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1、第四章 供應鏈系統觀,本章大綱,商業系統控制學淘氣鬼關係陳列館延遲動態學回饋與穩定性,商業系統控制學 一個系統是由許多元件組合而成,正式的系統研究可以回溯到1940年代，並形成了系統控制學，將從電腦發明所得到的洞察力應用在其他領域上。在系統控制學中，一個系統被視為一些元件的組合，元件間具互動性並產生集體行為。系統控制學重要的洞察力在於，不同類型系統間存在共通性的原則，這些原則可以幫助我們解釋系統的行為。,商業系統控制學 一個系統將投入轉換成產出,系統控制學的一個主要貢獻，是洞察到所有系統均可視為將投入轉換為產出的活動。,商業系統控制學 系統可以具有控制力與監督力,自然系統，例如生態系統，經常具
2、自我調節能力，試圖去控制它們常帶來更壞的結果。反之，人造系統是被設計來做控制與監督的，以致於它們的績效可以不斷地改進。控制力是由管制投入流程（或流量）而達成，監督力涉及對產出結果的評量。在效果上，這些系統的投入相當於轉鈕，產出相當於量表；改變轉鈕的設定就會改變量表的讀數（見圖4.1）。在系統裡，有些元件本身可能就是系統經互動後將投入轉換為產出。,商業系統控制學 圖4.1 一個系統,商業系統控制學 不是所有投入都需要控制,不是所有投入都有轉鈕，也不是所有產出都有量表，甚至在最佳設計的系統裡，經常有些投入無法由操作系統的人控制。在供應鏈的情況中，經濟週期和自然災害可能對績效造成深遠的影響，但是它們
3、卻是企業所無法控制的。經濟學者稱這些投入為外部因素，與工廠產能和預算分配等內在因素成對比，因為它們來自於系統界線之外。,商業系統控制學 產出之監督攸關於選擇,不一定能夠評量每一個系統的產出。評量每一生產階段產生的消費者附加價值貢獻度是大家都想做的，但是大部分產業都存在很大的困難加以評量。即使有可能評量每一個產出，系統通常有很多的產出，一一加以評量是非常不具成本效益的工作。較佳的方法是評量對系統之監督與控制最有幫助的那些產出項目。,商業系統控制學 首要目標是要瞭解系統,本質上，供應鏈上的每一位經理人都被賦予一組轉鈕的責任，每一個人都可以看到量表上的讀數。每個人的目標是將轉鈕設定在正確位置，使供應
4、鏈的產出最大化。如果成員間對這些設定將如何影響供應鏈運作沒有共同的瞭解，並在成員間為得到最佳整體績效的改變做好協調的話，這些事情將不可能發生。,商業系統控制學 瞭解後將可進行預測與控制,圖4.2說明管理系統中三樣重要的程序之間的關係是如何運作：瞭解、預測和控制。瞭解提供了你所需的洞察力去預測一個系統如何依據投入的改變而表現。預測藉由做出最佳的調整組合允許你去控制系統。比較預測與實際結果可以加深對系統的瞭解，允許你去做出更多精確預測和改進你的控制。,商業系統控制學 圖4.2 瞭解、預測與控制,商業系統控制學 瞭解這個階段往往受到忽略,在這三個程序中，瞭解可以說是最重要的，然而卻是最被忽略的。相反
5、地，企業強調的是其他兩方面的程序：控制是主要的關注焦點，預測只有在需要時才會被使用來改善控制；瞭解被看成是一種附帶產生的結果，而不是排序中的第一個。這樣優先順序的顛倒，短期可能有效，但是長期而言卻會帶來自我挫敗。,商業系統控制學 有些系統是不需要瞭解的,以現代化汽車為例，油門踩得愈用力，車子就跑得愈快。介於這個投入（踩油門）與所獲產出（車速）間的機器跟軟體，在過去幾年已變得極端複雜，但是這兩者間的關聯性非常直截了當，以致於駕駛人根本無須瞭解內部系統的任何事情。在電腦術語中，這樣的系統被稱為好的使用者介面，這種狀態仍然是電腦難以企及的目標。,商業系統控制學 瞭解是供應鏈所必要的,供應鏈的使用者介
