上海交大教授郑欢：期待杰青项目为供应链添“柔性”

2024-10-12 11:39:34 作者：甘晓来源：中国科学报分享至：

郑欢受访者供图

今天，人们会在线下商店看到琳琅满目的商品；当打开购物软件时，平台会给出个性化的推荐展示。从采购、生产、运输到销售、定价、促销，每一步都经过精心设计。这些看似简单的商业行为背后，实际上有大量的建模分析和优化支撑。

近年来，管理科学与工程领域的学者正在越来越多地运用数据驱动和优化的理论与方法辅助企业的管理决策，围绕企业如何有效匹配供给和需求这个关键问题，发展出一系列供应链管理和运营管理理论。上海交通大学安泰经济与管理学院教授郑欢就是其中之一。

多年来，郑欢带领科研团队，依托管理学、运筹学、计算科学等形成的交叉学科知识体系，在管理科学理论框架下开展研究。

2023年，郑欢获得国家杰出青年科学基金项目（以下简称杰青项目）资助。“杰青项目是对我之前工作的总结与肯定，也为我接下来几年的研究工作提供了充分的支持。”接受《中国科学报》采访时，她表示，“未来几年执行杰青项目期间，我在科研上会更加努力，不断推动供应链管理的发展，力争用基础研究成果帮助企业提高实际运营效率。”

“当打之年”获资助

自2007年博士毕业至今，郑欢一直从事供应链与运营管理方面的研究。多年来，她带领团队在相关领域的高水平期刊上发表了多篇关于供应链柔性管理和资源有效配置的论文。这些成果不断增强着她在科研道路上继续前行的信心。

“当时，我感到自己进入了职业生涯的‘成熟早期’阶段，既积累了一定的经验，又将展现持续的创造力。”郑欢说。

于是，就在科研生涯的“当打之年”，郑欢开始认真考虑申请杰青项目。当郑欢向学院的资深教授咨询时，他们告诉她，申请过程可能会面临激烈的竞争。

不过，了解郑欢的同事和朋友纷纷鼓励她大胆尝试。

就这样，郑欢在2022年底投入杰青项目的申请。对于可能的失败，她做好了坦然面对的准备。“我们领域有很多非常优秀的学者，杰青项目的竞争非常激烈。如果第一次申请没有成功，按当时45岁的年龄限制，我还有机会再来。”郑欢表示。

郑欢认为申请书的撰写是一个自我总结和未来规划的过程，有助于清晰地整理研究思路和发展方向。“申请者需要系统地厘清自己的研究脉络和贡献，这与我们平时写论文从一个具体的管理场景出发分析某一个‘点’上的问题有所不同。”她强调。

结果超乎郑欢的想象。2023年夏天，她旗开得胜，获得了杰青项目的资助。

作为一位女性科研人员，更令郑欢感到欣慰的是，当年，国家自然科学基金委员会宣布，从2024年起，女性科研人员申请杰青项目的年龄限制由45周岁放宽到48周岁。

“女性在科研生涯中往往面临家庭责任和个人职业发展的平衡问题，特别是孩子很小的时候，更加需要妈妈的照顾，这的确会对科研工作有一些影响。”对此，郑欢深有体会。在她看来，这一新举措考虑了女性科研人员在养育子女期间的职业发展，以便让她们在子女稍大一些、家庭负担减轻后，有更多时间和精力投入科研工作。

管理科学研究应“顶天立地”

郑欢的杰青项目题目为《运营系统设计与优化》。“管理科学基础研究既要具有理论高度，又要解决实际问题，即所谓‘顶天立地’。”她表示，“也就是说，我们不仅要为企业提供服务，还需要有理论基础指导实践。”

多年来，他们研究的问题始终从企业管理实践的真正需求中来。“根据我们的观察，企业管理实践具有多样化的特点，受企业内部和外部各种因素的影响。”郑欢解释说，“这就需要我们基础研究者从纷繁的细节中提炼出实质的运行规律，构建模型，验证模型，提出更加有效、科学、具有一定通用性的管理方案。”

