小型批發(fā)企業(yè)的多產品庫存系統(tǒng)建模與仿真方法

王美音，范文慧

（清華大學自動化系，北京 100084）

0 引言

每家企業(yè)都能追求最低成本或最大利潤的目標。庫存控制屬于一個成本控制方法之一，而主要的成本來自于庫存持有成本與訂購成本，其中持有成本是占用流動資金最大部分的[1]，則減少了持有成本助于減少綜合成本與增大利潤。 庫存控制方法有很多，本章包括，ABC重要性管理方法，訂貨點與訂貨量方法的訂貨策略[2]。在運營管理方面，不僅降低成本兩而又保持服務良好兩個主要目標。李秉祥與許麗研究了成本控制方面，而觀點在供應量成本控制方面，不止考慮企業(yè)內部持有成本與訂貨成本降低的問題[3]。本文對多產品需求與訂購系統(tǒng)的研究，使用離散事件仿真的方法，選擇了Anylogic軟件[4]。很多文獻提出使用仿真面對離散性與隨機性，是非常有效的方法[5-9]。其中庫存系統(tǒng)的仿真特點是在庫存系統(tǒng)的事件或活動的變化時，經常出現(xiàn)離散性與隨機性。則在建模仿真時還要注意時間表與仿真時鐘的步進式推進，每個事件開始與結束，整個仿真的進程互相關聯(lián)的邏輯。還要注意系統(tǒng)里的事件之間的關系，在不同的庫存系統(tǒng)仿真，每個事件的定義里面的內容各有各的條件與約束，庫存仿真的事件都包括： 需求事件，訂貨事件，到貨事件。最后，費用計算也是庫存系想·統(tǒng)必不可少的部分，因為作為關鍵績效指標，尤其也經常有服務水平的計算[10]。對于應用離散系統(tǒng)仿真技術，可以考慮對庫存系統(tǒng)全局或系統(tǒng)里特別關系的局部進行分析，進一步進行優(yōu)化系統(tǒng)里的關鍵變量，從基礎的庫存問題然后擴大，增加實際情況的約束與條件例如：各種庫存系統(tǒng)規(guī)劃、庫存成本分析、庫存控制政策分析等[11,12]。

XXX公司成立于1992年，是一家典型的泰國小型企業(yè)批發(fā)商，營業(yè)范圍主要是向泰國國內的零售商銷售。公司一直遭遇又是庫存積壓又是庫存短缺的問題，主要的原因是客戶的需求是不確定性的。通過使用訂貨點與訂貨量的方法，會幫助企業(yè)減少持有成本，同時也增加服務水平的問題。本文是多類多產品，不是每個產品都考慮，但都選擇10個作為企業(yè)最大的貢獻的產品。本文主要的目的除了控制庫存持有成本與服務水平，還在必須在流動資金的范圍內注意使用。

表1 排序最高年銷售額的二品牌五個產品的排序Tab.1 The sequence of the highest total sale products of each five products of two brands in a year

1 多產品庫存系統(tǒng)仿真模型

本文采用離散事件仿真方法對具有不確定性的需求與前置期的小型批發(fā)企業(yè)的多產品庫存管理問題進行建模，模型的參數、變量與事件如表2與表3所示。

表2 模型參數Tab.2 Parameters of the model

表3 模型變量Tab.3 Variables of the model

表4 模型事件Tab.4 Events of the model

本文采用Anylogic軟件對具有不確定性的需求與前置期的小型批發(fā)企業(yè)的多產品庫存管理問題進行仿真建模，模型如圖1所示。

2 計算機仿真的結果與分析

通過運行了仿真，還使用比較運行試驗的功能，此運行了100次，運行一次等于1年。然后將10個產品運行100次的庫存持有成本與庫存服務水平驚醒比較。通過分析6種情況或訂貨策略的實驗結果，一般情況下，設置T為7就已經可以保持庫存服務水平超過了企業(yè)的標準，每種產品都超過95%以上，而訂貨的時間縮短了，服務水平與成本的效果就更好。對于c的選擇，設置c為r或說沒允許訂貨點，雖然持有成本減少，而服務水平明顯比其他的策略低，所以在第一類考慮，第二類就不再考慮這策略了。s + Qj/2的結果，有服務水平高的優(yōu)勢，而同時庫存持有成本也隨著加高；而其實設c為Qj已經足夠了。

