Order-fulfillment ability analysis in the supply-chain system with fuzzy operation times (International Journal of Production Economics, Vol. 101, pp.185-193) Chen-Tung Chen Professor, Department of Information Management National United University 2006/4/28 大葉大學資訊管理所

大綱 緒論 文獻回顧 分析模式與指標的構建 模擬分析 結論與建議 大葉大學資訊管理所

緒論 ─ 研究背景與動機 產品生命週期大幅縮短 服務品質與速度的要求 市場需求的變化 彈性的作業時間 快速反應市場的需求

緒論 ─ 研究目的 在供應鏈體系中，確認每個成員的關鍵程度與關鍵要徑。 定義供應鏈體系履行訂單能力的指標。 提出供應鏈管理決策之參考與建議。

文獻探討 供應鏈管理的意涵 供應鏈管理的議題 計劃評核術 模糊理論 模糊計劃評核術

供應鏈管理的演進 1970年代 1980年代 1990年代 2000年迄今 物料需求規劃 (Material Requirement Planning) 製造資源規劃 (Manufacturing Resource Planning) 即時生產/豐田式生產 (Just-in-Time Production) 精簡生產與供應 (Lean Production and Lean Supply) 快速反應之供應鏈 (Responsive Supply Chain)

供應鏈管理的意涵 Sanchoy與Layek[2003]認為供應鏈是企業間透過網際網路的應用，整合跨部門之間的系統，將採購物料、轉換物料製造為半成品及成品，最後將產品透過配銷系統 送至顧客手中，達到運作程序的整合協調。 全球供應鏈協會(GSCF)對供應鏈管理所下的定義為[Jukka et al.，2001] ：「供應鏈管理的關鍵在於企業流程的整合，包括最終顧客一直到最初供應商，以提供產品、服務、資訊與附加價值給顧客」。

供應鏈管理─定義(1/2) 作者 定義 Christopher et al. [1998] 供應鏈管理強調著重在供應鏈成員間的關係發展與企業間程序的整合，能有效率將最終產品的實體配銷，從製造一直到最終使用者，以取代存貨與資訊，達到一個競爭上的優勢。 Dobrila et al. [1999] 實體的網路，從開始的供應商一直到最終顧客，包含管理需求及供給的平衡，原物料和零件的取得、製造及組裝、倉儲及存貨追蹤、訂單輸入及管理、實體配送的物流活動和運送至最終顧客的完整過程。 Rachel and Denis [1999] 一個整體的網路用來傳送產品和服務，從提供產品的原始者到最後使用者，以及其中的服務和對顧客有附加價值的資訊，這一些商業過程的整合稱為供應鏈管理。 研究機構IDC [2000] 供應鏈管理，乃是指「企業將供應商與交易夥伴整合至本身的組織之中，藉以最佳化資源的分配，及合理簡化由產品設計或概念聯想至實際銷售或遞送過程中之資訊、商品、服務的一段連續性過程。」。 Nunzia et al. [2002] 供應鏈管理是正持續演進中的管理哲學，試圖連結企業內部及外部結盟企業夥伴之集體資源，成為一具有高競爭力及大量客制化的供應系統，使其得以集中力量發展創新方法並讓市場產品、服務與資訊同步化，進而創造獨特且個別化的顧客價值源頭。 Richard et al. [2003] 供應鏈管理含蓋供應商到客戶的全部過程，包括生產、製造分銷、庫存管理、配送及客戶的服務等，使得供應商、製造商、配送商和客戶建立更快、更方便、更精確的電子化聯絡方式。

供應鏈管理─定義(2/2) 供應鏈為結合上下游的廠商，從原物料的供應商，經過製造商、配銷商、批發商、零售商，最後到消費者手中一條無形的通路。 供應鏈管理就是要做到在這條無形的通路上，將每個產品在正確的時間內，以正確的數量，送到正確的地方，並且要最小化整體成本以及滿足各階層的需求。

供應鏈網路 顧客 倉儲與配銷中心 供應商 製造商

供應鏈管理的目的 提高顧客服務水準 增加供應鏈獲利能力 降低供應鏈的整體成本

供應鏈管理的議題 供應鏈管理的相關議題 供應鏈內組織 網際網路環境 不確定因素 成本評估 供應商 互信基礎 廠商與廠商間的資訊傳遞 製造商 配送商 零售商 廠商與廠商間的資訊傳遞 供應鏈體系 成本評估 互信基礎 庫存管理 長鞭效應 週期時間 顧客需求預測 供應鏈管理的相關議題

