基于数据仓库的供应链性能管理系统（SCPMS）研究

张利民1，潘旭伟2

(1、中国科学院软件研究所教育中心，北京，100080；2、浙江大学现代制造工程研究所，

杭州，310027)

摘要：供应链性能管理(SCPM)是连接供应链需求计划、供应计划、执行和资源管理的有效纽带，在供应链管理中占据着重要的位置。分析阐述了供应链性能管理系统(SCPMS)的要求，基于数据仓库的SCPM处理循环和基于数据仓库的SCPMS技术体系，介绍了基于数据仓库的SCPMS的应用实施方法，以及应用实践情况。

关键词：数据仓库，供应链，供应链性能管理，供应链性能管理系统

Abstract: Supply Chain Performance Management (SCPM) links demand planning, supply planning, execution and resource management of supply chain together, and is important for supply chain management. This paper analyzed and described the requirement of supply chain performance management system (SCPMS), the process cycle of SCPM based on data warehouse (DW) and the technique architecture of DW-based SCPMS. Then introduced the method of DW-based SCPMS application and the implementation in an enterprise.

Key words: data warehouse, supply chain, supply chain performance management, supply chain performance management system.

1 引言

企业与企业的竞争正在逐渐的转变为供应链与供应链间的竞争，正是如此，供应链管理成了大家关注的一个焦点。供应链管理是以部门、组织、流程以及地理分布上的物流网络集成为基础的，这种特征有别于传统的基于所有权的控制管理及层次型的纵向集成，更为强调组织之间的协调、合作和运营的管理。协同计划、预测和补货(Collaborative Planning, Forecasting and Replenishment, CPFR)正成为供应链管理的一个发展方向[1]。强调集成、合作和协同等特性的供应链管理要有效运作，一个重要方面是对供应链的整体运作性能进行监控管理，以便对市场的变化及时作出反应。供应链性能管理(Supply Chain Performance Management, SCPM)不同于单个企业内部的性能管理，它需要集成供应链各个节点企业的运行情况并进行监控管理。SCPM是连接供应链需求计划、供应计划、执行和资源的有效纽带，在供应链管理中占据着重要的位置。数据仓库具有面向主题、集成等特性，已经在金融、电信等领域得到了比较广泛的应用，其技术体系和应用方法已经比较成熟。本文对基于数据仓库的供应链性能管理系统(Supply Chain Performance Management System, SCPMS)进行研究，首先对SCPM的含义进行说明并提出了SCPMS的要求，然后介绍数据仓库的基本特性并说明基于数据仓库建立SCPMS是可行，接下来分析了基于数据仓库的SCPM处理循环，提出了相应的SCPMS技术体系结构，最后阐述了应用基于数据仓库的SCPMS的实施方法并介绍了在某企业的应用实践。

2 供应链性能管理与系统要求

供应链性能管理通过对基于例外的供应链需求计划、供应计划、资源和执行的有效监管、

*基金项目：国家自然科学基金资助项目（70171032），国家863计划项目（2002AA414310，2002AA414510） 作者简介：张利民

提示/通知、控制和度量，使供应链业务运作过程中的潜在问题得以及早发现、确定并快速解决。SCPM是连接供应链需求计划、供应计划、执

供应链资

行和资源的有效纽带(见图1)，它采取一种集成的方法实现源管理和监控供应链整体战略，把业务管理方法、绩效考核标准、供应供应

链需链供过程和系统结合起来实现对供应链业务性能的管理。这里

求计应计

的业务管理方法包括平衡计分卡(Balance Scorecards,

划划

BSC)、价值链管理(Value Chain Management, VAC)和基供应链

执行于活动的管理(Activity Based Management, ABM)等，而

绩效考核标准是在这些业务管理方法中使用的具体度量指图1 性能管理在供应链位置标，过程则是指供应链用于实现和监控供应链性能的程序

等过程。系统是将这些技术、绩效考核标准、过程结合到供应链范围的管理系统的技术解决方案。

为实现对供应链整体性能的监控管理，供应链性能管理系统应该具备如下一些特点： (1) 集成性：SCPMS应该对平衡供应链计分卡(Balanced Supply Chain Management Scorecards, BSC-SC)[2]的四个评价角度：客户导向、财务价值、内部流程、未来发展性进行集成，同时要实现对供应链所有节点企业的集成。

(2) 关注例外：SCPMS提供对财务和非财务等关键数据的分析，关注不在预先计划中的例外事件，及早并自动向供应链各个节点发送例外讯息，使其得以尽快解决。

(3) 数据信息化和处理自动化：SCPMS要汇总来自供应链各个环节的大量数据并转换为用户易于理解的信息，这些过程处理要实现自动化。

(4) 为所有用户提供信息访问：SCPMS应该是基于Web的，使用户在许可的权限内随时随地的访问所需信息，如关键性能指标、预测结果等。

(5) 提供深入分析能力：SCPMS应该提供强大的数据分析能力，如趋势分析、排序、图表、例外报表等，并实现基于不同层次的分析，引导用户在汇总和明细层次进行分析。

(6) 多维性：多维性表示了数字信息是从那些角度被分类和查看的。多维性使用户可以从任意角度，如产品、时间等，来查看信息。

3

3.1

基于数据仓库的SCPMS

数据仓库的有关概念

数据仓库是面向主题的、集成的、不可更新的(稳定性)、随时间不断变化（不同时间）的数据集合，用以支持经营管理中的决策制定过程[3]。这里的面向主题是指在一个较高层次上将数据归类的标准，每一主题对应一个分析领域；集成特性是指对来自各个数据源的数据根据分析的主题进行集成加工处理。基于数据仓库的主要应用之一是联机分析处理(On-line Analysis Processing, OLAP)。