圖1 基于Anylogic的小型批發(fā)企業(yè)的多產品庫存管理問題仿真模型Fig.1 Simulation and modeling of multi-product inventory management problems in small-size wholesaler by using anylogic

表5 服務水平運行結果Tab.5 The running results of service level

3 結論

多產品訂購更接近真實情況，從需求出發(fā)，需求一到達，就按需求量減少庫存水平。當庫存量降到規(guī)定的庫存水平，就立刻發(fā)出訂單。本文的結果驗證了訂購策略的適用性，有助于企業(yè)的運營效率提高。在采購的過程中，除了計算訂貨點與訂貨量，還有公司自己無法控制需要注意的外因，如：前置期、供應商規(guī)定的最少訂貨量、供應商停止銷售等等。本文假設為供應商能力強大，每次可以及時提供，可以研究等復雜、更有限制性，如：迅速快變質產品、稀罕產品等。

本文考慮了多類多產品的庫存控制這一個具有挑戰(zhàn)性的問題，因為系統(tǒng)參數具有復雜性、不確定性的問題，尤其是需求參數隨機波動大。采用離散事件系統(tǒng)計算機建模與仿真方法來分析整個的庫存系統(tǒng)，通過具體案例仿真建模與分析，為的企業(yè)參考決定訂貨或其他相關的策略，實現(xiàn)成本減少與服務良好的提供了可行的方法。

表6 持有成本運行結果Tab.6 The running results of holding costs

圖2 小型批發(fā)企業(yè)的多產品庫存管理仿真運行結果圖Fig.2 The figure of the result of running the simulation of multi-product inventory management in small-size wholesaler

[1] 徐紹祥, 企業(yè)存貨成本控制管理探析[J]. 經濟師, 2009(12): p.224-225.

[2] 張艷麗, 庫存控制模型探討[J]. 中國儲運, 2015(2): p.125-127.

[3] 李秉祥，許麗, 供應鏈成本控制方法研究[J]. 當代財經,2005(2): p. 126-129.

[4] 魏星、劉影、劉曉明, Anylogic系統(tǒng)仿真環(huán)境. 中國航空學會信號與信息處理專業(yè)全國學術會議, 2004: p. 166-169.

[5] 羅星星, 蒲保興, 趙穎, 等., 隨機網絡編碼數據傳輸的仿真實現(xiàn)[J]. 軟件, 2014. 35(8): 32-37.

[6] 信懷義, 基于異質圖隨機游走的網絡話題優(yōu)化策略與仿真模型[J]. 軟件, 2016. 37(01): 105-109.

[7] 李連天, 基于全局和局部路徑規(guī)劃的人群運動研究與仿真[J]. 軟件, 2013. 34(5): 91.

[8] 徐彬, 王., 劉斌, 等, 貪婪和A-Star 算法在物流配送中的應用及仿真[J]. 軟件, 2013. 34(6): 35-39.

[9] 苗軍, INS 傳遞對準中撓性桿臂效應建模與仿真[J]. 軟件,2014. 35(6): 77-82.

[10] 張智勇、楊磊、等編者, 物流系統(tǒng)仿真[M]. 2011, 北京: 清華大學出版社.

[11] 仝江華, 生產—庫存系統(tǒng)的仿真及優(yōu)化[D]. 華東師范大學, 2005.

[12] 劉同娟, 系統(tǒng)仿真及其在物流領域中的應用[J]. 2014, 北京: 中國發(fā)展出版社.