基于低碳供应链的企业采购物流成本控制研究

刘国莲

基于低碳供应链的企业采购物流成本控制研究

刘国莲

本文从发展低碳经济的视角出发，尝试找到低碳供应链管理环境下企业采购物流成本管理的方法。本文首先对企业采购物流成本产生流程进行分析，在清晰采购物流流程的基础上，以建立企业采购物流成本数学模型为基础，采用系统动力学方法建立仿真模型模拟，最后对仿真模拟结果加以分析，分析结果是碳排放约束下企业采购物流成本管理措施的有益尝试。

低碳供应链 采购 物流成本

一、引 言

进入二十一世纪以来，全球气候问题日趋严重，低碳革命在全球范围内逐步兴起，人类社会经济发展也走入了低碳新纪元，即以“低能耗、低污染”为前提的社会经济发展新时代。物流产业作为社会经济的重要组成部分，也必须走低碳化发展之路，大力发展现代绿色物流和低碳物流。

2009年，国家提出了十大重点产业调整和振兴规划，作为国民经济的重要组成部分的物流业名列其中。它在促进产业结构调整、转变经济发展方式和增强国民经济竞争力等方面都发挥着重要的作用。

在十一届全国人大常委会第十三次会议上，发改委提交的一份报告里有关2010年的八项重点工作中，有两项直接涉及低碳经济，另两项间接相关，低碳经济甚至成为了2010两会的一号提案，提案建议把实现经济转型，发展低碳经济提升到国家的战略层面。

2009年，哥本哈根联合国气候变化大会召开，世界各国纷纷提出环保、绿色、低碳的概念，我国更是承诺到2020年单位国内生产总值（GDP）二氧化碳排放比2005年下降40%～45%。如何适应低碳时代的要求，低碳物流是物流业实现可持续发展的必由之路。

低碳经济要求我们在日常生活生产中尽量减少碳排放，而供应链和物流则是减少碳排放的关键环节，发展低碳物流已经成为必然，这必将使企业面临新的商业竞争环境。通过研究打造低碳物流和低碳供应链的管理策略和技术方法，研究国家在发展低碳物流与低碳供应链上的关键问题，这些问题的解决可以帮助企业从供应链战略和运作层面两方面识别减排的机 会和环节，为企业寻找减少碳排放的技术路径和管理手段，为我国物流产业制定有效地激励政策和手段，促进企业在物流环节和供应链上共同合作减少碳排放。实现可持续发展的低碳要求，同时提升供应链各方的利润和供应链整体的运作效率。

目前世界上关于低碳经济下的供应链管理研究尚处于探索和起步阶段，据大量的文献检索了解，目前已知国外的相关研究仅有美国宾夕法尼亚大学沃顿商学院的Cachon教授在2009年10月11-14日召开的运筹与管理年会上发表的一篇会议论文。国外学者对供应链管理的研究中，虽然直接进行低碳供应链研究的不多，但是他们在对供应链管理的研究中强调减少二氧化碳排放量的管理战略意识与手段在供应链管理中的集成是其共同点。环境管理与供应链管理是低碳供应链管理区别于一般供应链管理的主要特征。物流与供应链管理自20世纪90年代以来备受关注。Christopher对供应链下了定义，称其为“一个由许多组织经上下游连接而成的网络，这些组织参与了许多不同的流程与活动，其目的在于以产品或服务的形态产生价值”。Lambert、Cooper和Pagh认为，供应链管理要做到跨功能间的整合，其最大的困难在于“如何成功整合”。供应链管理不同于传统的垂直整合，垂直整合通常指上游供货商与下游客户的所有权归属于整合企业，供应链管理与之不同，主要强调供应链上下游成员企业之间通过合作，充分利用各成员企业的核心竞争力，发挥整个供应链的整体效能。在经济全球化，供应链上成员企业跨国合作的环境下，促使大量的供应链上核心企业主动作出有利于上下游企业间发展的合作策略，推进了供应链体系的形成。

当今社会，生产力飞速发展，社会产品极大丰富，企业间的竞争异常激烈，随着通过降低制造成本和扩大销售额来增加利润的第一利润源和第二利润源可挖掘的潜力进一步缩小，实业界和学术界逐步把视线转移到物流成本上来，物流成本成为了企业寻求利润的第三利润源泉。要充分利用这第三利润源泉的潜力，就务必对物流成本进行全面深入的分析，以求准确全面的掌握企业物流成本相关信息，以达到控制和降低物流成本的目的。但是，当前我国在企业物流成本控制方面仍存在诸多问题需要进一步研究，特别是随着低碳时代的到来，发展低碳物流已成为低碳经济的必然要求，如何在低碳供应链管理环境下对企业采购物流成本进行有效控制成为一个函待解决的问题。下面本文将通过对企业采购物流成本产生流程进行分析开始展开研究。

