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MTS生產環境下供應鏈存貨政策之分析223MTS生產環境下供應鏈存貨政策之分析TheStudyofSupplyChainInventoryStrategyUnderMTSProductionEnvironment陳銘崑*鄭穎聰Ming-KuenChen*AndyCheng*國立臺北科技大學商業自動化與管理研究所國立臺北科技大學生產系統工程與管理研究所摘要由於企業環境急速變動，業界及學界提出供應鏈管理之觀念與作法以因應之。供應鏈常受到生產策略及存貨政策之影響，以致常造成鏈上資訊扭曲，即稱為長鞭效應現象。長鞭效應現象之造成因素主要包括時間滯延、供應鏈階層數、存貨管理決策行為、批量生產及訂購、預測誤差、價格波動等；這些因素造成的結果都反映在供應鏈各階層的庫存量的變動上。本文旨在探討在MTS(Make-to-stock)生產環境下不同存貨政策，(s,S)及VMI(VendorManagementInventory)，對供應鏈長鞭效應之影響。文中針對供應鏈管理中長鞭效應現象，如波動最高點、波動最低點、上波動率、下波動率、波動幅度、及波動回穩時間作分析。本研究採用桌上型個人電腦產業為對象。文中首先以系統動態學建置MTS生產策略之模型；模型效度的檢定計分四項:穩態測試、階梯測試、季節波動測試、及實際資料測試。之後，再以此模型模擬之。由研究結果發現：前置時間之長短與回穩時間及波動幅度有密切關係；此外，在終端銷售資訊共享之MTS環境需求突增之情況下，(s,S)存貨政策之回穩時間比VMI政策短，但VMI之波動較(s,S)政策低。關鍵詞：供應鏈管理、長鞭效應、系統動態學、MTS、VMI。投稿受理時間：90年10月18日審查通過時間：91年1月25日ABSTRACTSincetherapidchangeinindustryenvironment,theacademicandindustryproposedtheconceptandproceduretosolvetheproblemsofsupplychainmanagement(SCM).SCMisoftenaffectedbytheproductionandinventorystrategyandithastheinformationdistortion.Thisiscalledbullwhipeffect.Themajorcausesofbullwhipeffectincludetimelag,supplychainlevel,inventorydecision,1MTS生產環境下供應鏈存貨政策之分析224batchproductionandorder,forecasterror,andpricefluctuation.Theresultsofthesecauseswillresponseontheinventoryofeachlevelofsupplychain.Thepurposeofthispaperistostudythebullwhipeffectinfluencedbytwoinventorystrategies,(s,S)andVendorManagementInventory(VMI),underMTSproductionenvironment.Inthispaper,thebullwhipeffects,suchasfluctuationuppermostpoint,fluctuationlowestpoint,fluctuationstabletime,upstreamdemandenlargeratio,totalfluctuationstabletimeandtotalenlargeratio,areanalyzed.ThesystemdynamicmodelsoftheMTSproductionstrategyareconstructed,andtheinventorystrategiesareexpressedbythemodelparameters.Thesystemdynamicmodelsaretestedbysteadystatetest,steptest,seasonalfluctuationtest,andrealdatatest.Then,thesimulationresultsarecomputedbasedonthismodelinordertofindoptimalpolicycombination.Basedontheresultsofthisresearch,wecanfind:Thelengthofleadtime,fluctuationstabletime,andfluctuationamplitudehavecloserelationship.Besides,UnderMTSenvironment,forfluctuationstabletime,(s,S)policyisshorterthanVMI;butforfluctuationamplitude,VMIissmallerthan(s,S)policy.Keywords:SupplyChainManagement,BullwhipEffect,SystemDynamics,MTS,VMI.壹、研究動機由於消費者需求型態改變、企業產品相互競爭及科技進步發達，產品需求趨於多種少量、生命週期日短、訂單交期短促及採購與生產全球化。面臨對上述環境，企業如何從設計、採購、生產、配送到銷售，有效管理其資訊流、物流系統及改善供應鏈績效?富彈性化、反應快、低成本等將為企業必須著重努力的方向[3]。近年來，國內外業界及學界提出供應鏈管理(SupplyChainManagement,SCM)之觀念及作法[13]，希望透過即時化生產系統、品質系統管理、策略聯盟及資訊系統等技術，將物流、資訊流、金流及商流予以整合，以因應新的消費型態需求。