所有项目，则必须考虑财务的回报。
单从财务的角度出发，实施供应链项目的最终目标，就是追求利润最大化。那么，就需要增加销售收入，或者减少当期的各项开支，以降低成本。因此，我们通常用两个方法来衡量一项投资的ROI，即成本的减少或收入的增加是否超过该期的现金流量。
ROI十步分析法
产生一个项目或一个投资的设想，往往来源于以下因素：市场压力、成本因素、安全的需要、顾客的需求或自发产生。但不管该项目是出于什么样因素的考虑，要想验证你这种想法的正确性，就必须经历下列步骤。
第一步：明确任务
作为ROI评估过程中最重要的一步，你的任务不是去验证该项目的可行性，而是争取让你公司的资源得到充分的利用。明确这一目标对于整个分析过程是非常重要的。
第二步：明确计划的周期
在确定计划周期时，需要结合项目相关固定资产的使用年限、公司未来发展的规划，经济的预期和环境的稳定性等因素进行考虑，若上述因素无法确定，可以选择十年作为计划的周期。
第三步：提出目标
详细阐述进行这项投资的原因，并牢记在心。在评价的过程中，你也许会发现一些支撑项目投资的新内容，不过重点还是善于发掘一些潜在的因素。只有这样，才能使得提出的供应链项目的目标系统化，而且会让投资回报率分析的内容更加具体。
第四步：确定备选方案
这一步看似简单，传统的观点是在“投资与不投资”之间做出选择，这是不正确的。在这里，你必须通过集体讨论，列出一些目前可能实现的方案(它们的成本和收益都有不同程度的差异)，直至你找出最好的方案。
例如：对是否建立一个新的自动化仓库进行决策时，就可以考虑以下方案：改建现有的仓库、建设新的自动化仓库、建立一个半自动化的仓库、与第三方物流合作来管理库存等。
第五步：估计每个备选方案的现金流
这是很重要的一步。为每一个方案进行详细的计划，对近期公司的现金流进行相关的记录。这项工作需要从运作和财务的角度出发，涵盖公司中所有可能从该项目获益的相关部门。只有这样，才能最终形成完整的数据，为顺利进行评价分析过程提供有力的保证。
第六步：设定通货膨胀系数和资金成本
这一假定将影响内部收益率的计算，并可能导致预期的经济回报发生一定改变。因此在设定时，尽量结合一些被普遍认可的指数。
第七步：比较备选方案
在得到现金流的数据以后，对投资回收期、内部收益率、投资回报率等方面的结果进行比较。若有两个或两个以上的备选方案，就选取其中数据较有把握的方案，再将其他的方案与之比较。
例如，托盘搬运技术的比较分析，包括叉车、单轨悬链、托盘输送带、自动引导小车(AGV)等。
第八步：进行灵敏度分析
在这里，需要对你不太有把握的输入数据进行适当的调整，通过试验，测试最终结果是否会对其中一两个因素特别敏感。
第九步：选择最佳方案
根据之前设立的各项目标，模拟出一个满足所有目标的最佳方案，它是不是一个在任何投资回报率的条件下都必须实施的项目？是否有其他项目的投资能够获得比该方案更好的投资汇报率？回答了以上问题，你的工作小组就应该去申请相应的权利来做这个决策。
第十步：检验结果
当你确定下来并投入实施后，需要适时地将实际的结果与开始设定的预期进行比较，并检查一下几个方面的问题：成本的降低或销售收入的增加是否达到预期水平？实际的现金流在哪个时点没有与估计值相吻合，为什么出现差异？这一步骤往往被人忽视，但是它能够帮助你改进供应链的流程，并积累相关的经验，在下一次的工作中取得更大的成功。
供应链优化之准确诊断