二、企业采购物流成本产生流程分析

企业采购物流是制造企业购入原材料或零部件的物流过程，对供应商而言，就是为客户提供原材料或零部件时所发生的物流活动。它是企业物流系统中独立性相对较强的一个子系统，并且与生产系统、运输管理系统、财务系统等企业职能部门和企业外部的资源市场密切相关，是企业物流与供应链上游企业的一个衔接点。

采购物流是保证企业生产物流正常运作的前提条件，与企业生产系统、仓储管理系统和财务系统等企业职能部门以及企业外部的资源市场、物流企业有紧密的联系。采购物流过程因不同企业、不同采购环节和不同的供应链而有所区别，但其基本运营流程是相同的，其基本流程由三个环节构成：一是通过采购取得所需物料，这是之后所有采购物流开展的基本条件；二是组织进场物流，是企业采购后物料由企业外部进入企业内部的物流过程；三是仓储，即原材料或零部件到达企业生产区后存放至企业的原材料或零部件仓库。

企业采购物流的基本过程如图1。

如图1所示，我们可以清晰的看到企业采购物流成本贯穿从下订单到原材料和零部件进入工厂原材料仓库的整个过程。整个过程涉及到众多的采购环节和相对应的物流活动，每一个环节活动的进行都会产生相应的物流费用，而企业采购物流流程的合理与否是决定企业采购物流成本高低的首要因素。因此企业采购物流成本管理的第一步是要优化企业采购物流流程，只有在优化了企业采购物流流程之后，再进行企业采购物流成本控制方能得到显著的采购物流成本管理效果，而企业采购物流流程的优化是在确定企业所采用的采购流程足够先进的情况下展开。在确定了企业采购流程之后，需要优化企业采购的物流流程，企业采购物流流程优化的第一步是优化企业供应商的结构。

企业原材料和零部件供应商的组成对企业采购物流成本有重要影响，企业会根据企业的生产特点对原材料和零部件供应商有不同的要求，有些原材料和零部件供应商需要位于企业工厂的2小时车程内，而部分原材料和零部件供应商可以位于企业工厂3天的车程之内。

企业供应商结构优化后，企业采购物流管理需要做的是对企业采购物流流程的优化。一个企业理想的采购物流流程应该呈现出低库存、低搬运周转量、采购环节少、碳排放量低、采购周期短和周转率高等状态。而要达到这样的理想状态，则需要从供应链的角度用全局性的视角来考量企业采购物流成本管理，从将企业做为一个独立的个体来研究采购物流成本问题，升级到从供应链的视角来系统的研究，充分考虑到单个企业与整个供应链的系统效应、供应链与产业链的协同、产业链与社会系统的协同和社会与环境的协同等多方面科学研究。而多方位科学的研究企业采购物流成本控制问题，也就是从基于供应链的视角研究企业采购物流成本控制问题变成了基于低碳供应链的视角来研究企业采购物流成本控制问题。

随着社会经济的快速发展和环境问题的日益突出，低碳经济和低碳供应链的经济发展模式逐步引起实业界和学者专家们的重视。低碳供应链的视角下企业采购物流成本的管理问题在本文的研究中，主要是通过引入碳排放量这个量化指标来展开研究。低碳供应链管理环境下如何使企业采购物流达到低库存、低搬运周转量、采购环节少、碳排放量低、采购周期短和周转率高的状态。首先需要研究其中几个呈二律背反效应的指标，具体的讲包括低库存量和低缺货率、低碳排放量和小批量多批次采购模式。对于低库存量和低缺货率的问题，通常企业采购物流管理过程中为了维持稳定的生产效率，降低企业停工待料的风险，会采用提高库存的方法，而高库存显然与我们企业采购物流成本管理中的低库存目标相违背。解决低库存与低缺货率的二律背反问题的途径在于提高企业采购计划精确度，降低原材料和零部件库存，理论上可以将原材料和零部件库存降为零。再通过改变企业生产模式的方法，将传统的推动式企业生产模式变成现代的拉动式生产模式，这样可以解决原材料和零部件高库存问题，原材料库存高的内因主要包括：原材料供应呈季节性特点，而企业的生产是连续的，所以会造成企业原材料过高的现象；原材料采购地与企业所在地较远，采购提前期较长，采购成本较高，所以采用一次性大量采购的策略，并因此造成企业原材料采购成本过高的状况。以上两种情况都是因为客观原因造成原材料库存过高状况，在无法降低表面原材料库存的情况下，可以降低高库存带来的负面影响，通过仓单质押等物流金融业务的办理降低原材料积压资金的负面影响。