因此，在他们的研究中，大量的数理工具是必不可少的，这些工具为后续的模型和理论发展奠定了基础。

例如，企业运营管理面临的核心挑战是供需匹配问题。消费者所购买的产品，都是通过供应链（采购、生产、运输等）上各家企业的协同合作，最终到达消费者手中。

“在日益复杂多变的外部环境中，消费者的需求呈现出多变性、波动性，而企业供给资源具有固定性、迟滞性的特征，难以及时有效地应对需求变化。”郑欢说。

如何采用科学的工具和方法，用最小的成本及时合理地调配资源，从而实现最大程度的供需匹配，就成为运营管理的关键问题。

为此，他们立足一系列先进的数理工具，致力于帮助企业设计出具有快速反应能力的运营系统和流程，以及高效应对复杂时变需求的运营算法。

为供应链增加“柔性”

郑欢主要关注的一个管理问题是如何增加供给灵活性，帮助供给侧提高效率。她解释说，供给往往表现出“刚性”的特征。

例如，一个年产100万辆汽车的工厂一旦建成，其长期产能一般在10年内较为固定。一旦市场需求突然增加，便会出现供不应求的问题。而如果将产能扩大到200万辆，往往需要好几年的改造和大量的固定资产投资，这意味着产能的调整速度远低于需求的变化速度。

为解决这一问题，郑欢将研究集中在如何为“刚性”系统引入“柔性”。“打个比方，现在的汽车制造商往往配置了多条生产线，并生产多种型号的汽车。如果一条生产线只能生产一种型号，那么当某些型号的需求增加而另一些型号的需求减少时，就会面临供需不平衡的问题。采用‘柔性’制造理念，让一条生产线可以生产多种产品，就可以灵活分配生产线的产能，更好满足需求。”郑欢解释说。

具体而言，当一家制造商的多个工厂要生产多种产品时，最简单的生产计划是让所有工厂都能生产所有产品，具有完全“柔性”，但这会增加成本和管理难度。

早在1995年，美国麻省理工学院教授史蒂夫·格雷夫斯（Steve Graves）就在和汽车生产商的合作中有了一个重要发现。数值计算结果显示，如果每个工厂只生产两种产品，以一种“首尾相连”的长链结构，可以达到接近完全“柔性”的效果。

但是，如何在理论上定量刻画长链结构的最优性，却一直没有取得突破。在计算数学中，这被界定为“NP-hard”问题，意味着其计算极具复杂性。

为此，郑欢与合作者率先给出了证明长链结构绩效的理论刻画，即当系统有足够多的供给点和需求点时，长链和完全“柔性”的绩效差距可以忽略不计。同时，他们进一步把“柔性”设计的思想应用于零售和服务行业等各种复杂场景。

在未来的杰青项目执行期间，郑欢计划进一步拓展“柔性”设计的范畴和应用领域。比如，如何利用“柔性”的灵活性特征，设计更具韧性的供应链，以及在实时数据驱动决策环境下表现良好的“柔性”供应链体系。

在效率目标之外，郑欢也在研究计划中考虑设计兼顾效率和公平等社会福利目标的运营方案，拓展运营管理工具的应用范畴。

这些研究内容将在后续杰青项目执行期间进一步深入展开。郑欢和团队成员都期待，基础研究成果能够应用于企业，推动供应链管理的发展，为“面向社会经济主战场”作出贡献。

静下心来做科研

获得杰青项目资助后，郑欢更加坚定了“静下心来做科研”的想法。“科研上将会付出更多努力，同时也希望能够培养出更多学术人才。”她说。

郑欢看到，如今科研界竞争越发激烈，无论处于职业生涯哪一个阶段的学者，都能感受到竞争带来的压力。“和我过去一样，年轻人正在经历一场激烈的选拔赛。”郑欢表示，“他们的焦虑和压力，我感同身受。”

关于如何缓解这样的压力，郑欢认为，从另一个角度看，科研其实是一条漫漫长路，她也曾“刚毕业时申请几次才拿到国家自然科学基金，经过多年努力才逐渐进步”。

郑欢强调，面对各种考核和短期目标的压力，青年科研人员专注于学界认为有价值的研究，坚持做一些长期工作，一定会取得不错的成果。