重型装备制造企业基于客户需求意向提前采购问题决策研究

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[摘 要] 在重型装备制造企业，一些核心部件由于采购周期较长，客户需要的交货周期较短，无法按销售订单进行采购。企业往往通过客户需求预测来实施提前采购，从而加大了企业的采购风险和库存成本。本文提出了基于客户需求意向的提前采购策略，当从销售部门获取的客户需求意向可以通过一定的概率转化为实际订单时，依据这一客户需求意向进行提前采购就是合理的选择。

[关键词] 重型装备制造； 不确定需求； 提前采购； 供应链

[中图分类号] F274 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2013）03- 0058- 03

1 研究背景

在制造业中，对于客户化程度较高的重型装备产品，一些核心部件由于采购周期较长，而客户要求的交货周期较短，为了响应客户的需求，经常需要提前安排生产。在市场稳定的环境下，企业先行依据市场预测而非订单进行生产，可立即交付产品，但同时也增加了企业的库存水平和销售风险。为了减少库存成本和销售风险，企业也可以完全按订单生产，但如果交付时间较长则会失去客户。实际的企业往往都是在这两种极端之间寻找平衡，制造企业在获得可能的客户需求或达成意向协议时，就开始安排生产计划，并在适当的时候下达采购和生产指令，尽管这种提前采购存在潜在风险，但同时也为满足客户较短的交货期提供了可能。

提前采购和提前生产的动力主要来源于企业需求、生产和采购周期的不确定性[1]，Midler（1969）最早考虑了集成供应链的随机特性。Tapiero和Soliman （1972）应用最优控制理论解决了需求不确定条件下，供应链多产品运输、多区域生产和跨时库存规划问题[2]。Cohen和Lee（1988）提出了一个随机优化供应链模型，它包括原材料控制、生产控制、库存控制和配送控制4个子模型[3]。Eynan和Rosenblatt（1995）[4]、Hariga（1998）[5]等人认为在订单确认之前提前组装产品可以一定程度上降低生产成本。肖勇波（2007）等人进一步考虑了未来订单确定后的产能的不确定性，研究了提前组装而降低的生产能力不足风险和延迟组装而降低的库存风险之间的平衡[6]。黄焜 等（2011）研究了在客户订单不确定条件下，制造企业何时向供应商下达零部件订单最优，以及供应商的最优生产决策问题[7]。本文针对重型装备制造企业特点，基于客户需求意向进行提前采购决策研究，即寻找企业作出提前采购决定的成就条件及决策依据。

2 问题描述

制造企业有备货生产和按订单生产两种基本的生产运作方式。备货生产方式，也称存货型生产，是指根据市场需求预测来制订生产计划，在接到用户订单之前生产产品。备货生产方式适用于产品的市场需求比较稳定并可预见，需要量较大的情况。生产过程管理的重点是提高预测的准确性和确定合理的成品库存，必须按“量”组织生产过程环节的衔接与平衡。在备货生产方式下，企业要实现产品的零库存，就必须很好地进行市场调查和预测。按订单生产（make-to-order）指的是企业根据客户订单的需求量和交货期来进行生产安排，其宗旨在于降低库存，没有任何库存，有订单才安排生产，无订单则调整生产。

但在实际的企业实践中，完全的备货生产和按订单生产都较为少见，因为这两种基本生产方式都需要严格的前提条件才能避免其缺陷。备货生产必须依赖于需求预测的准确性才能保证合理的库存水平，而按订单生产需要企业具有极为高效的供应链，才能提高其生产效率和降低缺货成本。当企业无法达到这些条件时，往往需要参照多类信息，来做出生产安排。

重型装备制造企业在签订销售订单前，销售人员就已开始和潜在客户进行接触，积极获取客户的需求信息，经过销售人员的不断跟踪推销，最终完成销售过程。在企业的实践中，依据已签订的销售合同为依据安排生产最为稳妥，但由于重型装备制造企业零部件采购及产品组装周期较长，尤其对于那些需要从国外进口的关键部件，供应商的生产和物流环节都存在着众多的不确定性，为了应对客户较短的交付时间需求，基本上是使用已提前准备的成品来满足签订的合同需求，这个时点的生产和采购是为了补足库存而开展的。但是，这种生产组织方式往往需要保持较高的库存水平，但同时也无法消除市场需求发生波动时所带来的不确定性风险。为此，有研究者提出可以利用销售过程的信息，在获取了客户需求意向时，就开始进行提前采购和组装。但提前采购和生产，有可能面临着客户延迟订货甚至不把订单交给企业的风险。因此，必须寻找客户需求意向信息与提前采购生产的关联关系。

3 模型建立与分析

3.1 模型假设

为此考虑一个单一部件的采购过程，在t0时刻，制造企业获得一个客户需求意向，可能的需求量设为D，假设其对应的部件需求也为D，当前其库存量为I0。在经过t时间后，客户和企业最终签订了一个包括交货期和采购数量两个变量的合同，或者客户需求意向最终未转化为订单。设企业最终签订合同的概率为α。制造企业需要做两个阶段的决策：一是在t0时刻，决策是否要进行提前采购，这里不考虑与供应商的协调问题，一旦下单采购，则无法取消，且假设供应商对于关键部件的供应不是连续过程，而是一个离散过程，即一个订单中需求的部件会在同一个时间点到达，部件采购周期（Lt）是可以确定的。二是在t1时刻客户的需求量（D）是可以确定具体的量。假设客户的交货期与企业生产周期一致，只需就订单的交货数量做出决策，开始组装生产并按期交货。

在t0时刻，如果制造企业做出提前采购的决策，则提前采购的数量Q可以表达为：