計劃評核術(1/6) 計劃評核術[Abbasi and Mukattash，2001]利用作業網的方式，將整個計劃中每一個作業活動之間的相互關係，利用數學方法，精確估算出每一個作業活動所需要耗用的時間、成本、人力水準以及資源分配。

計劃評核術─網路圖 (2/6) 網路圖是由許多的節點(node)和箭頭(arc)所組成，且從網路圖中可呈現每個作業活動的前後順序與相互關係。 b c d 1 2 3 4 b a c AON AOA 作業活動表示在節點 作業活動表示在箭頭

計劃評核術─前推演算法(3/6) 假設當作業時間表示在節點，順序編號表示在箭頭(如圖所示)，其節點的最早開始時(ES)與最早完成時間(EF)計算如下： i ti ESi EFi EFj j 前推運算的網路圖

計劃評核術─後推演算法(4/6) 假設當作業時間表示在節點，順序編號表示在箭頭(如圖所示)，其最晚完成時間(LF)與最晚開始時間(LS)計算如下： i ti LFi LSi LSj j 後推運算的網路圖

計劃評核術─要徑(5/6) 寬裕時間(floating time；m)為每個節點可容許延遲的時間。 要徑(Critical Path)[Duk et al.，2002]是指在網路圖中，完成時間最長的路徑或不能容許延遲時間的節點(亦為寬裕時間為零的節點)所連成的路徑。

計劃評核術─缺點(6/6) 作業時間以明確值或服從某一種機率分配，此假設容易抹殺作業活動不同的特性。 作業時間的表達通常以過去經驗或決策者的主觀判斷來決定，所以應利用區間值或語意值較能適度表達實際的作業時間。

模糊理論─定義(1/7) 假設在論域X上給定映射μ，即 μ: U→[0,1] 論域 X 中每一個元素 x 隸屬於模糊集合 之程度以 表示，稱之為 x 隸屬於 之隸屬度。其中， 稱為模糊集合 的隸屬函數。

模糊理論─模糊隸屬度(2/7) μ x 1

三角模糊數以 表示，且 。當 時，稱 為正三角模糊數，正三角模糊數 的隸屬函數 為： 模糊理論─三角模糊數(3/7) 三角模糊數以 表示，且 。當 時，稱 為正三角模糊數，正三角模糊數 的隸屬函數 為： 1 0 l m u x 正三角模糊數 其中， 的隸屬函數

模糊理論─模糊數運算(4/7) 依據模糊數的性質及擴張原理，假設有兩個正三角模糊數 及 ，則其運算如下[Kaufmann and Gupta，1991, Klir and Yuan，1995]：

模糊理論─ 截集(5/7) 截集是將模糊數轉為明確值的方法，亦即隸屬度大於或等於 之所有元素所形成的集合[Klir and Yuan，1995]。正三角模糊數 的 截集為：

正三角模糊數 的α截集

模糊理論 ─ 模糊數大小的比較(6/7) 模糊數進行大小比較時，牽涉到的條件較為複雜，主要考慮的情形有[Chen and Hwang，1992, Nicole et al.，2002]： (1)隸屬度函數的分佈形狀 (2)排序的順序表達方式 (3)排序演算法的複雜度 考慮簡單易懂、容易分辨並且能夠合理表達二模糊數之間大小關係的方法。

模糊理論 ─ 模糊數大小的比較(7/7) 一般均值法與擴展度來比較模糊數的大小[Lee and Li，1988]。以 表示:

模糊計劃評核術(1/5) 模糊計劃評核術[Chanas and Kamburowsi，1981]以模糊數表示各項活動的作業時間，適度表達作業時間所隱含的模糊性，再利用計劃評核術的推算模式，決定關鍵作業及關鍵要徑。

