多项选择题：企业采用效率型供应链来提供功能型产品时，通常可采取的措施有：（）。 A.削减企业内部_题库网
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企业采用效率型供应链来提供功能型产品时，通常可采取的措施有：（）。A.削减企业内部成本，降低销售价格B.不断加强与供应链企业的协作C.用安全库存或充足的生产能力规避缺货损失D.提高供应链柔性
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昆明理工大学-营运管理第十章-供应链管理2
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基于系统动力学的两级供应链库存控制的仿真研究
哈尔滨理工大学 硕士学位论文 基于系统动力学的两级供应链库存控制的仿真研究 姓名：于洪洋 申请学位级别：硕士 专业：企业管理学 指导教师：滕春贤
哈尔滨理工大学管理学硕士学位论文基于系统动力学的两级供应链 库存控制的仿真研究摘要随着市场、经济全球化，基于单个企业的管理模式已经无法赢得市场竞争，在这种隋况下，出现了“横向一体化”的管理模式。基于扩展企业模式的供应链管理工Ｆ是这种新的管理模式的典型代表，它以供应链的整体利益出发，合理管理供应链 上的各个企业。供应链思想的出现为传统的库存管理指明了新的发展方向。近年来， 基于供应链的库存管理在降低库存成本、提高服务水平、减小牛鞭效应等方面表现 出明显的优势，成为理论界和企业界研究和实践的热点。 本文首先对供应链管理（ＳＣＭ）理论、库存管理理论和系统动力学（ＳＤ）理论 加以综述，并结合系统动力学的独有特点，归纳分析了利用系统动力学理论解决供 应链库存管理问题的可行性和优越性。其次，根据系统动力学理论，以Ｖｅｎｓｉｍ仿 真软件为建模平台构建了有一个制造商和一个零售商组成的两级供应链的库存控 制系统动力学模型。再次，以制造商和零售商的订货成本和产品定价为控制变量制 定不同的策略，进行了模型仿真，根据仿真结果比较分析了当供应链采取不同策略时供应链库存的稳定性和供应链利润。关键词供应链；系统动力学；库存控制；仿真哈尔滨理工大学管理学硕士学位论文Ｓｔｕｄｙ＿ 一ｏｎｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｗｏ－－ｔｉｅｒ－●ｓｕｐｐｌｙ Ｃｈａｉｎ ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ＿ｃｏｎｔｒｏｌ ｂａｓｅｄ一一一０Ｕｓｙｓｔｅｍ ｄｙｎａｍｉｃｓＡｂｓｔｒａｃｔＷｉｔｈｏｎｔｈｅ ｇｌｏｂａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｒｋｅｔ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｙ，ｔｈｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｐｈｉｌｏｓｏｐｈｙ ｂａｓｅｄｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ ｃａｌｌ’ｔ ｗｉｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ ａｎｙ ｍｏｒｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｉｓ ｃｈａｎｇｅｄ ａｎｄｇｒａｄｕａｌｌｙｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄ ｂＹ ｔｈｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｌ． ｂａｓｅｄｏｎＳＣＭ（ＳｕｐｐｌｙＣｈａｉｎＭａｎａｇｅｍｅｎｔ）ｔｈａｔｔｈｅ ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ ｉｓ ｔｈｅ ｒｉｇｈｔｔｙｐｉｃａｌ ｎｅｗ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｌ，ｗｈｉｃｈ ｍａｎａｇｅｓ ａｌｌ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓｕｐｐｌｙ ｃｈａｉｎ ｐｒｏｐｅｒｌｙ ｉｎ ｏｒｄｅｒｔｏｏｂｔａｉｎ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｂｅｎｅｆｉｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｓｕｐｐｌｙａｃｈａｉｎ．Ｔｈｅａｐｐｅａｒａｎｃｅｏｆ ＳＣＭ ｉｎｄｉｃａｔｅｓｎｅｗ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｉｎｖｅｎｔｏｒｙｃｏｎｔｒ０１．Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ，ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｉｎ ｔｈ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ ｃｏｓｔ ｂｅｃｏｍｉｎｇ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅａｂａｓｅｄｏｎＳＣＭ ｓｈｏｗｓ ｏｂｖｉｏｕｓｓｅｒｖｉｃｅ ｌｅｖｅｌ，ｗｈｉｃｈ ｉｓａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｈｏｔｓｐｏｔ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ｂｕｔ ａｌｓｏ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ ｔｈｅＦｉｒｓｔ ｏｆ ａｌｌ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｔｈｅｏｒｉｅｓ ｏｆ ｓｕｐｐｌｙ ｃｈａｉｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔａｎｄｓｙｓｔｅｍｄｙｎａｍｉｃｓ，ａｎｄａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆｓｙｓｔｅｍ ｄｙｎａｍｉｃｓ，ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｓｕｐｅｒｉｏｒｉｔｙ ｏｆ ｓｔｕｄｙ ｓｕｐｐｌｙ ｃｈａｉｎ ｔｈｅ ｗａｙ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍ ｄｙｎａｍｉｃｓ ｉｓｍａｎａｇｅｍｅｎｔｂｙｄｅｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｎ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍｏｎｄｙｎａｍｉｃｓ，ｔｈｅｔｒａｄｅ．ｏｆｆ ｃｏｓｔｃｏｎｓｔｒｕｃｔｔｗｏ―ｔｉｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｃｈａｉｎ ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｂｕｉｌｔｔｈｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｏｆＶｅｎｓｉｍ．Ａｆｔｅｒ ｔｈａｔ，ｂｙ ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ ｓｅｌｌｉｎｇ ｐｒｉｃｅ ｏｆ ｔｈｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ’Ｓｐｒｏｄｕｃｔｓａｎｄｔｈｅｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒａｎｄｔｈｅ ｒｅｔａｉｌｅｒ ａｓ ｄｅｃｉｓｉｏｎ―ｍａｋｉｎｇ ｖａｒｉａｂｌｅｓ ｗｅｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔｒａｔｅｇｉｓ，ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｅｓ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ ｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｆｉｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｐｐｌｙ ｃｈａｉｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｓｕｐｐｌｙｃｈａｉｎ，ｓｙｓｔｅｍ ｄｙｎａｍｉｃｓ，ｉｎｖｅｎｔｏｒｙｃｏｎｔｒｏｌ，ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于系统动力学的两级供应链库 存控制的仿真研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间 独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人 己发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均己在文中 以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者答名：刁涉呼醐伽Ｊ７年钞驴日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《基于系统动力学的两级供应链库存控制的仿真研究》系本人在哈尔滨理工大 学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔 滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈 尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论 文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理Ｉ大学可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。 本学位论文属于 保密，口在 年解密后适用授权书。不保密Ｕ衫（请在以上相应方框内打√）…名：奎∽香 刷程各阳脯干华月孑同嗍：７神砂日哈尔滨理工人学管理学硕ｆｊ学位论文第１章１．１课题研究的背景及意义绪论随着经济全球化和经济一体化的发展，市场竞争呈现出明显的国际化趋势，企业面临的环境更为严峻：大量信息的飞速产生，高新技术的广泛应用，要素 资源的自由流动，用户需求的不断升级，所有这些都要求企业能对变化的市场 做出准确、快速、有效的反应，迫使企业不断寻找新的竞争焦点，开发及利用 “个性化商品”去占领市场以赢得竞争。传统的企业管理模式是一种“纵向一 体化”的模式，企业产品开发和市场营销能力很弱，无法快速响应用户需求， 严重阻碍了企业的竞争力。“横向一体化”的兴起，形成了一条贯串于具有供需关系的所有企业的“链”，于是产生了新的经营与运作模式――供应链管理…２２‘２３。 供应链管理（ＳＣＭ）是继全面质量管理（ＴＱＭ）、准时化生产（ＪＩＴ）、企业流程 再造（ＢＰＲ）、企业资源计划（ＥＲＰ）等管理热点之后，所出现的又一个被实业界和学术界关注的管理理念。国际上一些著名的企业，如惠普公司、ＩＢＭ公司、戴尔 公司等在供应链管理的实践中都已取得了巨大的成就，从而使得人们更加坚信 供应链管理是企业适应全球化竞争的一种有效途径。 供应链管理的概念是把企业资源的范畴从过去的单个企业扩大到整个供应 链甚至整个社会，使企业之间为了共同的市场利益而结成战略联盟，而这个联 盟往往面对具体顾客的个性化需求，供应商就与客户共同研究，如何满足客户 的需要，还可能要对原设计进行重新思考、重新设计，这样在供应商和顾客之 间建立了一种长期联系的依存关系。 供应链系统包括满足顾客需求所直接或间接涉及的所有环节，是由若干相 互制约的动态要素所构成的具有特定功能的有机整体，其实体成员包括供应商、 生产商、分销商、零售商和顾客。在每个组织机构如生产商内部，供应链包括 满足顾客需求的所有职能部门。这些职能部门包括新产品开发、市场营销、经 营、分销、融资和顾客服务等各类机构，各部门又可看作一个子系统，子系统 之Ｉ’日Ｊ并不是相互独立的，各级子系统内部、子系统之间以及子系统与外界环境 之间存在着复杂的交互关系，推而广之，各实体成员之间也存在着这种交互关 系。对于生产商来说，除了内部系统间的相互作用，它还要和供应链中的其他 实体发生作用。由此决定了供应链系统是一个动态的复杂系统，包含不同环节 之间持续不断的物流、资金流和信息流。供应链管理的目标即为协调这个动态哈尔滨理Ｔ大学管理学硕士学位论文系统的各子系统，使系统整体价值最大化。 库存是整个供应链上各个成员之间联系的纽带，库存控制和管理是整个供应链管理的重要组成部分。供应链上的节点企业，从原材料的供应开始，经过 链中不同企业的加工、组装、分销等过程，把产品送到最终客户手中。企业为了能够及时地满足客户需求，避免发生缺货或应对供应链不确定性因素，需要 有一定的库存。库存以原材料、在制品、半成品、成品的形式存在于供应链的 各个环节中。一般情况下，维持供应链库存的库存费用占库存物品价值的２０％一４０％。当前供应链库存成本普遍过高，其中重要原因是供应链企业采用简单 的库存策略，忽视了供应链的有机整体特性。传统的供应链在交易关系的各个 节点企业侧重于优化各自的库存绩效以及各自履行各自的库存控制目标和库存控制策略，由于企业之间缺乏沟通，不可避免会产生需求信息的扭曲和时间上 的滞后，往往会使库存需求信息在从供应链的下游向上游的传递过程中逐步放 大，即牛鞭效应，从而大大增加了供应链上的整体库存水平，在很大程度上削弱了供应链的整体竞争能力。供应链库存管理的目的就是要在保持较高的客户 服务的前提下，对供应链企业的库存水平进行控制，尽可能地降低库存水平，减小库存的波动，减少企业的成本负担，提高企业的市场竞争力。因此，寻找 较优的库存策略，降低整个供应链库存水平，降低牛鞭效应，降低供应链各个 节点库存成本，一直是学术界和理论界的研究热点。本文正是在这样的背景下，对供应链的库存控制问题进行研究。对两级（层）供应链的库存控制问题已有较多的理论与实践成果，但从订购成本和产品定价的协调角度来考察的两级供 应链库存控制问题还是首次，并且两级供应链库存在供应链库存管理的研究中 是比较具有代表性的。供应链是一个非线性的动态复杂系统，具有如下特征：系统性、复杂性、动态性、多目标性、非线性、面向用户需求以及交叉性。所以用线性系统的理论和方法来描述供应链系统是困难的。另一方面，由于供应链系统的多重反馈性和长时滞性，要想依靠直观经验来掌握和跟踪这样一个社会子系统的发展变 化也非常困难。而传统上关于供应链的研究工作多数是从定性分析或者博弈论 分析，虽然有从数学模型的角度加以研究，但是数学模型却难以很好地刻画并 处理系统内以及系统之间的错综复杂、动态反馈的关系。系统动力学（ＳｙｓｔｅｍＤｙｎａｍｉｃｓ，ＳＤ）的方法是麻省理工学院的Ｊａｙ．Ｗ．Ｆｏｒｒｅｓｔｅｒ教授于２０世纪６０年代创 立的。系统动力学以系统论为基础结合反馈理论、控制论、信息论，根据社会系统的因果关系来构造出反映非线性、多重反馈和长时滞性的动态模型，并用 计算机仿真的办法来实现动态系统的变化过程，分析社会因素即决策因素对系２哈尔滨理丁大学管理学硕：ｆ：学位论文统变化的影响。对于分析非线性关系和动态系统，利用系统仿真的方法往往更 加有效。供应链库存系统整体的复杂性及其交互的动态性特征十分符合系统动力学强调结构关系、时间延迟、信息放大对系统行为影响的特征。因此，系统动力学的方法是研究、解决供应链问题的行之有效的方法。系统动力学方法对库存管理中的进货延迟、信息反馈和牛鞭效应（需求放大效应）的非线性等问题的研究中起到了相当大的作用。本文正是利用系统动力学方法，以Ｖｅｎｓｉｍ仿 真软件为主要工具，从订购成本和产品定价协调的角度对两级供应链库存系统 进行建模仿真研究，并将研究结果用于指导实践中的管理决策。 因此，本文的探索研究无论从理论上还是实践应用上都具有一定的价值和 意义。 本文研究源于国家自然科学基金项目《供应链与供应链竞争理论及应用研 究》（７０８７１０３１）和黑龙江省教育厅海外学人项目《供应链经济理论及其在汽车 制造业中的应用研究》（１１５２ＨＱ０９）。１．２供应链及供应链管理定义的界定关于供应链，目前还没有统一的定义，国内外相关领域的研究人员从不同 角度对供应链或供应链管理进行了各自的定义，一般认为，供应链是由美国哈 佛商学院迈克尔?波特（Ｍｉｃｈａｅｌ Ｐｏｒｔｅｒ）教授在８０年代初期提出的价值链理论基 础上进一步发展而来的。供应链管理（ＳｕｐｐｌｙＣｈａｉｎＭａｎａｇｅｍｅｎｔ）概念的提出最早见于１９８２年，源于对物流管理的研究。１９８２年开思?奥立夫（Ｌｅｉｔｈ Ｒ?Ｏｌｉｖｅｒ） 和麦考尔?威波尔（Ｍｉｃｈａｅｌ Ｄ?Ｗｅｂｂｅｒ）在《观察》杂志上发表“供应链管理：物 流的更新战略＂，首次提出“供应链管理”的概念。１．２．１供应链概念的界定供应链的概念最早出现在２０世纪８０年代左右，但到目前为止没有形成统 一的定义。Ｌｉｎ Ｆ．Ｒ等认为供应链是包括供应商、制造商、销售商在内，涉及物 流、资金流、信息流的企业网络系统｜２’。Ｓｔｅｖｅｎｓ认为，供应链是通过价值增值 过程和分销渠道控制从供应商的供应商到用户的用户的整个过程，它始于供应 的源点，终于消费的终点｜３１。Ｃｈｒｉｓｔｏｐｈｅｒ认为，供应链是一个组织网络，所涉及 的组织从上游到下游，在不同的过程和活动中对交付给最终用户的产品或服务 产生价值｜４１。Ｄ．Ｐ．Ｃｈｒｉｓｔｙ从买卖关系的角度，指出供应链是组织之间的一系列 活动构成的交易关系，并且这种交易关系将最终使产品和服务实现增值∞１。根据 美国供应链协会（ＳＣＣ）的定义：供应链涵盖了从供应商的供应商到消费者的消哈尔滨理丁大学管理学硕Ｌ学位论文费者，自生产至制成品交货的各种工作努力。