运输是为了使产品由供应链源头转移至顾客手中而发生的产品的空间位移。运输是一个重要的供应链驱动因素,因为产品极少在同一地点生产和消费。在绝大多数供应链中,运输成本都是供应链的重要组成部分。根据美国运输统计局的资料:“2002年,在美国运输了超过190亿吨的货物,价值13万亿美元,仅有三个行业(住房、保健和食品)的成本占GDP的比例大于运输成本所占GDP的比例。任何供应链的成功都与合理的运输密不可分,理解供应链中的运输,重要的是要考虑与此相关的四方当事人所有行为的出发点。承运人作出涉及运输工具(如铁路、汽车、飞机等)和一些基础设施的投资决策,然后制定经营策略以设法从这些投资中获得最大收益。相比之下,托运人则要利用运输在为顾客提供适当的响应性水平的同时,使总成本(包括运输、库存、信息、供应、设备等)最小化。在全世界范围内,大部分运输基础设施都作为公共产品由政府所有和经营,这种运输方式对于获得资金用于设施维护和未来所需运输能力的建设都非常重要。
供应链通常综合运用以下几种运输方式:航空、包裹承运商、汽车、铁路、水路、管道和联运。运输方式的有效性受承运人设备投资情况、运营决策、基础设施的可获得性以及运输政策的影响,承运人的首要目标是,在确保资产充分利用的同时为顾客提供合理的服务水平。承运人的决策受设备成本、固定运营成本、变动运营成本、承运人提供给目标客户的响应性水平以及市场可承受的价格等因素的影响。从供应链的角度看,当价格不依赖于目的地并且快速递送非常重要时,轮辐式航空网络更适合;当价格随着目的地变化并且稍慢的递送也可接受时,汽运网络更适合。下面我们先分析一下各种常用的运输方式。
航空公司由三项成本组成:一是基础设施和设备的固定成本;二是劳动力和燃料费用,它对于一个航班是固定的,但是与乘客或货物无关;三是取决于乘客或货物的可变成本。由于飞机起飞时,大部分成本都产生了,航空公司的重要目标是令每个航班的收入最大化。因此,收入管理是客运航空成功的重要因素。航空承运商提供快速、费用较高的运输方式,小件、高附加值产品,或时间敏感性高但又需要长距离运输的紧急货物最适合采用航空运输。航空承运商面临的主要问题包括:确定航空港的数量和位置,指定航线的机型,为飞机指定维修保养计划,安排机组人员,管理机票订价和不同档次票价的数量。
包裹承运商利用航空、汽运、铁路等运输方式运送对时间要求严格的小件货物,包裹承运商运价很高,因此在大件货运上无法与零担承运商竞争。它们提供给托运人的主要服务是快速、可靠的运送,因此,托运人选择包裹承运商来运送小件、时间敏感度高的物品,包裹承运商还提供其他增值服务,例如包裹跟踪和产品的加工和组装。考虑到包裹较小并且需要经过几个中转点,因此通过集并货物提高设备利用率和降低运输成本是包裹承运商值得关注的问题。这个行业面临的关键问题是中转点的选址和吞吐量的确定问题,以及便于推动和跟踪包裹流动状况的信息获取能力。为将货物最终送达客户手中,包裹承运商还需要重点考虑配送汽车的路径和日程安排。
在世界上的大多数地方,在所移动的货物中,汽车运输占了很大一部分。汽车运输业务分为两大块,即整车运输和零担运输。汽车运输比铁路运输费用更高,但它的优势在于能实现门到门运输且时间更短,送货和提货之间不需要转运也是汽车运输的优势。整车运输方式的固定成本相对较低,只需要拥有少量的汽车就可以从事经营。整车运输业务的挑战是大部分市场的内向和外向物流不平衡。整车运输承运人的目标是合理安排运输来获得高收入同时使汽车闲置时间和空车运输时间最短。最好是设计路线从外向需求超过内向供应的市场提取货物,因为这些市场通常提供更高的价格。零担运输业务的价格会鼓励小批量运输,通常小于整车运输的一半,因为整车运输通常对于大批量货物较便宜。零担运输经营者通常采用地区性或轮辐式网络,这些网络允许部分货物的集并,零担运输要比整车运输花费更长的时间,因为有其他货物需要装上或卸下。
铁路运输的价格结构及其对重型货物的运载能力,使得它成为距离远、体积大、高密度、高吨位货物的理想运输方式,因此,通过铁路运输的产品通常重量大、价值低、时间敏感性小。例如,煤炭运输是铁路运输的重要组成部分。铁路公司的主要目标是保证机车和车组人员的有效利用。铁路运输中的主要管理问题包括:机车和车组人员安排、路径延误和到站延误以及列车准点率。事实上,真正用于铁路行车的时间只占总时间很小的一部分,只有当挂有足够多的车厢时,列车才能发车,车厢需要等待列车“成车”,这就增加了交货时间的不确定性。