模糊計劃評核術(2/5) Mon等人[1995]假設各個活動的作業時間為正模糊數，取 -截集後，作業時間的區間值，亦即為 。利用線段組合，可求取活動的作業時間為 。 在給定的 及 值下，利用計劃評核術的演算法，以決定關鍵作業及要徑。 利用成本與時間的比值，計算每項活動作業增加一個單位時間所需增加的額外趕工成本。

模糊計劃評核術(3/5) 陳惠國與張美香[1994，1996]以頂點法取代擴展定理，以計算出模糊專案完成時間與專案開始時間。在計算過程利用一般均值與擴展度法[Lee and Li，1988]，進行模糊數大小的比較。計算作業的模糊寬裕時間，作業活動要徑度，路徑的要徑度。

模糊計劃評核術(4/5) Chanas與Zielinski[2001]將每個作業活動時間分別以明確值、區間值及模糊值來表示，並分別探討作業活動間的差異。 Dubois等人[2003] 從網路圖中隨機取一條路徑組合，計算此條路徑的重要程度與每個作業活動的重要程度。藉此，計算寛裕時間的可能性，以及路徑關鍵要徑的可能性。

模糊計劃評核術(5/5) 大部份的演算法均過於複雜，且無法容易清楚定義關鍵作業及要徑的關鍵程度。 本研究以模糊數來表達供應鏈體系中各個成員的作業時間，應用模糊計劃評核術計算供應鏈體系的週期時間，提出一個有效的方法，以找出各個成員的關鍵程度及要徑的關鍵程度，並定義履行訂單的能力指標。

分析模式的構建 分析模式的概念 供應鏈體系的完成時間 關鍵成員及要徑 履行訂單能力的分析

分析模式的概念 供應鏈體系的週期時間與成本分析模式概念流程 供應鏈系統的 成員 模糊數 模糊寬裕 時間的分 析方法 模糊計劃評核 術 供應商 成本 與時 間的 權衡 分析 供應 鏈體 系的 完成 時間 供應商 S 製造商 M 配送商 P 零售商 R 前 置 作 業 時 間 關鍵成員 與關鍵要 徑 履行訂單 能力分析 方法 供應鏈系統的 成員 模糊數 模糊計劃評核 術 模糊寬裕 時間的分 析方法 提高 市場 反應 能力 調整 供應鏈體系的週期時間與成本分析模式概念流程

供應鏈體系的完成時間 假設虛擬起始節點的作業時間以 表示，虛擬結束節點的最早開始時間等於供應鏈體系完成時間(　　 )，每個成員的模糊最早開始時間如下： 當整個網路的模糊完成的時間計算完後，可利用後推法，計算每個成員的作業模糊最晚開始時間。計算方式如下：

關鍵成員及要徑(1/5) 當節點的寬裕時間為零時，此節點的開始時間往後移動時，將會影響整個專案的完成時間，則稱為「關鍵節點」。 將這些關鍵節點所串連起來的路徑，則稱為「關鍵要徑」。

關鍵成員及要徑(2/5) 根據寬裕時間的定義，第i個節點的模糊寬裕時間計算如下：

關鍵成員及要徑(3/5) 第i個節點的模糊寬裕時間為 ，其關鍵程度(Critical degree; CD)定義如下：

關鍵成員及要徑(4/5) 兩個作業的模糊寬裕時間為 如果 ，則作業1比作業2更為關鍵，是優先改善的對象。

關鍵成員及要徑(5/5) 第k 條路徑的關鍵程度計算如下： 整個供應鏈體系的關鍵程度：

履行訂單能力的分析(1/4) 假設顧客要求交貨時間(RDD)為模糊數，並以 表示。若 ，則表示顧客要求交貨的時間為明確值。假設經由模糊計劃評核術所計算的供應鏈體系作業完成時間為 ，則顧客要求交貨時間減供應鏈體系完成時間的模糊數為 。

履行訂單能力的分析(2/4) 根據模糊數 ，定義供應鏈體系履行訂單的可能性分析如下： 根據模糊數 ，定義供應鏈體系履行訂單的可能性分析如下： (1)如果 ，則表示任何情況下，網路系統均能如期完成。亦即，履行訂單的可能性為100%。 (2)如果 ，則表示在任何情況下，網路系統均無法準時完成。亦即，履行訂單的可能性為0%。

