數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智慧供應(yīng)鏈生態(tài)體系構(gòu)建

丁倩蘭 張水旺 博士 梅瑜 鮑薔

（安徽工業(yè)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院 安徽馬鞍山 243032）

引言

智慧供應(yīng)鏈?zhǔn)墙Y(jié)合云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、現(xiàn)代供應(yīng)鏈管理理論和方法，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈智能化、網(wǎng)絡(luò)化和自動(dòng)化的技術(shù)與管理的綜合集成系統(tǒng)，它可以縮短企業(yè)的市場響應(yīng)時(shí)間、盡可能降低資源消耗并提高產(chǎn)品質(zhì)量（宋華，2013）。在傳統(tǒng)商業(yè)模式衰退，新商業(yè)模式興起時(shí)，數(shù)據(jù)的崛起將會(huì)為智慧供應(yīng)鏈的升級(jí)以及打造智慧供應(yīng)鏈生態(tài)體系提供有力的幫助與新的發(fā)展機(jī)遇。

每個(gè)供應(yīng)鏈參與者必須具有足夠的自控性才能滿足生產(chǎn)需求，F(xiàn) Ounnar 等（2007）構(gòu)建了分散的自組織控制模型，討論了智慧供應(yīng)鏈中供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)的過程。針對(duì)動(dòng)態(tài)情況下的訂購過程難以協(xié)調(diào)的問題，Ahmad Mortazavi（2015）結(jié)合基于代理的仿真技術(shù)和增強(qiáng)學(xué)習(xí)算法，構(gòu)建了面向非平穩(wěn)客戶需求的四層供應(yīng)鏈模型。隨著平臺(tái)研究的興起，H Long 等（2018）基于企業(yè)核心ERP 系統(tǒng)和其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，建立了一套智慧供應(yīng)鏈管理平臺(tái)，有效推動(dòng)了商業(yè)模式從B2C 向C2B 的快速轉(zhuǎn)變。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的興起，李文蓮等（2013）在闡釋“大數(shù)據(jù)”變革性的基礎(chǔ)上，提出了大數(shù)據(jù)對(duì)商業(yè)模式創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的三維視角。杜永紅（2015）針對(duì)農(nóng)產(chǎn)品構(gòu)建了基于全產(chǎn)業(yè)鏈的農(nóng)產(chǎn)品智慧供應(yīng)鏈體系，形成農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈整合、產(chǎn)銷一體的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化經(jīng)營模式。汪傳雷等（2017）結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)，構(gòu)建了供應(yīng)鏈物流信息生態(tài)圈模型，完善了供應(yīng)鏈物流信息生態(tài)。趙睿（2018）全面剖析了大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)智慧供應(yīng)鏈的影響，認(rèn)為大數(shù)據(jù)作為新的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，應(yīng)用在供應(yīng)鏈系統(tǒng)中還會(huì)面臨諸如人力、技術(shù)以及管理等方面的發(fā)展瓶頸。

上述研究對(duì)于智慧供應(yīng)鏈的界定、微觀智慧供應(yīng)鏈應(yīng)用或平臺(tái)搭建都有一定的理論價(jià)值，也為本文的研究奠定了理論基礎(chǔ)。智慧供應(yīng)鏈升級(jí)重點(diǎn)是提升價(jià)值鏈協(xié)同效率、滿足客戶訂單交期、提高客戶滿意度和忠誠度，使全球范圍內(nèi)的供應(yīng)鏈更加合理。數(shù)字驅(qū)動(dòng)背景下，如何搭建適合我國國情的智慧供應(yīng)鏈生態(tài)體系，服務(wù)社會(huì)，成為培育具有競爭力的產(chǎn)業(yè)集群的關(guān)鍵。

