Процессная модель формирования цепей поставок

Размещено на http://www.allbest.ru/

Процессная модель формирования цепей поставок

Зайцев Е.И., Парфенов А.В., Уваров С.А.

Аннотация

В статье рассматривается проблема надежности цепей поставок и модель управления поставками по экономическому критерию на основе аутсорсинга процессов при ограничениях на надежность.

Ключевые слова: надежность процессная модель проектирование цепей поставок Business Process Outsourcing BPO SCOS Supply Chain Outsourcing Services SCMO Supply Chain Management Outsourcing риски цепи поставок объектная модель логико-вероятностный метод SCOR LLP Lead Logistics Provider ведущий логистический оператор безотказность функциональная модель структурная модель MathCad

Развитие логистики сопровождается появлением новых организационных структур в экономике. Ярким примером одной из таких новых структур является «цепь поставок» (ЦП), управляемая независимым логистическим оператором (ЛО) или системным интегратором ЦП. Особенностью работы ЛО является необходимость взаимоувязанного, иногда называемого интегрированным, планирования основных логистических операций на основе заказов конечных потребителей. При этом все чаще потребители начинают предъявлять оператору требования к точности и надежности исполнения заказа по таким показателям, как полнота, комплектность, документирование, время и последовательность поставок. Проблема заключается в отсутствии методик экономического обоснования требований к надежности поставок и способов ее обеспечения. Это обусловливает применение компаниями-поставщиками плохо обоснованных эмпирических методов, в основе которых лежат экспертные оценки в баллах и введение на их основе таких плохо формализованных понятий, как «идеальный» или «совершенный» заказ [2, 11].

Одним из путей разрешения проблемы, на наш взгляд, является использование синергетической методологии исследования и описания сложных нелинейных явлений в экономике, возникающих в результате интенсификации взаимодействия хозяйствующих субъектов на современных активных, насыщенных денежными потоками рынках. Применимость синергетической методологии к исследованию современных проблем логистики и, в том числе, надежности ЦП обоснована доказанным сходством многих нелинейных явлений в разных областях науки. При этом важнейшим моментом в современных исследованиях нелинейных явлений является наметившийся переход от статичного объектно-функционального подхода в изучении состояний систем к процессному [4]. Именно процессный подход позволяет выйти на новый уровень моделей функционирования логистических систем и объяснить с позиций самоорганизации формирование новых экономических макроструктур типа «Макро-ЦП». Эти структуры принципиально отличаются от классических (собственных) ЦП, формируемых отдельными компаниями для собственных нужд и представляющих собой, по сути, структуры микро уровня. Наиважнейшим здесь является то, что при исследованиях макроструктур происходит «.... колоссальное сокращение информации [4]». Иными словами, в процессной модели «Макро ЦП» нет смысла анализировать детали, а необходимо сосредоточить внимание на главном - особенностях процессов и структуры логистической системы. Это, в свою очередь, предопределяет иной, нежели для классических ЦП, инструментарий исследований. Основой в этом случае, несомненно, является технология аутсорсинга деловых процессов (бизнес процессов, BPO - Business Process Outsourcing), практически проявляющаяся, в частности, в появлении структур типа 4 PL.

