基于系統(tǒng)動力學(xué)供應(yīng)鏈的聯(lián)合庫存的研究

高云鵬

摘 要：本文運(yùn)用系統(tǒng)動力學(xué)及Vensim軟件通過對聯(lián)合庫存管理中其供應(yīng)鏈的研究考慮生產(chǎn)、運(yùn)輸各個環(huán)節(jié)建立了供需聯(lián)合庫存建立系統(tǒng)動力學(xué)動態(tài)模型仿真并對結(jié)果進(jìn)行分析，證明了供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)的存在，并且說明聯(lián)合庫存對于供應(yīng)鏈的改進(jìn)是有作用的。

關(guān)鍵詞：聯(lián)合庫存；供應(yīng)鏈；牛鞭效應(yīng)；系統(tǒng)動力學(xué)

一、引言

隨著信息技術(shù)和時代的發(fā)展，B2C的發(fā)展，C2C等形式的電商模式如雨后春筍般的涌現(xiàn)，物流這一行業(yè)也同互聯(lián)網(wǎng)電商的技術(shù)和平臺被協(xié)同在一起發(fā)展壯大起來。隨著服務(wù)對象的驟然激增和時代的發(fā)展，“物流”也被重新改造成“物流網(wǎng)絡(luò)”而被企業(yè)重視，企業(yè)的良好不僅要自身經(jīng)營的好，其上游的產(chǎn)品，宣傳，售后服務(wù)廠商，下游的用戶，商場的管理的發(fā)展也是企業(yè)生存下去的必要條件，相互扶持，共同生存發(fā)展才能走的更遠(yuǎn)，于是產(chǎn)生了——供應(yīng)鏈，以用戶為服務(wù)中心，向用戶提供好產(chǎn)品的同時，提供快速有效的服務(wù)，使商品能夠在快速流動，提高企業(yè)的市場反應(yīng)速度和運(yùn)作效率，降低運(yùn)作成本，這就需要建立有效的供應(yīng)鏈管理模式，進(jìn)而從根本上增強(qiáng)企業(yè)的核心競爭力，并通過對供應(yīng)鏈的不斷優(yōu)化，使企業(yè)獲得持續(xù)的競爭優(yōu)勢。

“庫存”在供應(yīng)鏈中占有及其重要的地位，供應(yīng)鏈的效率成本的高低與庫存緊密相關(guān)，本文將用系統(tǒng)動力學(xué)的方法來研究聯(lián)合庫存的管理，它作為一種新型的供應(yīng)鏈庫存管理模式，從根本上實(shí)現(xiàn)了供應(yīng)商、批發(fā)商、零售商在供應(yīng)鏈中共享有效信息，并且協(xié)調(diào)自身能力和所得信息進(jìn)行協(xié)商的基礎(chǔ)上做出出合理的生產(chǎn)或是銷售計劃

本文的研究價值：

第一，構(gòu)建聯(lián)合庫存管理的系統(tǒng)動力學(xué)模型，對仿真結(jié)果進(jìn)行分析，證明牛鞭效應(yīng)的存在，豐富供應(yīng)鏈的研究。

第二，將供應(yīng)鏈分類并通過Vensim 軟件說明聯(lián)合庫存的管理模式的優(yōu)點(diǎn)，

二、聯(lián)合庫存管理對于供應(yīng)鏈的影響

供應(yīng)鏈的庫存就像是獨(dú)立的單位，每個環(huán)節(jié)都有自己控制庫存的策略，聯(lián)合庫存管理強(qiáng)調(diào)庫存管理者間的協(xié)調(diào)，整條供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)同步運(yùn)作，主要強(qiáng)調(diào)“合作互利”的關(guān)系，強(qiáng)化整體性作用。

在聯(lián)合庫存管理中，配送中心由供應(yīng)商和批發(fā)商共同建立，并且一起對產(chǎn)成品庫存進(jìn)行控制和管理，按照產(chǎn)成品靠近批發(fā)商的原則，配送中心選址應(yīng)該距離批發(fā)商較近，這樣有利于批發(fā)及時響應(yīng)零售商的需求，及時從配送中心補(bǔ)貨給下游零售商；

所以要建立模型的系統(tǒng)邊界也據(jù)此設(shè)置：供應(yīng)商模塊、配送中心模塊、零售商模塊。

1、供應(yīng)商模塊：產(chǎn)成品入庫率、產(chǎn)成品在途庫存、生產(chǎn)率

2、配送中心模塊：配送中心需求預(yù)測、配送中心缺貨積壓、配送中心期望庫存、配送中心庫存調(diào)整、配送中心庫存、批發(fā)商為零售商做的需求預(yù)測、批發(fā)商發(fā)貨率

3、零售商模塊：市場訂單和零售商缺貨積壓、市場需求、零售商庫存、零售商庫存調(diào)整、零售商庫存調(diào)整周期、零售商收貨率、零售商期望庫存、零售商缺貨積壓、零售商訂單執(zhí)行率、市場銷售率

三、系統(tǒng)動力學(xué)模型的構(gòu)建與分析

（一）系統(tǒng)動力學(xué)模型的構(gòu)建步驟

系統(tǒng)動力學(xué)以系統(tǒng)動力學(xué)的系統(tǒng)觀和方法論為建模指導(dǎo)思想，系統(tǒng)動力學(xué)可以將真實(shí)世界系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與決策用動態(tài)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ捅硎境鰜恚⑦M(jìn)行仿真運(yùn)行，系統(tǒng)動力學(xué)建模的過程如下：