OLAP是使分析人员、管理人员或执行人员能够从多角度对信息进行快速、一致、交互地存取，从而获得对数据的更深入了解。OLAP满足用户在多维环境下特定的查询，它的核心概念是“维(dimension)”。“维”是人们观察客观世界的角度，一般包含着层次关系。通过把一个实体的多项重要的属性定义为多个维，使用户能对不同维上的数据进行比较。OLAP的基本多维分析操作有钻取（roll up和drill down）、切片（slice）和切块（dice）、以及旋转（pivot）等。钻取是改变维的层次，变换分析的粒度。它包括向上钻取（roll up）和向下钻取（drill down）；切片和切块是在一部分维上选定值后，关心度量数据在剩余维上的分布。如果剩余的维只有两个，则是切片；如果有三个，则是切块。旋转是变换维的方向，即在表格中重新安排维的放置（例如行列互换）。

随着Internet等技术和基于数据仓库的应用不断深入，目前基于数据仓库的应用一般

可以支持Web架构，并且提供越来越多的应用，如数据挖掘、平衡计分卡、事件管理等。正是数据仓库以及基于数据仓库之上的应用的诸多特性与SCPMS要求的一致性，我们构建基于数据的SCPMS。下面将对基于数据仓库的SCPM的处理循环和SCPMS技术体系进行介绍。 3.2

基于数据仓库的SCPM处理循环

供应链的性能管理，需要对来自各种节点企业的应用系统的数据进行紧密集成，在集成的基础上实现各种分析应用，基于数据仓库的SCPM处理循环见图2。首先经过数据的集成加工处理把来自各个节点企业应用系统的相关数据迁移到为实现SCPM集成一致的数据仓库中，为后续的分析提供统一数据源，保证结果的一致性。节点企业数据集成集成一致的主题数应用系统加工处理数据(仓)库为加快用户对基于数据仓库上应据集合数据仓库用的访问速度，根据SCPM的各

个不同分析主题，如客户主题、

供应链业务供应链例外业务警示基于数据仓财务主题等，建立分析主题数据处理规则库的应用供应链业务处理建议集合。在主题数据集合的基础上

可操作的业务自动处理构建具体的数据分析应用，如应用分析OLAP，这样形成对用户可操作

图2 基于数据仓库的SCPM处理循环的应用分析(如图表、排序等)，

结合供应链的业务处理规则，就

可以提供对供应链性能管理有意义的信息，如供应链例外警示、业务处理建议(产品价格调整、需求计划调整等)等，业务人员在获取这些信息后进入原来的业务系统进行相关的处理，或系统直接与原来的应用系统进行关联处理业务。通过这样不断的循环，系统连续及时的对供应链性能进行监控，使供应链的业务处理在可控范围内，并不断提升供应链的性能(如提高客户服务水平、降低库存等)。

通过这样的一个处理循环，供应链节点用户可以在业务处理规则的支持下，方便的使用各种应用分析，根据提供的信息作出各种决策，有效支持供应链的业务运作。 3.3

基于数据仓库的SCPMS技术框架

从技术角度来看，基于数据仓库的SCPMS的框架见图3。要实现对供应链整体性能的监控管理，需要对来自供应链各节点企业的

E-mailWirelessWebDesktop相关数据进行集成。首先根据供应链性能管理的需要从各个节点企业的业务系统中提取出相

用户统一访问入口应数据，这些数据以某种中间格式(如XML)

元分析处理应用服务器进入数据集成平台，在数据集成平台对这些数数数据分析处理平台据据进行转化集成处理加载到为SCPM而建立

管的统一集成的数据(仓)库中。在数据(仓)库的统一集成的数据(仓)库理基础上，数据分析处理平台针对SCPM进行各

数据集成处理平台种分析处理，形成可供用户操作的分析。在技

术上，通过应用服务器支持供应链节点企业更供应链性能管理所需数据多的用户可以使用这些分析，而用户则是采用

各种方式(无线、Web、桌面应用等)从统一访

供应链节点企业业务系统问入口(Portal) 登录访问和进行各种分析。当

图3 基于数据仓库的SCPMS框架然在整个处理过程中要贯穿元数据的管理。随

着数据仓库以及基于数据仓库之上的各种分析应用(OLAP, 数据挖掘等)不断成熟和完善，

构建这样的一个技术框架日渐容易。可以基于单一的供应商，也可以集成各个供应商的产品，甚至可以进行自主的开发部分应用。

4

4.1

应用实施方法与实践

应用实施方法

要使基于数据仓库的SCPMS得到有效的应用，必须采用正确的方法和流程来实施应用。图4是我们在实践中总结出的一个主要流程：

1) 确定供应链总体计划和目标：采用平衡计分卡、价值链管理等方法，确定供应链在财务、客户、供应链运作效率和未来发展方向等几个方面的目标和计划以及供应链各个节点企业的具体目标和计