这些工作努力可以用计划（Ｐｌａｎｎｉｎｇ）、寻找资源（Ｓｏｕｒｃｉｎｇ）、制造（Ｍａｋｉｎｇ）、交货（Ｄｅｌｉｖｅｒｉｎｇ）和退回 （Ｒｅｔｕｒｎ）等五种基本流程来表述１６１。我国《物流术语》国家标准对供应链的定义 是：生产与流通过程中涉及将产品或服务提供给最终用户活动的上游与下游企业所形成的网链结构ｎ１。蓝伯雄认为供应链是原材料供应商、零部件供应商、生 产商、分销商、零售商、运输商等一系列企业组成的价值增值链旧１。陈国权认为 企业从原料和零部件采购、运输、加工制造、分销直至最终送到顾客手中的这 一过程被看成是一个环环相扣的链条，这就是供应链呻１。韩坚等认为由原材料加工为成品并送到用户手中这一过程中涉及的合作企业和部门所组成的网络ｎ…。 马士华等认为供应链是围绕核心企业，通过对信息流、物流、资金流的控制， 从采购原材料开始，制成中问产品以及最终产品，最后由销售网络把产品送到消 费者手中的将供货商、制造商、分销商、零售商，直到最终用户连成一个整体 的功能网链结构模式…伽４５。通过分析供应链的定义，我认为马士华教授的定义比较全面。供应链的概念主要包括以下几个方面：１．供应链参与者。供应商（原材料供应商、零部件供应商）、生产商、销售商、运输商、用户等； ２．供应链活动。原材料采购、运输、加工制造、送达顾客； ３．供应链的三种流。物流、资金流和信息流； ４．供应链的拓扑结构网络、链条、网链。１．２．２供应链管理概念的界定到目前为止，供应链管理也没有统一的定义。美国Ｗｉｌｌｉａｎ Ｃ．Ｃｏｐａｃｉｎｏ将供 应链管理定义为管理从物料供应者一直到产品消费者之间的物料和产品的流动 的技术…１。１９９６年成立于美国的供应链协会将供应链管理定义为：ＳＣＭ是为了 生产和提供最终产品，包括从供应商的供应商到顾客的顾客的一切努力。该定 义进一步描述了ＳＣＭ的４个基本流程：计划，采购，制造和配送ｈ ２‘。Ｓｔｅｍ，Ｅｌ―Ａｎｓａｒｙ 和Ｃｏｕｇｈｌａｎ将供应链管理定义为：供应链管理是用于对从产品之源到产品消费 之终的物流、服务流和相关信息流进行管理的新型模式¨引。Ｒｅｕｔｔｅｒｅｒ矛１：１Ｋｏｔｚａｂ 认为供应链是由供应商和消费者构成的网，所有商业行为均在该网中进行¨圳。Ｂｏｗｏｎ认为供应链管理的广义定义应包含整个价值链，它描述了从原材料开采到使用结束，整个过程中的采购与供应管理流程ｎ５。。我认为马士华和林勇给供应链管理下的定义更为全面：“供应链管理就是使４哈尔滨理Ｔ大学管理学硕十学位论文供应链运作达到最优化，以最少的成本，使供应链从采购开始，到满足最终顾客的所有过程，包括工作流（Ｗｏｒｋ Ｆｌｏｗ）、实物流（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｆｌｏｗ）、资金流（Ｆｕｎｄｓ Ｆｌｏｗ）和信息流（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｆｌｏｗ）等均高效率地操作，把合适的产品以合理 的价格，及时准确地送到消费者手上”｛１１４５－５２。 从以上定义可知，供应链管理包括了企业间（上游供应商网络、下游分销渠道）和企业内部管理。所以，从宏观上看，供应链管理包括企业内供应链管理和企业间供应链管理。供应链管理通过对供应链各个环节活动的协调，通过对供应链中的物流、资金流、业务流和信息流的有效控制达到减少库存、缩短生产周期、增加柔性和敏捷性、快速响应顾客需求，以最小的成本为用户提供优质 服务以实现最佳业务绩效，增强企业的竞争力。１．３研究综述１．３．１供应链管理发展概述虽然供应链管理（ＳＣＭ）是在２０世纪８０年代才受到关注，但其理论起源 却丌始于２０世纪６０年代。Ｊ．Ｆｏｒｒｅｓｔｅｒ教授在其《工业动态学》中提出：微小市 场波动会导致制造商在进行生产和计划时遇到巨大的不确定性。在此基础上， 很多学者进一步发展了ＳＣＭ理论。 供应链的发展大致经历了四个时期：（１）从五十年代到八十年代，在企业 内部各个独立职能部门之间进行供应链计划的执行，对外界基本上是被动反应，这样使信息缺乏横跨企业的标准，可视化有限，执行效率低下。这一阶段是供 应链管理的萌芽时期。（２）从八十年代末到九十年代，是企业内部集成阶段， 企业在内部进行跨部门的协作，关注业务流程的变革，集成企业的内部计划、需求预测、计划和调度等等。虽然这一时期的实践取得了长足的发展，但信息 不能完全共享成为最大的障碍。这一阶段是供应链管理的形成阶段。（３）从九 十年代术到现在，是供应链发展的第三阶段。在这个阶段，决策由企业内最适 当的管理层制定，企业与上下游的成员集成，把企业计划流程扩展到企业之外， 出现了更高比例的协同和预见性决策。在这一阶段供应链管理开始强调合作伙 伴关系。（４）未来的供应链，决策由供应链网络内最适当的管理层决定，由供应链所有成员进行协同和决策，并且把计划扩展到整个供应链网络，发展成为集成化网络化控制的系统工程。哈尔滨理Ｔ大学管理学硕卜学位论文１．３．２供应链管理研究现状供应链管理就其发展历程来看，其理论研究基础主要来源于以下两个研究 方向：（１）采购与供应的研究；（２）分销与物流的研究，相应也就产生了两个不同的供应链管理的研究角度ｎ引。１．从采购与供应的角度研究从采购与供应的角度研究供应链管理主要考 虑制造商如何与供应商协调和建立伙伴关系以提高采购和供应方案的效率和性能。很多学者从这个角度对供应链管理进行了研究，并产生了大量有价值的成果¨７船１。Ｒｅｃｋ等认为采购与供应管理代表了整个商业流程的基本运作策略担Ⅲ。 Ｈａｒｗｉｃｋ等指出供应链管理的优化内容包括采购的整合、需求管理、产品设计与 研发和生产计划与控制。从这个研究角度出发的供应链管理研究很少考虑批发 商和零售商的利益，其短期目标为提高生产效率、降低库存和缩短周转周期， 长期目标为提高客户满意度、市场占有份额和利润乜¨。为了实现这个目标，供 应链中所有的成员需要协调合作，共同提高整条链的竞争力。例如，供应商需 要在产品设计前期就参与到产品的设计与研发过程中，这样可以通过在原材料 或零部件等方面的优势为制造商提供支持，以提高产品在市场上的竞争力幢“’２３１。 ２．从分销与物流的角度研究从分销与物流角度的供应链管理研究主要是 从批发商和零售商角度考虑，希望通过一体化物流和建立伙伴关系来提高分销 的效率和性能，考虑的内容多为选址和物流问题。从该角度进行研究的学者把 分销与物流作为供应链中的重要组成部分，将供应商到客户的物流过程作为一 个整体来进行考虑，使供应链管理中的物流运作成为一个一体化的物流系统， 以实现货物从供应商到客户的高效率的运送垤制。学者们在该方向上取得了很多 研究成果，Ｌａ Ｌｏｎｄｅ等认为可通过将供应链上不同企业的物流业务进行协调以 取得更高的利润乜引。Ｈａｎｄｆｉｅｌｄ指出在ＪＩＴ系统中，货物必须以小批量准时地到 达准确的位置幢引。Ｌｅｗｉ等认为可通过完善的信息技术可实现物流活动的高效协 调，以达到提高系统性能，降低库存的目的幢７。。Ｗｈｉｔｅｏａｋ的研究表明电子数据 交换、条码和射频技术的应用进一步推进了物流一体化的发展｜２刖。Ｄａｖｉｓ、Ｓｃｏｔｔ 等认为可通过对整条链各节点的库存再分配来降低链上的总库存比州¨ｏ】。 随着供应链管理研究的逐渐深入，以上两个研究方向逐步融合，形成了一 体化的供应链管理。供应链管理中将生产过程和物流过程进行联合优化，可形 成其它竞争者难以效仿的竞争优势¨。３引。随着这种供应链一体化概念的提出，学 者们认识到供应链管理中协调合作的重要性。虽然供应链经过一体化集成后能 够极大地提高整体的竞争力，但是集成的供应链内部不同的成员仍具有不同的６哈尔滨理丁大学管理学硕｝：学位论文目标。每个成员如果都追求个体的目标最大化则会影响供应链的整体效率。供应链协调就是通过为多个成员提供某种协调机制，可使整条供应链能够取得较 好的效率。１．３．３供应链库存管理研究现状库存控制问题真正作为一门理论发展起来可追溯到２０世纪５０年代， Ｔ．Ｗ．Ｗｈｉｔｉｎ写的题为“库存管理的理论”（ＴｈｅＴｈｅｏｒｙ ｏｆＩｎｖｅｎｔｏｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）的一书标志着库存控制理论研究的开始ｂ别。几十年来，经过国内外诸多研究者 的大量理论研究和试验分析，库存控制理论研究取得了较大的发展，予以供应链库存控制理论研究打下了良好的研究基础，同时促进了供应链库存理论的发展。本文主要从以下几方面对库存控制研究情况进行概括： １．基于经济订货量（ＥＯＱ）模型的扩展研究张钦研究了当市场需求固定时对缺货期的不同控制决策下的利益影响分析，提出了相应库存控制策略｜３６。；ＨａｒｉｇａＭ等研究了需求为定常、不允许缺货且供应商的供货能力为随机变量的ＥＯＱ扩展模型旧引；Ｇｏｙｂｅｔ．Ｓ．Ｋ等通过需求为定常、不允许缺货且供应商数量折 扣条件下的供需双方最优费用问题的研究，并得出了经济批量控制模型…；马 士华、林勇研究了需求率为定常、允许缺货、且随机提前期的库存控制策略问 题¨…；Ｍｏｏｎ和ｃｈｏｉ研究了同时决策订货量、订货点和提前期使库存成本最小 的模型Ｈ０１。 ２．基于集成方法的库存控制研究集成方法就是从供应链整体出发，基于集 成优化，采用数学规划、概率论、微分方程等方法建立供应链库存模型，通过 目标函数的最优化求解，得到库存控制策略。Ｐｕｋｅ等建立了供应链集成规划模 型ｎ¨，分析了有一个生产商、一个仓库和一个销售商组成的三层供应链； Ｇａｎｅｓｈａｎ等针对多个供应商共用库存在一个中心仓库的（反过来中心仓库又配 送给大量的零售商）的生产／配送网络提出了近似最优库存策略１４２。