羅建強，李 昊，彭永濤

(江蘇大學(xué) 管理學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013)

0 引言

隨著產(chǎn)品同質(zhì)化競爭的加劇，諸多制造企業(yè)開始以優(yōu)勢制造業(yè)務(wù)為載體，嵌入更多服務(wù)元素來提升企業(yè)的競爭力，如基于產(chǎn)品的運輸、安裝、調(diào)試、維修[1]、融資及后市場服務(wù)[2]。此時，企業(yè)提供給客戶的不再是單純的產(chǎn)品，而是由產(chǎn)品和服務(wù)集聚而成的產(chǎn)品服務(wù)方案，其中支持產(chǎn)品服務(wù)方案實現(xiàn)的系統(tǒng)被稱為服務(wù)型制造系統(tǒng)[3]。不同于傳統(tǒng)的制造系統(tǒng)，服務(wù)型制造系統(tǒng)具有基于制造的服務(wù)、面向服務(wù)的制造以及客戶參與的特性，不僅需要兼顧制造系統(tǒng)的一些常規(guī)問題，如與產(chǎn)品相關(guān)的庫存管理，還需要關(guān)注與產(chǎn)品緊密相關(guān)的服務(wù)。其具體實施過程中可能出現(xiàn)的問題是：基于產(chǎn)品服務(wù)方案的需求信息在向上游傳遞過程中可能出現(xiàn)逐級放大現(xiàn)象[4]，客戶參與行為可能加劇需求信息畸變，導(dǎo)致企業(yè)不能準確理解和把握客戶的真實需求，造成生產(chǎn)浪費或客戶滿意度下降[5]。實物產(chǎn)品和所衍生的服務(wù)模塊作為產(chǎn)品服務(wù)方案的基本構(gòu)成要素，其有效性直接影響著產(chǎn)品服務(wù)方案的提供，任何一方的失衡均會導(dǎo)致供需價值創(chuàng)造受損，而產(chǎn)品模塊庫存和服務(wù)能力過高又會導(dǎo)致庫存積壓及服務(wù)能力閑置等問題。

鑒于此，相關(guān)文獻開始探索能否將延遲策略應(yīng)用于服務(wù)型制造系統(tǒng)以緩解這一問題。延遲策略是制造企業(yè)在客戶需求信息不完備的情形下，推遲制造系統(tǒng)中的定制化活動，旨在降低運營成本和提升市場響應(yīng)能力[6]，其中推式生產(chǎn)向拉式定制的轉(zhuǎn)折點被稱為客戶訂單分離點(Customer Order Decoupling Point, CODP)[7]。相關(guān)文獻研究了面向服務(wù)型制造的延遲策略實施機理，認為實施服務(wù)型制造環(huán)境下的延遲策略有助于制造企業(yè)緩沖同質(zhì)化競爭、允許客戶參與服務(wù)型制造系統(tǒng)的實施[8]。實現(xiàn)定制化產(chǎn)品和服務(wù)的有效提供[9]。已有文獻為延遲策略應(yīng)用于服務(wù)型制造系統(tǒng)提供了理論基礎(chǔ)，但在客戶參與的基礎(chǔ)上，為能高效管理產(chǎn)品模塊、確定服務(wù)水平，以有效解決客戶問題，尚需協(xié)調(diào)庫存控制、服務(wù)管理和客戶參與決策三者之間的關(guān)系。