6、面非常不理想。基本運作機制非常簡單，但是整個供應鏈的行為卻是很難瞭解的，預測與控制就更加困難了。這本書不斷重提的一個主體思維是，即便以最善意的嘗試來控制供應鏈，經常會帶來在績效上完全意想不到甚至是非常嚴重的效果。當我們面對的是這麼複雜的系統時，瞭解不是一項奢侈品而是一項必需品。,淘氣鬼關係陳列館 關係用於呈現投入與產出之關聯性,系統最基本的特性之一，就是它們將投入值轉換成產出值所用的方式。這個關聯性或關係，可以有數種不同的型態，範圍從最直截了當到非常怪異。,淘氣鬼關係陳列館 關聯性可以用圖來表達,圖4.3的系統是一個最簡單不過的系統，包含一個元件、單一投入和單一產出。產出值與投入值的範圍介於0
7、到100之間。投入有一個轉鈕而且產出有一個量表，所以你對系統的投入有完全的控制權，並對產出值有完整的知識。元件本身可以具備內部複雜性的任何程度，不過我們將以一個黑盒子看待它最重要的是投入與產出之間的關係。,淘氣鬼關係陳列館 圖4.3 最簡單的系統,淘氣鬼關係陳列館 關係有多種型態,圖4.4所呈現的不同關係類型，每一面板顯示一種特殊的關係，並註明它最常被使用的名稱。所有關係類型都可以在供應鏈系統裡發現，當你改變一項投入時，你需要知道你所面對的是哪一種關係，方能達成好的控制。,淘氣鬼關係陳列館 圖4.4 淘氣鬼關係陳列館,淘氣鬼關係陳列館 線性關係(A)可以直線圖表達,上列陳列館中，A面板所顯示的
8、關係被稱為是線性關係，因為投入跟產出的關聯性可以直線關係描述。線性關係很容易瞭解、容易預測，更好的是容易控制，因為增加一固定數量的投入總會獲得相同且固定數量的產出。,淘氣鬼關係陳列館 單調關係(B)朝單一方向變化,在陳列館裡的面板B屬單調關係，其行為就比較不規範。這個關係的唯一限制，是只要增加投入量就絕不會降低產出量。此外，關於這條曲線的形狀則無法保證。它可能緩慢上升，然後進入平原期一段時間，接著突然急劇上升等等可能情況。這將使得採用轉鈕來控制產出比較困難，因為轉紐一個小小的調整可能在某些區間帶來產出很大的改變，而在其他區間則只有一點點或甚至沒有任何改變。,淘氣鬼關係陳列館 連續關係(C)呈現
9、平順的變化,面板C顯示的連續關係甚至更不具規範性；這關係唯一的保證是產出會隨著投入的改變連續地上升或下降，不會有任何突然的增減。連續關係使控制更為困難，因為投入的增加可能驅動產出的提高、降低，或根本毫無改變。除非你對系統如何運作具有很好的洞察力，在這關係中你所能盡的最大努力只有來回移動轉鈕並看著量表，設法找出可以給你最佳產出的那一點。,淘氣鬼關係陳列館 單一價值關係(D)呈現巨幅的變化,顯示在面板D的單一價值關係不易於操控，因為即便是投入值的一個小改變就會產生產出值的很大改變，無法在曲線鄰近兩階之間平順的轉換。對此關係你唯一可以指望的是，任何給定投入值將得到相同的產出值。除此之外，任何情況都可