：Ｐａｒｒｙ等从 最大化利润的角度实现Ｔ Ｎ造商库存最优策略¨３。；ＡＸＳＡＴＥＲ Ｓ分析了单个制造 商、多个处于相同地位的分销商、一个中心仓库的库存系统优化问题Ｈ ４。；戴更 新考察了单个供应商和单个零售商的供应链模型，研究了订货提前期为随机情 况下的供应链考察系统的优化问题ｈ引；牟德一以典型的装配型企业背景，通过 安全库存和服务水平，给出了二级库存系统优化策略¨引；刘晓亮等在订货水平和订货量策略下提出概率资源约束概念，得出了该约束条件下的供应链库存优化策略【４引。 ３．基于博弈论方法的库存控制研究Ｃａｃｈｏｎ和Ｚｉｐｋｉｎ提出了包括一个供应７哈尔滨理Ｔ大学管理学硕十学位论文商和一个零售商的两级供应链，证明了库存策略的唯一纳什均衡解¨８１；ＣａｃｈｏｎＧ建立了类似一个供应商和多个零售商选择订货点的模型，并用超级模数博弈论 证明了纳什均衡存在的必然性¨引；Ｃｈｅｎ等人在一对多的供应链博弈模型中研究 供应商主导主体确定了库存补货订货策略㈣１；Ｃｈｅｎ Ｆ研究了类似的博弈模型， 在模型中假定不同周期的需求为独立同分布的随机变量临¨；汪俊萍建立了供应 商与销售商非合作博弈的库存控制模型，分别给出了对称信息静态博弈、动态 博弈及非对称信息静态博弈下的供应商与销售商Ｎａｓｈ均衡策略拍别。余玉刚假定 生产商和订货商在库存管理方面进行合作的同时考虑市场广告和供应链生产方 面的合作为前提，讨论了生产商和订货商之间的库存Ｎａｓｈ博弈模型拍引；华中生 考虑了当前供应链中的质量因素，提出了一种供应商考虑质量风险下的博弈模 型，并对模型进行深入分析，给出了供应商和制造商在非合作情况下的最佳订 货批量和一体化情况下的最佳订货批量畸４１。１．３．４供应链管理系统动力学研究现状系统动力学（Ｓｙｓｔｅｍ Ｄｙｎａｍｉｃｓ，简称ＳＤ）在供应链管理的应用可以追溯 到１９５８年，Ｆｏｒｒｅｓｔｅｒ将其应用于解决工业中的需求放大、库存波动、产量与劳 动力雇佣之间的不稳定现象、广告策略对生产变化的影响、信息技术对管理的 影响等一些经营管理问题。但在随后的３０年中，却很少看到相关文献。直到２０ 世纪９０年代，系统动力学在供应管理中的应用研究文献才又再度出现。总结了 相关文献，并借鉴Ｂｅｍｈａｒｄ等的分类，本文将其归纳为三类：供应链物流的系 统动力学研究；供应链流程再造的系统动力学研究；供应链的系统动力学研究 方法的理论研究及改进嵋引。由于本文只研究供应链物流的系统动力学模型。故 在此仅对第一类的相关文献做系统性的综述。 供应链物流的系统动力学研究主要包括对供应链物流过程中不同生产模式 下的牛鞭效应、库存管理等供应链物流、资金流、信息流过程动态性的研究。 １．牛鞭效应的系统动力学研究系统动力学在供应链中的最早应用就是关 于牛鞭效应的研究。Ｆｏｒｒｅｓｔｅｒ构建的包括工厂、库房、分销商和零售商的供应 链仿真模型后来被人们称为“Ｆｏｒｒｅｓｔｅｒ供应链”或“Ｆｏｒｒｅｓｔｅｒ模型”。该模型清 晰地反应了物流在整个供应链中的流动，从工厂、库房到分销商、零售商，最 后到达客户的过程，并考虑了信息在供应链中的流动以及时间延迟，结果初步 揭示了供应链中时间延迟、牛鞭效应（需求放大）等动态性的存在。后来，Ｓｔｅｒｍａｎ 利用系统动力学构建了一个通用的库存管理模型，如图１所示。该模型主要包８哈尔滨理Ｔ大学管理学硕’卜学位论文含系统物理结果（状态变量和流结构）与决策规则两部分，它们组成了一个基 本的库存管理决策的试验环境，可以提供多种不同的模拟情景哺１。Ｓｔｅｒｍａｎ指出， 供应链库存管理系统中各种反馈的复杂性和时间压力往往会使决策者产生对反 馈信息的错误理解及非理性的决策行为，决策过程往往采用局部合理的启发式 方法，来形成目标导向和调整策略。Ｓｔｅｒｍａｎ后来利用“啤酒游戏”设计的生产 与分销管理模拟试验考虑了多阶段、多成员、非线性反馈、时间延迟等，结果 表明了供应链库存管理系统中各种反馈的复杂性和时间压力往往会使决策者产 生对反馈信息的错误理解及非理性的决策行为。Ａｎｄｅｒｓｏｎ等以机床行业为例，利用系统动力学探讨了机床设备供应链的需求放大在提前期、库存、生产率和人力等方面的含义，测试了供应链性能改善的多种策略，并利用统计拟合数据进 行仿真，结果显示，市场的多变性及”投资加速”导致生产能力的提高，从而产生 需求的严重放大，灵活的订单策略和雇佣策略，有助克服需求放大并改善整个供 应链的运作晴引。国内牛鞭效应的系统动力学研究主要有傅烨晴引、李稳安幅引、刘媛 媛ｍ０１等。图１－１ Ｓｔｅｒｍａｎ的通用厍存管理模型Ｆｉｇｕｒｅ １―１ Ｓｔｅｒｍａｎ’ｓ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｃｕｒｒｅｎｔ ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ２．库存策略的系统动力学研究库存管理是供应链中一个基本研究课题。如 何在满足正常需求情况下减少库存，降低成本，一直是库存管理研究的热点。 系统动力学在库存研究中发挥了很大的作用。 Ａｌｏｎｓｏ与Ｆｒａｓｉｅｒ利用系统动力学方法探讨了在面临不同销售波动时，ＪＩＴ 模式库存策略对公司利润的影响，研究表明，计划和管理上的延迟将会影响公 司的利润；需求的不确定性，将导致更长的时间延迟，从而导致更多的库存挤 压及利润下降ｍ“。Ｇｕｐｔａ Ｙ Ｐ与Ｇｕｐｔａ Ｍ通过系统动力学模型分析了准时制生产模式的动态行为及其库存、产能等问题１６２Ｊ。桂寿平等利用系统动力学的原理和方法分析了库存控制机理，构建了库存控制的系统动力学模型怕引。测试运行结９哈尔滨理Ｔ大学管理学硕十学位论文果表明，该系统动力学模型具有较好的决策支持和环境协调能力。张力菠分别 从基于时问和基于数量的角度建立供应商管理库存（ＶＩＭ）的系统动力学模型， 模型的运行结果表明：可以找到一个合适的补货周期和补货阀值，实现供应链 牛鞭效应与系统成本的协调优化控制ｍ４’６５｜。１．４论文的主要研究内容本文的主要研究内容如下： １．对供应链库存控制、系统动力学等理论进行系统的学习和研究，探讨各 自的特点、存在的问题和发展趋势。 ２．以上下游企业的库存作为研究对象，参照企业间的供应链关系，结合系 统动力学的建模仿真理论，探讨供应链库存控制系统动力学模型的变量选择、 变量间关系及模型边界的确定。 ３．基于上述研究，利用Ｖｅｎｓｉｍ仿真软件建立两级供应链的库存控制模型， 并进行仿真分析。 论文的结构如下： 第一章，指出该论文研究背景，研究的意义与目的，对供应链管理，供应 链库存管理以及系统动力学应用于供应链管理的相关国内外研究现状进行了综述。第二章，介绍了库存管理的基础理论、供应链中的库存管理理论，并对分 析了系统动力学应用于供应链库存管理研究的可行性。 第三章，阐述了系统动力学理论中的基本概念、系统动力学模型特点、，系 统动力学建模的基本方法和步骤、并简单介绍了系统动力学仿真软件Ｖｅｎｓｉｍ及 其特点。 第四章，首先阐述建模的目的和确立模型的边界，介绍模型中的基本反馈 回路。其次，建立了制造商的库存控制回路、零售商库存控制回路、供应链库 存控制相关成本回路，最终建立两级供应链库存控制的系统动力学流图并进行 两级供应链库存控制的系统动力学模型的相关检测。第五章，介绍了模拟仿真 条件、仿真政策，根据仿真输出结果进行了政策比较分析。 结论，该部分是对本论文进行总结，并给出了后续研究的建议。ｌＯ哈尔滨理工大学管理学硕上学位论文第２章系统动力学基础理论系统动力学是美国麻省理工学院的Ｊ．Ｗ．福雷斯特（Ｊａｙ．Ｗ．Ｆｏｒｒｅｓｔｅｒ）教授于 ２０世纪６０年代创立的一种研究复杂系统的计算机实验仿真方法娜’。系统动力学 是通过建立流位、流率来研究信息反馈系统的一门科学，是系统科学的一个重 要分支。并且从诞生伊始，系统动力学就有了独立的理论体系与科学方法。系 统动力学研究问题的方法是一种定性与定量分析相结合、系统分析与综合推理 相结合的方法。它是分析研究非线性复杂大系统和进行科学决策的一种有效的 理论、方法与手段；系统动力学模型的基本方程本质上是非线性微分方程。 系统动力学主要是结合决策论（Ｄｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｈｅｏｒｙ）、系统论（Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｈｅｏｒｙ）、 信息论（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｈｅｏｒｙ）、计算机仿真学（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ）及整合控制论 （Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ）所发展出一套适合社会系统中有关“动念性复杂问题”理论。简 单而言，系统动力学是研究企业管理系统行为特性的方法，经由内部信息反馈 过程的分析，并借助于计算机仿真显示出系统的结构、政策及时间的延误对系 统成长与稳定的交互性影响。因此，系统动力学在实际应用上是一个“仿真实 验室”，高阶管理人员能利用此实验室试验变更各种系统结构或不同的经营方 针，从而可以通过对实验的结果分析制定合适的决策。２．１系统动力学理论中的基本概念２．１．１系统的概念在系统动力学中，系统被定义为：“系统是由相互作用和相互依赖的若干组 成部分相结合的具有特定功能的有机整体。”