在庫存決策方面，當(dāng)前延遲策略的建模主要集中于CODP處的緩沖庫存決策研究[10]，即在由庫存積壓導(dǎo)致的額外庫存成本和由缺貨導(dǎo)致的缺貨成本兩者之間取得權(quán)衡[11]。Ebru等[12]指出模塊件或通用件的庫存能夠有效彌補因客戶需求不確定而產(chǎn)生的運營風(fēng)險，從而降低方案提供成本;Wong等[13]認為當(dāng)前的延遲策略研究忽略了定制化服務(wù)過程產(chǎn)生的額外庫存成本，因此，服務(wù)型制造系統(tǒng)實施延遲策略能否降低方案提供成本尚無定論。在服務(wù)能力管理方面，Wallin等[14]認為可以通過新服務(wù)的開發(fā)與設(shè)計提升制造企業(yè)的整體運作水平;王康周等[15]研究了服務(wù)型制造系統(tǒng)中服務(wù)能力在不同訂單之間的分配問題;劉宇熹等[16]研究表明,服務(wù)需求量和渠道總收益具有相同的變化趨勢，服務(wù)需求量的提高能夠提升渠道總收益，但文獻未對服務(wù)能力管理如何應(yīng)用于延遲制造系統(tǒng)進行深入剖析。在客戶參與方面，客戶參與作為服務(wù)型制造系統(tǒng)區(qū)別于傳統(tǒng)制造系統(tǒng)的典型特征，Jiang等[17]認為服務(wù)型制造系統(tǒng)只有通過客戶參與，才能深度識別客戶問題，進而有針對性地為客戶提供定制化的產(chǎn)品與服務(wù)，且越早的客戶參與越容易實現(xiàn)定制化的目標[18]。文獻充分論證了客戶參與的重要性，然而對客戶參與時機和參與程度仍需進一步研究。

上述文獻分別從不同視角對庫存、服務(wù)能力和客戶參與進行了研究，但是尚未發(fā)現(xiàn)將三者納入一個系統(tǒng)，解析三者之間關(guān)系的文獻。因此，本文在構(gòu)架基于延遲策略的服務(wù)型制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，分析這一系統(tǒng)框架下訂貨數(shù)量、服務(wù)水平和客戶參與度三者之間的關(guān)系，旨在為實施服務(wù)型制造的企業(yè)提供理論指導(dǎo)和決策依據(jù)。

1 基于延遲策略的服務(wù)型制造系統(tǒng)構(gòu)架

基于延遲策略的服務(wù)型制造系統(tǒng)兼容了產(chǎn)品制造與服務(wù)傳遞兩大特征，實現(xiàn)了產(chǎn)品與服務(wù)需求的共存，且允許客戶參與制造過程，有效防范了繁雜的外部信息對客戶造成的干擾，客戶對產(chǎn)品服務(wù)方案中服務(wù)創(chuàng)造價值的主觀感知度增強，有別于傳統(tǒng)的產(chǎn)品制造系統(tǒng)。本文結(jié)合服務(wù)型制造的服務(wù)性生產(chǎn)、定制性服務(wù)，以及客戶參與等顯著特征，以CODP將基于延遲策略的服務(wù)型制造系統(tǒng)劃分為服務(wù)性生產(chǎn)系統(tǒng)、服務(wù)提供系統(tǒng)與定制性服務(wù)系統(tǒng)，如圖1所示。

(1)CODP上游包括服務(wù)性生產(chǎn)系統(tǒng)和服務(wù)提供系統(tǒng)，為定制性服務(wù)系統(tǒng)提供準備。產(chǎn)品制造商在客戶共性需求識別和收斂的基礎(chǔ)上，以通用化產(chǎn)品模塊為表現(xiàn)形式，為客戶參與下的定制化服務(wù)提供載體；服務(wù)提供商依據(jù)CODP處服務(wù)訂單的積壓狀態(tài)，以服務(wù)模塊為表現(xiàn)形式，為定制化服務(wù)提供所需要的“實體證據(jù)”，如條形碼、維修服務(wù)承諾卡等，服務(wù)提供商會在服務(wù)訂單積壓到一定批量后對此類服務(wù)模塊集中處理。產(chǎn)品和服務(wù)模塊支撐著定制化服務(wù)的實現(xiàn)，產(chǎn)品模塊預(yù)留了定制化服務(wù)嵌入的接口，服務(wù)模塊決定了定制化服務(wù)質(zhì)量的優(yōu)劣。CODP上游兩大系統(tǒng)旨在縮短客戶等待時間、降低運營成本與風(fēng)險、增強產(chǎn)品服務(wù)方案提供的穩(wěn)定性。