履行訂單能力的分析(3/4) 根據模糊數 ，定義供應鏈體系履行訂單的能力指標，以了解供應鏈體系反應市場能力的狀態。其分析如下： 其中， 根據模糊數 ，定義供應鏈體系履行訂單的能力指標，以了解供應鏈體系反應市場能力的狀態。其分析如下： 其中， 。 是模糊數 的隸屬函數。

履行訂單能力的分析(4/4) 1 h 模糊數 的隸屬函數

範例(1/11) 假設供應鏈系統有10個成員，分別為1個供應鏈，2個製造商，4個配送商及3個零售商。 範例的供應鏈系統網路圖 4 10 3 I 3 2 1 5 4 6 7 8 E 10 9 範例的供應鏈系統網路圖

範例─每個成員作業時間(2/11) 成員代號 先行成員 作業時間 I - （0, 0, 0） 1 （3, 4, 7） 2 （3, 3, 3） （3, 6, 9） 4 2,3 （0, 2, 4） 5 6 （1, 1, 1） 7 （0, 1, 2） 8 （0, 1, 3） 9 5,6 （1, 4, 8） 10 4,9 （1, 3, 6） E 8,10 (時間單位：週)

範例─各項作業時間(3/11) 成員代號 模糊最早開始時間 模糊最早完成時間 模糊最晚開始時間 模糊最晚完成時間 模糊寬裕時間( ) 模糊寬裕時間( ) 關鍵程度( ) I (0,0,0) 1 (3,4,7) (-22,0,22) (-15,4,25) 2 (6,7,10) (-9,7,25) (-6,10,28) (-16,3,22) 0.84 3 (6,10,16) 4 (6,12,20) (1,15,32) (5,17,32) (-15,5,26) 0.75 5 (9,13,19) (-3,13,31) 6 (7,11,17) (-4,12,30) (-20,2,24) 0.91 7 (6,8,12) (0,15,32) (2,16,32) (10,12,26) 8 (6,9,15) (-10,8,26) 0.56 9 (10,17,27) 10 (11,20,33) E

範例─關鍵程度及路徑(4/11) 供應鏈系統每條路徑的關鍵程度 關鍵程度為1的關鍵要徑 順序 每條路徑的成員 1 I-1-3-4-10-E 0.75 2 I-1-3-5-9-10-E 3 I-1-3-6-9-10-E 0.91 4 I-1-2-4-10-E 5 I-1-2-5-9-10-E 0.84 6 I-1-2-6-9-10-E 7 I-1-2-7-8-E I 3 2 1 5 4 6 7 8 E 10 9 關鍵程度為1的關鍵要徑

範例─ PDP的分析(5/11) 根據顧客要求交貨時間(RDD)與供應 鏈系統完成時間 ，計算履行訂單的比率。分別考慮顧客要求交貨時間為明確值及模糊數二種情況。

範例─RDD為明確值(6/11) 當RDD為明確值的PDP值 RDD為明確值的PDP趨勢 PDP (11,11,11) (11,20,33) (-22,- 9,0) (14,14,14) (-19,-6,3) 0.05 (19,19,19) (-14,-1,8) 0.49 (25,25,25) (-8,5,14) 0.77 (33,33,33) (0,13,22) 1 RDD為明確值的PDP趨勢

範例─RDD為模糊數(7/11) 當RDD為模糊數的PDP值 RDD為模糊值的PDP趨勢 PDP (8,10,11) (11,20,33) (-25,- 10,0) (10,15,19) (-23,-5,8) 0.16 (21,23,28) (-12,3,17) 0.69 (21,28,35) (-12,8,24) 0.80 (33,35,38) (0,15,17) 1 RDD為模糊值的PDP趨勢

範例─以RDD為供應鏈系統完成時間(8/11) 指定完成時間下各個成員的各項作業時間 成員代號 模糊最早開始時間 模糊最早完成時間 模糊最晚開始時間 模糊最晚完成時間 模糊寬裕時間( ) 關鍵程度( ) I (0,0,0) 1 (3,4,7) (-8,5,14) (-1,9,17) 0.62 2 (6,7,10) (5,12,17) (8,15,20) (-2,8,14) 0.2 3 (6,10,16) 4 (6,12,20) (15,20,24) (19,22,24) (-1,10,18) 0.09 5 (9,13,19) (11,18,23) 6 (7,11,17) (10,17,22) (-6,7,16) 0.46 7 (6,8,12) (20,23,25) (22,24,25) (10,16,19) 8 (6,9,15) (25,25,25) 9 (10,17,27) 10 (11,20,33) E