把组合的整体称为系统的内部，整 体以外的部分称为该系统的环境。在系统内部与其环境之间可以勾画出该系统 的边界。系统界限是系统的范围，它规定了形成某特定动态行为所应包含的最 小数量的单元。 构成系统的要素的排列组合顺序及相互作用称为系统的结构。一定结构的 系统在特定的环境下所具有的能力，称为该系统的功能。系统的功能具体体现 在对输入的响应能力（输出）上。系统的功能大小取决于系统的结构。有什么 样的内在结构就会产生什么样的功能。另外，系统的功能反过来能作用于系统 的结构。当系统不能有效地适应环境，功能不能正常发挥或处于低效率时，就 会刺激并逼迫结构的改革，系统才会向｝ｊｉ『发展。哈尔滨理工人学管理学硕．Ｉｊ学位论文２．１．２信息与反馈的概念系统动力学中信息的定义为：“信息是物质和能量在时、空中的一种分布状 态的表述。”信息是以物质和能量为载体的。信息具有如下性质：（１）信息具有 可传输性；（２）信息具有不守恒性；（３）信息具有时效性。系统内同一单元或同一子块其输出与输入间的关系称为“反馈”。推而广之，对整个系统而言，“反馈”则指系统输出与来自外部环境的输入的关系。反馈可以从单元或子块或系统的输出直接联至其相应的输入，也可以经由媒介――其他单元、子块甚至其他系统实现。换言之，所谓“反馈”就是信息的传输与回 授。顾名思义，反馈的重点应在于“回授’’即“反＂字上。２．２系统动力学的模型结构２．２．１系统动力学模型特点系统动力学解决问题的独特性就是从系统内部的微观结构入手进行建模； 同时借助计算机仿真技术来分析研究系统结构功能与动态行为的内在关系，从 而找出解决问题的对策，基于因果关系和结构来决定行为抽引。具体说来其具有 以下特点： １．研究问题注重从因果机制出发，注重反馈性因果关系是存在于各种现象 之间的普遍关系。从因果关系出发，分析各因素之间构成的因果反馈环，才能 从纷乱的现象中找出发生这些现象的内在原因和形成机制。 ２．高阶复杂性系统动力学建模必须详加考虑哪些变量要以状态变量表示， 状态变量的数目决定了这个模型的复杂程度。 ３．非线性企业与社会所面临的各种问题大都具有高度的非线性，因此以非 线性模拟才能较确切地代表各种管理上的实际问题。即使是线性关系，也会因 其因果反馈关系，使得其所表现出来的行为为非线性的结构。系统动力学模型 能够处理复杂的非线性系统，因而适于研究像供应链组织这样的复杂系统。 ４．延迟性政策的执行会有时间延迟的效果，而人类的行为模式一般会需要 一段调试的时间。系统动力学模型引入了延迟机制，使它与所描述的实际系统 行为更为接近。 系统动力学的研究对象主要是开放系统。它强调系统的观点，联系、发展 和运动的观点，认为系统的运行模式主要根植于其内部的动态结构与反馈机制。 系统动力学的模型，既有描述系统各要素之间因果关系的结构模型，以此来认１２哈尔滨理Ｔ人学管理学硕Ｌ：学位论文识和把握系统的结构；又有专门形式表现的数学模型，据此进行仿真试验和计 算，以掌握系统的未来动态行为，所以，系统动力学是一种定性和定量相结合 的仿真技术１７引。２．２．２因果关系及反馈回路一个系统中各组成部分（变量）之间存在着广泛的相互联系、相互作用。我 们通常把这种广泛的相互联系和相互作用称之为因果关系（Ｃａｕｓａｌ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ），它是构成系统动力学模型的基础，是对系统内部关系的一种真是 写照。借助于因果关系可以确认系统内部各部分（变量）之间的关系，可以说明 系统动态模式的范围，能将复杂的管理问题作简洁而系统化表示，是一种合乎 逻辑的科学方法。 因果关系链一般以箭头图表示。自Ａ向Ｂ的箭头表示Ａ对Ｂ的作用，Ａ表示原 因，Ｂ表示结果。因果关系是系统内变量之间的因果关联，其可分为正性（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ） 及负性（Ｎｅｇａｔｉｖｅ）两种状态，或者称为Ｊ下相关和负相关。 如果变量Ａ增加（减少）变动时，变量Ｂ也随之增加（减少）变动，Ｉ口Ａ￥１Ｂ的 变化方向一致，就说Ａ￥１Ｂ之间具有Ｊ下因果关系，用“＋”号标于因果关系链旁边，这种因果关系链称之为正因果关系链，如图３．１所示。Ａ―一。―，Ｂ图２．Ｉ正因果关系链Ｆｉｇｕｒｅ ２－１ Ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｃａｕｓａｌ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｃｈａｉｎ反之，如果变量Ａ增加（减少）变动时，变量Ｂ也随之减少（增加）变动，即Ａ 和Ｂ的变化方向相反，就说Ａ￥１Ｂ之间具有负因果关系，用“一”号标于因果关系 链旁边，这种因果关系链称之为负因果关系链，如图３．２所示。所谓的因果反馈回路是指由两个或两个以上具有因果关联的变量，以因果链（Ｃａｕｓａｌ Ｌｉｎｋ）首尾串联连接而形成封闭环路结构，如图３―３所示。实际的社会 系统中，一般不会由单一的正反馈环或负反馈环组成，而是由若干个正、负反Ａ／―――――▲Ｂ图２―２负因果关系链Ｆｉｇｕｒｅ ２－２ Ｎｅｇａｔｉｖｅ ｃａｕｓａｌ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｃｈａｉｎ馈环环相连接构成的。因果反馈回路随着其环路内正、负性因果链的组合 形成正性和负性两种环路。若环中所带的负链是偶数，则该因果反馈回路属于哈尔滨理工人学管理学硕ｒＬ．学位论文正性；若环中所带的负链是奇数，则该因果反馈回路属于负性。正反馈回路 图２．３反馈同路负反馈回路Ｆｉｇｕｒｅ ２－３ Ｆｅｅｄ―ｂａｃｋ ｌｏｏｐｓ正性因果反馈回路（简称正反馈）是指在这个环路中，任何变量的变动最后会使该变量同方向的变动趋势加强，形成一种自我强化的变动效果。简单来说 证反馈是一种无止境的增长性发散过程，是一种滚雪球的效应。负性因果反馈 回路（简称负反馈）是指在此回路中，任何变量的变动最后会使该变量产生抑制 变动的效果，形成一种自我限制的变动效果。简单来说负反馈是一个动态的收 敛过程，即状态朝着某种边界或某个目标不断前进，并不断地缩小差距。负反 馈环的行为可以使变化趋于稳定，是一种自我调节的行为。２．２－３变量及方程系统动力学建模过程中涉及到许多的变量和方程。便于直观的理解，下面 给出一个原始的系统动力学流图，如图３．４所示。 １．水平变量及方程水平变量表示真实世界中可随时间迁移而累积的事或 物，是系统内部在一段时间内的积累量。例如，容器中液体的深度、企业的库 存量以及人口总量等，都可以表示为水平变量。它代表了某一时点变量积累的厂――］ Ｃ）＝＝＝＝＝｛｝＝ｉ＝＝＝＝叫水体积ｌＩ 水注入速率 Ｉ．／，◆、、常数““”“……一。。”。。，．．／／／图２．４系统动力学流图Ｆｉｇｕｒｅ ２－４ Ｆｌｏｗ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ＳＤ１４哈尔滨理丁人学管理学硕上学位论文状态，是由流入的变量与流出的变量之间的差，经过一段时间累积所形成 的，是以其净速率变量对时间积分的数学形式存在的¨刳。因此，当流入与流出 不相等时，其状态将随着时间的推移而不断的改变，于是就形成了系统动力的 来源。水平方程式的模型式如下所示：Ｌ（ｔ）＝Ｌ（ｔ．ｄｔ）＋（ＲＡ．ＲＳ）ｘｄｔ式中： Ｌ：水平变量Ｌ（ｔ）： Ｌ（ｔ．ｄｔ）： ｄｔ： ＲＡ： ＲＳ：在任何时／玄ｌＪｔ的水平变量值 在前一时刻（ｔ．ｄｔ）所计算得到的积累值代表时间无穷小差分的微分运算符 增加水平变量Ｌ的流速率 减少水平变量Ｌ的流速率２．速率变量及方程速率变量表示某一种流的流动速率，即在单位时间内的 流量，它是直接决定状态变量的控制阀，也表示决策行动的起点，其通过信息 的收集与处理形成对某一特定流中某一状态变量的控制政策。它一般包含四个概念：①目标；②系统现状的观测结果；③系统目标与现状间所存在的差距的表达式；④根据所存在的差距准备如何采取行动的说明。速率变量的方程一般 表示为： ＲＡ＝厂（状态变量，常数） ＲＳ＝厂（状态变量，常数） ３．辅助变量及方程辅助变量在模型中主要有三种含义，第一种表示信息处 理的过程；第二种代表某些特定的环境参数，为一常数；第三种表示系统的输 入测试函数或数值。前两种情况都可视为速率变量的一部分，其与速率变量共 同形成某一特定目的管理机制，最后一种则是以测试模式行为的各种不同情境。 如果速率方程只用水平变量或常数作自变量，则常常会使得速率方程变得非常 复杂而不易透彻地代表真实系统中的决策说明。而且，在实际的决策说明中， 并不完全以水平变量的概念来说明，常常用一些较为独立的概念表示决策的形 式。为方便起见，在表示速率方程的过程中，可将它写成几个部分来计算，这 些部分可以分别写成方程，这些方程就称为辅助方程。在实际的决策过程中， 常将一个复杂的决策分成几个步骤进行，辅助方程能将每一步骤所包含的因素 作清楚的表示。 ４．常数变量及方程常数方程所定义的变量，它们是系统中数值一般不变的 量，在仿真模拟时常改变数值以查看该变量对系统的影响。常数方程就是对一哈尔滨理Ｔ大学管理学硕士学位论文个常数符号给予固定的数值，初始值方程依附状态变量方程，表示状态变量的 初始值。 ５．计算间隔计算间隔的合适水平与模型中所要描述的最短时间有密切关 系，如果计算间隔太长，则会因为计算跨度大而使仿真结果呈现出不稳定的现 象；反之，如果计算间隔太短，则在模拟过程中进行近似重复的大量操作，从 而浪费许多时间。