确定供应链总体计划和目标划。 1.确定数据来源2) 确定主要控制事件2.建立数据分析系统确定主要控制事件/状态(包括集成源数据到和状态：根据上述的目标和

计划，采用基于活动的管理建立监控主控事件/状态的KPI数据仓库以及基于数据仓库建立分析模型) 等方法确定在供应链的业务

3.按业务要求调度运实时监控所有KPI值运作中主要关注和监控的事

行分析系统件和状态(在此称为主控事4.分析和监控KPI值根据KPI值采取行动件/状态)。

图4 供应链性能监控管理的应用实施方法3) 建立监控主控事件

/状态的KPI：为对主控事件

和状态进行监控，需要有一系列的度量指标，如对库存状况进行监控的库存周转天数等以及这些指标的许可范围。

4) 实时监控所有KPI值：根据供应链实际运作的情况实时对这些KPI进行监控。当然在此之前得先建立监控这些KPI的分析系统，其建立的主要步骤在图4的阴影框进行了简要说明。

5) 根据KPI值采取行动：如果监测到的KPI值在许可范围内，则按原来的计划进行供应链业务活动，如果其KPI值超出了许可范围，说明出现了例外情况，及时查找出现例外的原因，追根溯源，达到“事中控制”之目的。 4.2

应用实践

采用4.1中的实施应用方法，我们成功的在国内某大型服装企业实施了基于数据仓库的供应链性能管理系统。该服装公司经过二十多年的发展，从服装制造向其上下游发展，一方面在全国建立强大的分销网络，另一方面又向上游的面料生产挺进，构成了服装的整个供应链。近年来，随着竞争的加剧，该企业面临高库存和低客户满足率的矛盾，企业的一个重要目标就是解决这对矛盾从而增强企业竞争力。下面以降低库存这一子主题简要阐述上述的方法的实践情况：

1) 确定供应链的目标和计划：降低库存，特别是成品库存； 2) 确定主要控制事件/状态：对总部，各个分销中心和销售网点的库存状态进行监控； 3) 建立主控事件/状态的KPI：通过“库存周转天数”的指标来监控库存状态并确定其范围，如销售网点的库存周转天数要在30到120之间；

4) 确定计算销售网点、分销中心、总部库存周转天数的数据来源：这些数据分别来自于运行的POS系统、DRP系统和总部销售管理系统；

5) 进行库存状态监控主题的数据仓库设计，并通过ETL工具把这些源数据迁移到数据仓库中；

6) 通过BI工具建立针对库存状态监控的多维数据分析模型，并把分析结果发布到Web上，以使各级用户可以通过统一入口访问结果，同时每天调度更新分析结果；

7) 各级业务用户每天监控所有产品在各个点上的库存周转天数情况，对超出指定上限的产品进行及时处理，如进行促销降价、网点/区域调拨等处理活动。

图5是该系统对自营专卖销售网点的库存周转分析情况，对不在许可范围的库存周转天数采用不同的颜色及时的提醒用图5 库存周转天数监控实例 户发现例外，以便处

理。目前，基于数据仓库的供应链性能管理系统已经在该企业的生产、分销和销售网点的供应链多层节点成功实施并应用，对供应链的性能监控取得了良好的效果。

5 结论

本文对基于数据仓库的供应链性能管理系统进行研究，首先对SCPM的含义进行说明并提出了SCPMS的要求，然后介绍数据仓库的基本特性说明基于数据仓库建立SCPMS是可行，接下来分析了基于数据仓库的SCPMS处理循环，提出了相应的技术体系结构，最后提出了应用基于数据仓库的SCPMS的实施方法并说明了在某个企业的应用实践。基于数据仓库的SCPMS能较好的实现对供应链性能的管理，对提高供应链运作效率和效果具有重要作用。但是目前数据仓库在实时处理方面的技术还不够成熟，随着实时数据仓库[4]技术的迅速发展，有望在这方面能很快有新的进展。

参考文献：

[1] VICS Association. Voluntary Guidelines V 2.0 June 2002[EB/OL]. http://www.cpfr.com. 2003-12-5. [2]马士华，李华焰，林勇. 平衡记分法在供应链绩效评价中的应用研究[J]. 工业工程与管理, 2002(4):5~9.

[3] W. H. Inmon. Building the Data Warehouse (Third Edition)[M]. John Wiley & Sons. 2002.

[4] Michael Haisten. Real-Time Data Warehouse: The Next Stage in Data Warehouse Evolution [EB/OL]. DM Review Online (http://www.dmreview.com/), 1999(6). 2002-8-12.