水路运输适合低成本的大宗货物运输,水路运输通常用于运载大宗商品货物,并且它是运输此类货物最廉价的模式。然而,水路运输也是最慢的运输方式,并且在港口和终点站容易发生严重的延迟,这使得短程运输不适合采用水路方式。在全球贸易环境下,水路运输成为占据主导地位的运输方式,汽车、谷物、服装和其他产品都通过海上运输。全球海上贸易的一个重要趋势是集装箱运输的增长,这使得我们需要采用更大、更快、更专业的货运船舶,以提高集装箱运输的经济性。到港延迟、关税、运输安全性和集装箱管理通常是全球海路运输面临的主要问题。
管道主要用于原油、精炼石油产品和天然气的运输。建设管道的初始固定成本很高,相关的基础设施建设成本与管道直径关系不大。管道的利用率非常高,通常达整个管道容积的80%--90%。考虑到管道运输成本支出的特性,这种运输方式适用于需求相对稳定、流量较大的物资。管道运输的价格通常由两部分构成,即与托运人最大运量相关的固定部分和与实际运输量相关的变动部分。这种价格框架促使承运人对于需求量可预测的那部分产品采用管道运输,而对于需求量波动的那部分产品采用其他运输方式。
联运是采用一种以上的运输方式将同一批货物运往目的地。联运可以有多种构成方式,其中最常见的是汽车/铁路模式。集装箱很容易在不同运输方式之间进行转移,这为联运提供了便利的条件,特别是在全球货运方面。对于国际贸易来说,由于工厂和市场相隔较远,因此联运常常是唯一的选择。现在,越来越多的货物采用集装箱运输,从而促使汽车/水路/铁路混合联运模式也有了较大增长。将不同的运输方式联合起来,能在价格/服务方面创造任何单一运输方式无法比拟的竞争优势。同时,联运也为托运人带来了便利,过去货物通过不同的运输方式转运,托运人不得不跟很多的承运商打交道,而采取联运方式,托运人只需要同其中一个承运商打交道。联运面临的关键问题是:如何利用信息交换使货物在不同模式之间顺利转移,因为货物在不同承运商之间转移的过程中,常常会发生严重的延迟,从而影响交货时间。
公路、海港、机场、铁路、运河是运输网络节点和连线中的重要基础设施,基础设施的改善对发展运输和增加贸易有重要的促进作用。政府将运输基础设施国有化,或者通过立法对企业垄断运输基础设施资产的行为作出相应规定,这些做法都是符合情理的。一些经济学家认为这些资产应该实行公有化,同时应该设立准市场定价以提高总效率。准市场定价需要考虑个人使用基础设施的动机与公众作为一个整体拥有基础设施的动机两者之间的差异。因此对运输基础设施的准市场定价会使高峰地段和高峰时段的通行费用更高,其余地段和时段的通行费用较低。拥堵是一些港口和机场面临的首要问题,拥堵的影响因素包括:铁路对集装箱的运输能力问题、人手短缺问题和技术问题。在这种情况下,通过收取高峰通行费以协调货物的到达,是缓解拥堵的有效策略。
运输网络设计将对供应链绩效产生影响,在运输网络中建立的基础设施会影响运输线路和日程安排的运营决策。在供应链两个环节之间设计运输网络时需要考虑三个基本问题:1.运输是直送还是通过中间点?2.中间点储存货物还是仅作为转运的运输点?3.每条交付路线只供应一个目的地还是供应多个目的地(巡回路线)?基于对这些问题的不同回答,供应链就会有多种运输网络。我们将探讨买方在面对位于不同地区的多个供应商时,他可选择的运输网络设计方案以及这些方案的优缺点。
一是一个目的地的直接发送网络时,要求每个供应商直接给每个买方送货,在直接发运网络中,每次送货的路径都是固定的,供应链管理者只需要决定运输批量和运输方式。直接发运网络的最大优势在于消除了中转库存,并使运作和协调简单化。送货决策完全本地化,同时一次送货决策的作出不会影响到其他决策,由于每次送货都直接进行,因此从供应商到买方所在地的运输时间较短。如果买方需求量很大,并足以使每个供应商对每个地区的最优补货批量接近于汽车的最大装载量,这种情况下采用一个目的地的直接发运网络会非常有效。
