隨機性需求震盪下之產能擴充策略-崇越論文大賞.PDFVIP

2011 TOPCO 崇越論文大賞 論文題目 隨機性需求震盪下之產能擴充策略 報名編號： F0025 摘要 當供應鏈上發生重大災變時，需求劇烈下跌將導致 產能閒置並產生鉅額損失， 過去的擴充產能文獻僅處理到需求隨機變異的特性，隨著產業環境動盪日益加劇， 產業亟需將需求震盪納入擴產決策考量；本研究提出將需求震盪視為獨立於變異 性的隨機事件，在考量產能壽命下最佳化單一次的擴產時點決策，情境分析結果 顯示當產能壽命短、需求變異小或需求震盪顯著時，本擴產策略將產生較佳績效， 本文最後並提出模型選擇法則以因應不同產業環境特性。 關鍵字： 擴產投資、需求震盪、模擬分析 壹、 緒論 觀察過去的產業經驗，我們不難明白需求震盪對於廠商營收獲利的顯著影響， 每當發生重大天災 人禍或是產 業結構改變時，需求量的劇烈下跌皆會連鎖衝擊到 供應鏈上的所有廠商；以半導體製造產業為例，在 1999 年到2000 年時，半導體 產業景氣大好，晶圓代工廠的訂單應接不暇，在來年的預算書中無論銷售、研發、 財務等部門皆要求提高至少 50%的費用編列，不料全球半導體景氣卻在 年底急轉 直下，下游廠商紛紛緊急撤銷訂單 ，導致代工廠 大規模的產能被迫閒置，機台高 昂的投資成本無法如期回收 ，造成了鉅額的損失。 張忠謀先生曾以「這就像從狂歡到酒醒，是個重要的轉捩點 。」來形容這段 產業經驗，在近十年內，類似的需求震盪事件層出不窮地發生，如 2001 年九一一 恐怖攻擊事件、2008 年金融海嘯危機以及2011 年發生於日本東北的巨大震災，由 於過去的產能風險控管只處理到需求隨機變異的部分 ，廠商現有的產能規劃方式 無法因應 大規模的震盪事件進行調整，因此產業界急迫需要新的擴產方法，將需 求震盪納入未來擴產決策的考量，在高科技產業中由於製程技術更迭迅速、機台 產能投資成本高及投資不可逆等特性，使得此項需求在高科技產業中尤其為甚。 本研究在回顧高科技產業中擴產文獻後，發現 過去的研究多是 針對需求變異 性提出擴產模型，討論擴產時點及建置規模等決策，在分析歷史資料時則是將發 生需求震盪的資料點視為離群值或是與短期波動同質的變異性，鮮少有文獻獨立 考慮需求震盪事件並將其與產能議題之間做連結 。本研究由此切入問題，將需求 震盪獨立成為一隨機事件，將其加入確定型的指數需求模型，在此需求假設下進 行擴充產能的時點最佳化，並 以此擴產方法與等效的GBM擴產模型相比較，探討 1 需求震盪事件 對於廠商擴產績效的影響，以及回答實務中不同的產業特性如何影 響模型績效並 且提供廠商實際可操作的模型選擇準則。 貳、 文獻探討 一、 產能擴充問題使用之需求模型 在產能擴充問題中，需求模型的定義是一個極為重要的輸入資訊，在過去的 文獻裡學者們曾經採用過各式不同的需求模型，如 Manne (1961)曾經使用過 Determined Linear Model和 Linear Brownian Motion 、Higle and Corrado (1991)使用 Brownian Motion 、而Ryan (2004)及 Benavides et al. (1999)則是採用 Geometric Brownian Motion 以描述需求 。 部分文獻則是 探討包含特殊事件的需求模型，如 Angelus and Porteus (2002)中 假設時點 的需求分配在轉折點前為嚴格遞增，轉折點後為嚴格遞減，藉此描述出t 景氣週期先成長後衰退的特性，並且提出以 Target Interval Policy 對此產能擴充問 題求解； Erlenkotter et al. (1989)的研究動機源於瑞典水資源的需求變動事件，探 討需求停滯 對於擴產策略之影響，文獻中將需求模型定義為隨時間線性成長，直 到一隨機事件(surprise)發生後，需求停止成長轉而成為常數 ；Buzacott a