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　　本案例由Andy Roff和Larry Blair提供，他們的研究獲得了作者提供的模型的幫助。Andy和Larry都是汽車零配件的經(jīng)理，且他們都各自擁有并管理數(shù)家店面。他們每人都有30多年的經(jīng)驗，并且他們在為供應(yīng)商和分銷商提供互惠互利的信息系統(tǒng)方面頗有心得。他們的聯(lián)系方式是：larblair@aol.com。

　　汽車零件市場的背景與歷史

　　在一個世紀(jì)前，自從有了不用馬拉的車以后，汽車零件市場(AAM)就產(chǎn)生了。這種情況之所以發(fā)生，可能是由于曾經(jīng)習(xí)慣于駕駛馬車的人粗魯?shù)厥褂秒x合器。因此，當(dāng)人們需要更換第一枚螺絲釘時，AAM就產(chǎn)生了。隨著汽車制造商的增加，汽車零件生產(chǎn)商也開始增加(其中一些生產(chǎn)商是由汽車制造商委托的)，他們生產(chǎn)各種規(guī)格、各種品質(zhì)和耐久度的零件。在撰寫本案例分析時，世界AAM的銷售額大約8000億美元，預(yù)期年增長率是3%。

　　由于有如此眾多的零件和供應(yīng)商，所以我們需要把它們匯編成目錄。20世紀(jì)60年代單片縮影膠片的運用是一項重大的突破，它幾乎被專門用于汽車的售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。對于汽車修理技師來說，準(zhǔn)電子數(shù)據(jù)庫為零件銷售和汽車修理的過程提高了效率。然而，由于AAM具有很高的競爭度，故而使用大量造價高昂的圖片庫逐漸變得不可行。

　　20世紀(jì)80年代，隨著個人電腦的普及，它們自然而然地成為了編制電子目錄的工具。此時的一個重大困難是，不同的系統(tǒng)有不同的數(shù)據(jù)格式，而如果將這些不同的格式打印出來，將會是代價高昂的。同樣，當(dāng)供應(yīng)商們各自需要零件裝配平臺時，他們都會各自設(shè)計并安裝電子目錄。更糟糕的是，這些平臺與20世紀(jì)70年代引進(jìn)的銷售終端系統(tǒng)(PoS)不相互兼容。

　　從概念和技術(shù)上講，這個需求缺口都極其巨大。歐洲人的首次嘗試將精力集中于提供獨立的終端，這些終端以“書柜”格式從多個供應(yīng)商那里調(diào)配零件，汽車可以獲取由供應(yīng)商和代理商提供的信息。這套系統(tǒng)起源于荷蘭，并于20世紀(jì)90年代在英國獲得經(jīng)營許可。

　　雖然這套系統(tǒng)最終失敗了，但它卻使生產(chǎn)商和供應(yīng)商將精力集中于提供電子數(shù)據(jù)而非打印的數(shù)據(jù)。這種轉(zhuǎn)變趨勢被全國零件分銷鏈的雄心壯志所加強，他們提供電子目錄，并且要求PoS系統(tǒng)將電子目錄引入到每一個終端。生產(chǎn)商和供應(yīng)商的行為增加了對電子數(shù)據(jù)的要求。

　　在美國，全國PoS供應(yīng)商決定于1984年進(jìn)行大規(guī)模投資，這使得美國于1985年擁有了專門的、兼容的電子目錄。歐洲的電子目錄于5年之后開發(fā)成功。

　　所以制造商在主要的門面都設(shè)置了第三方電子目錄系統(tǒng)。他們被迫減少了對數(shù)據(jù)的使用權(quán)、減少了對提交給市場數(shù)據(jù)的時間和精確的可控制，并且他們不得不為不同國家的供應(yīng)鏈和第三方供應(yīng)商提供不同版本的電子目錄。在某些情況下，他們甚至要為系統(tǒng)的配置和展示負(fù)責(zé)。

　　全行業(yè)所面臨的問題

　　家家都有本難念的經(jīng)。鑒于現(xiàn)在的數(shù)據(jù)變得越來越通用并且要符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(在美國，可以獲得行業(yè)贊助商的列表)，數(shù)據(jù)正變得越來越兼容并且傳到市場的速度更快。既然科技越來越先進(jìn)，那么零件的圖片和注釋、汽車的位置、注意事項以及其他關(guān)鍵信息就有必要被添加到目錄中。這些改進(jìn)可以增加購買經(jīng)驗并且使制造商可以區(qū)分他們的產(chǎn)品。

　　此外，制造商生產(chǎn)的產(chǎn)品將會被精確地鏈接到汽車的列表，而該列表又會被鏈接到國家的統(tǒng)計資料?，F(xiàn)在，對于汽車的生產(chǎn)和銷售，我們可以引入風(fēng)險分析、模擬、預(yù)測、最優(yōu)化以及實物期權(quán)模型。當(dāng)把制造和搜索零件的各種可能影響納入考慮范圍時，我們就可以看到傳統(tǒng)決策方法的脆弱之處和漏洞。