Технология BPO в управлении цепями поставок

На технологии BPO следует остановиться особо. Эта технология практически не применяется в виде инноваций по собственной инициативе компаний. То есть, это специфическое для экономики проявление самоорганизационных процессов на высококонкурентных рынках потребителя. Традиционные отношения «продавец-покупатель», характерные для классической аренды на рынке продавца, не способствуют развитию доверительности между участниками сделки и являются одним из главных препятствий на пути развития процессно-интегрированных сетевых структур. Боязнь утечки конфиденциальной информации, знаний, оригинальных технологий и квалифицированных специалистов (особенно, если передаваемая посреднику-провайдеру бизнес-функция не является второстепенной) резко снижает круг желающих воспользоваться моделью аутсорсинга. С формированием рынка потребителя и утверждением парадигмы «всеобщего сотрудничества» в части создания «ценностных цепочек[1]» и сетей на основе аутсорсинга и управления взаимоотношениями с потребителями (CRM - управление) интерес к технологии BPO стал расти и сегодня эта технология составляет неотъемлемую часть систем управления бизнесом на Западе [3, 6]. Принципиальное отличие аутсорсинга от обычной аренды и традиционных технологий оказания услуг (BSP - Business Service Providing) заключается в том, что он предполагает активное стратегическое сотрудничество (партнёрство) между заключающими соглашение сторонами в создании дополнительной ценности для конечных потребителей. Он также рассматривается участниками проекта как эффективный способ создания конкурентных преимуществ и достижения успеха в бизнесе [6]. С другой стороны, технология BPO в логистике объективно необходима, ибо глобальные цепи поставок, по мнению Accenture[2], слишком «длинны и сложны», чтобы принадлежать одному бизнесу. Это подтверждается статистикой роста оборота на рынке BPO, который сегодня исчисляется сотнями миллиардов долларов. При этом темпы роста, например, производственного аутсорсинга (производство по контракту) составляет 15-20 % в год [6]. А на логистику в форме ЦП сегодня приходится до 14 %² оборота. Характерным и немаловажным для логистики также является развитие технологии BPO в направлении аутсорсинга услуг (SCOS - Supply Chain Outsourcing Services) и управления ЦП (SCMO - Supply Chain Management Outsourcing). Свидетельством тому является публикуемый IAO[3] список 100 лучших OSP (Outsourcing Service Provider) в мире.

Отказы и риски в процессной модели цепи поставок

В процессном подходе на основе BPO «поставка» рассматривается как интегрированный процесс исполнения заказа клиента, управляемого системным интегратором ЦП и состоящий из взаимосвязанных, последовательно реализуемых деловых процессов (подпроцессов). При этом сами процессы рассматриваются как элементы структуры ЦП с постоянной на время исполнения поставки безотказностью. С этих позиций современные ЦП рассматриваются, кстати, и в риск-менеджменте [14]. При возникновении проблем с выполнением какого-либо из процессов фиксируется отказ ЦП и проблемный процесс заменяется новым. Эта схема напоминает хорошо известный из техники агрегатный метод восстановления работоспособности системы. Последствия отказов могут выражаться в налагаемых на системного интегратора цепи поставок штрафах, либо в разрыве контрактных отношений с конечным потребителем. Отметим, что актуализация проблемы рисков в ЦП растет с активизацией применения технологий BPO (рис.1-2) [14].

Рис.1 Экспертные оценки динамики значимости риска в управлении ЦП [14]

Рис. 2 Распределение рисков в ЦП товаров (розничная торговая сеть) по причинам [14]: 1 - задержка поставок и некачественное исполнение контракта; 2 - плохая организация работы; 3 - объективные внешние (рыночные) причины

Проблема классического объектного представления цепей поставок

В классической логистике цепь (сеть) поставок представляется в виде связного набора объектов, называемых элементами ЦП. Объектами являются компании, входящие в данную сеть: поставщики, посредники, производители, потребители. Существуют разные методы и способы описания функционирования таких систем с точки зрения их надежности. Наиболее распространенным является метод структурных (логических) схем и связанное с ним направление, получившее название структурной (схемной) надежности. В логистике этот метод используется для оценки общей надежности цепей поставок в том случае, если известны структура цепи и вероятности безотказной работы каждого ее элемента [8-16, 18]. Из представления логистических систем с помощью структурных схем надежности следует, что для повышения общей надежности ЦП необходимо резервирование наименее надежных ее элементов. То есть, другими словами, введение некоторой избыточности в структуру ЦП. Практика применения этого метода достаточно подробно описана, например, в работе Й. Шеффи [7].

Другим способом описания логистических систем с точки зрения их надежности является использование функций алгебры логики ФАЛ (логико-вероятностный метод) [1]. Наиболее часто функции алгебры логики используются в схемотехнике. В основе ФАЛ лежит построение модели на основе двоичной системы счисления {0, 1}. Функции алгебры логики целесообразно использовать в том случае, если достаточно сложно сформировать структурную схему системы или отказ формируется несколькими событиями. Через функции алгебры логики связывают состояния элементов системы с состоянием всей системы в целом. Для описания работоспособного состояния системы следует описать все комбинации состояний элементов, при которых система будет работоспособна. Функции алгебры логики позволяют рассматривать несколько работоспособных состояний элемента. Однако у данного метода есть свои недостатки. Не всегда удается построить адекватную логистической системе логическую функцию. Помимо этого, для сложных логистических систем с большим количеством элементов ФАЛ становятся очень громоздкими и трудными для написания [см., например, 9], что резко повышает вероятность ошибки в описании топологии системы.