(2)定制性服務(wù)系統(tǒng)位于CODP下游，遵從服務(wù)主導(dǎo)邏輯。產(chǎn)品服務(wù)集成商以CODP上游提供的產(chǎn)品和服務(wù)模塊為載體，通過供需交互挖掘和識別客戶隱性或潛在需求，在充分理解客戶定制需求的基礎(chǔ)上，為客戶提供其參與下的產(chǎn)品服務(wù)方案。定制性服務(wù)系統(tǒng)與CODP上游兩大系統(tǒng)的區(qū)別在于客戶是否參與，客戶將個人感情、心理等主觀性因素帶入定制性服務(wù)系統(tǒng)，增加了系統(tǒng)運行的不確定性。定制性服務(wù)系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)制造系統(tǒng)僅考慮制造成本的缺陷，綜合考慮企業(yè)與客戶的雙邊利益，權(quán)衡制造系統(tǒng)方案提供成本和客戶價值雙重目標，以實現(xiàn)供需雙方的價值共創(chuàng)。

(3)CODP銜接了上下游三大系統(tǒng)，是產(chǎn)品主導(dǎo)邏輯向服務(wù)主導(dǎo)邏輯的轉(zhuǎn)換點，也是允許客戶參與的決策點。CODP處的決策內(nèi)容包括產(chǎn)品模塊訂貨數(shù)量和服務(wù)水平設(shè)計，訂貨數(shù)量影響方案提供成本和運營風(fēng)險，當(dāng)發(fā)生缺貨時，會導(dǎo)致產(chǎn)品服務(wù)方案交付延遲和客戶滿意度下降；服務(wù)水平則影響客戶價值創(chuàng)造，高的服務(wù)水平雖能精準滿足客戶需求，但不能保證服務(wù)設(shè)備運行的連續(xù)性和均衡性，導(dǎo)致方案提供成本激增;此外，服務(wù)水平設(shè)計還需關(guān)注與相應(yīng)產(chǎn)品模塊的適配性。依據(jù)CODP定位不同，存在按單設(shè)計(Engineer-To-Order, ETO)、按單生產(chǎn)(Make-To-Order, MTO)、按單裝配(Assemble-To-Order, ATO)等多種類型的延遲策略，這些定位類型可為客戶參與決策提供參考。客戶越早參與制造系統(tǒng)，越易于實現(xiàn)產(chǎn)品服務(wù)方案和創(chuàng)造客戶價值，但會以定制成本的增加為代價；客戶參與度不同，產(chǎn)品模塊的最優(yōu)訂貨數(shù)量也隨之改變，因此CODP定位成為基于延遲策略的服務(wù)型制造系統(tǒng)決策的關(guān)鍵。

2 基于延遲策略的服務(wù)型制造系統(tǒng)模型

2.1 基本假設(shè)

為便于研究訂貨量、服務(wù)水平和客戶參與度對方案提供成本和客戶價值產(chǎn)生的影響，在基于延遲策略的服務(wù)型制造系統(tǒng)框架下，提出如下基本假設(shè)：

(1)服務(wù)型制造系統(tǒng)針對客戶問題，提供若干相互獨立的產(chǎn)品服務(wù)方案，每個方案都包含可由客戶獨立選擇的產(chǎn)品與服務(wù)模塊，且產(chǎn)品與服務(wù)模塊具有較強的適配性；服務(wù)型制造系統(tǒng)制造技術(shù)和模塊化技術(shù)較為成熟，產(chǎn)品服務(wù)集成商可將產(chǎn)品模塊外包給CODP上游的產(chǎn)品制造商。

(2)服務(wù)型制造系統(tǒng)致力于向終端離散客戶提供產(chǎn)品服務(wù)方案，由于客戶需求到達時間間隔不等，產(chǎn)品制造商采取批量非連續(xù)性生產(chǎn)方式，模型研究聚焦于一個訂貨周期內(nèi)的產(chǎn)品服務(wù)方案訂貨數(shù)量、服務(wù)水平和客戶參與度決策，且各方案下的客戶參與度一致。

(3)模型研究的訂貨數(shù)量為構(gòu)成產(chǎn)品服務(wù)方案所有產(chǎn)品模塊的需求量；缺貨可在本周期內(nèi)得到補充，但需要支付較高的缺貨成本，包括為彌補缺貨發(fā)生的顯性補貨成本和客戶價值創(chuàng)造損失造成的無形成本。

(4)假設(shè)服務(wù)模塊能夠滿足市場需求，不考慮服務(wù)能力不足的情形，以及在產(chǎn)品服務(wù)方案提供交互過程中所產(chǎn)生的交易費用和后市場服務(wù)成本。