10、能發生。在供應鏈中這類關係相當常見，它經常是企業自己所創造的怪獸。數量折扣是造成供應鏈難以預測與控制的多種實務中的一種做法。,淘氣鬼關係陳列館 多重價值關係(E)可以有任何可能的變化,面板E顯示的多重價值關係是表現最糟糕的一種關係，因為它甚至無法承諾在已知投入值下給你相同的產出值。在這個關係中，投入值的一個小改變不僅會產生一個大改變，甚至可能將關係整個轉移到另外一條曲線上，以致於將關係倒轉回原狀，並無法歸回到原始的關係狀態。,淘氣鬼關係陳列館 我們對線性關係具有偏好,我們很自然地認為，所有系統在本質上是線性的，我們非常不善於察覺與瞭解任何其他類型的關係。非線性關係在供應鏈上是相當普遍的，假如你
11、希望精通供應鏈管理的話，你必須克服自我本質上的傾向。,延遲動態學 組合產生了新的行為類型,從單一元件所觀察到的行為範圍，幾乎無法提供當兩個或兩個以上元件組合時所將發生行為的任何啟示。即使最簡單的組合都可能產生令人驚訝的行為變化，並且為了瞭解供應鏈的目的，這些簡單組合所產生的行為影響是相當具有啟發性的。,延遲動態學 圖4.5 組合元件,延遲動態學 延遲造成元件間的時相失衡,只要有一個微小改變就會使此系統表現出與簡單系統不同的行為：從一個元件之投入產生改變而帶來一些延遲的時間算起，到這個改變反映在產出的時間為止。以專業術語來說，圖4.6中三個元件的時相已經失去平衡。所有系統都牽涉到一些延遲，所以元
12、件間的時相失衡是常見的現象。在供應鏈中，延遲發生在所有的三個流程需求、供應和帳款延遲的範圍從幾分鐘到幾個月都有可能。,延遲動態學 圖4.6 延遲效應,延遲動態學 元件間的時相轉變帶來供應鏈的混亂,在圖4.6標籤為 t 的時間下，生產商的需求落在平均值水準，但零售商的需求則低於平均值；而供應商卻感受到不尋常的高需求。所以根據圖中的資料顯示，每一公司對於供應鏈應該如何反映當前需求可能會得出完全不同的結論。假如任何公司設法自己去做改善，幾乎可以肯定的是，其他兩家將會因此失去平衡。,延遲動態學 時相轉變通常是無形的,若時相轉變總是如圖4.6所示那般明顯，它們可能極易察覺與掌握。但真實世界的供應鏈從未有
13、這種狀況。每一元件產生的延遲時間在元件內部與元件之間都不一樣，只需要微小的變異就可以將圖4.6的平滑曲線轉變為狂野且無法預測的波動。更深層的複雜性在於原始需求訊號的變化，從未如圖中所顯示般的那麼平順與具週期性；它通常會以毫無規則性的鋸齒狀型態出現。結果是：時相轉變很少是非常明顯的，即使是在最佳的狀況之下。,延遲動態學 扭曲帶來更大的複雜度,更多困惑將會因為元件間的傳遞訊號有所扭曲而產生。真實世界的系統經常發現訊號愈往上游移動，扭曲程度愈加大的現象，造成上游元件之間的大混亂。,延遲動態學 規模經濟扭曲了訊號,接收到的訊號被扭曲之原因可能來自於許多來源，或許是因為一些意外狀況或是一些故意的行為。在
14、供應鏈裡，大家所熟知的規模經濟即是扭曲產生的一個共同來源：客戶為得到數量折扣訂購超過他們所需的數量、生產商為了降低單位成本生產超過所需數量的批量等等。,延遲動態學 需求虛增效應是其中一個結果,造成幫寶適紙尿褲供應鏈狂亂波動的長鞭效應，不是此供應鏈中的特異現象，而是所有供應鏈中傳統作業模式造成的一個自然結果。換一種說法，需求虛增效應是企業自己造成的問題。解決此問題的唯一方法，就是去除造成此問題的實務做法。,延遲動態學 圖4.7 延遲與虛增效應之結合,回饋與穩定性 產出可以回饋到投入,大部分真實系統均有額外路徑，可以攜帶訊號逆流而上，從產出回到早先元件的投入（見圖4.8）。這樣的訊號被稱為回饋，因
