基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的庫(kù)存控制研究

周亞蓉 （重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院，重慶 402160）

基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的庫(kù)存控制研究

周亞蓉 （重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院，重慶 402160）

在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的背景下，庫(kù)存控制的重要性越來(lái)越明顯。為了尋找生產(chǎn)企業(yè)庫(kù)存控制的影響因素，文章將以某啤酒市場(chǎng)為例，采用Forrester教授創(chuàng)立的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的方法，并利用Vensim軟件進(jìn)行模擬仿真。結(jié)論表明準(zhǔn)確預(yù)測(cè)市場(chǎng)銷售量以及穩(wěn)定的庫(kù)存調(diào)整時(shí)間對(duì)于庫(kù)存控制都有比較大的影響。因此，供應(yīng)鏈上下游信息的共享與優(yōu)化能夠促進(jìn)供應(yīng)鏈效率的提升。

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)；庫(kù)存；仿真

在市場(chǎng)全球化、一體化大背景下，市場(chǎng)面臨的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，產(chǎn)品周期日益縮短，然而客戶的要求日趨增高，這樣的局面使得生產(chǎn)商以及零售商的庫(kù)存控制越來(lái)越難。而早在20世紀(jì)50年代麻省理工學(xué)院Forrester教授創(chuàng)立的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)就已經(jīng)為解決這種動(dòng)態(tài)復(fù)雜性問(wèn)題提供了一種可行的理論與方法。

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)通過(guò)系統(tǒng)建模，明確系統(tǒng)內(nèi)部各要素間的因果關(guān)系，設(shè)置結(jié)構(gòu)方程式，然后根據(jù)需要進(jìn)行必要的定性與定量分析。

本文中將以傳統(tǒng)生產(chǎn)活動(dòng)中的二階段供應(yīng)鏈模型的靈敏性分析來(lái)說(shuō)明變量對(duì)庫(kù)存的影響，從而達(dá)到科學(xué)指導(dǎo)實(shí)踐的作用。

1 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)庫(kù)存控制模型的建立

（1）仿真建立的基本假設(shè)。a.在模型中我們只考慮一種產(chǎn)品，即某種啤酒。b.在模型中我們不考慮缺貨成本。c.在模型中我們不考慮訂單延遲。

（2）模型的提出。某啤酒的初始市場(chǎng)需求率為1 200箱/周，從第6周開始上升至1 400箱/周，各節(jié)點(diǎn)初始庫(kù)存量和期望庫(kù)存量為2 400箱。期望庫(kù)存可持續(xù)時(shí)間均為2周，庫(kù)存調(diào)整時(shí)間為6周，銷售預(yù)測(cè)所需的移動(dòng)平均時(shí)期數(shù)為8周。假設(shè)各節(jié)點(diǎn)運(yùn)輸延遲時(shí)間和制造商生產(chǎn)延遲時(shí)間均為3周，不存在訂單延遲。仿真的時(shí)間范圍是0～200周，步長(zhǎng)為1。

（3）結(jié)構(gòu)方程式。a.市場(chǎng)銷售率=1 200+IF THEN ELSE（Time＞=6,200,0） 單位：箱/周。表示市場(chǎng)需求在前 5周為1 200，從第6周開始上升至1 400。b.庫(kù)存調(diào)整時(shí)間=6周。c.運(yùn)輸延遲時(shí)間=3周。d.移動(dòng)平均時(shí)期數(shù)=8周。e.零售商訂單=MAX （0,零售商銷售預(yù)測(cè)+（零售商期望庫(kù)存-零售商庫(kù)存）/庫(kù)存調(diào)整時(shí)間）單位：箱/周。表示當(dāng) “零售商銷售預(yù)測(cè)+（零售商期望庫(kù)存-零售商庫(kù)存）/庫(kù)存調(diào)整時(shí)間”大于0時(shí)訂單量取該值，小于或等于0時(shí)則取0。f.零售商庫(kù)存=INTEG（制造商發(fā)貨率-市場(chǎng)銷售率,2 400） 單位：箱。表示零售商庫(kù)存量等于制造商發(fā)貨率和零售商發(fā)貨率差的積分，初始值為期望庫(kù)存可持續(xù)時(shí)間×1 200=2 400。g.期望庫(kù)存可持續(xù)時(shí)間=2周。h.零售商期望庫(kù)存=零售商銷售預(yù)測(cè)×期望庫(kù)存可持續(xù)時(shí)間 單位：箱。i.零售商銷售預(yù)測(cè)=SMOOTH（市場(chǎng)銷售率，移動(dòng)平均時(shí)期數(shù)） 單位：箱/周。表示零售商當(dāng)期銷售預(yù)測(cè)等于過(guò)去8周發(fā)貨率的移動(dòng)平均數(shù)。j.生產(chǎn)延遲時(shí)間=3周。k.制造商產(chǎn)出率=SMOOTH （制造商生產(chǎn)需求率，生產(chǎn)延遲時(shí)間） 單位：箱/周。l.制造商發(fā)貨率=SMOOTH（零售商訂單，運(yùn)輸延遲時(shí)間） 單位：箱/周。表示零售商訂單經(jīng)過(guò)一定的運(yùn)輸延遲才能滿足。m.制造商庫(kù)存=INTEG（制造商產(chǎn)出率-制造商發(fā)貨率，2 400） 單位：箱。表示制造商庫(kù)存量等于制造商產(chǎn)出率和制造商發(fā)貨率差的積分，初始值為期望庫(kù)存可持續(xù)時(shí)間×1 200=2 400。n.制造商期望庫(kù)存=制造商銷售預(yù)測(cè)×期望庫(kù)存可持續(xù)時(shí)間 單位：箱。o.制造商生產(chǎn)需求率=MAX（0，制造商銷售預(yù)測(cè)+（制造商期望庫(kù)存-制造商庫(kù)存）/庫(kù)存調(diào)整時(shí)間） 單位：箱/周。表示當(dāng) “制造商銷售預(yù)測(cè)+（制造商期望庫(kù)存-制造商庫(kù)存）/庫(kù)存調(diào)整時(shí)間”大于0時(shí)訂單量取該值，小于或等于0時(shí)則取0。p.制造商銷售預(yù)測(cè)=SMOOTH（制造商發(fā)貨率，移動(dòng)平均時(shí)期數(shù)） 單位：箱/周。表示制造商當(dāng)期銷售預(yù)測(cè)等于過(guò)去8周發(fā)貨率的移動(dòng)平均數(shù)。