2.2 模型構(gòu)建

依據(jù)研究假設(shè)，若一個周期內(nèi)n種產(chǎn)品服務(wù)方案需求量分別為D1,D2,…,Dn(Dn>0，服從正態(tài)分布)，其數(shù)學(xué)期望分別為d1,d2,…,dn，決策變量及約束如下：

(1)n種產(chǎn)品服務(wù)方案產(chǎn)品模塊訂貨數(shù)量分別為q1,q2,…,qn，滿足qi≥0。

(2)n種產(chǎn)品服務(wù)方案服務(wù)水平分別為s1,s2,…,sn，服務(wù)水平的量化界定在0～1之間，即不提供服務(wù)時的服務(wù)水平為0，提供最高等級服務(wù)時的服務(wù)水平為1，si滿足0≤si≤1。

(3)客戶參與度r為客戶參與方案定制過程所占的比例，即定制化服務(wù)活動占整個產(chǎn)品服務(wù)方案提供過程的比例。受產(chǎn)品與服務(wù)模塊化限制，其上、下限分別為r2，r1，即r1≤r≤r2。

基于延遲策略的服務(wù)型制造系統(tǒng)決策模型包括方案提供成本與客戶價值雙重目標。

(1)方案提供成本，包括CODP上游通用件生產(chǎn)成本、CODP下游定制成本、庫存成本、缺貨成本、服務(wù)成本，目標函數(shù)表達式為

(1)

(2)客戶價值創(chuàng)造由定制化產(chǎn)品創(chuàng)造的價值、服務(wù)創(chuàng)造的價值和缺貨造成的客戶價值損失3方面衡量，其目標函數(shù)表達式為

(2)

式(2)中客戶價值創(chuàng)造刻畫的基本思想是，客戶價值創(chuàng)造與方案提供成本之間存在正相關(guān)關(guān)系，同等成本下，服務(wù)創(chuàng)造的價值大于產(chǎn)品創(chuàng)造的價值，即λ2>λ1；客戶價值損失類似于缺貨補貨成本，與累計缺貨量呈正相關(guān)關(guān)系，λ3表示由缺貨而導(dǎo)致的無形價值損失系數(shù)。

綜上所述，基于延遲策略的服務(wù)型制造系統(tǒng)決策模型可表達為：

(3)

s.t．

qi≥0;

0≤si≤1;

r1≤r≤r2。

(4)

式(3)和式(4)刻畫了決策變量與目標的關(guān)系及約束條件，由于各產(chǎn)品服務(wù)方案具有獨立性，式(3)和式(4)可拆分為n個具有獨立可加性的多目標函數(shù)，簡化如下：

minf1(q,s,r)=(1-r)fd+rgd+

maxf2(q,s,r)=λ1(g-f)rd+

(5)

s.t．

q≥0;

0≤s≤1;

r1≤r≤r2。

(6)

3 模型分析

命題1基于延遲策略的服務(wù)型制造系統(tǒng)存在兩種最優(yōu)產(chǎn)品服務(wù)方案形式，這兩種形式的選取取決于管理者對方案提供成本和客戶價值兩者之間的偏好。無論如何選取，產(chǎn)品服務(wù)集成商都應(yīng)當(dāng)為客戶提供最高等級的服務(wù)。

求解式(5)和式(6)，設(shè)加權(quán)因子w1,w2(w1,w2≥0，w1+w2=1)分別為管理者對目標函數(shù)f1、f2賦予的權(quán)重，函數(shù)可行解集記為X={(q,s,r)?E3|q≥0,0≤s≤1,r1≤r≤r2}，目標函數(shù)加權(quán)和f=w1(-f1)+w2f2，加權(quán)后的單目標規(guī)劃變?yōu)?/p>

max{w1(-f1(q,s,r))+w2f2(q,s,r)}。

(7)

s.t．

(q,s,r)∈X。

(8)

式(7)和式(8)加權(quán)問題的最優(yōu)方案(q,s,r)滿足Kuhn-Tucker條件，對應(yīng)的可行解集滿足如下約束：

(9)

表1 最優(yōu)產(chǎn)品服務(wù)方案

命題2實施兩種最優(yōu)產(chǎn)品服務(wù)方案需要優(yōu)先保障的因素存在差異，情形1優(yōu)先保障訂貨數(shù)量和維持相應(yīng)的服務(wù)水平；情形2優(yōu)先保障訂貨數(shù)量和通用化生產(chǎn)盡可能向下游延伸。