數(shù)據(jù)對(duì)智慧供應(yīng)鏈的驅(qū)動(dòng)性

數(shù)據(jù)是智慧供應(yīng)鏈的核心，數(shù)據(jù)平臺(tái)是整個(gè)智慧供應(yīng)鏈的大腦也是其關(guān)鍵所在?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)應(yīng)用于供應(yīng)鏈需求、生產(chǎn)計(jì)劃、供應(yīng)、物流等各個(gè)方面，對(duì)供應(yīng)鏈進(jìn)行實(shí)時(shí)掌控，能更清晰地把握需求預(yù)測、生產(chǎn)流程優(yōu)化、庫存狀況、物流效率等情況，同時(shí)通過對(duì)各方面的運(yùn)行進(jìn)行仿真并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，調(diào)整不合理的地方，利用新的對(duì)策使整個(gè)供應(yīng)鏈戰(zhàn)略和網(wǎng)絡(luò)得到優(yōu)化，推動(dòng)供應(yīng)鏈企業(yè)的發(fā)展（覃燕紅等，2019）。數(shù)據(jù)對(duì)智慧供應(yīng)鏈的驅(qū)動(dòng)性主要體現(xiàn)在以下方面：

提高需求預(yù)測準(zhǔn)確性。對(duì)未來需求的預(yù)測構(gòu)成了供應(yīng)鏈中戰(zhàn)略性和規(guī)劃性決策的基礎(chǔ)。利用智慧平臺(tái)對(duì)消費(fèi)者的購買信息進(jìn)行處理整合最終做出需求預(yù)測。預(yù)測不準(zhǔn)確時(shí)，庫存很高或者斷貨現(xiàn)象屢見不鮮；客戶訂單無法準(zhǔn)時(shí)交貨，客戶投訴不斷；生產(chǎn)計(jì)劃變更頻繁，員工喪失積極性等。不管其中的哪一種情況發(fā)生都將給企業(yè)帶來無法估量的損失。

提高采購效率。通過與供應(yīng)商線上溝通，了解供應(yīng)商的產(chǎn)品，交貨能力等信息，為新產(chǎn)品、高質(zhì)量產(chǎn)品、低成本產(chǎn)品尋找最佳供應(yīng)商，與供應(yīng)商建立良好關(guān)系，提高采購效率，提升企業(yè)自身利益，滿足生產(chǎn)需求，做到快速反應(yīng)，這也體現(xiàn)了智慧供應(yīng)鏈的協(xié)同性。

降低庫存成本。區(qū)塊鏈、云計(jì)算操作簡單且可快速獲取信息，可為企業(yè)制定合理的庫存布局并對(duì)貨物的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)搜集和分析，利用智慧平臺(tái)對(duì)貨物合理區(qū)分，提高貨物信息準(zhǔn)確性，避免因庫存短缺與堆積造成損失，從而有效降低庫存成本。

提高物流效率。物流包括裝貨、配送、卸貨等環(huán)節(jié)，要想提高效率，必須優(yōu)化每個(gè)環(huán)節(jié)的工作，建立高效的運(yùn)輸和配送中心管理，使用智能物流管理系統(tǒng)，比如智能排車系統(tǒng)、智能配送系統(tǒng)、電子鉛封智能管理系統(tǒng)等。利用智能化系統(tǒng)，進(jìn)行智能配貨、路線規(guī)劃、車輛監(jiān)控、簽收統(tǒng)計(jì)等，達(dá)到提高物流效率的目的。

風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。通過數(shù)據(jù)做預(yù)測性分析，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)問題。例如，問題預(yù)測可應(yīng)用到質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)控制，如生產(chǎn)線上的傳感器可將流水化作業(yè)過程中設(shè)備的運(yùn)營狀況以及產(chǎn)品質(zhì)量通過數(shù)據(jù)反映出來，以實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)線的運(yùn)行狀態(tài)，并可通過這些大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算設(shè)備發(fā)生故障的概率，這樣企業(yè)可以提前安排設(shè)備維修，降低風(fēng)險(xiǎn)，保證生產(chǎn)安全。