二是利用巡回运送直接发运时,供应商用一辆汽车直接给多个买方送货,或用一辆汽车从多个供应商处拣取货物送给同一买方。当采取该策略时,供应链管理者必须对每次巡回运送的路径进行规划。如果送往每个地点的货物数量较小不足以装满一辆汽车,但是多个地点相邻并且它们的货物合并起来可以装满一车的话,巡回运送就有意义了。如果企业需要定期地进行小批量频繁送货,并且一系列供应商或一系列零售商在空间上非常接近,这时采取巡回运送方式将显著地降低运输成本。
三是所有货物通过带库存的配送中心发运。在这种策略下,供应商不直接将货物发送给买方,买方分散在不同地区,而供应商则在每个地区建立配送中心。供应商将货物发往配送中心,再由配送中心将相应的货物送至买方所在地。如果运输的经济性要求内向运输有大批量货物或者与外向运输的货物不能协调,那么在中间位置储存产品是合理的。在这种情况下,货物以大批量方式进入配送中心作为库存,然后以小批量补货的方式在需要时送往买方所在地。配送中心的建立不但使内向运输更靠近最终目的地,而且使供应链获得了规模经济效益,同时,由于配送中心只服务其周边区域,因此外向运输成本并不高。
四是所有货物通过中间转运点进行越库运输。在这种策略下,供应商将他们的货物发送到中间转运点(可以是配送中心),货物不用存储,而是越库发送到买方所在地。越库配送的主要优势在于它使得供应链特有的库存变少,产品流通速度加快。由于产品不再需要从存储区域搬进搬出,因此越库配送还能节约搬运成本。当内向和外向运输都能达到规模经济并且内向和外向货物能够协调时,越库配送就很适用。
五是通过配送中心利用巡回运送发运。如果每个买方的订货批量很小,配送中心就可以采取巡回运送策略给买方送货,巡回运送通过集并小批量送货能够降低外向运输成本。同时,使用巡回运送和越库配送策略要求高度的协调以及对巡回运送的合理规划和安排。
六是量身定做式网络。量身定做式网络通过综合利用上述运输方案,降低供应链成本,提高供应链的相应性。它在运输过程中综合利用越库配送、巡回运送、整车和零担承运商甚至包裹承运商等多种策略,目的是针对特定情况选取合适的方案。量身定做式网络的运营需要企业在信息设施方面投入大量资金以实现协同,然而,它的应用也使企业在决定运输方案时更具选择性,以实现运输和库存成本的最小化。
供应链中托运人的所有运输决策必须考虑以下几个方面:库存成本、设施和加工成本、协作成本以及顾客响应性水平。协作成本通常很难量化,托运人应该根据不同的成本与收益,对不同的运输方案进行计算,并依据协作复杂性对它们划分等级,之后,管理者才能合理地作出运输决策。管理者在作出运输决策时必须权衡以下问题:运输成本与库存成本的权衡;运输成本与顾客响应性水平的权衡。
一方面,在设计供应链网络时,权衡运输成本与库存成本至关重要,它涉及到运输方式的选择与库存集中。供应链运输方式的选择既是一项计划活动,也是一项运作决策。该决策涉及公司的承运商,所以是一项计划决策,而对特定运输方式的选择又是一项运作决策。对于两项决策,托运人必须权衡运输成本与库存成本。能最小化运输成本的运输方式并不一定能使供应链总成本最小化,较低廉的运输方式常常意味着较长的提前期和较大的最小送货批量,这两个因素将导致供应链库存提高。允许以更小批量送货的模式能帮助企业降低库存,但通常费用也更高。所以,价值重量比较高的产品应该采取更快速的运输方式,因为对于这些产品来说,降低库存至关重要;反之,价值重量比较低的产品应该采取更廉价的运输方式,因为对于这些产品来说,降低运输成本更加重要。在进行运输方式选择时,管理者必须考虑每种方式下的单位成本、周转库存、安全库存以及在途库存的成本。运输成本较高的运输方式如果能够使库存成本显著降低,也可能是合理的。
通过将库存集中到一个地区,企业可以大大降低安全库存。大多数网络企业都采用这种技术赢得优势,以与在各地有许多网点设施的企业展开竞争。库存集中时的运输成本通常会增加,如果库存高度分散,一定程度的集中可能会降低运输成本。然而,一旦超过临界点,库存集中将导致总运输成本增加。当库存成本和设施成本占供应链总成本的比重较大时,采取库存集中策略是很好的选择。对于价值重量比较高的产品以及需求不确定性很大的产品,采取库存集中的策略也非常有帮助。
