基于财务成本的供应链产品研发柔性分析

罗 珏

(武汉理工大学 计划财务处，湖北 武汉 430070)

基于财务成本的供应链产品研发柔性分析

罗 珏

(武汉理工大学 计划财务处，湖北 武汉 430070)

随着市场竞争越来越激烈，产品竞争优势对市场占有率的影响也越来越大，企业逐渐意识到新产品研发是获得竞争优势的重要环节。为了在不确定环境中选择合适的研发策略，新产品研发柔性分析至关重要；但针对供应链环境下新产品柔性定量讨论的研究较少。为此，分析了产品研发柔性的概念，运用运筹优化方法建立了基于财务成本的供应链新产品研发柔性模型，并在此基础上分析了供应链环境下供应链新产品研发柔性的优化，这些结论对供应链优化决策具有借鉴意义。

产品研发柔性；分析；决策；模型；供应链

1 新产品研发柔性的概念

目前，制造企业都面临着多变的内外部环境，尤其是外部需求多变且竞争激烈，如果企业不能以较小的代价对市场环境要素的变化做出反应，那么企业只能在竞争中落败。同时，企业还需面对其内部因素的变化。因此，许多企业将自身柔性水平的提高列为战略目标之一[1]。柔性通常是指制造企业对内外部环境变化(或称为内外部不确定性)的应对能力，这种应对能力是在保持企业生态基本稳定的基础上，在时间、成本或企业运行性能等方面付出较小的代价。

新产品研发柔性是众多柔性类型之一。广义的产品研发包括从产品设计、制造到销售的全过程；狭义的产品研发是指新产品的研发。产品研发包含两个平行途径：①创新思想构成、产品设计和工程实现；②市场研究和分析。企业通常视新产品研发阶段为保持市场竞争力以获取市场份额的第一重要阶段[2]。SMITH将新产品研发柔性定义为系统过程通过较少的调整就能够实现新产品研发的能力，研发出来的新产品变化越大，系统被调整的幅度越小，那么可以认为系统新产品研发柔性的能力就越强[3]。THOMKE研究表明，新产品研发柔性水平越高，系统竞争能力就会越强，进而投资风险也会降低[4]。减少新产品研发时间、降低成本、提高产品性能是许多技术型企业的战略目标。这些目标可能会发生冲突，因此企业需要折中处理。为此，COHEN等介绍了一个多阶段新产品研发过程模型[5]。笔者倾向将产品研发柔性定义为制造系统低成本、短时间、高竞争力地研发出市场需求产品的能力。

供应链技术在管理研究和实践领域都得到快速发展与应用，因此，在供应链系统环境下研究柔性技术成为必然[6-7]。供应链系统比单一制造系统更复杂，从目前相关文献来看，基于供应链的新产品研发柔性的研究还有待加强和深入[8-9]。

2 供应链环节中的柔性

企业供应链中，柔性作为各环节的联系纽带，将企业各种资源能力最终转化为企业的竞争能力，柔性在克服商业环境中不确定性的作用越来越重要[10-11]。从20世纪80年代到21世纪初期，柔性研究集中在单独企业内部的柔性制造和产品研发，以便企业对环境不确定性做出反应，目的是提高企业的竞争能力[12]。随着20世纪90年代供应链管理概念的兴起，柔性研究范围逐渐扩大到供应链领域，既包括企业内部的供应链要素，如物流柔性，也包括供应商的柔性及其他类型柔性，如信息技术[13]。

在动态供应链中，制造企业的柔性对保证企业竞争能力，实现长期盈利能力有重要作用。制造企业的柔性是企业有效调整其产品研发、物流、生产过程以适应环境改变的能力，特别是适应最终市场需求变化的能力。在产品研发与制造过程中，柔性表示为制造企业关于新产品研发和产品制造的能力[14]。物流柔性反映了企业的购销系统准确、快速、高效地容纳各种收发请求的能力[15]。产品研发、物流和产品生产是企业高度相互关联的功能。如产品制造和物流为产品研发提供基础，二者功能的恶化将不利于产品创新，进而导致企业丧失竞争能力[16]。

随着环境变化对供应链性能带来的压力越来越大，每个供应链成员的柔性显得格外重要[17]。在当前环境下，如果不从供应链柔性的角度加以整合，不考虑供应商的柔性，那么企业很难应对顾客对产品多样性的需求。供应商柔性是指供应商能够有效地调整其与制造商合作的行为，以满足终端客户需求的能力[18-20]。

物流柔性是企业无需付出较大代价(如时间、成本、努力等)改变供销联系和产品配送的能力[21]。供应商柔性与物流柔性相互作用，并且两者都与企业的柔性相互联系。这两种柔性类型使供销联系增值，并且具有独特的个性特点[22-23]。

3 供应链柔性与企业竞争能力

系统整体竞争能力是考察系统性能的一个定量尺度，包括创新性能、生产性能、市场性能等[24]。所谓竞争能力是指系统竞争优势的直接结果，表示组织能够对竞争对手达到何种程度的竞争优势[25]。定量指标通常包括成本、时间、创新性和质量指标。其中，有关成本指标的重要性，在许多文献中多有阐述；时间指标是指在正确的时刻给顾客配送正确的产品；创新性指标是指快速地为市场提供创新性的产品；质量指标指产品持续满足或超过顾客所期待的功能。这些竞争优势指标反映了企业给市场提供高水平产品和服务的能力，这些能力将使企业具备较优的整体竞争能力，并且不易被其他竞争者所模仿，使企业能够实现可持续发展的战略目标[26-28]。