低碳供应链视角下低库存、低搬运周转量、采购环节少、碳排放量低、采购周期短和周转率高等采购物流成本控制目标的达到需要从以下几个方面展开，首先，低搬运周转量目标是指在企业采购过程中原材料和零部件的搬运量和搬运总里程达到最小值，这一目标的达到需要从两个方面调整，一方面是从原材料和零部件仓库和供应商的位置的科学布局；另一方面是从采购计划安排方面合理排程。采购周期短这个目标状态的达成需要从企业采购管理的角度展开，一方面要精确制定采购管理计划，严格控制必要的采购提前期，杜绝无效采购间隔期；另一方面要积极研究新的采购流程，缩短采购环节中所需要的提前期。通过这两个方面的得力措施可以有效的缩短采购周期。高周转率这一指标实际上是指企业按需采购，采购的原材料和零部件可以即时的投入生产中，在传统的推动式生产模式中，往往容易形成大量的原材料和零部件库存，原材料和零部件周转率极低，企业总投资利润率也低。而在现代企业管理中按照拉动式生产模式后，企业不采购没有订单的原材料和零部件，这样就不会形成原材料和零部件大量积压的情况，原材料和零部件采购回来完即投入生产，原材料和零部件周转率高。

在本节中对企业采购物流成本控制的研究都是基于定性分析的角度展开，不能完整的凸现出低碳供应链下企业采购物流成本管理的量化数据支持，接下来，本文将通过数学建模将低碳供应链视角下企业采购物流成本管理的相关因素提炼成几个关键指标，并对这几个关键指标系统的构建数学模型。并运用系统动力学的方法对构建好的企业采购物流成本管理数学模型进行仿真模拟，通过对仿真模拟的结果进行定量分析来研究低碳供应链视角下企业采购物流成本管理问题。

三、企业采购物流成本模型构建

本文在上节研究中对低碳供应链视角下企业采购物流成本管理问题进行了定性的分析，通过上文的定性分析与研究，我们可以将企业采购物流成本管理的相关因素提炼为几个具体的关键指标，然后围绕关键指标构筑对应的数学模型。低碳供应链视角下企业采购物流成本控制主要从仓储成本、非仓储成本、运输成本、订购成本和碳排放成本等方面展开。具体的讲，如图2所示，企业生产物流成本构成可从直接成本和间接成本两个方面来看，其中直接成本包括：仓储成本、非仓储成本、运输成本、订购成本和碳排放成本，间接成本主要指因为资金积压造成的资金成本和相关机会成本等。低碳供应链视角下企业采购物流成本管理数学模型的构筑基本假设如下：

图2 企业采购物流成本构成图

1、基本假设

（1）假设原材料和零部件供应商与生产企业之间不存在依附关系，而是一种平等的市场供求关系；

（2）假设企业采购环节中由采购产生的直接相关成本为直接成本，并将由采购环节产生的直接成本分为仓储成本、非仓储成本（主要指装卸、搬运成本）、运输成本（由原材料或零部件供应商仓库到制造商仓库的运输成本）、订购成本（包括原材料采购资金、采购人员交通费、食宿费及相关采购业务成本）和碳排放成本（主要指运输车辆碳排放和存储活动中的能源消耗折合成的碳排放成本）；

（3）假设企业采购物流中由采购环节中的间接相关成本为间接成本，包括：原材料或零部件采购资金机会成本、采购物流中的仓储成本机会成本、采购物流中的非仓储成本机会成本、采购物流中运输成本的机会成本。

2、模型建立

企业采购物流流程主要由供应商、订购、运输、原材料和零部件仓库等环节组成，各流程间呈线性衔接关系，所以，企业采购物流总成本和各相关因素间呈线性相关关系。企业采购物流成本数学模型由直接成本：仓储成本p1(x)、非仓储成本p2(x)、订购成本p3(x)、间接成本p4(x)、碳排放成本p5(x)和运输成本p6(x)构成，低碳供应链视角下企业采购物流成本p(x)数学模型如式（1）所示。