另一方面,供应链的运输成本与顾客响应性水平有密切联系。响应性水平高的公司能在收到顾客订单后一天内发出全部订货,但其出站货物批量小,运输成本高。如果降低响应性水平,并将较长时间内的订货一起发出,企业将能以大批量送货,从而实现规模经济并降低运输成本。时间集中运输(temporal aggregation)是指将不同时间内的订单一并发出。通常,一定限度的时间集中运输能有效降低供应链的运输成本。然而,在决定响应性时间时,企业必须在时间集中运输带来的运输成本的降低与较差的响应性水平导致的收益损失之间进行平衡。
量身定做式运输是基于顾客和产品的特点,使用不同的运输网络与运输方式。当企业在设计运输网络时,必须考虑顾客密度和距离。当企业为密度较大、距离配送中心较近的顾客服务时,最好通过自营车队,如果顾客密度较大但距离仓库较远,最好通过公共承运商用大型汽车将货物运至距离顾客较近的越库配送中心,在那里货物被卸载到小型卡车上,并由后者将产品以巡回运送方式交给顾客。企业应该对顾客密度高的地区进行更频繁的补货,因为这类地区更可能实现充分的规模经济效应,因而集中送货的意义不大。当顾客密度较低时,企业应该拉长集中送货的时间间隔并且以较低的响应性水平为目标,以降低运输成本。
在设计运输网络时,企业必须考虑顾客的大小和分布,大客户可以采用整车承运商方式予以供货,而小客户则采用零担承运商或巡回运送方式。当采用巡回运送方式时,托运人需要承担以下两项成本:基于总路径的运输成本;基于送货次数的送货成本。如果需要对一个大客户送货,这时在同一辆汽车上加载一些发给小客户的货物就能够节约运输成本,企业对小客户收取更高的送货费用。另一种办法是采用巡回运输策略,且对大客户的送货频率高于小客户。
库存的集中程度以及供应链网络的运输方式应该随产品需求和价值的不同而不同。对高价值高需求的产品,应该将其周转库存分散存放在各零售店,因为这能确保以更经济的运输方式进行补货,而这类产品的安全库存应该予以集中,以减少库存。高需求低价值产品的所有库存应当分散储存,以靠近顾客并降低运输成本。低需求高价值产品的所有库存应当集中储存,以降低库存成本。低需求低价值产品应该在靠近顾客的地方持有周转库存,而把安全库存集中起来,以便在获取一定程度的集中优势的同时降低运输成本。
运输的复杂性和规模经济效应使得它成为供应链中运用IT系统最理想的环节。运用软件确定运输路径是最常见的将IT用于运输的情况。这类软件将客户分布、送货批量、期望交货时间、运输设施信息和汽车运载能力一系列与每辆汽车相关的运输路径和装箱单,方案应当满足运输约束条件,同时使成本最小化。软件能够给出运输路径和汽车运输单,并帮助企业提高车队利用率。IT领域目前已采用了全球定位系统(GPS)来跟踪车辆的实时位置和给出即将到达的电子提示。在运输领域使用IT技术最常见的问题在于,跨企业合作以及一些运输软件的短视性。因为企业经常将运输职能外包出去,成功的运输合作需要三家甚至更多的企业共同协作,这使得它的实现更为困难。另一些问题的产生是由于大多数运输软件只关注路径选择的经济性。
在网络的两个节点之间运送货物时,有三种类型的风险应当考虑:货物延迟的风险;由于中间节点或连线遭到外力破坏,货物无法到达目的地的风险;有害物资的风险。对于每种情况,重要的是识别风险的来源及其后果,并制定合理的应对策略。当拥堵导致延迟时,托运人可采取的应对策略包括:将库存转移至更接近目的地的地方,采用其他运输路线,建立提前期缓冲。一些自然事件(如台风)或人为原因(如恐怖主义)可能导致运输连线和节点遭到破坏,最好的应对策略是在运输网络中设计可选择路径。当人类或自然界接触到有害物资时,可能受到伤害,对该类物资风险弱化的目标在于使其泄露的可能性最小化。
总之,在运输决策的实践中,首先要使运输战略与竞争战略保持一致,必须保证公司的运输战略有利于其竞争战略的实施;其次要考虑自营运输和外包运输,应该将自营运输和外包运输相结合以满足自身的需要;再次要利用信息技术提高运输绩效,必须利用信息技术以降低成本,提高运输网络的响应性;最后要设计灵活的运输网络,应当考虑需求的不确定性以及运输的可行性。(作者:付金浪)