智慧供應(yīng)鏈發(fā)展面臨的問題及應(yīng)對(duì)策略

（一）面臨的問題

智慧供應(yīng)鏈?zhǔn)腔谛畔?、智能技術(shù)與管理綜合集成的，并具備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化、敏捷化、可視化、自動(dòng)化等技術(shù)特征的指導(dǎo)現(xiàn)代供應(yīng)鏈管理與運(yùn)營的實(shí)踐（趙振強(qiáng)等，2019）。目前我國智慧供應(yīng)鏈發(fā)展還面臨以下主要問題：

1.企業(yè)智慧化程度低。雖然有不少企業(yè)已經(jīng)開始利用大數(shù)據(jù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”等技術(shù)來創(chuàng)新發(fā)展本企業(yè)的供應(yīng)鏈，但是，這些企業(yè)在全國范圍內(nèi)分布不平衡，且規(guī)模普遍不大，缺乏專業(yè)的團(tuán)隊(duì)對(duì)數(shù)據(jù)處理，技術(shù)運(yùn)用不理想，智慧平臺(tái)沒能被充分開發(fā)，多數(shù)企業(yè)依然還處在傳統(tǒng)供應(yīng)鏈階段，勞動(dòng)力成本高，效率低下。

2.信息技術(shù)落后，缺乏完善的信息化平臺(tái)。目前，自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、人工智能技術(shù)、GIS 技術(shù)的應(yīng)用不理想，很多供應(yīng)鏈企業(yè)設(shè)備落后，與國外智慧供應(yīng)鏈的發(fā)展相比，還存在較大差距。供應(yīng)鏈缺乏智能制造、“互聯(lián)網(wǎng)+”等技術(shù)支撐，供應(yīng)鏈智慧信息平臺(tái)使用較少，缺乏智慧供應(yīng)鏈功能結(jié)構(gòu)。

（二）應(yīng)對(duì)策略

結(jié)合數(shù)據(jù)對(duì)智慧供應(yīng)鏈的驅(qū)動(dòng)性以及智慧供應(yīng)鏈發(fā)展目前面臨的問題，本文認(rèn)為應(yīng)該從智慧供應(yīng)鏈生態(tài)體系構(gòu)建入手，來促進(jìn)智慧供應(yīng)鏈的發(fā)展。在智慧供應(yīng)鏈模式下，基于數(shù)據(jù)平臺(tái)，以信息資源為基礎(chǔ)，應(yīng)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”、智能制造等技術(shù)消除中間環(huán)節(jié)，將智慧供應(yīng)鏈流程和服務(wù)植入數(shù)據(jù)平臺(tái)，促進(jìn)多維度的資源共享、低碳運(yùn)作、協(xié)同共有，實(shí)現(xiàn)資源配置的帕累托最優(yōu)和供應(yīng)鏈系統(tǒng)智慧化。

圖1 信息資源模型總體框架

智慧供應(yīng)鏈信息資源模型總體框架

企業(yè)如果能快速掌握客戶的需求信息，并快速響應(yīng)，就能在市場的激烈競爭中擁有絕對(duì)優(yōu)勢，這體現(xiàn)了信息的重要性。信息是一種資源，對(duì)信息資源的規(guī)劃貫穿于整個(gè)智慧供應(yīng)鏈體系。如何充分實(shí)現(xiàn)信息資源在智慧供應(yīng)鏈中的價(jià)值，以及如何做好智慧供應(yīng)鏈信息資源的規(guī)劃是構(gòu)建智慧供應(yīng)鏈生態(tài)體系的重要環(huán)節(jié)（施先亮等，2008）。智慧供應(yīng)鏈信息資源是供應(yīng)鏈活動(dòng)過程中各供應(yīng)鏈參與者即供應(yīng)商、制造商、分銷商、零售商，直到最終用戶自有、彼此之間傳播共享、可以促進(jìn)供應(yīng)鏈高效運(yùn)轉(zhuǎn)的有序信息。

