張國慶，劉龍青

（浙江農(nóng)林大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，浙江 臨安 311300）

一、引 言

制造企業(yè)生產(chǎn)流程由一系列工序組成，工序之間存在前后或并行的關(guān)系。就物流而言，某一道工序只是對庫存的一次轉(zhuǎn)換，物品從一道工序轉(zhuǎn)移到另一道工序，而物流流程是對庫存（廣義庫存）狀態(tài)的一種控制選擇［1］。由于某型號產(chǎn)品的工序基本固定，所以其物流流程也就基本固定。本文對制造企業(yè)產(chǎn)品物流流程的界定是從訂單輸入開始，到訂單履行結(jié)束，包括原材料采購與庫存、裝卸搬運(yùn)、產(chǎn)成品倉儲庫存以及配送運(yùn)輸?shù)然顒?，如圖1所示［2］。

圖1 制造企業(yè)產(chǎn)品物流流程圖

就某型號產(chǎn)品而言，由于制造工序相對固定，所以其物流作業(yè)也基本固定，一次物流流程的顯性資源占用(如人力、設(shè)備占用等)基本相當(dāng)，所以本文將同一型號產(chǎn)品的一次物流流程顯性資源占用數(shù)視作相等，與其批量大小無關(guān)。從這個(gè)層面分析，物流作業(yè)批量越大，單位產(chǎn)品物流成本越低，即所謂規(guī)模效益。然而，作業(yè)批量越大，倉庫及緩沖站的待加工工件越多，物品等待時(shí)間越長，物流流程時(shí)間就越長，物流占用的隱性資源——時(shí)間成本(資金利息、貶值、缺貨等成本)就越高。當(dāng)我們從流程（訂單履行過程）視角考察物流，單件產(chǎn)品的物流費(fèi)用理論上應(yīng)該相等，但由于訂單的規(guī)模及構(gòu)成、作業(yè)批量、客戶服務(wù)水平等存在差異，導(dǎo)致物流流程時(shí)間不同從而物流成本差別很大。所以時(shí)間成本與作業(yè)成本呈現(xiàn)一定的背反關(guān)系，二者都與物流批量有關(guān)。因此，如何確定合適的物流作業(yè)批量，平衡作業(yè)成本與時(shí)間成本的關(guān)系，是降低企業(yè)物流總成本的關(guān)鍵所在。

二、作業(yè)與時(shí)間相結(jié)合的產(chǎn)品物流成本核算法

作業(yè)與時(shí)間相結(jié)合的產(chǎn)品物流成本核算法，就是將產(chǎn)品物流總成本分為作業(yè)成本和時(shí)間成本，作業(yè)成本是指裝卸搬運(yùn)、配送運(yùn)輸?shù)任锪髯鳂I(yè)所消耗人力物力資源構(gòu)成的成本，屬于顯性成本范疇，這也是我們通常意義上的產(chǎn)品物流成本，特別是運(yùn)用作業(yè)成本法核算產(chǎn)品物流成本時(shí)，除了庫存占有成本外其余成本基本就是本文提出的作業(yè)成本；時(shí)間成本則是產(chǎn)品物流流程占用時(shí)間資源而引發(fā)的如資金利息、產(chǎn)品貶值、缺貨損失等構(gòu)成的成本，屬于隱性成本范疇。因?yàn)槲锪髁鞒虝r(shí)間的長短，不僅影響物流自身的效率，帶來資金利息、產(chǎn)品積壓貶值等成本，還影響客戶的滿意度，流程時(shí)間越長，服務(wù)越不及時(shí)，客戶越不滿意，進(jìn)而違約處罰和市場損失等成本越大。本文基于該思想，以企業(yè)物流總成本最低為目標(biāo)，對產(chǎn)品物流運(yùn)作流程構(gòu)建最優(yōu)作業(yè)批量模型，并就如何降低物流作業(yè)、時(shí)間成本提出相關(guān)建議。

(一)時(shí)間對產(chǎn)品物流成本的影響

物流的概念就是建立在時(shí)間基礎(chǔ)上的，“流”衡量在單位時(shí)間內(nèi)通過給定系統(tǒng)的物的數(shù)量。Waters認(rèn)為，物流是資源基于時(shí)間的重新定位，時(shí)間是影響物流成本的關(guān)鍵因素之一。時(shí)間并不是一個(gè)單純的區(qū)間、長短問題，而是一種有限的資源，這種資源不是實(shí)體而是一種能力，一種物流活動的能力，是有效滿足顧客需求的資源整合能力［3］。