2 模型的仿真與分析

將上述模型輸入Vensim軟件中進(jìn)行運(yùn)算得到如下圖示：

然后本文將對(duì)該模型進(jìn)行敏感性分析：

方案一：庫(kù)存調(diào)整時(shí)間=6周

零售商庫(kù)存初始值為2 400箱

期望庫(kù)存可持續(xù)時(shí)間=2周

市場(chǎng)銷售率前4周為1 200箱，第6周開始1 400箱

生產(chǎn)延遲時(shí)間=3周

移動(dòng)平均時(shí)期數(shù)=8周

制造商庫(kù)存初始值為2 400箱

運(yùn)輸延遲時(shí)間=3周

將方案一數(shù)據(jù)錄入可得到兩表，表名分別為制造商1和零售商1。

方案二：市場(chǎng)銷售率前4周為1 200箱，第6周開始1 300箱。

其他數(shù)據(jù)同方案一。

得到以下兩表，為區(qū)別起見(jiàn)，分別命名為制造商2和零售商2。

通過(guò)比較制造商1圖和制造商2圖可以發(fā)現(xiàn)，制造商庫(kù)存的凹凸變化明顯變小，并且制造商期望庫(kù)存和制造商庫(kù)存之間的差距也縮小很多，還可以發(fā)現(xiàn)制造商產(chǎn)出率和發(fā)貨率之間的差距也明顯放緩，因此可知道，準(zhǔn)確計(jì)算市場(chǎng)銷售率可使制造商減少很多庫(kù)存成本，特別是減少了庫(kù)存積壓。

通過(guò)比較零售商1圖和零售商2圖可以發(fā)現(xiàn)，與以上比較類似的是，零售商庫(kù)存的起伏大大減小，并且零售商庫(kù)存與零售商期望庫(kù)存之間的變化量也下降很多，同時(shí)還可以觀察到相同的是零售商1和零售商2圖中零售商訂單與制造商發(fā)貨率曲線基本上重合。因此也可推出，準(zhǔn)確的市場(chǎng)銷售率的計(jì)算也可大大減少零售商的庫(kù)存成本。

方案三：庫(kù)存調(diào)整時(shí)間由6周降低到3周

其他數(shù)據(jù)同方案一，得到制造商3和零售商3。

相比之下，此時(shí)零售商各曲線的變化較平緩，不過(guò)也存在微小的波動(dòng)。由此可推斷相對(duì)于制造商庫(kù)存及產(chǎn)出率來(lái)講，庫(kù)存調(diào)整周期的長(zhǎng)短對(duì)于零售商庫(kù)存及訂單的影響不大。

3 結(jié) 論

我們要充分利用理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)踐，以減少企業(yè)和社會(huì)的成本。然而在實(shí)踐中我們必須要優(yōu)化供應(yīng)鏈管理信息系統(tǒng)，充分共享供應(yīng)鏈上下游信息，以準(zhǔn)確指導(dǎo)上下游企業(yè)的行為 （制造、訂貨、銷售等），以期更好地減低整個(gè)供應(yīng)鏈的成本，提高效率和收益。

[1]張可明，宋伯慧.物流系統(tǒng)分析[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006.

[2]桂壽平，朱強(qiáng).基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的庫(kù)存控制機(jī)理研究[J].物流技術(shù)，2003(6)：18-19.

[3]劉秋生，蔣國(guó)耀.基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)的研究[J].中國(guó)管理信息化，2009(3)：72-75.

[4]于洪洋，周艷山，滕春賢.基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的供應(yīng)鏈庫(kù)存仿真研究[J].物流科技，2009(1)：110-113.

[5]Dimitrios Vlachos,Patroklos Georgiadis,Eleftherios Iakovou.A system dynamics model for dynamic capacity planning of remanufacturing in closed-loop supply chains[J].Computers&Operations Research,2007(34)：367-394.

[6]Crtomir Rozman,Andrej Skraba.The System Dynamics Model for Development of Organic Agriculture[J].Computing Anticipatory Systems,2008(7)：380-389.

[7]Witsanuchai Srijariya,Arthorn Riewpaiboon,Usa Chaikledkaew.An Alternative Method for Budgeting[J].System Dynamic Modeling,2008(1)：115-123.

Inventory Control Based on System Dynamics

ZHOU Ya-rong(Chongqing Creation Vocational College,Chongqing 402160,China)

The importance of inventory control is increasingly evident on the increasingly competitive market.Order to find the factors of production and business inventories control,this article will use system dynamics founded by professor forrester and vensim software simulation.The conclusion shows that to accurately predict sales as well as the stability of the market inventory adjustment time for inventory control has a big impact.Downstream information sharing and optimization in the supply chain can contribute to enhance the efficiency of the supply chain.

system domestics;inventory;simulation

F253

A

1002-3100(2012)11-0099-04

2012-08-29

周亞蓉（1986-)，女，山西文水人，重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院，碩士，研究方向：物流工程。