将式（2）、式（3）、式（4）、式（5）、式（6）和式（7）代入式（1）得式（8）

式（8）中，

p1(x)——仓储成本：包括入库、在库和出库存储成本：

3、仿真分析

低碳供应链视角下企业采购物流成本管理的问题，是人类与自然协调发展大框架下的企业采购物流成本管理问题，任何孤立的视角和方法来研究企业采购物流成本问题都是和当今社会经济发展需求相违背的。本文采用能充分表现系统理论的系统动力学方法对企业采购物流成本管理数学模型进行进一步的系统动力学建模，并针对系统动力学模型进行模拟仿真研究。

根据企业采购物流成本模型（式8）来看，企业采购物流成本各构成因素之间似乎是相互独立的关系，而在各组成因素相互独立的情况下，我们追求企业采购物流成本的最低值问题就可以转化为求企业采购物流成本各组成元素分别取最小值的问题。结合经典经济订购批量模型：

存储总成本=货物单价×年需求总量＋每次订购成本×（年需求总量/订购批量）＋单位货物年存储总成本×（经济订购批量/2）

可知：订购成本p3(x)、运输成本p6(x)、非仓储成本p2(x)、仓储成本p1(x)、碳排放成本p5(x)、运输成本p6(x)和间接成本p4(x)各因素间并不是相互独立的关系，而是呈现复杂的两两相关关系，所以企业采购物流成本的问题不能简化为企业采购物流成本各组成因素的简单最小值问题，本文选用美国VENTANA公司的VENSIM软件来构筑低碳供应链视角下企业采购物流成本系统动力学模型。如图3所示，仓储成本的影响因子包括单位货物成存储成本、订购批量；碳排放成本的影响因子包括年需求总量和运输距离；运输成本影响因子包括订购批量和订购次数等；订购成本影响因子包括订购次数和每次订货成本；非仓储成本影响因子包括装卸成本和搬运成本；企业采购物流成本管理系统动力学模型中间接成本的影响因子包括筹资成本率、订购批量、订购周期和货物单价。

图3 企业采购物流成本系统动力学模型

为了充分模拟企业采购过程的复杂性和企业采购物流成本管理中订购成本的动态性，将订购成本影响因子订购批量设置为随机正态分布函数。将间接成本的影响因子货物单价设置为随机均匀分布函数，能更加精确的反映企业采购过程中原材料和零部件采购价格的不确定性。同时，结合企业采购过程的实际情况，将运输距离设置为随机均匀分布函数。

为深入研究企业采购物流成本各影响因子对企业采购物流总成本的影响程度，本文共设定了两组仿真模拟数据，通过针对性的两组仿真模拟数据的仿真结果对比分析，研究低碳供应链视角下企业采购物流成本管理的关键措施。本文以仿真环境“年需求总量为10000、订购批量=RANDOM NORMAL（1,100,60,3,1）*30、货物单价=RANDOM UNIFORM（1,100,30）、运输成本=INTEG（IF THEN ELSE（订购批量>500,IF THEN ELSE（订购批量>3000,订购批量*订购次数*1.15,订购批量*订购次数*1.4）,订购批量*订购次数*5.7）,0）、运输距离=RANDOM UNIFORM（100,2000,700）”进行对比模拟，模拟的仿真结果如图4。

图4 企业采购物流总成本信真模拟对比图

图4为企业采购物流成本管理系统动力学模型对两种不同仿真环境数据仿真运行的企业采购物流总成本仿真结果图，通过对仿真模拟图4分析可以发现：首先，企业采购物流总成本与直接成本和间接成本呈正相关关系，随着直接成本和间接成本的增加而增加，因此要控制企业采购物流总成本就必须控制企业采购物流成本呈正相关关系的直接成本，包括仓储成本、非仓储成本、运输成本和订购成本等。同时还要控制与企业采购物流总成本呈正相关关系的间接成本，包括资金积压成本和相关机会成本等。其次，仿真模拟结果图表明企业采购物流总成本的两个组成因子：直接成本和间接成本两者间存在二律背反的关系，因此在控制企业采购物流直接成本和间接成本时需要顾虑成本转移的情况发生。最后，通过对图4的分析表明：在年需求总量不变的情况下，订购批量的变化会对直接成本和间接成本产生明显影响，进而对企业采购物流总成本产生明显影响，并呈现随着订购批量的增加间接成本增加而直接成本减少的趋势，因此，在原材料和零部件总量不变的情况下，降低企业采购物流总成本需要充分考虑订单批量的经济订购批量问题。