信息資源主要包括供應(yīng)鏈參與者的基礎(chǔ)信息、能力信息、資源信息、產(chǎn)品信息、各自的內(nèi)部信息以及供應(yīng)鏈參與者的各種隱性信息等。其流動(dòng)過程分為六個(gè)步驟：原始數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理和決策、信息資源的形成、信息資源配置、信息資源共享運(yùn)用、信息資源價(jià)值實(shí)現(xiàn)（史永樂，2019），如圖1 所示。整個(gè)流程具備準(zhǔn)確性、保密性、及時(shí)性、安全性、共享性五個(gè)特性。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智慧供應(yīng)鏈生態(tài)體系構(gòu)建

（一）智慧供應(yīng)鏈生態(tài)體系構(gòu)建原則

1.互聯(lián)性原則。以消費(fèi)者數(shù)據(jù)為核心數(shù)據(jù)，供應(yīng)商數(shù)據(jù)、制造商數(shù)據(jù)等為相關(guān)數(shù)據(jù)，建立核心數(shù)據(jù)與相關(guān)數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。通過智能技術(shù)的挖掘與處理，實(shí)現(xiàn)以相關(guān)聯(lián)客戶數(shù)據(jù)為支撐的智慧供應(yīng)鏈創(chuàng)新與建設(shè)，提高智慧供應(yīng)鏈的反應(yīng)速率，縮短交貨提前期、訂貨提前期，從而減小庫存波動(dòng)，降低成本，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)商、制造商、客戶等的互動(dòng)連接，建立一個(gè)全面連接的智慧供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。

2.系統(tǒng)性原則。同一種類的供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)資源盡可能實(shí)現(xiàn)跨機(jī)構(gòu)、跨領(lǐng)域、跨國家的全覆蓋，解決好供應(yīng)鏈上異源異構(gòu)信息融合問題。

3.精準(zhǔn)性原則。在供應(yīng)鏈上存在的異源異構(gòu)數(shù)據(jù)，在其集成融合過程中，要特別重視跨區(qū)域并處理好同構(gòu)數(shù)據(jù)的查重與消歧、異構(gòu)數(shù)據(jù)實(shí)體的對(duì)齊與融合、不同類型數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)等問題。

4.完整性原則。在消費(fèi)者需求驅(qū)動(dòng)下，根據(jù)由大數(shù)據(jù)等處理的消費(fèi)者需求信息確定所需數(shù)據(jù)資源類型，盡可能全面集成、融合各種組織、各相關(guān)類型、各相關(guān)領(lǐng)域規(guī)范的權(quán)威數(shù)據(jù)資源。

（二）智慧供應(yīng)鏈的“智慧”

在供應(yīng)鏈流程中存在需求預(yù)測、生產(chǎn)計(jì)劃與配送路線制定、庫存優(yōu)化和信息搜集等問題，這些問題是制約供應(yīng)鏈發(fā)展的關(guān)鍵性問題。本文在數(shù)據(jù)大變革背景下，針對(duì)以上問題列出的“智慧”分析方法如下：

1.準(zhǔn)確的需求預(yù)測。通過構(gòu)建回歸模型、算法模型、規(guī)則模型與多個(gè)樹模型等并進(jìn)行數(shù)據(jù)的加工與處理得出相對(duì)準(zhǔn)確的需求預(yù)測。

2.制定生產(chǎn)計(jì)劃。準(zhǔn)確的生產(chǎn)計(jì)劃可為企業(yè)減少因生產(chǎn)過?；蚬┎粦?yīng)求帶來的損失。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)、搜索算法等匹配優(yōu)良上下游企業(yè)，并建立長期的合作伙伴關(guān)系，以掌握實(shí)時(shí)的供需求信息，從而制定相對(duì)準(zhǔn)確的生產(chǎn)計(jì)劃。