範例─RDD為供應鏈系統完成時間且為明確值(9/11) 指定完成時間下路徑的關鍵程度 順序 每條路徑的成員 1 I-1-3-4-10-E 0.09 2 I-1-3-5-9-10-E 0.62 3 I-1-3-6-9-10-E 0.46 4 I-1-2-4-10-E 5 I-1-2-5-9-10-E 0.2 6 I-1-2-6-9-10-E 7 I-1-2-7-8-E I 3 2 1 5 4 6 7 8 E 10 9 關鍵程度為0.62的關鍵要徑

範例─以顧客要求交貨時間作為完成時間(10/11) RDD=(21,28,35) 指定模糊完成時間下各個成員的各項作業時間 成員代號 模糊最早開始時間 模糊最早完成時間 模糊最晚開始時間 模糊最晚完成時間 模糊寬裕時間( ) 關鍵程度( ) I (0,0,0) 1 (3,4,7) (-12,8,24) (-5,12,27) 0.6 2 (6,7,10) (1,15,27) (4,18,30) (-6,11,24) 0.35 3 (6,10,16) 4 (6,12,20) (11,23,34) (15,25,34) (-5,13,28) 0.28 5 (9,13,19) (7,21,33) 6 (7,11,17) (6,20,32) (-10,10,26) 0.5 7 (6,8,12) (16,26,35) (18,27,35) (6,19,29) 8 (6,9,15) (21,28,35) 9 (10,17,27) 10 (11,20,33) E

範例─RDD為供應鏈系統完成時間且為模糊數(11/11) 指定模糊完成時間下路徑的關鍵程度 順序 每條路徑的成員 1 I-1-3-4-10-E 0.28 2 I-1-3-5-9-10-E 0.6 3 I-1-3-6-9-10-E 0.5 4 I-1-2-4-10-E 0.35 5 I-1-2-5-9-10-E 6 I-1-2-6-9-10-E 7 I-1-2-7-8-E I 3 2 1 5 4 6 7 8 E 1000 9 關鍵程度為0.6的關鍵要徑

模擬分析(1/6) 將TFT-LCD製程轉換為供應鏈體系的網路架構(如圖所示)。 TFT-LCD供應鏈體系的網路架構

模擬分析─成員前置作業時間與順序關係 (2/6) TFT-LCD製程中每個零組件成員作業時間

TFT-LCD製程中每個零組件成員的各項作業時間

TFT-LCD供應鏈體系中每條路徑的關鍵程度

TFT-LCD製程的關鍵要徑 液晶面板組立 電力模組組立 薄膜電晶體陣列 12 19 13 14 17 18 15 16 2 1 4 3 6 122 12 19 13 14 17 18 15 16 2 1 4 3 6 5 8 7 10 9 11 I 22 20 21 E TFT-LCD製程的關鍵要徑

模擬分析(6/6) 本研究所定義的每個成員關鍵程度，可簡易清楚表示TFT-LCD製程中，每個零組件成員的關鍵程度。在本模擬分析中，「印刷電路板焊接」成員為TFT-LCD製程中，企業在進行改善時應優先輔導對象。 本研究所定義的履行訂單能力指標，可以有效快速計算TFT-LCD履行訂單能力指標，提供企業可精準允諾顧客交貨時間。進而考慮趕工時間與成本，配合自己的需求，做為決策時的參考依據。

結論 本研究用模糊數來表示前置作業時間，可容易清楚表達前置作業時間的模糊性。 本研究以模糊寛裕時間中最可能的作業時間( )作為判斷值，可簡易的利用模糊寬裕時間轉換，清楚表示每個成員的關鍵程度及供應鏈體系的關鍵要徑。 提出一個履行訂單的交貨能力指標，提供企業可以隨時掌控製程的進行。

建議 實際開發一套基於Web平台下智慧型代理人於供應鏈體系的週期時間與成本分析系統。 模糊排序方法的改善 。 進行實證研究。

The End