今天，人們會在線下商店看到琳瑯滿目的商品；當打開購物軟件時，平臺會給出個性化的推薦展示。從采購、生產(chǎn)、運輸?shù)戒N售、定價、促銷，每一步都經(jīng)過精心設計。這些看似簡單的商業(yè)行為背后，實際上有大量的建模分析和優(yōu)化支撐。
近年來，管理科學與工程領域的學者正在越來越多地運用數(shù)據(jù)驅(qū)動和優(yōu)化的理論與方法輔助企業(yè)的管理決策，圍繞企業(yè)如何有效匹配供給和需求這個關鍵問題，發(fā)展出一系列供應鏈管理和運營管理理論。上海交通大學安泰經(jīng)濟與管理學院教授鄭歡就是其中之一。
多年來，鄭歡帶領科研團隊，依托管理學、運籌學、計算科學等形成的交叉學科知識體系，在管理科學理論框架下開展研究。
2023年，鄭歡獲得國家杰出青年科學基金項目（以下簡稱杰青項目）資助。“杰青項目是對我之前工作的總結(jié)與肯定，也為我接下來幾年的研究工作提供了充分的支持。”接受《中國科學報》采訪時，她表示，“未來幾年執(zhí)行杰青項目期間，我在科研上會更加努力，不斷推動供應鏈管理的發(fā)展，力爭用基礎研究成果幫助企業(yè)提高實際運營效率。”
鄭歡 受訪者供圖
“當打之年”獲資助
自2007年博士畢業(yè)至今，鄭歡一直從事供應鏈與運營管理方面的研究。多年來，她帶領團隊在相關領域的高水平期刊上發(fā)表了多篇關于供應鏈柔性管理和資源有效配置的論文。這些成果不斷增強著她在科研道路上繼續(xù)前行的信心。
“當時，我感到自己進入了職業(yè)生涯的‘成熟早期’階段，既積累了一定的經(jīng)驗，又將展現(xiàn)持續(xù)的創(chuàng)造力。”鄭歡說。
于是，就在科研生涯的“當打之年”，鄭歡開始認真考慮申請杰青項目。當鄭歡向?qū)W院的資深教授咨詢時，他們告訴她，申請過程可能會面臨激烈的競爭。不過，了解鄭歡的同事和朋友紛紛鼓勵她大膽嘗試。
就這樣，鄭歡在2022年底投入杰青項目的申請。對于可能的失敗，她做好了坦然面對的準備。“我們領域有很多非常優(yōu)秀的學者，杰青項目的競爭非常激烈。如果第一次申請沒有成功，按當時45歲的年齡限制，我還有機會再來。”鄭歡表示。
鄭歡認為申請書的撰寫是一個自我總結(jié)和未來規(guī)劃的過程，有助于清晰地整理研究思路和發(fā)展方向。“申請者需要系統(tǒng)地厘清自己的研究脈絡和貢獻，這與我們平時寫論文從一個具體的管理場景出發(fā)分析某一個‘點’上的問題有所不同。”她強調(diào)。
結(jié)果超乎鄭歡的想象。2023年夏天，她旗開得勝，獲得了杰青項目的資助。
作為一位女性科研人員，更令鄭歡感到欣慰的是，當年，國家自然科學基金委員會宣布，從2024年起，女性科研人員申請杰青項目的年齡限制由45周歲放寬到48周歲。
“女性在科研生涯中往往面臨家庭責任和個人職業(yè)發(fā)展的平衡問題，特別是孩子很小的時候，更加需要媽媽的照顧，這的確會對科研工作有一些影響。”對此，鄭歡深有體會。在她看來，這一新舉措考慮了女性科研人員在養(yǎng)育子女期間的職業(yè)發(fā)展，以便讓她們在子女稍大一些、家庭負擔減輕后，有更多時間和精力投入科研工作。
管理科學研究應“頂天立地”
鄭歡的杰青項目題目為《運營系統(tǒng)設計與優(yōu)化》。“管理科學基礎研究既要具有理論高度，又要解決實際問題，即所謂‘頂天立地’。”她表示，“也就是說，我們不僅要為企業(yè)提供服務，還需要有理論基礎指導實踐。”
多年來，他們研究的問題始終從企業(yè)管理實踐的真正需求中來。“根據(jù)我們的觀察，企業(yè)管理實踐具有多樣化的特點，受企業(yè)內(nèi)部和外部各種因素的影響。”鄭歡解釋說，“這就需要我們基礎研究者從紛繁的細節(jié)中提煉出實質(zhì)的運行規(guī)律，構(gòu)建模型，驗證模型，提出更加有效、科學、具有一定通用性的管理方案。”
因此，在他們的研究中，大量的數(shù)理工具是必不可少的，這些工具為后續(xù)的模型和理論發(fā)展奠定了基礎。
例如，企業(yè)運營管理面臨的核心挑戰(zhàn)是供需匹配問題。消費者所購買的產(chǎn)品，都是通過供應鏈（采購、生產(chǎn)、運輸?shù)龋┥细骷移髽I(yè)的協(xié)同合作，最終到達消費者手中。