图5 仓储成本仿真对比图

图5为不同仿真数据条件下企业采购物流成本构成元素中的仓储成本仿真模拟结果图。对仿真模拟结果图5分析可以知道，在原材料和零部件年需求总量不变的情况下，企业采购物流成本中的仓储成本与订购批量呈正相关。随着订购批量的增加，企业采购物流成本中的仓储成本相应增加。在原材料和零部件年需求总量不变的情况下，原材料和零部件存储量和周转率呈负相关关系，随着原材料和零部件平均存储量的增加，必然会引起原材料和零部件周转率的降低，所以在控制企业采购物流成总成本的时候需要充分降低原材料和零部件平均存储量，提高原材料和零部件周转率，达到降低企业采购物流总成本的目标。

图6 运输成本仿真对比图

图6为不同仿真数据条件下企业采购物流成本构成元素中的运输成本仿真模拟结果图。对仿真模拟结果图6分析可以知道，在原材料和零部件年需求总量不变的情况下，企业采购物流成本中的运输成本与订购批量呈负相关。随着订购批量的增加，企业采购物流成本中的运输成本对应减少。在原材料和零部件年需求总量不变的情况下，订购批量和运输车辆满载率呈正相关关系，随着订购批量的增加，必然会提高运输车辆的满载率，进到降低单位运输成本，所以在控制企业采购物流成总成本的时候需要采用正确的经济订购批量，提高车辆满载率，达到降低企业采购物流总成本的目标。

图7 订购成本仿真对比图

图7为不同仿真数据条件下企业采购物流成本构成元素中的订购成本仿真模拟结果图。对仿真模拟结果图7分析可以知道，在原材料和零部件年需求总量不变的情况下，企业采购物流成本中的订购成本与订购批量呈负相关。随着订购批量的增加，企业采购物流成本中的订购成本对应减少。在原材料和零部件年需求总量不变的情况下，订购批量和订购次数呈负相关关系，随着订购批量的增加，订购次数会相应减少，进到降低订购成本，所以在控制企业采购物流成总成本的时候需要采用合适的订购批量，降低订购成本，达到降低企业采购物流总成本的目标。

图8 间接成本仿真结果对比图

图8为不同仿真数据条件下企业采购物流成本构成元素中的间接成本仿真模拟结果图。对仿真模拟结果图8分析可以知道，在原材料和零部件年需求总量不变的情况下，企业采购物流成本中的间接成本和订购批量呈正相关关系，随着订购批量的增加，企业采购物流成本中的间接成本相应增加。因为订购批量与间接成本呈正相关，所以在控制企业采购物流总成本时需要充分考虑因为订购批量增加而引起的间接成本增加的影响。

四、结 论

本文研究结果表明，基于低碳供应链视角下对企业采购物流成本影响因子包括原材料和零部件平均存储量、订购批量、原材料和零部件年需求总量、运输距离、原材料和零部件价格和非仓储成本等众多因子，众多影响因子之间分别呈现独立或相关关系。在人与自然协调发展的今天，低碳供应链视角下企业采购物流成本的管理需要从以下几个方面采取有效措施进行管理。第一、需要将传统的推动式企业生产模式转变为高精度的订单式生产模式，从生产模式上降低整条供应链上的各环节库存，减少因库存造成的积压和浪费，降低企业物流总成本。第二，需要提高企业采购物流控制精度，打造市场反应高度灵敏的企业采购物流控制模式，能够根据市场需求的变化，即时的进行原材料和零部件的采购，以达到降低析材料和零部件平均储存量和提高原材料和零部件周转率的目标，而原材料和零部件平均储存量的降低和原材料零部件周转率的提高会大大降低企业资金积压、提高企业流动资产周转率和降低单位原材料和零部件碳排放量，进而全面降低企业采购物流总成本。第三、科学合理的调整原材料和零部件供应商仓库位置，以减少原材料和零部件在企业采购物流中的总周转里程和采购提前期，达到降低企业采购物流总成本中以运输成本为代表的诸多成本。

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Research on the Cost Control of Logistics Purchasing Based on Low Carbon Supply Chain

LIU Guo-lian
Hunan Industry and Polytechnic,Changsha 410082

From the perspective of developing low-carbon economy,this paper tries to find the logistics cost management method under the environment of low-carbon supply chain management.The paper first analyzes the logistics cost generation process of enterprise procurement,builds purchasing logistics cost mathematical model based on clear purchase logistics process, establishes simulation model by system dynamics method,and analyzes the simulation result.The result of the analysis is a useful attempt to measure the logistics cost of enterprise procurement under the constraint of carbon emission.

Low Carbon Supply Chain,Procurement,Logistics Cost

F253

A

2012年湖南省社科基金：“湖南省装备制造业物流成本与产业发展、价格水平的研究”，项目编号：12YBB083

刘国莲，女，湖南工业职业技术学院副教授，研究方向：物流成本；湖南长沙，410082