SCOR-модель и процессный подход к представлению цепей поставок

Цепь поставок целесообразно рассматривать не с традиционных объектно-функциональных позиций (поставщик, производитель, посредник и т.п.), а с процессно-операционных. То есть, в виде последовательности процессов выполнения ЛО контрактных обязательств по доставке товара от поставщика конечному потребителю, например, используя известную 5-ти процессную SCOR-модель (рис.3) [17]. Такой подход к анализу ЦП полностью согласуется с методологией процессного управления и попроцессной АВС-технологией учета затрат (ABC - Active Base Costing).

Рис.3 Базовые процессы в SCOR-модели

Представление ЦП в виде последовательности реализуемых базовых процессов связано с развитием технологии аутсорсинга бизнес-процессов (рис.4). В работе [5, стр.9] прямо заявляется, что «...... Понятие логистической цепочки предполагает, что существует последовательность процессов, связанных между собой в виде цепочки.». К сожалению, далее авторы в своей работе эту мысль не развивают и возвращаются к классическому объектному представлению ЦП. В то же время попытки использовать процессный подход в сочетании с технологией структурного (схемного) анализа надежности ЦП предпринимаются [9, 18], правда, на предельно простых моделях. В этих работах авторы используют классические объектные понятия (поставщик, производитель, продавец, склад и т.п.). Но, по существу, в модели представлены процессы (складирование, транспортировка, доставка).

Понятие отказа цепи поставок

Ключевым понятием в теории надежности систем является понятие отказа. Под отказом ЦП будем понимать, как было описано выше, событие, состоящее в невыполнении обязательств по доставке товара по какому-либо пункту контракта, являющемуся фактором риска (время, объем, последовательность, комплектность и т.п.), из-за сбоев в реализации предоставляемых провайдерами процессов или сервисов. При этом под надежностью ЦП будем понимать ее безотказность. При этом обеспечение требуемой безотказности будет связано с необходимостью резервирования каналов поставок.

Ключевым понятием в теории надежности систем является понятие отказа. Под отказом ЦП будем понимать, как было описано выше, событие, состоящее в невыполнении обязательств по доставке товара по какому-либо пункту контракта, являющемуся фактором риска (время, объем, последовательность, комплектность и т.п.), из-за сбоев в реализации предоставляемых провайдерами процессов или сервисов. При этом под надежностью ЦП будем понимать ее безотказность. При этом обеспечение требуемой безотказности будет связано с необходимостью резервирования каналов поставок.

Для обеспечения требуемого конечным потребителем уровня безотказности необходимо сформировать сеть из n - каналов путем анализа рынка поставщиков и оценки их потенциальных функциональных возможностей. Функциональное условие безотказностиi-го канала поставок по времени исполнения заказа можно определить по формуле

где л_i - потенциальная интенсивность поставок по i-му каналу; Q₀ - объем заказа; t₀ - плановое (контрактное) время поставки.

Рис. 4 Схема управления поставками фокусной компанией (LLP - Lead Logistics Provider) или независимым оператором ЦП, использующим технологию аутсорсинга бизнес-процессов

Из (1) следует, что в сети возможны два типа каналов: основные - с возможным объемом поставок q_i= л_it₀? Q₀ и вспомогательные - не обеспечивающие самостоятельно требуемый объем поставок за плановое время. Вспомогательные каналы можно объединять в цепочки на условии

Из основных каналов и цепочек вспомогательных каналов формируется сеть поставок с последовательно-параллельной схемой структурной надежности. При этом сеть должна обеспечивать безотказность поставок по объему Q₀ за плановое время t₀ не ниже P₀ с минимальными затратами S₀. Оптимальный план поставок {Z}ⁿ ₁ в этом случае находится в результате решения задачи

при ограничениях

где: C_i, q_i - себестоимость и возможный объем (мощность) поставок по i-ой цепочке соответственно (q_i= л_it₀); P(t ? t₀) - безотказность поставок, определенная по модели структурной надежности; {R}ⁿ ₁ - постоянные затраты на обслуживание каналов поставок.