進一步對兩種最優(yōu)產(chǎn)品服務(wù)方案進行分析，研究兩種情形下3個決策變量的靈敏性。

(10)

表2 情形1決策變量靈敏性分析

(11)

情形2由此類推，具體如表3所示。

表3 情形2決策變量靈敏性分析

由表2和表3可知，實施兩種最優(yōu)產(chǎn)品服務(wù)方案需要優(yōu)先保障的因素不同，情形1優(yōu)先保障訂貨數(shù)量和維持相應(yīng)的服務(wù)水平，致力于方案提供成本和客戶價值的均衡，通過提升服務(wù)水平實現(xiàn)客戶價值創(chuàng)造；情形2優(yōu)先保障訂貨數(shù)量和通用化生產(chǎn)盡可能向下游延續(xù)，偏重方案提供成本，通過通用化制造過程削減方案提供成本。

命題3缺貨成本取決于管理者對方案提供成本和客戶價值創(chuàng)造的偏好(w1,w2)、產(chǎn)品價值創(chuàng)造系數(shù)λ1、服務(wù)價值創(chuàng)造系數(shù)λ2和客戶價值損失系數(shù)λ3。在λ1，λ2，λ3確定的情形下，客戶價值創(chuàng)造所占比重越高，單位缺貨成本越高，訂貨數(shù)量越高。

綜上所述，缺貨成本取決于管理者對方案提供成本和客戶價值創(chuàng)造的偏好(w1,w2)、產(chǎn)品價值創(chuàng)造系數(shù)λ1、服務(wù)價值創(chuàng)造系數(shù)λ2和客戶價值損失系數(shù)λ3。在λ1，λ2，λ3確定的情形下，客戶價值創(chuàng)造所占比重越高，即w2的值越大，單位缺貨成本越高，產(chǎn)品服務(wù)集成商越不愿意發(fā)生缺貨，因此訂貨數(shù)量越高。

4 算例分析

算例以延遲策略實施最成功的Dell公司作為分析對象，是源于定制化服務(wù)作為服務(wù)型制造的實現(xiàn)模式之一，Dell在前后端平臺構(gòu)建、客戶個性化需求信息獲取、定制化裝配等方面積累了較為成熟的經(jīng)驗，即以CODP上游預(yù)生產(chǎn)的零部件為基礎(chǔ)，來滿足CODP下游的定制化服務(wù)。Dell的服務(wù)水平主要通過定制化服務(wù)水平和維修服務(wù)水平度量，考慮到定制化服務(wù)水平對方案提供成本及客戶價值創(chuàng)造的影響在定制化服務(wù)中均有體現(xiàn)，算例以維修服務(wù)水平替代整個產(chǎn)品服務(wù)方案的服務(wù)水平。

以CPU型號為i5(8 GB)、硬盤容量為500 G+128 G、黑色主板的Dell電腦產(chǎn)品模塊組合為例，其維修服務(wù)可按服務(wù)提供年限分為6種，服務(wù)水平由低到高依次量化為0，0.2，0.4，0.6，0.8，1。Dell允許客戶參與CPU和硬盤的組裝，若客戶在組裝已完成時進入制造系統(tǒng)，客戶參與度為r1；在組裝尚未完成時進入制造系統(tǒng)，客戶參與度為r2，r1和r2分別取值0.05和0.1。相關(guān)參數(shù)賦值為d=300，f=0.3，g=0.8，h1=0.01，h2=0.06，t=15，k=0.5，λ1=4，λ2=10，λ3=5，帶入式(5)和式(6)得到式(12)和式(13)。

(12)

s.t．

q≥0;

s=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1;

r=0.05,0.1。

(13)

(14)

s.t．

q≥0;

s=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1;

r=0.05,0.1。

(15)