15、為它們將關於產出的資訊反饋回投入，在系統中產生原本不存在的迴圈。沒有回饋訊號的系統可能很不容易瞭解，適當使用回饋對於產生有用且有效的系統非常重要。,回饋與穩定性 圖4.8 回饋介紹,回饋與穩定性 回饋具有多種形式,回饋可以許多形式呈現。最基本的回饋種類是完全地採用產出的一部分跟進來的訊號混合一起。在供應鏈裡更普遍的一種回饋，是利用分開訊號傳達關於目前產出資訊給上游元件，而不是更改部分原始訊號的傳遞方向。回饋機制可以完全自動化，也可以由人工操作，如同作業人員監視量表並調整投入轉鈕以讀取目標產出一般。在供應鏈裡，回饋之有效運用牽涉到許多人必須一起工作來分析產出和修訂投入。,回饋與穩定性 強化回饋將
16、擴大接收到的訊號,回饋的目的是要提供系統上游所收到產出現況的資訊，以便調節行為並對產出做更好的控制。回饋運作方式：假想進入圖4.8元件A的外部訊號，以一個固定比率在增加。如無回饋，產出將以相同的固定比率增加。但是，假如元件B的產出提供A一個回饋訊號並造成A接收訊號的擴大，那麼A的產出將會以持續增加的速度上升。這種回饋稱為強化回饋，因為它會放大接收訊號的強度，直到超過系統的負荷。強化回饋的結果是產出水準的不斷加速增加。,回饋與穩定性 圖4.9 兩種回饋方式,回饋與穩定性 弱化回饋抑制了訊號,假如我們倒轉回饋機制，B的產出是被用於降低A對接收訊號的反應而不是增加。這種安排被稱為弱化回饋，因為它會抑
17、制進來的訊號。在弱化回饋中，原始訊號的每次增加將對產出造成較小的影響。這種回饋型態傾向將系統保持在設定範圍內，而不會把它推向極端值。,回饋與穩定性 強化回饋加速了成長,強化回饋鼓勵系統產出朝一特定方向移動，並促成無限的成長。例如，銀行帳戶的複合利率將本期利息回存本金，使下期產生更多的利息等等。同樣原理可用於解釋新公司、新市場、新人口等呈現指數性成長的現象；只需要一點點強化回饋，就可以將原本中等的成長速度轉變為指數性爆炸成長。,回饋與穩定性 弱化回饋促進穩定性,弱化回饋將限制系統產出朝特定方向移動，而它最常被使用於提升系統的穩定性。累退稅率系統是一種弱化回饋的例子，因為隨著總所得的增加，此種稅率
18、將會降低淨所得的增加。經濟系統的弱化回饋常以報酬遞減的法則表現出來，也就是在一項作業每一塊額外金錢的投資將產生比前一塊錢投資較少的報酬。在這二種回饋中，弱化回饋在系統設計上受到更為廣泛的應用，因其具備能力將系統限制在一合理的作業範圍內。,回饋與穩定性 回饋對供應鏈十分重要,回饋是供應鏈的命脈，許多供應鏈推動方案是設計來改善對供應鏈上游的回饋流程。例如，供應商管理存貨的一個優點，是讓供應商直接監控配銷中心和零售店面的存貨水準，很早就提供他們產品流通的回饋訊息，使他們可以依之調整生產計畫。,回饋與穩定性 三大主要流程均受益於回饋,除了促進商品往供應鏈下游流動之外，回饋也促進了需求與帳款往供應鏈上游流動。事實上，構成供應鏈回饋迴圈的訊號已緊密地交織在一起，嘗試去分離他們是沒有意義的。供應鏈上下游資訊的自由交換，提供了管控供應鏈上三大主要流程的必要回饋資訊。,回饋與穩定性 資訊逐漸取代存貨,供應鏈回饋的偉大力量在於，它藉由預先提供需求與供應的變異資訊給企業，而降低了不確定性，使企業能更有效地面對這些變異。缺少這些預先的通知，在供需上對抗變異性的唯一保護，是擁有足夠多的存貨來面對可能發生的最大需求量與最低供應量，而存貨是一種非常昂貴的保險方式。資訊可以降低存貨需求的洞察力，已引發出許多企業尋找所有可能以資訊替代存貨的系統性做法。,