２．２．４系统动力学建模的基本方法与步骤系统动力学是一门分析研究信息反馈系统，认识系统问题和解决系统问题 的学科。用系统动力学认识与解决系统问题不可能一蹴而就，是一个逐步深入、 多次反复循环、螺旋上升的过程。 系统动力学研究解决问题的方法是一种定性与定量结合，系统、分析、综 合与推理的方法。它是定性分析与定量分析的统一，以定性分析为先导，定量 分析为支持，两者相辅相成，螺旋上升逐步深化、解决问题的方法。按照系统 动力学的理论、原理与方法分析实际系统，建立起定量模型与概念模型一体化 的系统动力学模型，决策者就可以借助计算机模拟技术在专家群体的帮助下， 进行定性与定量地研究社会、经济系统问题，进行决策。 系统动力学解决问题的主要步骤大体分为五步。首先要用系统动力学的理 论、原理和方法对研究对象进行系统分析；其次进行系统的结构分析，划分系 统层次与子块，确定总体的与局部的反馈机制。第三步建立数学的、规范的模 型；第四步以系统动力学理论为指导藉助模型进行模拟与政策分析，可进一步 剖析系统得到更多的信息，发现新的问题然后反过来再修改模型；第五步检验 评估模型。１．系统分析系统分析是用系统动力学解决问题的第一步，其主要任务在于分析问题，剖析要因。调查收集有关系统的情况与统计数据； 要求、目的与明确所要解决的问题； 了解用户提出的 分析系统的基本问题与主要问题，基本矛盾与主要矛盾，变量与主要变量；初步划定系统的界限，并确定内生变量，外 生变量，输入量；确定系统行为的参考模式。 ２．系统的结构分析这一步主要任务在于处理系统信息，分析系统的反馈机 制。分析系统总体的与局部的反馈机制；划分系统的层次与子块；分析系统的 变量、变量间关系，定义变量（包括常量，确定变量的种类及主要变量）；确定 回路及回路间的反馈耦合关系；初步确定系统的主回路及它们的性质；分析主 回路随时间转移的可能性。１６哈尔滨理丁大学管理学硕｝：学位论文３．建立数学的规范模式建立Ｌ（状态变量），Ｒ（速率变量），Ａ（辅助变量）， Ｃ（常量）诸方程；确定与估计参数；给所有Ｎ（初始值）方程，Ｃ方程与表函 数赋值； ４．模型模拟与政策分析以系统动力学的理论为指导进行模型模拟与政策分 析，更深入地剖析系统；寻找解决问题的决策，并尽可能付之实施，取得实践 结果，获取更丰富的信息，发现新的矛盾与问题；修改模型，包括结构与参数 的修改。 ５．模型的检验与评估这一步骤的内容并不都是放在最后一起来做的，其中 相当一部分内容是在上述其他步骤中分散进行的。 ２．３ Ｖｅｎｓ ｉｍ仿真软件Ｖｅｎｓｉｍ是一个基于视窗界面的可视化的系统动力学建模工具，提供了功能 强大的图形编辑环境。在构建完成包括水平变量、辅助变量、常量等要素在内 的因果反馈环之后，可以通过使用Ｖｅｎｓｉｍ提供的便捷易用的公式编辑器，编辑 输入变量方程，生成完整的模拟模型。在通过系统后台的检验、调试后，就可 以利用一系列分析工具对所模拟系统的行为机制进行深入的分析研究。本研究 通过使用Ｖｅｎｓｉｍ ＤＳＳ版本软件对系统动力学模型进行构思、模拟、分析和优化。 Ｖｅｎｓｉｍ软件利用图示化编程进行建模，使用者可以依据操作按钮画出流图， 再通过Ｅｑｕａｔｉｏｎ Ｅｄｉｔｏｒ输入方程和参数，就可以直接模拟使用。Ｖｅｎｓｉｍ软件对 模型提供多种分析方法，包括原因树分析（逐层列举作用于指定变量的变量）、结果树分析（逐层列举该变量对于其他变量的作用）和反馈回路分析等，可以很明确的表示出系统内的各种关系。其输出信息也非常丰富，除了即时显示外，还提供了保存到文件和复制至剪贴板等方法输出。此外，它还具备较为强大的模型检验功能，对于所研究的系统和模型中的一些重要变量，可以依据常识和 一些基本原则，预先提出对其正确性的基本要求。对于构建出的错误模型， Ｖｅｎｓｉｍ会自动检测出并给出提示，方便使用者进行修改。２．４本章小结本章首先介绍了系统动力学理论的基本概念，然后阐述了系统动力学模型 的特点和建模基本方法和步骤。在此基础上，着重对系统动力学模型中的因果 关系、正负反馈回路、水平变量、速率变量、辅助变量、常数变量及方程进行 了分析和探讨。最后，简单介绍了系统动力学仿真软件Ｖｅｎｓｉｍ及其特点。哈尔滨理Ｔ大学管理学硕士学位论文第３章供应链库存管理库存管理问题是供应链管理研究的重要内容之一，也是企业加强供应链管 理的重要内容，库存存在于供应链的各个环节，这不仅影响着供应链上企业的综合成本，而且也制约着整条供应链的性能。本章中主要介绍库存管理中一些基本概念，库存的功能分类以及库存控制原理和方法。３．１库存管理基础理论３．１．１库存管理的作用１．满足预期顾客需求 ２．平滑生产要求经历季节性需求模式的企业总是在淡季积累库存，满足特 定季节的过高需求。这种库存被命名为季节性库存。 ３．分离运作过程原材料库存的生产过程和来自供应商的运送中断问题隔离 开来，制成品库存使销售过程和制造过程割裂开来。 ４．阻止脱销持有安全库存能够降低缺货风险。 ５．利用订货周期保存库存能够使公司以经济批量采购和生产，无须为短期需求与购买或生产的平衡而费尽心机。６．避免价格上涨有时公司怀疑实际物价要上涨，为避免增加成本它们就会 以超过平时Ｊ下常水平的数量进行采购。３．１．２库存管理中的基本概念库存管理是对库存的管理与控制，它只考虑库存的合理性、经济性与最优 性，而不是从技术上去考虑存货的保管与储藏以及如何运输。 １．库存的概念“ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ”一词表示某段时间内持有的存货（可看见、可称 量和可计算的有形资产），即库存。库存里的物资叫存货，存货是指储存作为今 后按预定的目的使用而处于闲置状态的物料。 ２．循环库存是指用于满足在供应商两次送货之间所发生的需求的平均库存 量，其产生的原因是，供应链某一阶段生产或采购的批量大于客户需求量。 ３．库存订货点水平也称之为订货点（订购点）或报警点，企业为了保证生产 与经营中的连续性，当库存量降到某一点时，必须立即进行订货或采购。在所 订物料尚未到验收之前，该点库存量应能按既定服务水平满足备运期间的需求。哈尔滨理丁大学管理学硕｝：学位论文订货时所订物料的数量称为订货批量。 ４．补货提前期当库存量降到订货点水平时安排了订货，等待物料到达补充 库存，这种等待时间称为补货提前期或补货前置时间，也就是从发出订单开始 至物料到达为止的一段时间。 ５．订购成本订购成本也称订货成本，是指取得物资而订购时所需要的费用。 库存的订购成本包括： （１）订购手续成本。如，订购所花费的人工费用、事务用品费用、主管及 有关部门的捡查费用等。 （２）采购成本。包括估价、询价、比价、采购、通信联络、事务用品等所 花费的费用等。 （３）进货验收成本。如，检验人员的验收手续所花费的人工费用、交通费 用、检查仪器仪表费用等。 （４）进货成本。主要指物料搬运所花费的成本。 （５）其他成本。如，会计入帐支付款项等所花费的成本等。 ６．存储成本也称库存保管费用或维持成本，是指货物在库存期间所需要的 费用。库存存储成本包括： （１）资金成本。存货的品质维持需要资金的投入，而这种投入就意味着其 他需要使用资金的地方丧失了使用这笔资金的机会。 （２）搬运成本。库存货物的搬运及装卸所花费的人工费用及仪器设备费用 等。 （３）仓储成本。仓库的租金及仓库管理、盘点、维护设施（安全、消防等） 的费用。 （４）折旧及陈腐成本。存货容易发生品质变异破损、报废、价值下跌、呆 滞料的出现等等，因而造成这些费用的丧失。 （５）其他成本。如，存货的保险费用及其他管理费用等。 ７．缺货成本也称为亏空成本，是由于外部或内部中断供应所导致的库存成 本。当企业的用户得不到它的全部订货时，叫外部短缺；当企业内部某一部门 得／ｆ＝＝到它的全部订货时，叫做内部短缺；外部的短缺将造成延期交货和中断交 货，从而导致当前利润损失（潜在销售量的损失）和未来利润损失（商誉受损）。 内部短缺可能导致生产损失（人员和机器的闲置）和完工日期的延误。假若某 项货物或物料缺货时出现需求，则经济损失要根据这种短缺是延期付货还是用 其他替代物品来补偿或者取消订货而定。在第一种情况下，不会失销，但导致 加速费用、手续费和专门的装运和包装等费用的产生。而在后一种情况下，缺１９哈尔滨理Ｔ大学管理学硕士学位论文货成本包括销售利润的损失直至难以估量的商誉损失。 ８．产品供给水平它是用来衡量用现有库存货物可以满足的顾客需求所占的 比率。产品供给水平又被称之为顾客服务水平。度量产品供给水平的基本方法 是产品供给率、订单完成率和补给周期供给水平。产品供给率是指产品需求中 顺利被满足的那部分需求所占的比率。订单完成率是指完全被满足的订单占订 单总数的比率。补给周期供给水平是指不发生缺货现象的补给周期数占补给周 期总数的比率。 ９．安全库存安全库存表示当不确定因素己导致更高的预期需求或导致完成 周期更长时的缓冲存货。安全库存是库存的一部分，它主要是为了应对在需求 和订货点发生短期的随机变动而设置的，通过建立适当的安全库存，减少缺货 的可能性，从而在一定程度上降低库存短缺成本。但安全库存的加大会使库存 持有成本的增加，因此，必须在缺货成本和库存持有成本两者之间进行权衡。３．１．３库存控制策略库存控制的目的是为了实现对企业整体运营进行有效的监控和管理，以维 护客户服务水平和库存投资的最佳平衡。常用的库存控制方法主要有ＡＢＣ分类 法、经济订货批量法、订货点法等。