第二章 文獻探討
第五節 Hub and Spoke Network 理論
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資訊系統研究表明生產者和消費者之間直接交易的發展趨勢會逐漸 消除價值系統中的中間商。
第五節 Hub and Spoke Network 理論
在前面所整理的文獻中可以發現，電子商務環境下供應鏈的最大 核心流程（也是最難執行的）是四流之中的「物流」。在電子商務環 境下的供應鏈，其特色在於資訊流建構非常完整，因為所有的交易都 是透過 IT 系統完成的，不論客戶、產品、庫存、配送即時狀態、付 款等資訊 都已經 被完整 的建 立 且達成了 全 供應 鏈能見 度（ Total Visibility of Supply Chain）的標準，電子商務環境下供應鏈的金流部 份也由於安全因素有了很完整的解決方案，且必須是當地政府所授權、
銀行配合才能執行。因此電子商務環境下的供應鏈在資訊流、金流部 分已經具備了穩定成熟的行業解決方案。目前中國大陸市場上的主要 電子商務業者在資訊流、金流部分都能具備有一定的程度。
壹、電子商務環境下的供應鏈模型
但是在電子商務環境下的供應鏈所面臨的理論和實務的難題就 是「物流」，根據 Walker[2004]所著“A Blueprint for Networking the Flow of Material, Information, and Cash” 第三章「設計核心供應鏈」之中對 於如何建立電子商務環境下的競爭性供應鏈有清楚的要求：專注於設 計物流流程。其步驟有三：首先分析產品能否配送到下游的目標客戶，
其次分析產品在中游製造時能否配合該客戶的配送條件，第三分析產 品原材料在上游採購時能否配合中下游供應鏈的需求。
由於電子商務行業屬於供應鏈的第三類型：下游銷售加值服務與 訂單履行（Downstream: Value-added, Fulfillment）[Walker, 2004]，針 對供應鏈網路設計，應該以目標客戶所在城市為主，進一步考慮製造 工場所在城市，並且將目標客戶所在城市與工廠所在城市以供應鏈的 實體配送網路連接起來，而其標準是能達成電子商務公司對於客戶有 關「訂單履行」（Order Fulfillment）對於交期速度的承諾。
面對廣闊的地域需要設計實體物流運輸網路時，常用的方法就是 採用「輪軸與輪幅」理論（Hub and Spoke Network）。透過客戶與訂
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單資料分析，選定適當的（靠近多數客戶所在城市以提升配送速度）
地點來建立區域物流中心（Regional Distribution Center, RDC），在不 同的城市，稱為「輪軸」（Hub，以下都用 Hub 稱之），而區域物流中 心（RDC）所能涵蓋的配送範圍（例如：配送半徑 300 公里）稱為「輪 幅」（Spoke）。
該理論其主要概念為建立一個或數個 Hub，每個中心都有一個子 系統，由中心集中處理物流或資訊流，再由中心的鄰近子系統向外擴 散，將主要物流與資訊流向外傳遞，中心間具有互相支援與協調的功 能。
貳、Hub 形成的原因與特性
根據 Sheffi[2012]，Hub and Spoke Network 模式的供應鏈網路是 來自於經濟與物流原理上的有利因素自然形成的。近代運輸業最早的 案例來自達美航空，在 1950 年代將 Hub and Spoke Network 應用到航 空 業 的 運 輸 網 路 規 劃 ， 結 果 獲 得 了 明 確 的 成 效 。 根 據 Schumacher[1999]，Hub and Spoke Network 最早被快遞行業應用是由 美國聯邦快遞公司（Federal Express）在 1976 年使用此一模式來規劃 快遞的運輸模式，最大的轉運站設在曼菲斯市（Memphis）後來被證 明是可以大量節省成本增加效率的模式，也因此造就了聯邦快遞的成 功，同時聯邦快遞也把 IE（Industry Engineering，工業工程）部門做 為與銷售（Sales）、操作（Operation）並列的主要部門之一。
Hub and Spoke Network 也被美國其他快遞以及運輸公司所引用，
並且獲得了良好的成效，例如：優比速（UPS）、Norfolk Southern、
Yellow Freight。供應鏈管理開始贏得公司高階管理的注意力始源於美 國，而其管理重點有兩個：降低供應鏈成本，以及縮短供應鏈的週期
（Cycle Time）。而 Hub and Spoke Network 本身就是一種供應鏈網路 設計的優化方法，此一方法能同樣適用於自有物流的供應鏈體系以及 外包物流的供應鏈體系，同時在外包物流時，Hub and Spoke Network 也能作為良好的優化分析方法，使得公司能在評估外包供應鏈模式的 網路設計時獲益。