制造系统的供应链柔性从3个方面影响企业的竞争能力。首先，供应链柔性是指在系统内外各方面发生变化时，还能够保持高性能的能力。这就使得企业必须具备和提供高质量的竞争能力。其次，高效的供应链柔性性能，使企业能够配合供应商提供各种不同的产品以适应生产和配送要求的变化，在市场需要的时间内生产和配送所需产品，从而使系统具有较强的竞争能力。再次，制造企业具有高效的供应链柔性水平，意味着企业能够与其供应商协调合作，快速低成本地引入不同的新产品，调整现有产品结构、种类、数量和搭配，并且改造现有的物流系统。因此，企业可以对市场需求做出快速反应以获得市场竞争优势。

4 基于供应链的新产品研发柔性定量分析

供应链系统新产品研发柔性，可以从制造系统、供应商、物流配送和市场4个方面来考虑。笔者定义基于供应链的新产品研发柔性是指新产品研发系统为了提高系统的竞争能力，通过整合供应链系统，以最小的成本或最短的时间适应内外部因素的变化，研发新产品的能力。

假定产品性能增长率为常量。一个或多个竞争供应链决定产品的性能，笔者假定新产品性能是在产品研发各阶段做增量；假定顾客效用函数是产品性能的对数函数，研究单个产品研发时间区间(实际上每个区间长度为1年)的新产品柔性性能，期待在每个时间区间期初对研发投资活动做出辅助优化决策。

模型中各变量均采用其期望值，模型所用符号解释如下：Q0表示期初0时刻的产品性能；Qc0表示期初0时刻竞争对手的产品性能；θ表示产品性能自然增长率；Q表示期末时刻的产品性能；Qc表示期末时刻竞争对手的产品性能，Qc=Qc0(1+θ)；l表示当期研发团队劳动力投入；α表示劳动力产出弹性系数，α∈(0,1)；k表示资本产出系数，k>0；c表示当期研发成本；w表示人工工资率；S表示期末时的市场占有率；N表示当期产品需求；r表示由于新产品研发投入导致供应链环节(如制造、物流、供应商、市场等环节)单位产品成本节约额；F表示供应链性能；此外，为后续推导方便，取β=k/wα。

研发行为对产品性能的贡献考虑Cobb-Douglas生产函数。根据该函数，劳动生产率系数在0到1之间。则有：

(1)

c=wl

(2)

由于顾客效用函数是产品性能的对数函数，则有：

(3)

定义供应链系统新产品研发综合成本为供应链系统柔性性能指标，令：

(4)

因此有：

又知β=k/wα，所以有：

(6)

定理 存在最佳研发成本，使dF/dc=0。

证明 由式(6)可得：

(7)

(8)

要使dF/dc=0,需：

(9)

通过式(9)得到c的解析式比较困难，但可以通过图示，证明存在一个最优c*，使式(9)成立。由于0<α<1，最优新产品研发成本如图1所示。证毕。

图1 最优新产品研发成本

对于制造柔性、供应商柔性、物流柔性和市场柔性等供应链各环节柔性对新产品研发柔性的影响，可以将式(5)和式(6)中的r展开为各个环节的成本节约情况，即可分析各环节对新产品研发柔性的影响。

5 案例分析

某供应链系统新产品研发历史数据如表1所示，预测第9年市场需求为25.1亿美元，要求确定第9年的新产品研发投入数额，以获得最佳新产品研发柔性水平。

根据式(3)可得：

表1 历史数据

1-[(1+θ)Qc0]/[βcα+Q0+(1+θ)Qc0]

(10)

通过对该供应链系统进行宏观和行业特点分析，令θ=0.159，Q0=0.000。利用式(10)与表1数据，运用相关搜索算法，可估计出相关参数为α=0.843，β=0.486，Qc0=0.256；可决系数为0.91。另外，已知P=NS-c+rNΔS，则有r=(P+c)/(NΔS)-S/ΔS。利用表1数据，可估计出r=0.695。在第9年年初，根据上面计算结果有Q0=0.217，Qc0=0.830。利用式(9)通过搜索算法可得最佳新产品研发投入为c*=0.513。

6 结论

笔者的研究结果表明，供应链的新产品研发投入必须建立在科学决策的基础上，所提出模型的运行结果验证了这一点。该模型以成本作为供应链新产品研发柔性的定量标准，结合了其他多种柔性要素，为了简便起见，模型柔性要素变量采用的是随机变量的均值。未来研究中可以对该模型作随机分析，以考察各随机因素对柔性目标的影响。

总之，在自身和竞争对手产品性能成长受限和成本制约的条件下，过高的新产品研发投入并不一定能给供应链系统带来较强的柔性竞争能力，甚至盲目的高研发投入可能会给系统造成损害。当然，过低的新产品研发投入，同样会降低供应链的竞争力。因此，合理科学的规划决策至关重要。

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LUO Jue:Semisenior Accountant;Financial Department,WUT,Wuhan 430070,China.

Analysis of Supply Chain Product Development Flexibility Based on Financial Cost

LUOJue

With the market competition becoming more and more fierce, product competitive advantage on the impact of market share is also growing, companies gradually realize that new product development is an important part of the competitive advantage. In order to choose the right R & D strategy in an uncertain environment, the analysis of new product R & D flexibility is critical.There is little research on the quantitative discussion of new products in the supply chain environment.This paper analyzes the concept of product development and flexibility, and establishes the flexible model of new product R & D based on financial cost based on the operational cost optimization method. On this basis, it analyzes the optimization of the R & D flexibility of the supply chain in the supply chain environment, these conclusions can be used for reference in supply chain optimization decisions.

product development flexibility; analysis; decision-making; model; supply chain

2095-3852(2017)04-0493-05

A

2017-01-13.

罗珏(1977-)，女，湖北武汉人，武汉理工大学计划财务处中级会计师,主要研究方向为财务管理.

F406.2

10.3963/j.issn.2095-3852.2017.04.023