Данная модель обеспечивает гибкость поставок с заданной безотказностью за счет возможности регулирования объемов поставок по каналам. Издержки регулирования определяются постоянными затратами на обслуживание задействованных каналов. Проблемой является расчет безотказности, требующий составления схемы структурной надежности, эквивалентной функциональной модели поставок. Сложность заключается в большом количестве возможных функциональных состояний системы, особенно в многоуровневых сетях поставок. Поэтому следует объединять поставщиков в цепочки на условии возможности совместно обеспечивать требования к установленным критериям функциональности.

Функциональная и структурная модель поставок

Схема организации поставок на примере обеспечения процесса «Source - Закупки» в классической SCOR-модели представлена в работе [1]. В развитие данного подхода рассмотрим схему организации поставок товаров конечным потребителям разных уровней на примере обеспечения процесса «Deliver - Доставка» в классической SCOR-модели (рис. 5). Требование поставщика к надежности поставок нормируется в результате расчетов и оговаривается со всеми дистрибьюторами (потребителями 1-го уровня). Условие неразрывности цепи поставок определяется зависимостью

Где ц (P_1,k, P_2,k,…,P_n,k) - функция, определяемая схемой структурной надежности (схемой резервирования).

Рис.5 Функциональная схема сети поставок: Q_k- требуемый объем поставок потребителям в k-ый регион за плановое время t₀; P_j, q_j, c_j, R_j,k - вероятность безотказной работы, объем поставок за плановое время t₀, цена единицы продукции и постоянные затраты для j-го дистрибьютора в k-ом регионе соответственно.

Распределительная сеть может формироваться из каналов с разными характеристиками. Модель структурной надежности сети в общем случае будет включать каналы, состоящие как из отдельных дистрибьюторов, так и из других оптовых компаний (рис. 6). Задача формирования распределительной сети трансформируется в задачу выбора наиболее экономически выгодных каналов поставок продукции в каждый из регионов, при условии соблюдения требований к функциональным параметрам (например, объему поставок) и безотказности, определяемой по формуле (4) для простой, последовательно-параллельной схемы.

где: n - количество дистрибьюторов; m - количество цепочек поставок (каналов); r - количество обслуживаемых дистрибьюторами регионов; х_i,j,k - бинарная переменная (переменная выбора), принимающая значение 1, если логистические мощности j-ых дистрибьюторов, включенных в i-й канал поставки в k-й регион позволяют удовлетворить спрос

либо 0 - если не позволяют, т.е.

Используемая в (4) бинарная переменная служит для формирования m цепочек из n каналов в k-ом регионе. Условие означает: если х_i,j,k не 0, то в произведении используется значение P_j. В противном случае P_j не входит в произведение, т. е. перемножаются только вероятности поставок по каналам, входящим в ту или иную цепочку. Подлежащая минимизации целевая функция для данной задачи может быть представлена в виде суммы переменных и постоянных затрат на обслуживание каналов поставок.

Рис.6 Модель структурной надежности распределительной сети

Аутсорсинговая модель формирования ЦП требуемой надежности

Рассмотренный подход можно обобщить и применить к процессной модели формирования ЦП на принципах аутсорсинга бизнес-процессов. Классическая процессная модель управления ЦП по критерию минимума издержек при независимости процессов и заданным требованием к безотказности имеет вид

где: n - количество процессов;

m=max {k_j}_n, k_j- количество возможных вариантов (стратегий) реализации j-го процесса;

S_ij - затраты на j-ый процесс в ЦП при реализации i-ой стратегии, {S}^m_n - матрица затрат на процессы;

R_ij - издержки (ущерб), связанные с отказом j-ого процесса в ЦП при реализации i-ой стратегии, {R}^m_n- матрица издержек;

в - задаваемая (требуемая) безотказность ЦП (вероятность безотказной работы ЦП);

P_ij - вероятность безотказной реализации i-ой стратегии в j-ом процессе, {P}^m_n- матрица вероятностей безотказной работы;

X_ij - бинарная переменная (переменная выбора), принимающая значение либо 0, либо 1. {X_ij}^m_n- матрица выбора процессов из предложений на рыке.

Задача (5) имеет решение при

На рис. 7 приведен пример решения задачи (5) методом случайного поиска в пакете MathCad для 5-процессной ЦП при требуемой безотказности в=0,86 и отсутствии ограничений на надежность отдельных процессов. Исходные данные заданы в виде матриц {S_ij}⁶₅ {R_ij}⁶₅ {P_ij}⁶_5. Решение существует, поскольку условие удовлетворяется.