Harrison研究表明可以通過時(shí)間的合理規(guī)劃以實(shí)現(xiàn)企業(yè)物流系統(tǒng)的低成本與高服務(wù)質(zhì)量，從物流本身的屬性而言，任何形態(tài)的物流運(yùn)作都有時(shí)間限制，時(shí)間對于物流的價(jià)值越來越受到關(guān)注，企業(yè)如果能夠在顧客約定的時(shí)間內(nèi)為他們提供服務(wù)，就能增加客戶滿意度。若流程時(shí)間過長，不僅耗費(fèi)利息、貶值、倉儲等庫存持有成本，還可能因?yàn)椴荒芗皶r(shí)履行訂單而帶來違約處罰和市場損失等成本［4］。

(二)按作業(yè)和時(shí)間分解產(chǎn)品物流成本

該方法將產(chǎn)品物流總成本分為作業(yè)成本和時(shí)間成本，作業(yè)成本是裝卸搬運(yùn)、配送運(yùn)輸、流通加工等物流作業(yè)消耗人力物力資源的成本。時(shí)間成本則是物流流程占用時(shí)間資源而引發(fā)的如資金利息、貶值、缺貨等成本。

該方法首次引進(jìn)時(shí)間維度，將物流成本分成作業(yè)成本和時(shí)間成本，進(jìn)一步明確物流管理的方向。物流流程時(shí)間的長短，不僅影響物流自身的效率，帶來資金利息、產(chǎn)品貶值等成本，更影響客戶的滿意度，流程時(shí)間越長，服務(wù)越不及時(shí)，客戶越不滿意，進(jìn)而違約處罰和預(yù)期市場損失越大。

三、最優(yōu)物流作業(yè)批量模型

(一)假設(shè)和界定

假設(shè)如下：①產(chǎn)品按訂單生產(chǎn)；②該模型研究的是對時(shí)間敏感的產(chǎn)品，如電子產(chǎn)品、時(shí)尚產(chǎn)品、農(nóng)產(chǎn)品等；③只考慮一種產(chǎn)品需求情況，市場需求服從正態(tài)分布，并且在計(jì)劃期初產(chǎn)品庫存量為零；④模型所考慮的物流成本包括作業(yè)成本和時(shí)間成本，二者都與批量密切相關(guān)；⑤物流成本范圍是訂單執(zhí)行成本，不考慮退貨、回收、廢棄物物流等逆向物流費(fèi)用；⑥產(chǎn)品生產(chǎn)線及作業(yè)程序既定。

(二)最優(yōu)物流作業(yè)批量模型

設(shè)產(chǎn)品物流流程作業(yè)批量為Q件，一次流程的作業(yè)成本固定不變?yōu)锳(單位元，以下同)，所以單位產(chǎn)品的流程作業(yè)成本為A/Q；單位產(chǎn)品流程時(shí)間可分為兩部分：一部分是固定不變的時(shí)間如車間之間的運(yùn)輸時(shí)間、庫存時(shí)間等，設(shè)為F，另一部分是隨著批量的增加而增加的時(shí)間如緩沖站等待時(shí)間、裝卸時(shí)間等，即邊際作業(yè)時(shí)間，設(shè)為M，單位產(chǎn)品單位流程時(shí)間成本為Utc，所以單位產(chǎn)品的流程時(shí)間成本為(F+MQ)Utc，單位產(chǎn)品的物流流程總成本為A/Q+(F+MQ)Utc，優(yōu)化的目標(biāo)就是求出最優(yōu)的物流批量Q，使產(chǎn)品物流總成本最小。建模過程如下［5］：

1.計(jì)算單位產(chǎn)品流程總成本

單位產(chǎn)品流程總成本=單位產(chǎn)品流程作業(yè)總成本+單位產(chǎn)品流程時(shí)間總成本

在式(1)中，各符號含義如下：

其中，UCj為單位產(chǎn)品流程作業(yè)總成本；UCt為單位產(chǎn)品流程時(shí)間總成本；A為一次物流流程的作業(yè)成本；F為不隨批量改變的流程時(shí)間；Utc為單位產(chǎn)品單位流程時(shí)間成本；M為邊際物流流程作業(yè)時(shí)間。