Hub 所在城市所設立的區域物流中心（RDC），其特色是具有很 強大的庫存與分揀能力，因此公司可以把高度自動化的設備集中投資 在只有數個的 Hub 所在城市，這樣可以在同一個供應鏈網路設計時
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盡量節省庫存所佔營運資金，避免對於所有客戶所在城市都投資庫存 與分揀設備。
中國大陸由於幅員廣大，三大精華區主要城市群（以北京、上海、
廣州為代表）互相之間距離遙遠，Hub 之間配送距離很長，也因此造 成多個城市之間形成供應鏈網路的配送成本高於亞洲大多數國家，此 一模式全世界可能只有美國的案例值得作為參考。亞洲地區的日本和 台灣，雖然擁有比較完整成熟的宅配物流模式與發展歷史，但是由於 宅配的總量與總配送距離比起中國大陸都要小很多，因此中國大陸的 電子商務宅配供應鏈模式需要專題加以探討。
參、Hub and Spoke Network 各種模式與分類
Hub and Spoke Network 設計模式廣為被運輸界使用，之前已經 有許多學者對於其網路設計模型與成本及效率的演算法加以完整的 研究。根據黃雯姬[2005]所整理，Hub and Spoke Network 各類型如表 2-2、如圖 2-2、圖 2-3 與圖 2-4。
本研究發現，基於實務需要的立場，多數電子商務公司在中國大 陸以及美國都是採用表 2-2 的第 4 種：層級軸輻式網路（Hierarchical Hub and Spoke Network）來設計運輸網路。
圖 2-2 多元指派模式 資料來源：黃雯姬[2005]
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Assignment Model） Spoke Network，可以使的區域中 Assignment Model) Network)
當各 hub 的貨量過少， Network)
將 整 個營 運區 域劃 分 為幾個營運小分區，小 分區內路線稱為：支線 (Secondary Feeder Routes)，如分區 A 中
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圖 2-3 沿途停靠軸輻式網路 資料來源：黃雯姬[2005]
圖 2-4 層級軸輻式網路 資料來源：黃雯姬[2005]
肆、Hub and Spoke 的應用實例
根據美國成功的零售業供應鏈網路佈署案例 Hudson[2003]，發 現美國的案例公司（P＆G、LOWE’S）以區域物流中心建設涵蓋了全 美國多數中大型城市的配送需求，其特色為都擁有多個城市的多個供
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應商或多個工廠，需要向全美國幾千家分店進行快速即時的配送。由 於使用了 Hub and Spoke Network，使得 LOWE’S 可以建立有彈性的 供應鏈運輸網路，可以使產品以超過一種路線以上的不同方式運送到 目的地，也可以滿足一種產品來自多個不同城市的供應商。基於這種 彈性，LOWE’S 公司可以按照業務的需求彈性地安排運輸網路的最佳 化（例如：不同路線會有不同運輸成本，也可能有不同的運輸速度），
使得成本與效率都獲得滿足。
上列案例說明了為何電子商務環境下的供應鏈網路設計還是採 用 Hub and Spoke Network。因為電子商務業者處於供應鏈網路的第 三類，所有產品都是由製造商提供的，電子商務業者本身不從事製造。
因此在供應端上游對於相同產品擁有多個供應商或是可以從多個城 市取得商品是必要的選項，而在交通網路有事故或天氣因素等不可控 問題發生時，電子商務業者仍然必須設法把產品盡可能準時送達給客 戶。Hub and Spoke Network 的網路設計能完整的提供這樣的彈性，
又能保持配送、分揀產品的成本在相對較低的狀態。
由於電子商務行業屬於相對新興的行業，即使全世界最大的亞馬 遜公司（Amazon.com）也還在高速發展的時期，有關亞馬遜公司宅 配到府的運輸網路、物流中心設置即使在美國也還在不斷增長的過程 之中。因此本研究也參考了亞馬遜公司在美國與中國大陸設立 RDC 的佈署數量與分佈城市，用來對照同一家國際大型電子商務公司在美 國與中國兩地進行業務發展時的供應鏈網路設計。
在中國大陸建設一個電子商務公司的全中國大陸宅配供應鏈體 系，是一個相當複雜的課題。除了需要考慮 1,000~2,000 公里以上的 跨 RDC 之間的運輸以外，還需要考慮如何設置 RDC 才會更加節省成 本又不會過度降低配送時效。因此本研究將中國大陸主要電子商務公 司現在的供應鏈體系加以分析，並且與美國的大型公司供應鏈體系做 出對照分析。