1、先對研究對象進(jìn)行系統(tǒng)的分析，明確聯(lián)合庫存建模目標(biāo)；2、劃定界限；3、分析聯(lián)合庫存管理各因素的因果關(guān)系；4、建立供應(yīng)鏈聯(lián)合庫存管理系統(tǒng)流圖；5、確定模型中的各變量的性質(zhì)、確定變量的初值、量綱單位等；6、方程的確定；7、仿真結(jié)果及分析。

（二）供應(yīng)鏈聯(lián)合庫存管理模型構(gòu)架

因果關(guān)系圖。經(jīng)過第2節(jié)所設(shè)定的邊界，明確運(yùn)行條件和模式后，研究系統(tǒng)內(nèi)部各變量之間的因果關(guān)系，分析各變量的關(guān)系，確定反饋回路，畫出因果關(guān)系圖（見圖1）。

各反饋回路因果圖分析：（1）零售商反饋回路——零售商的活動受市場需求的影響，根據(jù)市場需求進(jìn)行銷售預(yù)測并以此制定期望庫存，當(dāng)銷售預(yù)測增加的時候期望庫存增加，零售商需求增加，當(dāng)市場需求大于零售商庫存水平的時候，零售商就會產(chǎn)生缺貨積壓，零售商庫存得到補(bǔ)充后，會補(bǔ)貨給市場。同時零售商根據(jù)市場需求，對市場未來的需求做出預(yù)測，來控制零售商的訂貨量。

零售商需要根據(jù)市場需求的歷史數(shù)據(jù)等信息，對市場未來的需求進(jìn)行預(yù)測，零售商根據(jù)預(yù)測信息來調(diào)整庫存，發(fā)出訂單給上游批發(fā)商，批發(fā)商接受訂單后向零售商補(bǔ)貨，以補(bǔ)充零售商庫存。（2）配送中心反饋回路——配送中心庫存是由批發(fā)商和供應(yīng)商聯(lián)合管理的產(chǎn)成品庫存，這樣在整個供應(yīng)鏈中減少了一個庫存節(jié)點(diǎn)，更有利于提高整個供應(yīng)鏈的反應(yīng)速度，當(dāng)批發(fā)商接收到零售商訂單以后從配送中心發(fā)貨給零售商，此時批發(fā)商就不需要對庫存做出調(diào)整也不需要給供應(yīng)商發(fā)出訂單，當(dāng)配送中心發(fā)貨給零售商以后庫存減少，此時批發(fā)商和供應(yīng)商根據(jù)配送中心的庫存水平和零售商的需求信息等聯(lián)合制訂庫存計劃和庫存調(diào)整量，最后供應(yīng)商根據(jù)配送中心庫存調(diào)整信息來調(diào)節(jié)生產(chǎn)率。當(dāng)產(chǎn)品生產(chǎn)完成后供應(yīng)商直接將產(chǎn)品發(fā)到配送中心，以保障批發(fā)商可以及時供貨給零售商以保證滿足其訂貨需求。

（三）系統(tǒng)流圖的構(gòu)建。通過因果關(guān)系圖可以表達(dá)出供應(yīng)鏈聯(lián)合庫存管理系統(tǒng)中變量和變量之間的影響關(guān)系，反映變量之間的反饋關(guān)系結(jié)構(gòu)，但是不能將系統(tǒng)中各變量的不同性質(zhì)加以區(qū)分，所以建立供應(yīng)鏈管理庫存管理系統(tǒng)動力學(xué)流圖來研究各變量之間的相互作用關(guān)系，在構(gòu)造時加入了一些輔助變量，構(gòu)建的模型如圖3-2。

四、仿真結(jié)果及分析

根據(jù)仿真結(jié)果輸出，變量隨時間變化的曲線，以零售商的角度進(jìn)行結(jié)果分析，在JMI 模式下SD模型仿真結(jié)果如圖2JMI系統(tǒng)動力學(xué)缺貨積壓曲線。

從圖2可以看出，在JMI的模式下，由于供應(yīng)商和批發(fā)商共同管理產(chǎn)品成品庫存即模型中的配送中心庫，共同承擔(dān)配送中心的風(fēng)險，零售商訂單和配送中心缺貨積壓漸漸趨于平緩，可見這種聯(lián)合管理的方式可以降低缺貨積壓的風(fēng)險，讓零售商承擔(dān)風(fēng)險相對較低，而且通過庫存變化的時間可以看出JMI的響應(yīng)速度比較敏捷，零售商庫存首先反映市場需求的變化，仿真的前50天，積壓庫存開始發(fā)生變化，零售商的需求便得到了響應(yīng)。

根據(jù)參數(shù)靈敏度測試原理，本文選取運(yùn)輸延遲變量，運(yùn)輸延遲1變量，因?yàn)榱闶凵處齑嬗赏ㄟ^仿真研究變量對模型的靈敏度。運(yùn)輸延遲在Current分別取12，13，14值時，單位：天。靈敏度測試的仿真結(jié)果如圖3。

從圖中可以看出在JMI模式下產(chǎn)成品到配送中心的運(yùn)輸延遲和配送中心和零售商之間的運(yùn)輸延遲1，對于模型中各個節(jié)點(diǎn)的庫存的靈敏度較高。

五、結(jié)論

通過這個動態(tài)模型所得的仿真數(shù)據(jù)，以下幾條結(jié)論：第一，供應(yīng)鏈中存在著需求變異放大效應(yīng)；第二，聯(lián)合庫存管理系統(tǒng)的反應(yīng)快，靈敏度高；第三，JMI強(qiáng)調(diào)的是上下游企業(yè)之間的協(xié)調(diào)與合作從而達(dá)到共贏的目的。

（作者單位：成都理工大學(xué)管理科學(xué)學(xué)院）