每次到企业调研，都会从各个部门听到不少抱怨：生产部门埋怨采购部门缺货、销售部门需求变化快；采购部门埋怨销售部门不及时提供销售计划、生产计划调整频繁；销售部门埋怨生产部门不能满足销售计划；物流埋怨销售部门给客户承诺时间太短，难以应付等等；企业总是存在各种各样的问题，且这些问题是相关联的，盘根错节。企业要推进供应链管理，应该如何解决问题，如何判断业务部门反映的问题是根本还是表象呢？这需要对供应链进行全面的审视和系统的诊断。
找到影响供应链效率的核心问题：在诊断中，应该注意要抓住问题的本质而不是表象。
找出当前情况下可以解决的问题：有很多问题是当前情况下无法解决的，比如，对于制鞋行业，原料采购与生产周期大约需要30天，而一双鞋的销售周期可能只有30天，由于生产周期相对长而销售周期短，无法根据销售情况及时补货生产，必须提前备货生产，这就导致高库存，并且可能出现产品积压。但是目前企业很难在短时间内把采购与生产周期缩短。比较可行的是考虑把采购生产环节中最长的采购时间缩短，这样就能比较显著地缩短订单反应时间。因此，供应链优化可以把缩短采购周期时间作为主要目标。这样，这个问题就是当前可以解决的问题了。
制订解决问题的目标、方法、资源需求及其对企业的价值：首先，企业要明确解决问题所要达到的目标，目标要清晰、可度量、无歧义；其次，分析问题解决思路、制定详细工作计划、确保计划的可分解、可执行；最后，估计资源需求，需要投入多少人、多少时间、多少资金等，人员怎么参与工作，这些都需要作出详细计划。当然，详细的具有高度可操作性的计划也更容易获得高层的认可和支持。
供应链优化之项目实施
通过对供应链的诊断，对要解决什么问题、解决思路、改进计划都非常清楚了。接着就是执行改进计划，这一步的难点就在于供应链改进项目的过程控制。确保项目按照预定的目标前进。企业最好组建项目组来推进供应链优化工作，因为供应链的优化会跨越部门边界，需要更多的协调，需要高层授权，通过组建跨部门团队可以有效推进项目工作。
在项目推进过程中，要注意时刻关注项目对企业的价值，要以价值为导向来推进供应链优化。一个项目能够获得高层、项目组成员以及其他员工的支持，是因为其本身能够对企业产生价值，同时对于参与的成员来说，供应链管理也是一个新的领域，项目的成功，对于他们来说，也是职业阅历上的重要部分。因此项目的推进还要考虑项目对相关人员的价值，确保项目成员的积极性。但是企业内部及外部环境都在不断变化，原来对企业有价值的事情，在新的环境下就可能没有价值，需要对原有的项目范围内容进行变更。为确保项目走在正确的轨道上，需要不断检查每一项项目工作对企业的价值，确保项目对企业价值最大化。
针对现今供应链优化的现实情况，有如下重要问题影响优化效果。
量化的战略决策：
供应链优化涉及到整个跨企业的合作伙伴，客户的战略决策的难点不仅仅是要说服企业自身的决策者，更重要的是能够让整个供应链上的合作伙伴理解供应链网络优化的整合举措具有长远的战略意义，用量化的结果告诉合作伙伴的利益所在，证明未来举措并非零和游戏。
如果仅仅提供文档去描述客户存在的问题或者定性地判断重构方案的好处，客户将不会接受这样的成果物。
动态的战略决策：
在激烈变动的商业环境下，供应链网络决策的可维护性极为重要。如果优化方案是静态的，无法反映未来瞬息万变的商业环境中客户所遇到的供应链新挑战。
客户更希望优化方案是一个架构精巧的数学模型，使其在商业环境变化后或者企业战略变化后，仍能够从中找到答案。
战略方案的可操作性：
供应链网络优化咨询既是战略层面的咨询，又与战术层面的操作密切相关。不管是采购的集中化或者VMI/X-DOCKING/DSD等策略的实现，都与客户具体的作业密切相关，客户的资源或者供应链上的话语权受限，决定了客户的实施过程不是快速和短暂的。