Найденное решение в виде вектора выбора предложений процессов Z_i=(6 6 4 2 2) означает, что для формирования ЦП выбираются шестые варианты первого и второго процессов, четвертый вариант третьего процесса и вторые варианты четвертого и пятого процессов. При этом будет обеспечена надежность выбранных процессов не ниже P_i=(0.958 0.980 0.954 0.960 0.987), а общие издержки с учетом риска отказов составят величину S_У=14178.

Рис. 7 MathCad листинг решения задачи формирования цепи поставок требуемой надежности на основе модели BPO

управление поставка экономический логистический

Литературные источники

1. Бочкарев А.А., Зайцев Е.И. Оптимизация планирования поставок в многоуровневых сетевых структурах с учетом надежности - Логистика и управление цепями поставок, № 2(37), 2010.

2. Зайцев Е.И. Проблема надежности в процессной модели цепи поставок - Логистика и управление цепями поставок: современные тенденции в России и Германии. Сборник статей 3-й Российско-Немецкой конференции по логистике/ Под ред. Иванова Д.А., Янса К., Штраубе Ф., Проценко О.Д., Сергеева В.И. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та. 2008.

3. Спарроу Э. Успешный IT-аутсорсинг - М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2004. - 288 с.

4. Хакен Г. Информация и самоорганизация. Макроскопический подход к сложным системам - М.: КомКнига, 2005. - 248 с.

5. Харрисон А., Ремко Ван Х. Управление логистикой: разработка стратегий логистических операций - Днепропетровск: Баланс Бизнес Букс, 2007.

6. Хейвуд Дж. Б. Аутсорсинг. В поисках конкурентных преимуществ - М.: Издательский дом «Вильямс», 2002. - 176 с.

7. Шеффри Й. Жизнестойкое предприятие: как повысить надежность цепочки поставок и сохранить конкурентное преимущество - М.: Альпина Бизнес Букс, 2006.

8. Шурпатов И.Г., Зайцев Е.И. О методах расчета уровня надежности элементов цепи поставок - Логистика и управление цепями поставок, № 01, (42), 2011.

9. Alexander Berezhnoy, Jelena Levshina. Investigation of functional availability for the network access points infrastructure / The 8th International Conference “Reliability and Statistics in Transportations and Communication (RelStat'08)”. Riga, Latvia, 15-18 October, 2008.

10. Benjamin S. Blanchard. Logistics Engineering and Management. 6th ed. Pearson. Prentice Hall, U.S.A., 2004.

11. Brian D. Neureuther, George Kenyon. A Model for Evaluating Supply Chain Risk / POMS 19th Annual Conference La Jolla, California, U.S.A., 9-12 May, 2008.

12. Choi, Thomas Y., Daniel R Krause. The Supply Chain base and its complexity: implications for transaction costs, risks, responsiveness, and innovation - Journal of Operations Management, 24(5), 637, 2006.

13. Jin Liu, Jun Li, Jinying Zhao. The Research on Supply Chain Reliability based on Meta-graphs / Control and Automation, 2003. ICCA '03. 4th International Conference, 10-12 June 2003.

14. Managing Risk in Supply Chains. How to Build Reliable Collaboration in Logistics. Wolfgang Kersten, Thorsten Blecker (Eds.), Erich Schmidt Verlag GmbH&Co., Berlin 2006.

15. Robert B. Handfield, Ernest L. Nichols. Supply Chain Redesign. Transforming Supply Chains into Integrated Value Systems. Financial Times Prentice Hall, 2002.

16. Ruslan Klimov1, Yuri Merkuryev. Simulation model for supply chain reliability evaluation / Technological and economic development of economy. Baltic Journal on Sustainability, 2008, 14(3).

17. Supply Chain Operations Reference Model. SCOR. Version 8.0. Supply Chain Council, 2006 (www.supply-chain.org).

18. Yuanhong Liu, Benhong Peng. Achieving robustness objectives within a supply chain by means of reliability allocation - Proceeding of the 2009 International Symposium on Web Information System and Applications (WISA'09), Nanchang, P.R. China, May 22024, 2009.

Размещено на Allbest.ru