式(14)中函數(shù)f是關(guān)于訂貨數(shù)量q與服務(wù)水平s的二次函數(shù)，與客戶參與度r無關(guān)。運用MATLAB對函數(shù)f繪制三維函數(shù)圖，如圖2所示。由圖2可知，服務(wù)水平保持不變的前提下，隨著訂貨數(shù)量的增加，f的值呈現(xiàn)先增后減的趨勢；訂貨數(shù)量保持不變的前提下，隨著服務(wù)水平的提升，f的值不斷提高。最優(yōu)產(chǎn)品服務(wù)方案如下：每個訂貨周期訂貨298套，最優(yōu)服務(wù)水平為1，客戶參與度設(shè)置為r2。

產(chǎn)品服務(wù)方案的提供增強了用戶體驗，實現(xiàn)了客戶的長期綁定，對提升Dell市場份額具有重要作用:①Dell為客戶提供高等級的服務(wù)，解決了客戶定制化需求，拓展了Dell的業(yè)務(wù)范圍，為Dell創(chuàng)造了新的利潤點，樹立了Dell的品牌形象，為客戶創(chuàng)造了獨特的消費體驗；②Dell允許客戶參與定制過程，對Dell而言，通過客戶參與識別了定制化需求，對客戶而言，能夠深入了解Dell定制過程，獲得新知識和體驗。

進一步探究決策變量對函數(shù)f的影響，如圖3和圖4所示。由圖3可知，f隨訂貨數(shù)量增加先增后減，Dell需要保障298套產(chǎn)品模塊的供應(yīng)；由圖4可知，f隨服務(wù)水平增加而不斷增加，Dell需要維持最高的服務(wù)水平；f與客戶參與度無關(guān)，即實施條件不成熟時，可暫時不要求客戶參與制造過程。

Dell缺貨成本構(gòu)成也區(qū)別于傳統(tǒng)制造企業(yè)，其中，顯性缺貨補貨成本系數(shù)為0.06，隱性客戶價值損失系數(shù)高達1.25，無形成本遠高于有形缺貨補貨成本。因此，Dell應(yīng)通過縮短訂貨周期、設(shè)置較高安全庫存等方式避免缺貨。

5 結(jié)束語

延遲策略作為支撐大規(guī)模定制生產(chǎn)方式實現(xiàn)的重要手段，得到了學(xué)術(shù)界和企業(yè)界的廣泛認同和實踐。服務(wù)型制造系統(tǒng)為能以柔性生產(chǎn)的方式為客戶提供產(chǎn)品服務(wù)方案，實現(xiàn)產(chǎn)品與服務(wù)的有機融合，也需要延遲策略的支撐。因此，本文聚焦于產(chǎn)品服務(wù)方案的形成過程，構(gòu)架了基于延遲策略的服務(wù)型制造系統(tǒng)理論框架，分析了這一框架下的重要決策參數(shù)，包括訂貨數(shù)量決策、服務(wù)水平?jīng)Q策和客戶參與度決策，并研究了三者之間的內(nèi)在關(guān)系，得到如下結(jié)論：

(1)最優(yōu)產(chǎn)品服務(wù)方案的選取取決于管理者對方案提供成本和客戶價值兩者的偏好，且不論選取何種方案，產(chǎn)品服務(wù)集成商都應(yīng)當(dāng)為客戶提供最高等級的服務(wù)。

(2)不同情形下的服務(wù)型制造系統(tǒng)優(yōu)先保障的因素不同，均衡成本和客戶價值的方案優(yōu)先保障訂貨數(shù)量和維持相應(yīng)的服務(wù)水平，成本導(dǎo)向下的方案優(yōu)先保障訂貨數(shù)量和通用化生產(chǎn)過程盡可能向下游延伸。

(3)管理者偏好將導(dǎo)致缺貨成本差異，服務(wù)型制造系統(tǒng)越重視客戶價值創(chuàng)造，單位缺貨成本越高，缺貨所導(dǎo)致的無形客戶價值損失遠高于有形缺貨補貨成本，應(yīng)盡可能避免缺貨。

本文利用延遲策略使服務(wù)型制造系統(tǒng)更具有可操作性，但在模型構(gòu)建與分析過程中尚有幾點值得繼續(xù)深入研究：①客戶問題的異質(zhì)性和到達系統(tǒng)的隨機性成為模型構(gòu)建的突破點；②利用多服務(wù)如何刻畫服務(wù)型制造系統(tǒng)的服務(wù)水平；③服務(wù)不足或過度對客戶價值創(chuàng)造產(chǎn)生不良影響的測度。