基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的庫存控制研究

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）

在市場競爭日益激烈的背景下，庫存控制的重要性越來越明顯。為了尋找生產(chǎn)企業(yè)庫存控制的影響因素，文章將以某啤酒市場為例，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)測市場銷售量以及穩(wěn)定的庫存調(diào)整時(shí)間對(duì)于庫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)；庫存；仿真

在市場全球化、一體化大背景下，市場面臨的競爭日益激烈，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)商以及零售商的庫存控制越來越難。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)雜性問題提供了一種可行的理論與方法。

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)通過系統(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說明變量對(duì)庫存的影響，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)初始庫存量和期望庫存量為2 400箱。期望庫存可持續(xù)時(shí)間均為2周，庫存調(diào)整時(shí)間為6周，銷售預(yù)測所需的移動(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，步長為1。

（3）結(jié)構(gòu)方程式。a.市場銷售率=1 200+IF THEN ELSE（Time＞=6,200,0） 單位：箱/周。表示市場需求在前 5周為1 200，從第6周開始上升至1 400。b.庫存調(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+（零售商期望庫存-零售商庫存）/庫存調(diào)整時(shí)間）單位：箱/周。表示當(dāng) “零售商銷售預(yù)測+（零售商期望庫存-零售商庫存）/庫存調(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.零售商庫存=INTEG（制造商發(fā)貨率-市場銷售率,2 400） 單位：箱。表示零售商庫存量等于制造商發(fā)貨率和零售商發(fā)貨率差的積分，初始值為期望庫存可持續(xù)時(shí)間×1 200=2 400。g.期望庫存可持續(xù)時(shí)間=2周。h.零售商期望庫存=零售商銷售預(yù)測×期望庫存可持續(xù)時(shí)間 單位：箱。i.零售商銷售預(yù)測=SMOOTH（市場銷售率，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)測等于過去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)過一定的運(yùn)輸延遲才能滿足。m.制造商庫存=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，初始值為期望庫存可持續(xù)時(shí)間×1 200=2 400。n.制造商期望庫存=制造商銷售預(yù)測×期望庫存可持續(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+（制造商期望庫存-制造商庫存）/庫存調(diào)整時(shí)間） 單位：箱/周。表示當(dāng) “制造商銷售預(yù)測+（制造商期望庫存-制造商庫存）/庫存調(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=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)測等于過去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：庫存調(diào)整時(shí)間=6周

零售商庫存初始值為2 400箱

期望庫存可持續(xù)時(shí)間=2周

市場銷售率前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，分別命名為制造商2和零售商2。

通過比較制造商1圖和制造商2圖可以發(fā)現(xiàn)，制造商庫存的凹凸變化明顯變小，并且制造商期望庫存和制造商庫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)算市場銷售率可使制造商減少很多庫存成本，特別是減少了庫存積壓。

通過比較零售商1圖和零售商2圖可以發(fā)現(xiàn)，與以上比較類似的是，零售商庫存的起伏大大減小，并且零售商庫存與零售商期望庫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)確的市場銷售率的計(jì)算也可大大減少零售商的庫存成本。

方案三：庫存調(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，不過也存在微小的波動(dòng)。由此可推斷相對(duì)于制造商庫存及產(chǎn)出率來講，庫存調(diào)整周期的長短對(duì)于零售商庫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。

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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。