“在日益復雜多變的外部環(huán)境中，消費者的需求呈現(xiàn)出多變性、波動性，而企業(yè)供給資源具有固定性、遲滯性的特征，難以及時有效地應對需求變化。”鄭歡說。
如何采用科學的工具和方法，用最小的成本及時合理地調(diào)配資源，從而實現(xiàn)最大程度的供需匹配，就成為運營管理的關鍵問題。
為此，他們立足一系列先進的數(shù)理工具，致力于幫助企業(yè)設計出具有快速反應能力的運營系統(tǒng)和流程，以及高效應對復雜時變需求的運營算法。
為供應鏈增加“柔性”
鄭歡主要關注的一個管理問題是如何增加供給靈活性，幫助供給側(cè)提高效率。她解釋說，供給往往表現(xiàn)出“剛性”的特征。
例如，一個年產(chǎn)100萬輛汽車的工廠一旦建成，其長期產(chǎn)能一般在10年內(nèi)較為固定。一旦市場需求突然增加，便會出現(xiàn)供不應求的問題。而如果將產(chǎn)能擴大到200萬輛，往往需要好幾年的改造和大量的固定資產(chǎn)投資，這意味著產(chǎn)能的調(diào)整速度遠低于需求的變化速度。
為解決這一問題，鄭歡將研究集中在如何為“剛性”系統(tǒng)引入“柔性”。“打個比方，現(xiàn)在的汽車制造商往往配置了多條生產(chǎn)線，并生產(chǎn)多種型號的汽車。如果一條生產(chǎn)線只能生產(chǎn)一種型號，那么當某些型號的需求增加而另一些型號的需求減少時，就會面臨供需不平衡的問題。采用‘柔性’制造理念，讓一條生產(chǎn)線可以生產(chǎn)多種產(chǎn)品，就可以靈活分配生產(chǎn)線的產(chǎn)能，更好滿足需求。”鄭歡解釋說。
具體而言，當一家制造商的多個工廠要生產(chǎn)多種產(chǎn)品時，最簡單的生產(chǎn)計劃是讓所有工廠都能生產(chǎn)所有產(chǎn)品，具有完全“柔性”，但這會增加成本和管理難度。
早在1995年，美國麻省理工學院教授史蒂夫·格雷夫斯（Steve Graves）就在和汽車生產(chǎn)商的合作中有了一個重要發(fā)現(xiàn)。數(shù)值計算結(jié)果顯示，如果每個工廠只生產(chǎn)兩種產(chǎn)品，以一種“首尾相連”的長鏈結(jié)構(gòu)，可以達到接近完全“柔性”的效果。
但是，如何在理論上定量刻畫長鏈結(jié)構(gòu)的最優(yōu)性，卻一直沒有取得突破。在計算數(shù)學中，這被界定為“NP-hard”問題，意味著其計算極具復雜性。
為此，鄭歡與合作者率先給出了證明長鏈結(jié)構(gòu)績效的理論刻畫，即當系統(tǒng)有足夠多的供給點和需求點時，長鏈和完全“柔性”的績效差距可以忽略不計。同時，他們進一步把“柔性”設計的思想應用于零售和服務行業(yè)等各種復雜場景。
在未來的杰青項目執(zhí)行期間，鄭歡計劃進一步拓展“柔性”設計的范疇和應用領域。比如，如何利用“柔性”的靈活性特征，設計更具韌性的供應鏈，以及在實時數(shù)據(jù)驅(qū)動決策環(huán)境下表現(xiàn)良好的“柔性”供應鏈體系。
在效率目標之外，鄭歡也在研究計劃中考慮設計兼顧效率和公平等社會福利目標的運營方案，拓展運營管理工具的應用范疇。
這些研究內(nèi)容將在后續(xù)杰青項目執(zhí)行期間進一步深入展開。鄭歡和團隊成員都期待，基礎研究成果能夠應用于企業(yè)，推動供應鏈管理的發(fā)展，為“面向社會經(jīng)濟主戰(zhàn)場”作出貢獻。
靜下心來做科研
獲得杰青項目資助后，鄭歡更加堅定了“靜下心來做科研”的想法。“科研上將會付出更多努力，同時也希望能夠培養(yǎng)出更多學術人才。”她說。
鄭歡看到，如今科研界競爭越發(fā)激烈，無論處于職業(yè)生涯哪一個階段的學者，都能感受到競爭帶來的壓力。“和我過去一樣，年輕人正在經(jīng)歷一場激烈的選拔賽。”鄭歡表示，“他們的焦慮和壓力，我感同身受。”
關于如何緩解這樣的壓力，鄭歡認為，從另一個角度看，科研其實是一條漫漫長路，她也曾“剛畢業(yè)時申請幾次才拿到國家自然科學基金，經(jīng)過多年努力才逐漸進步”。
鄭歡強調(diào)，面對各種考核和短期目標的壓力，青年科研人員專注于學界認為有價值的研究，堅持做一些長期工作，一定會取得不錯的成果。
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