3.庫存優(yōu)化。通過智慧倉儲(chǔ)平臺(tái)，對(duì)倉庫合理布局，縮短交貨提前期，提高企業(yè)交貨能力。根據(jù)數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)各類數(shù)據(jù)的處理，準(zhǔn)確清晰地把握庫存量、訂單完成率等。

4.繪制最優(yōu)配送路線。結(jié)合路徑規(guī)劃算法，利用GIS、GPS 等技術(shù)繪制最優(yōu)配送路線，同時(shí)運(yùn)用無人機(jī)等解決“最后一公里”問題，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)全覆蓋。

5.反饋信息搜集。運(yùn)用顧客點(diǎn)擊量、顧客瀏覽量、顧客購買量，研究消費(fèi)者的消費(fèi)行為，對(duì)于實(shí)體店，可通過問卷形式了解消費(fèi)者的需求信息，從而實(shí)現(xiàn)相對(duì)準(zhǔn)確的消費(fèi)者需求預(yù)測與精準(zhǔn)營銷。

表1 智慧供應(yīng)鏈生態(tài)體系特點(diǎn)

（三）生態(tài)體系構(gòu)建

1.智慧供應(yīng)鏈功能要素。供應(yīng)鏈就是包括物流、信息流、資金流、商流在內(nèi)的由物料獲取到將最終成品送到客戶手中的一系列活動(dòng)組成的，并由供應(yīng)商、制造商、分銷商零售商直到最終用戶所連成的功能網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)（錢瑩，2006）。供應(yīng)鏈功能包括管理系統(tǒng)、操作和組裝、采購、生產(chǎn)計(jì)劃、訂單加工、庫存管理、運(yùn)輸、倉儲(chǔ)和客戶服務(wù)。根據(jù)供應(yīng)鏈的功能要素得到智慧供應(yīng)鏈的功能要素主要包括：智慧采購、智慧制造、智慧運(yùn)輸、智慧配送、智慧倉儲(chǔ)、服務(wù)平臺(tái)和信息平臺(tái)等。

2.智慧供應(yīng)鏈生態(tài)體系的特點(diǎn)。智慧供應(yīng)鏈生態(tài)體系完成從原材料加工，到消費(fèi)者手中最終商品的全過程，具有獨(dú)特的市場屬性，創(chuàng)新、協(xié)同整合、共贏、綠色、動(dòng)態(tài)、智慧、決策支持七大核心特征就是其運(yùn)行模式的特點(diǎn)，具體如表1 所示。

3.智慧供應(yīng)鏈生態(tài)體系構(gòu)建。根據(jù)智慧供應(yīng)鏈的功能要素，將智慧供應(yīng)鏈體系分成四大模塊，分別是業(yè)務(wù)、技術(shù)、管理和平臺(tái)四個(gè)模塊：技術(shù)作為“工具”服務(wù)于平臺(tái)，平臺(tái)將數(shù)據(jù)整合來滿足供應(yīng)鏈管理及業(yè)務(wù)的需要。四大模塊分別對(duì)應(yīng)智慧供應(yīng)鏈體系四個(gè)層次：業(yè)務(wù)層、技術(shù)層、管理層及平臺(tái)層，得到的智慧供應(yīng)鏈生態(tài)體系框架如圖2所示。