其应用最广泛的是订货点法，订货点法是 指现有库存量降至预定的水平即订货点就开始订货的方法，它是将现有库存量与订货点比较，只要库存水平达到订货点水平立刻按批量方式进行批量订货。订货点法库存管理的策略很多，最基本的策略有４种： １．连续性检查的固定订货量、固定订货点策略，即（Ｑ，Ｒ）策略该策略的 基本思想是：对库存进行连续性检查，当库存降低到订货点水平Ｒ时，即发出一个订货，每次的订货量保持不变，都为固定值Ｑ。该策略适用于需求量大、缺货费用较高、需求波动性很大的情形。 ２．连续性检查的固定订货点、最大库存策略，即（Ｒ，Ｓ）策略该策略和（Ｑ，Ｒ）策略一样，都是连续性检查类型的策略，也就是要随时检查库存状态，当发现库存降低到订货点水平Ｒ时，开始订货，订货后使最大库存保持不变，即为 常量Ｓ，若发出订单时库存量为Ｉ，则其订货量即为（ｓ．Ｉ）。该策略和（Ｑ，Ｒ） 策略的不同之处在于其订货量是按实际库存而定，因而订货量是可变的。 ３．周期性检查策略，即（ｔ，Ｓ）策略该策略是每隔一定时期ｔ检查一次库 存，并发出一次订货，把现有库存补充到最大库存水平Ｓ，如果检查时库存量 为Ｉ，则订货量为Ｓ．Ｉ。如此周期性检查库存，不断补给。该策略不设订货点， 只设固定检查周期和最大库存量。该策略适用于一些不很重要的、或使用量不２０哈尔滨理＿Ｔ大学管理学硕仁学位论文大的物资。 ４．综合库存策略，即（ｔ，Ｒ，Ｓ）策略该策略是策略（ｔ，Ｓ）和策略（Ｒ， Ｓ）的综合。这种补给策略有一个固定的检查周期ｔ、最大库存量Ｓ、固定订货 点水平Ｒ。当经过一定的检查周期ｔ后，若库存低于订货点，则发出订货，否则， 不订货。订货量的大小等于最大库存量减去检查时的库存量。３．２供应链中的库存管理供应链环境下的库存问题和企业库存问题有许多不同之处，这些不同点体 现在供应链管理思想对库存的影响上。企业库存管理侧重于优化单一的库存成 本，从存储成本和订货成本出发确定经济订货量和订货点。从单一的库存角度看，这种库存管理方法有一定的适用性，但是从供应链整体的角度看，单一企业库存管理的方法显然是不够的。在供应链模式下，库存不仅影响单一企业的 综合成本，而且制约着供应链整体的性能。库存在供应链管理中扮演着重要的 角色，它直接关系着供应链成本的高低和服务质量的好坏。供应链环境下库存 问题的研究更多的集中在企业外部供应链的库存控制方面，也就是通过企业与 企业之间的库存协调来实现局部或整体供应链的利益最大化。３．２．１供应链中库存管理的特点供应链中的库存管理是对一个典型网链结构的管理，重点是对各个成员企 业、供应链产品有关的库存信息及其库存活动的管理。库存各个节点是供给与 需求的关系，整个链以物流为基础，同时伴随着信息流和资金流的流动。通过分析总结，供应链库存管理的主要特征如下： １．虚拟性供应链库存管理是对各个成员企业信息的管理，不同于传统库存 对物料的管理，其最终目的是为供应链产品在出入库层次上提供进度管理信息，以保证供应链管理决策的Ｊ下确性、可靠性以及业务活动的及时调整。 ２．结构的复杂性供应链库存管理结构是由供应链本身的结构所决定的。通 常供应链节点企业的跨度非常大，一个供应链往往由多个、多类型的甚至是跨国的成员企业组成，其构成关系非常复杂。另外物料的供给关系如前所述足不规则的网络结构，这将直接导致供应链企业间协调的复杂性。 ３．动态性由于核心企业战略目标的改变和市场的动态变化，以及有时成员企业局部利益与供应链整体利益的不可协调性，处在供应链节点上的成员企业可能会经常动态的参与或退出，直接造成了供应链库存管理的动态性。哈尔滨理Ｔ大学管理学硕士学位论文３．２．２供应链中库存控制存在的问题目前供应链管理环境下的库存控制不当的主要问题有三：（１）供应链各节 点企业没有整体的供应链观念，供应链上各节点企业都是独立的市场主体，都 有独立的目标和运作行为，有些目标与供应链整体目标是不相干的，甚至是相冲突的。（２）在供应链中，各节点企业之间的需求预测、库存状态、生产计划等都是供应链管理的重要数据，这些数据分布在不同的供应链组织之间，要做 到有效地快速响应用户需求，必须实时快速地传递。低效率的信息传递系统以 及其信息提取和传输的延迟影响库存的精度。延迟时间越长，预测误差越大， 对于库存控制的有效反应能力也就越小，从而导致企业库存状态的夸大或生产／ 销售机会的损失。（３）供应链结构设计与库存控制策略对库存的影响也非常大。 现代产品设计与先进制造技术的出现，使产品的生产效率大幅度提高，而且具 有较高的成本利益，随之增加了供应链库存因素的复杂性。在供应链的实际运作中，往往供应链的设计和运行相互独立的，供应链结构设计一般考虑固定成本和相关物流成本，而库存投资、订单的反应等往往被忽略，从而失去了库存控制的有效性，增加了库存成本。３．２．３供应链库存管理中的牛鞭效应３．２．３．１牛鞭效应的概念及基本思想９０年代初，美国宝洁公司对其产品“帮宝适”订货方式进行考察，发现其最终市场的需求很稳定，而随着订货从零售商到批发商的转移，其波动量发生很大的变化，到生产商向供应商订购原材料时，波动量更加惊人。同样的现象 也发生在惠普公司、通用公司和福特等诸多知名的大企业中嘲１。它使得生产商 错误地安排生产计划、库存投资加大、收益减少，降低了顾客服务水平。这种 信息在供应链的传递中扭曲失真现象就是供应链中的“牛鞭效应”，即产品需求 订货量的波动程度远远大于产品的实际市场销售量的变化幅度。牛鞭效应也称需求放大效应。“牛鞭效应”的基本思想是：当供应链的各节点企业只根据来自其相邻的 下级需求信息进行生产或供应决策时，需求信息的不真实性会沿着供应链逆流 而上，产生逐级放大的现象，达到最源头供应商时，其获得的需求信息和实际 消费市场中的顾客需求信息发生了很大的偏差，需求变异系数比分销商和零售商的需求变异系数大得多。“牛鞭效应＂的形成过程如图２．１所示。哈尔滨理Ｔ大学管理学硕｝：学位论文图３―１供庇链中牛鞭效应的形成过程Ｆｉｇｕｒｅ ３－１ Ｂｕｌｌｗｈｉｐ Ｅｆｆｅｃｔ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｈａｉｎ３．２．３．２牛鞭效应产生的原因 美国斯坦福大学的教授（Ｈａｕ Ｌ．Ｌｅｅ）对牛鞭效应进行了深入的研究，将其 产生的原因归纳为四个方面：需求预测修正、订货批量决策、价格波动和短缺 博弈ｍ引。 １．需求预测修正是指当供应链的成员采用其直接的下游订货数据作为市场 需求信号时，就会产生需求放大的现象： ２．订货批量决策订货批量决策指两种现象：一种是周期性订货决策，另一种 是订单推动，这会产生需求放大；３．价格波动价格波动反映了一种商业行为――预先购买，价格波动是由一些促销手段（如，几个折扣、数量折扣、赠票等）造成的，这些商业促销行为会 使许多采购人员采购的订货量大于实际的需求量，从而产生需求放大现象。 ４．短缺博弈当产品或原材料供不应求时，采购方为了获得更多的货品往往会 故意夸大其订货需求量，当需求降温时，订货又突然消失。这种由于个体完全 理性经济决策引起的需求信息的扭曲，最终将导致牛鞭效应的产生。３．２．４供应链库存管理策略比较有代表性的有如下四种现代库存管理方法：供应商管理库存、联合库 存管理、多级库存控制与优化、协同规划、预测与补给。 １．供应商管理库存（Ｖｅｎｄｏｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ，简记ＶＭＩ）ＶＭＩ是一种 以用户和供应商双方都获得最低成本为目的，在一个共同的协议下由供应商管 理库存，并不断监督协议执行情况和修正协议内容，使库存得到持续地改进的 一种合作性策略。ＶＭＩ是一种供应链集成化运作的决策代理模式，它将用户的 库存决策权交给供应商，由供应商代理分销商或零售商承担库存决策的功能。 ２．联合库存管理（ＪＭＩ）联合库存管理则是一种基于协调中心的、风险分担 的管理模式，它体现了战略供应商联盟的新型企业合作关系。与ＶＭＩ不同，联 合库存管理强调双方同时参与，共同制定库存计划，使供应链相邻节点之间保 持信息与需求预测的一致性，从而消除需求变异放大现象。在这种管理方式下，哈尔滨理丁大学管理学硕｝：学位论文任何相邻节点需求的确定都是供需双方协调的结果，库存控制成了连接供需的 纽带和协调中心。 ３．多级库存控制与优化供应链管理的目的是使整个供应链各个阶段的库存 最小。但是现行的企业库存管理模式是从单一企业内部的角度去考虑库存问题，因而并不能使供应链整达到最优。要进行供应链的全局性优化与控制，则必须采用多级库存优化与控制方法。多级库存优化与控制是对供应链资源的全局性优化。多级库存的优化与控制是在单级库存控制的基础上形成的。多级库存系统根据不同的配置方式，有串行系统、并行系统、纯组装系统、树形系统、无 回路系统和一般系统。 ４．协同规划、预测与补给（ＣＰＦＲ）协同规划、预测和补给（Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ ｐｌａｎｎｉｎｇ，Ｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇ＆Ｒｅｐｌｅｎｉｓｈｍｅｎｔ，简称ＣＰＦＲ）是一种协同式的供应链库存 管理技术。它能同时降低销售商的存货量，增加供应商的销售量。ＣＰＦＲ最大的 优势是能及时准确的预测由各项促销措施或异常变化带来的销售高峰和波动， 从而使销售商和供应商都能作好充分的准备，赢得主动。同时ＣＰＦＲ采取了一 种双赢的原则，始终从全局的观点出发，制定统一的管理目标以及方案实施办 法，以库存管理为核心兼顾供应链上其它方面的管理。３．