2.確定最優(yōu)物流作業(yè)批量

欲求最優(yōu)物流作業(yè)批量，只要將式(1)中單位產(chǎn)品物流流程總成本對作業(yè)批量求一階導(dǎo)數(shù)并令其為零即可，即：

于是有：A/Q2=MUtc則：Q2=A/MUtc

從而求得最優(yōu)物流作業(yè)批量為：

由模型(2)不難看出，最優(yōu)物流作業(yè)批量Q優(yōu)與A、M、Utc有關(guān)，而與固定流程時(shí)間F無關(guān)：其中Q優(yōu)與A成正相關(guān)關(guān)系，A越大，即單位流程作業(yè)成本越大，則要求批量越大；與M、Utc成反相關(guān)關(guān)系，M、Utc越大，即邊際作業(yè)時(shí)間越大、單位產(chǎn)品單位流程時(shí)間成本越大，則要求批量越小。這與制造企業(yè)物流運(yùn)作實(shí)踐基本一致：流程作業(yè)成本固定，所以批量越大，單位產(chǎn)品分?jǐn)偟淖鳂I(yè)成本越小，所以流程作業(yè)成本與作業(yè)批量成正相關(guān)關(guān)系。而邊際流程時(shí)間越大，意味著增加一個(gè)產(chǎn)品其時(shí)間成本增加越多，所以增加的產(chǎn)品數(shù)越少其成本越低。而單位產(chǎn)品單位流程時(shí)間成本越大，意味著批量越大時(shí)間成本越大，所以邊際流程時(shí)間以及單位產(chǎn)品單位流程時(shí)間成本均與批量成負(fù)相關(guān)關(guān)系。而流程固定時(shí)間不隨批量而改變，所以與批量無關(guān)。

四、案例分析

M企業(yè)其產(chǎn)品是電子元器件，按訂單生產(chǎn)，該產(chǎn)品的一次物流流程作業(yè)成本為A=4000元，固定物流流程時(shí)間F=4天，邊際物流流程作業(yè)時(shí)間為M=1/200天，單位產(chǎn)品單位流程時(shí)間成本為Utc=5元/件/天，求該產(chǎn)品最優(yōu)物流作業(yè)批量。若其他條件不變，增加邊際作業(yè)時(shí)間如延長緩沖和加工等待時(shí)間至1/150天，或增加單位流程作業(yè)成本至5000元，則該批量分別是多少？

分別將上述條件代人模型(2)可得該產(chǎn)品的最優(yōu)物流作業(yè)批量Q優(yōu)1為：

Q優(yōu)1=400件

若加邊際作業(yè)時(shí)間為1/150天，則該產(chǎn)品的最優(yōu)物流作業(yè)批量Q優(yōu)2就應(yīng)該是：

Q優(yōu)2=346件，批量減少了54件。

同理，若單位流程作業(yè)成本為5000元，該產(chǎn)品的最優(yōu)物流作業(yè)批量Q優(yōu)3又將是：

Q優(yōu)3=447件，批量增加了47件。

由模型及案例分析可以看出，單位產(chǎn)品單位流程時(shí)間成本Utc基本由行業(yè)特征、產(chǎn)品性質(zhì)等因素決定，企業(yè)很難改變。企業(yè)要降低單位產(chǎn)品物流成本，可以通過降低流程作業(yè)成本和壓縮流程時(shí)間的方法實(shí)現(xiàn)，而對于物流作業(yè)成本的降低，已有不少學(xué)者從各個(gè)角度進(jìn)行較詳細(xì)的論述，如M.L.Fisher(1994)運(yùn)用最小樹模型解決旅行商問題使配送路徑最短［6］；代紅艷等(2004)建立了目標(biāo)函數(shù)為最小化運(yùn)距的客戶訂單合成配送問題的數(shù)學(xué)模型，優(yōu)化企業(yè)配送系統(tǒng)，降低配送成本等［7］。Dale·D等(2000)給出了一個(gè)VMI決策支持系統(tǒng)模型，協(xié)調(diào)企業(yè)內(nèi)外各級庫存水平，降低庫存成本［8］；而對流程時(shí)間的壓縮主要有以下幾種方法：①延遲:就是在部件模塊化的基礎(chǔ)上，延遲個(gè)性化模塊的制造和裝配或者某些子運(yùn)作過程(工序)；②訂單排列組合：即通過訂單的優(yōu)化組合，減少物流作業(yè)次數(shù)和作業(yè)時(shí)間，減少缺貨損失；③模塊化設(shè)計(jì)：即通過模塊化使產(chǎn)品由串行生產(chǎn)改為并行生產(chǎn)，從而縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)和物流周期，同時(shí)實(shí)現(xiàn)局部規(guī)?；?；④柔性制造系統(tǒng)：即通過控制軟件來適應(yīng)不同品種、規(guī)格和式樣的加工要求，從而降低“轉(zhuǎn)換時(shí)間”。

本文從作業(yè)和時(shí)間兩個(gè)層面分析制造企業(yè)產(chǎn)品物流成本，構(gòu)建了最優(yōu)物流作業(yè)批量模型，并提出了相關(guān)降低物流時(shí)間成本的建議。為制造企業(yè)物流成本的控制和優(yōu)化從而獲取“第三利潤源”提供較可行的方法。

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