管理層。管理層由區(qū)塊鏈信用機(jī)制、人工智能決策機(jī)制、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同機(jī)制組成，三大機(jī)制分別對(duì)應(yīng)供應(yīng)鏈管理中的供應(yīng)鏈信用、供應(yīng)鏈決策、供應(yīng)鏈協(xié)同三大內(nèi)容。區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一個(gè)去中心化的數(shù)據(jù)庫，其核心技術(shù)包含：分布式賬本、非對(duì)稱加密、共識(shí)機(jī)制以及智能合約。分布式賬本給出完整合法的賬目，非對(duì)稱性加密保證數(shù)據(jù)安全與個(gè)人隱私，通過共識(shí)機(jī)制防篡改，最后由智能合約執(zhí)行相應(yīng)規(guī)則和條款。整個(gè)過程為供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)間的信任奠定了基礎(chǔ)，使得智慧供應(yīng)鏈各節(jié)點(diǎn)企業(yè)間的交易更加安全可靠，數(shù)據(jù)信息的可視化、共享性更強(qiáng)。人工智能是用于模擬與延伸人的意識(shí)、思維的信息過程，是一門新技術(shù)。將人工智能引用到智慧供應(yīng)鏈生態(tài)體系中，體現(xiàn)了智慧供應(yīng)鏈先進(jìn)的特點(diǎn)，同時(shí)能夠高效低成本地制定詳細(xì)、完整的決策方案。將互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)行業(yè)和服務(wù)進(jìn)行深度融合，產(chǎn)生新的發(fā)展格局?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”的核心是使用更好的手段、技術(shù)去改良和優(yōu)化供應(yīng)鏈，實(shí)現(xiàn)更好的供應(yīng)鏈運(yùn)作方案和更開闊的供應(yīng)鏈服務(wù)空間，這也是智慧供應(yīng)鏈的核心所在（黃億紅等，2019）。

業(yè)務(wù)層。業(yè)務(wù)發(fā)生在供應(yīng)鏈各節(jié)點(diǎn)內(nèi)部以及各節(jié)點(diǎn)之間。倉庫作為第三方倉儲(chǔ)中心，保證了供應(yīng)商、制造商生產(chǎn)的連續(xù)性和節(jié)奏性，為分銷商、零售商的銷售計(jì)劃打好了基礎(chǔ)。各大廠商向倉庫發(fā)出訂貨單，倉庫收到訂單智慧揀選出指定貨物，通過路徑規(guī)劃算法等制定出最優(yōu)運(yùn)輸路線，運(yùn)輸?shù)礁鞴?jié)點(diǎn)企業(yè)，必要時(shí)倉庫向廠商下達(dá)補(bǔ)貨指令，由廠商智能補(bǔ)貨。在供應(yīng)、制造、分銷、零售這四個(gè)供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)中，每個(gè)廠商通過智慧信息平臺(tái)做出精準(zhǔn)的采購計(jì)劃，分別向上游企業(yè)采購所需貨物，各上游企業(yè)再將貨物運(yùn)輸?shù)礁飨掠纹髽I(yè)，節(jié)點(diǎn)廠商之間相互連接形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，最終服務(wù)與終端客戶即消費(fèi)者。

平臺(tái)層。智慧信息平臺(tái)從智慧供應(yīng)鏈的業(yè)務(wù)中搜集信息，并通過加工、處理最后儲(chǔ)存到平臺(tái)中，其中信息包括供應(yīng)鏈各節(jié)點(diǎn)信息資源、生產(chǎn)流程信息、技術(shù)信息、賬目信息等。智慧信息平臺(tái)具有對(duì)私有信息保密，對(duì)共有信息開放，安全、可信等特點(diǎn)。

技術(shù)層。智慧供應(yīng)鏈技術(shù)層由大數(shù)據(jù)、云計(jì)算對(duì)信息資源數(shù)據(jù)整合，通過區(qū)塊鏈、“互聯(lián)網(wǎng)+”、智能制造三大核心技術(shù)驅(qū)動(dòng)供應(yīng)鏈管理，通過精準(zhǔn)需求預(yù)測，做出高效采購，降低供應(yīng)鏈庫存，通過庫存共享及對(duì)整個(gè)需求的預(yù)測來調(diào)控生產(chǎn)與供應(yīng)鏈鏈條的需求平衡，包括物流的平衡，達(dá)到提高物流效率的目的。

圖2 智慧供應(yīng)鏈生態(tài)體系框架