　　分析的復(fù)雜性

　　此案例研究的例子是基于Casky汽車公司，這是一家理論上私有的公司，它為汽車行業(yè)的原裝設(shè)備制造商(OEM)設(shè)計和生產(chǎn)汽車配件。Casky擅長于生產(chǎn)回路電器，這通常被稱為交流發(fā)電機(jī)啟動器。該公司與福特和通用汽車(GM)有著密切的聯(lián)系，并且這些公司為Casky在北美和歐洲開展業(yè)務(wù)提供了基礎(chǔ)。作為世界上兩個最大的汽車制造商的開發(fā)合作伙伴，Casky運用它在工程技術(shù)方面的優(yōu)勢為兩家制造商提供世界上最受青睞的車型啟動器。Casky與這兩家公司的合作關(guān)系使得它拿到了一些新車型的訂單，這些車型的燃油效率得到了最大程度的提高。這些車型對啟動器提出了更高的要求，因此也相應(yīng)增加了成本和復(fù)雜性。Casky于2005年贏得了為GM生產(chǎn)Phalynx小型貨車啟動器的合同。GM要求這些啟動器在組裝過程中被安裝在汽車上。然而，Casky也贏得了為啟動器提供售后服務(wù)的合同?？紤]到經(jīng)濟(jì)價值和就業(yè)率，汽車行業(yè)在這些國家是最大的產(chǎn)業(yè)。當(dāng)然，北美和歐洲在世界上擁有最多的汽車數(shù)量，并且它們在人均擁有的汽車數(shù)量上也是最多的。

　　Phalanx在第一年的銷售量預(yù)計將達(dá)到100000臺，第二年將上升至150000臺，第三年將被消減為100000臺。對類似車型的預(yù)計銷售量的誤差在5%之內(nèi)。該車型將在歐洲大陸生產(chǎn)，并在北美和歐洲銷售。最終，該車型的數(shù)量將在北美和歐洲產(chǎn)生差異，分別占45%和55%。不同的供貨商每年都將提供汽車數(shù)量的統(tǒng)計資料。全新車型的營銷壽命為4年，銷售量將會從150000臺穩(wěn)步下降到第5年的75000臺，這正好趕在另一種新車型上市之前。因此該車型的數(shù)量總計將達(dá)到575000臺，其中年報廢率為2%(這包括保險的全額賠付和從經(jīng)濟(jì)角度看不應(yīng)該再維修的)。一共有兩種汽油機(jī)型和一種柴油機(jī)型，這三種引擎的預(yù)期需求量相同，它們將被運用于原始和翻新車型上，但不會被運用于所有的新車型上。

　　Casky被選為三種引擎啟動器的供應(yīng)商。其只提供全新的(而非維修過的)產(chǎn)品給GM和AAM。每一款啟動器都是不同的，它們具有獨特的設(shè)計，并且具有不同的磨損特征(報廢前行駛的最小里程數(shù)MTBF)，較小的汽油引擎是100000英里，較大的汽油引擎是85000英里，柴油引擎是100000英里。年預(yù)期平均里程如下：較小的汽油引擎為12000英里，較大的汽油引擎和柴油引擎為15000英里。在歐洲大陸，保修期為2年;在英國、愛爾蘭和北美為3年。

　　由于GM擁有足夠的股票，因此其要求一周內(nèi)的安裝成功率達(dá)到100%。失敗概率(即在達(dá)到MTBF之前的維修要求)為1:10000。GM的零售業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)在歐洲有250個門面，在北美有150個門面，在新車型下線之前，每個門面都要至少擁有兩種以上的車型。Casky有3個歐洲的和2個北美的分銷點，它們服務(wù)于GM的零售網(wǎng)絡(luò)，并且對AAM實行獨立銷售和連鎖零售。GM的空缺額最少，全國性的連鎖店是20%，獨立經(jīng)銷店是25%。

　　Caskey期望為GM提供90%的售后服務(wù)量(保修范圍之外)，并且期望在第四年與其他的生產(chǎn)商競爭，第五年向新的調(diào)節(jié)裝置進(jìn)軍。歐洲的生產(chǎn)商在北美擁有分銷網(wǎng)絡(luò)，這種分銷網(wǎng)絡(luò)改裝的啟動器，同樣適用于另外一種車型(此車型具有相似的擁有率和引擎)。生產(chǎn)商期望新車型在最開始就能夠獲得10%的市場份額，年增長率為2%(復(fù)式增長率)，額外的車型增長率為50%，這款車型被兩款汽車配件的原始設(shè)備的兩個制造商(VPMs)之一。兩款重置設(shè)備在北美銷售，三款在歐洲銷售，每一款的期望市場份額為5%并且只對AAM進(jìn)行分銷。重置設(shè)備的服務(wù)能力直接與收益相關(guān)(期限總共為5年，在第一年的運作中，GM為100%，在隨后的年份中隨著新的VPM的衰退而逐步下降)。重置設(shè)備的MTBF只占全新設(shè)備的66%。