多數學者階段性提出使用JIT、通路整合、供應商整合及全球資訊運籌等，以因應需求型態的改變，其中全球各個人電腦廠商如Compaq、Dell與國內廠商如宏碁、神達等更實施全球運籌管理(GlobalLogistics)以接單後生產方式整合其OEM/ODM供應廠2MTS生產環境下供應鏈存貨政策之分析225商以快速反應顧客，減少成品庫存壓力。除外，政府單位如經濟部工業局、商業司及資策會[10]有鑑於供應鏈管理的重要，積極推動相關計畫協助產業實施供應鏈管理。然而在整體供應鏈管理中，由於供應鏈間的層層供應廠商為了因應終端產品的短生命週期及快速顧客回應，以致於造成各層供應廠商庫存的擠壓及需求放大，如此便使得製造過多的成品零件及物料的缺貨損失，此現象稱為長鞭效應(BullwhipEffect)問題，因此在供應鏈管理中最迫於解決的莫過於解決該問題[18]。本文旨在探討在MTS(Make-to-Stock)生產環境下不同存貨政策對供應鏈長鞭效應之影響。文中針對兩種存貨政策，(s,S)及VMI(VendorManagementInventory)，分析供應鏈管理中長鞭效應現象，如波動最高點、波動最低點、上波動率、下波動率、波動幅度、及波動回穩時間。本研究採用桌上型個人電腦產業為對象。文中首先以系統動態學建置CTO生產策略之模型；模型效度的檢定計分四項:穩態測試、階梯測試、季節波動測試、及實際資料測試。之後，再以此模型模擬之。其結果可提供供應鏈管理政策之參考依據。貳、文獻探討在一個系統的某一端若發生了小幅變動，透過整個系統的加乘作用，很有可能會對另一端發生極大的影響。這樣的一個現象是一般人所熟知的”蝴蝶效應”[22]。而在一個產業中也有這樣的現象，也就是在顧客端的需求有微小的變異時，對配銷商會有較大的變異產生，而在製造商方面，則面臨更大的需求變異此現象稱為長鞭效應。Forrester[15]，提出因為供應鏈各階層間，證明資訊回饋困難且前置時間延遲，使各MTS生產環境下供應鏈存貨政策之分析226接訂單決策者產生重複訂購及臨時取消訂單的決策，因此造成需求放大的現象；批量訂購[17]因批量無法正確反應終端需求，且同階層中若同時向供應商訂購，會造成需求量突增，引起長鞭效應；價格變動[6,17]]在消費者預期心理下，將會有預先購買及儲存或緩慢購買的行為，相對供應鏈各階層的管理者也如此，將引起積壓庫存需求放大的現象；需求預測[6,17]由於供應鏈中各階層單位，各以前一階需求者的資訊為預測資料，不僅資料錯誤且各階層資料均不一，再者使用預測方法不一致，使預測誤差大生產與需求難以平衡為其因素；需求不確定[16,20,21]是影響長鞭效應最直接的影響因素，其中需求突增、增進等型態使供應鏈各階層為保持不缺貨而增加存貨量，混亂管理者的預期存貨決策，但事實上需求並沒預期中多造成需求放大；原料價格[11]變動將造成供應端預期庫存的行為，且提高相關產品價錢，影響終端需求產生變化。Forrester[15]提出調整訂購策略參數值，如訂購頻率、訂購量、安全存量的設定等，找到一組最佳的參數組合，也就是最佳的訂購策略、降低時間、減少供應鏈階層、改變各階層的決策機制(DecisionRules)等方法來減低長鞭效應現象。Towill&Vecchio[24]也提出使用更佳的資訊流系統:使每階層都能獲知最終顧客銷售量,如此一來就可知訂購量中的實際訂購量和多訂的部份。Lee[17]更具體提出讓上下游用相同的銷售資料做預測，並配合POS、EDI、VMI及CRP(ContinuousReplenishmentProgram)等，並讓小批量或經常性補貨成為可能、委託外包公司、協調各零售商的訂購頻率，達到平衡訂購的狀態、減少批發價格減價的頻率和程度，利用過去的訂單資料來做比例3MTS生產環境下供應鏈存貨政策之分析227配額、與存貨資訊的共享等方法來解決需求預測、批量訂購、價格變動及訂單缺貨等問題。Kelle&Milne[16]提出供應商使用(s,S)存貨政策，在預定存貨上限下決定訂購批量，其可抑制供應鏈間需求的擴大。系統動態學（SystemDynamic）是處理訊息回饋系統之動態行為的一種方法論，它提供一種實驗的、定量分析的方法。因此對於及複雜的動態、回饋且具時間滯延的問題，能提供整體、長期且較週延的解決方法。使用的原因為大多數定性研究方法多注重在純問題導向的解決方式，先對問題做了解分析後，再提出相對策略或方法，卻未曾真正觀察變項間彼此互動的關係，而使用歷史資料作迴歸的方式，對外在環境變數的不可控制性亦無法了解整體的影響過程，然而系統動態學的優點可使用模擬來驗證各變數之間關係，以補充相關研究的不足，以協助策略規劃可以對於新的策略、情境和投資做實驗，以了解決策可能造成的結果，再依結果來選擇可行性的策略。系統動態應用於存貨政策相關文獻在國內計有張伯芳[9]提出七種不同政策情境對半導體產銷的影響，並結合存貨管理方法論，以供決策參考；董興國[11]以需求變動、製造中心成立與構裝原料突減等情境下對半導體上下游產銷體系之影響作研究。李平和[4]探討MTO模式下我國廠商在當地市場建立倉儲中心後，對相關零件及成品的影響然後，瞭解在供應鍊間存貨管理的互動關係。湯玲郎、林燦偉[8]以關聯零件價格波動、擴廠效應、各供應鍊、自有品牌作為對供應鍊體系影響的政策。系統動態學將建模方法分為兩大類[2]。單元式法(TheModularApproach)與回饋環法(TheMTS生產環境下供應鏈存貨政策之分析228FeedbackLoopApproach)。本研究採用單元式法，主要是本研究為探討長鞭效應問題並減低其現象為研究目的，因此從問題的造成因素作為關鍵變數，由這些關鍵變數來進行建模及資訊流的關係，形成模擬程式。而非以系統基模來探討問題背後的結構，再以此結構進行建模，由此觀察本研究之建模方法以單元式較為適合，從問題的造成因素設為關鍵變數，由變數與變數間建構系統的結構來進行建模，並經由調整關鍵變數來進行模擬實驗找出最佳變數組合。參、研究方法一、研究模式架構本文研究首先