　　運用風(fēng)險分析、模擬、預(yù)測以及最優(yōu)化的分析框架

　　理解問題并解決問題并不是一項容易的任務(wù)，這需要熟練運用Risk Simulator®的Monte Carlo模擬、預(yù)測以及最優(yōu)化。圖1.1顯示的是汽車需求量的模型，其基于以前所列出的假設(shè)。最大值、最小值以及價值變化范圍都已列出。圖1.2顯示的是每一個周期的需求量的模擬結(jié)果。歐洲和美國的每個季度都有模擬結(jié)果，這正好與每年的值(100、150、100、150、75000)分別對應(yīng)。

　　圖1.1 汽車需求量預(yù)測

　　圖1.2 汽車需求量預(yù)測的蒙特卡羅仿真

　　圖1.3顯示的是其他的限制條件和要求的模型，這些額外的因素諸如汽車的每個部分的報廢率、磨損率以及平均每年行駛的里程數(shù)。我們應(yīng)該注意，在圖1.1和1.3中突出的單元格是對限制條件的模擬，其中每一個值都是在模型中進(jìn)行了數(shù)千次迭代的結(jié)果。下一步，基于這些需求量的不確定性，我們要運用最優(yōu)化模型(圖1.4)。在這個模型中，決策變量是生產(chǎn)的質(zhì)量(即給定基于不確定性的預(yù)期需求量，我們要找出最優(yōu)化的生產(chǎn)質(zhì)量)。在本模型中，我們考慮了每單位的價格、報廢率以及每年的平均行駛里程。此分析提供了最優(yōu)的生產(chǎn)質(zhì)量，所以總的凈利潤可以得到最大化，這樣就可以免去因為過多或者過少持有存貨而帶來的額外成本。

　　圖1.3 額外的要求

　　圖1.4 最優(yōu)化模型

　　例如：假設(shè)我們多持有一個單位的成本是$1.00，少持有一個單位的銷售額的損失是$1.20。另外，6個月內(nèi)，存貨的最小持有量是800，全球的最小銷售量是400。最后，每年的生產(chǎn)量不能超過預(yù)期生產(chǎn)量的1.5倍，這樣就可以保持市場的平穩(wěn)。Monte Carlo模擬和預(yù)測方法同樣被運用于動態(tài)最優(yōu)化。生產(chǎn)商生產(chǎn)配件的真實質(zhì)量可以使凈利潤達(dá)到最大化、最小化額外的損失，并且它們總是受到生產(chǎn)商生產(chǎn)的零件的最大值和最小值的影響(圖1.4、圖1.5)。如圖所知，最優(yōu)的方法是，在開始引入Phalanx時，生產(chǎn)較小的數(shù)量;漸漸地，當(dāng)車齡增大時，增加配件的數(shù)量。數(shù)量的高峰出現(xiàn)在第七年到第十年之間，此時保修到期并且各部件最為緊缺，隨后數(shù)量逐漸下降(此時汽車將退役、被出售或被棄置)。

　　圖1.5 最優(yōu)產(chǎn)量和生產(chǎn)約束

　　運用這些高級的分析方法，我們可以預(yù)測最優(yōu)的產(chǎn)量、具體部件的生命周期(基于歷史數(shù)據(jù)并且在最優(yōu)化模型中對潛在結(jié)果和進(jìn)行數(shù)千次的模擬)。事實上我們可以更進(jìn)一步，在完成了最優(yōu)化分析后，我們可以重復(fù)模擬并且可以獲得某個部分的凈收入的概率分布(圖1.6~圖1.8)。

　　圖1.6顯示的是具體配件在生命周期中的凈利潤，置信區(qū)間為90%、分布在$15.64和$18.87(百萬)之間。我們可以斷定，如果制造當(dāng)前的配件，那么當(dāng)前配件的凈利潤超過其他業(yè)務(wù)的收入的可能性是91.20%。

　　相比起來，如果沒有運用最優(yōu)化、對風(fēng)險進(jìn)行模擬，那么將會得到一組次優(yōu)的結(jié)果。例如：假設(shè)生產(chǎn)預(yù)測值的平均值(基于每個周期所要求的最大、最小生產(chǎn)量)，則總的凈利潤將是$13.43(百萬);如果生產(chǎn)要求產(chǎn)量的最小值，那么總的凈利潤將是.71(百萬)。因此，鑒于數(shù)值的波動很大，運行最優(yōu)化后就可以保證，基于不確定性和風(fēng)險的最大化的凈利潤$17.54(百萬)。

　　我們可以將以上的討論總結(jié)如下：Monte Carlo模擬、預(yù)測以及最優(yōu)化在判斷風(fēng)險成分、定價的不確定性以及需求量方面起著至關(guān)重要的作用。此外，這種分析可以給出量化的結(jié)果，從而為生產(chǎn)商的生產(chǎn)提供指導(dǎo)。所以，借助于風(fēng)險分析，決策者不僅可以決定生產(chǎn)什么而且可以決定生產(chǎn)多少;而且在生產(chǎn)以后還可以決定最優(yōu)的銷售價格，從而可以最大化利潤并且最小化損失和風(fēng)險。