３本章小结本章首先介绍库存管理的基本理论，介绍了库存管理的作用，库存管理的 基本概念和基本的库存控制策略。其次，阐述了供应链中库存管理的特点，在 供应链中进行库存控制存在的问题，并重点阐述了牛鞭效应的概念和产生的原 因。最后，表述了进行供应链库存管理的基本策略。２４哈尔滨理Ｔ大学管理学硕：ｆ：学位论文第４章两级供应链库存控制ＳＤ模型的建立与 检测４．１建模的目的和模型的边界４．１．１建模的目的在构成供应链库存控制的系统动力学模型时，清楚建模的目标是十分必要的，只有了解需要回答的问题，我们才能有把握地判断出在表示系统的时候将考虑哪些因素，舍弃哪些因素，哪些因素是重要的，哪些因素是次要的。 对于一个由制造商和零售商组成的两级供应链，本文主要从两个环节间的 订单处理成本和产品的交易价格的角度采取不同的策略，来分析供应链中利润 的变化、库存的变化、及对供应链牛鞭效应的影响，期待得到的结论能够为实 际的管理行为提供参考。４．１．２模型边界的确定我们知道，一个供应链主要包括了物品、订货、资金、人员、主要设备、 信息等六大要素，物流、信息流和资金流等三大流程。这些要素和流程能否省 略而使系统依旧具有初步的研究价值。从生产到销售上看主要是考虑物流（有 形的物品），物流是受到订货决策控制的，订货是以有关库存（物品）和销售的 信息为基础的，因此我们把那些与物品网络有直接关系的信息网络部分和订货 网络部分包括进去。 资金流表示完成事务的核算，是考察供应链经营绩效的一项重要指标。把 资会流包括进去是与本文的建模目的相符的，但是，由于本文建立的模型为供 应链的库存模型，所以在资金流上只考虑与库存控制相关的成本和利润。 由于在一定的时期内劳动力和设备不是主要的控制因素，所以本文对人员 和设备不予考虑。因此我们将主要注意力集中于由制造商到零售商的物品流， 集中到由零售商到制造商的以订货形式移动的信息流，集中到由物流和信息流 引起的供应链各个成员间的资金流。哈尔滨理Ｔ大学管理学硕士学位论文４．１．３模型的基本假设为了简便起见，在建立模型之前，我们现对模型进行基本的假设：我们研 究的是两级供应链的库存，制造商（Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ）和零售商（Ｒｅｔａｉｌｅｒ）分别构成了 该供应链的两级；我们只考虑一种产品的两级供应链库存；在对模型中库存进 行控制时，我们不考虑缺货成本；我们假设零售商处的市场需求服从正念分布； 在零售商向制造商订货时，零售商采取连续检查（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｒｅｖｉｅｗ）的补货 策略；由于我们研究的是两级供应链中产成品库存，所以，对于制造商的库存 模型，我们并不考虑其原材料的相关成本，只考虑了与产成品库存有直接关系 的原材料单价，并且我们假定原材料与产成品间的转换对应关系为ｌ：ｌ。在库 存的确定上，零售商以顾客的平均需求为依据，制造商以零售商的平均订单需 求为依据。４．２模型建立４．２．１模型中的基本反馈回路我们要建立的模型为两级供应链库存模型，不论是制造商还是零售商都有 库存控制，所以我们先从库存控制基本回路入手，如图４．１所示。 ４．２．１．１简单库存控制回路 １．反馈结构在构建系统动力学模型的时候，首要的问题是确定正确的水平 变量，这是模型的根基，水平变量是随着时间变化的积累量，是物质、信息或 能量的储存环节。在这个两级供应链系统动力学模型中，我们确定库存为水平 变量。 其中：１：Ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ库存 发货率 收货率 Ｒａｔｅ期望收货率ＳＲ：Ｓｈｉｐｍｅｎｔ ＲａｔｅＡＲ：Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ＲａｔｅＤＡＲ：Ｄｅｓｉｒｅｄ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ彳，：Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ］ＡＴ：ＩｎｖｅｎｔｏｒｙｆｏｒＩｎｖｅｎｔｏｒｙ库存调整量 Ｒａｔｅ预期发货率 期望库存２６Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ Ｔｉｍｅ库存调整时间ＥＳＲ：Ｅｘｐｅｃｔｅｄ ＳｈｉｐｍｅｎｔＡＬ：Ａｖｅｒａｇｅ Ｌｉｆｅ ｏｆ Ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ平均库存时间 ，半：Ｄｅｓｉｒｅｄ Ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ哈尔滨理Ｔ人学管理学硕｝ｊ学位论文图４－ｌ厍存控制回路Ｆｉｇｕｒｅ ４－１ Ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｌｏｏｐｓ２．回路中变量的基本关系发货率（．躲）：由于这里只是简单的库存模型，并未将发货的直接影响因素零售商处的需求函数写入模型内，所以，此简单模型中的供应链企业的发货率 只受到平均库存时间（彳三）和库存（，）的作用和影响。在这里这三者间的关系 如下：ＳＲ＝Ｉ／彳三 （４．１）预期发货率（Ｅ娘）：它是企业根据实际的历史发货率对未来发货率的一个预测，所以预期发货率应该根据实际的发货率（歙）而定，所以，有如下关系：ＥＳＲ＝ｆ（ＳＲｌ（４―２）库存调整量（ＡＩ）－库存调整量主要是根据实际库存量、期望库存量和库存 调整时间来确定的。由此可知库存调整量是实际库存量（，）、期望库存量（，宰） 和库存调整时间（从丁）的函数。在该模型中他们之间的关系为 ＡＩ＝（』木一，）／尉ｒ（４―３）期望收货率（ＤＡＲ）：期望收货率受到库存调整量（ＡＤ和预期发货率（ＥＳＲ） 的影响，也就是说，企业在进行订货时主要考虑的是库存调整量（么，）和预期 发货率（Ｅ豫）。在该模型中他们之间的关系为ＤＡＲ＝ＡＩ＋ＥＳＲ （４．４）收货率（ＡＲ）：供应链上每个企业的收货率都会受到时间延迟的作用和一些 必须资源的限制，比如劳动力、机械。这些限制条件本来就是动态的。而对收货率起直接影响的是期望收货率（删Ｒ），ＡＲ必然为ＤＡＲ的函数，即是ＡＲ＝ｆ（ＤＡＲ）（４―５）库存（，）：库存作为水平变量，它在某一时刻的值取决于前一时刻其自身２７哈尔滨理Ｔ大学管理学硕十学位论文的值和该时刻的流入和流出量。在本模型中，有如下关系： Ｉ‘＝Ｉ卜１＋（彳Ｒ‘一ＳＲ‘）（４．６）其中，，‘表示，时刻的库存（』）的值，ＡＲ‘表示，时刻的收货率（ＡＲ），ＳＲ，表示，时刻的发货率（躲）。下文中如果无特殊声明，Ｘ‘均表示ｆ时刻的Ｘ的值。４．２．１．２制造商的库存控制回路 １．反馈结构在对简单库存控制模型进行讨论的基础上，我们建立两级供应 链中产品供应端制造商的库存模型。我们仍然以制造商的库存作为水平变量。订单需求图４．２制造商的库存控制回路Ｆｉｇｕｒｅ ４－２ Ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｌｏｏｐｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ其中：图形中字母“∥’表示制造商，“Ｒ＂表示零售商。如，“Ｍ库存”即为：制造商的库存：“Ｒ ２．回路中的方程 由于本文建模、仿真、分析均采用Ｖｅｎｓｉｍ软件，所以，下面建立的变量方 程均采取Ｖｅｎｓｉｍ中建立方程的模式。Ｚ殚需蒜”即为：零售商的订单需求。Ｍ豚制造商的库存（Ｍ廓扔受到两个速率变量的影响，他们分别是Ｍ库存≮ｍＥＧ（、Ｍ生产率．Ｍ向Ｒ发货、）．ＩｎｉｔｉａｌＭ生产率昶Ｍ向Ｒ发货．Ｍ库存的力程为：Ｖａｌｕｅ＝Ｍ臼办库：荐：Ｕｎｉｔｓ：单位；Ｍ力尼发货：表示制造商向零售商的发货量，由于其值受到零售商订货策略的控制和影响，所以Ｍ廊Ｒ发货的方程在后面的零售商库存控制回路部分讲述。哈尔滨理Ｔ大学管理学硕Ｉｊ学位论文Ｍ垡产密制造商生产产品时，其生产率会受到生产周期、Ｍ厚荐删及零售商对产品的平均需求（Ｒ乎均需菇）的限制，其方程为：Ｍ生产率＿ＤＥＬＡＹｌ曝平均需捋Ｍ奉存调整．Ｍ生产周期、．Ｕｎｉｔｓ：单位／Ｗｅｅｋ，本模型中，Ｍ生产循僦是制造商生产产品所消耗的时间，在方程中同过ＤＥＬＡＹｌ的延迟时间Ｍ笙产劈耢来体现。处理时，将Ｒ １７－孝需莰运用ＳＭＯＯＴＨ函数进行了平滑，其方程为：其中：ＤＥＬＡＹｌ（Ｘ，Ｔ）为一阶指数延迟，输入变量为Ｘ，延迟时间为Ｔ。月平均需毙零售商的平均需求为对零售商需求的平均预期，在进行建模Ｒ平均需括ＳＭＯＯＴＨ（Ｒ订单需求。ＲＵｎｉｔｓ：单位／Ｗｅｅｋ，ｉＴ－掌需求平滑周期、。其中：ＳＭＯＯＴＨ（Ｘ，Ｔ）为平滑时间为Ｔ的Ｘ的一阶指数平滑，Ｘ为输 入变量，平滑时间为Ｔ。’Ｍ安全库存：Ｍ安全库存是妊Ｒ平均需求、Ｍ安全幸存系数昶Ｍ目标唪 存：覆盖∥向来确定的，至于为什么是这样的因果关系，我们会在后面的部分给 予说明。Ｍ安全肇荐的方程为：Ｍ安全库存＝Ｒ平均需求警Ｍ安全幸存系赞ＭＵｎｉｔｓ：单位。ｓ标唪存覆盖时间．其他的方程原理同４．２．１．１中２．回路中变量的基本关系，在此不做说明，直 接给出方程：Ｍ目标瘁萨Ｍ目标唪存覆盖／每ｇ＊Ｒ平均需求七Ｍ安全瘁存Ｍ痒存调整＝ｍ ｓ标唪存Ｍ幸热｜Ｍ生产蜀期ｏ４．２．１．３零售商库存控制回路 １．反馈结构在对简单库存控制模型的讨论的基础上，我们建立两级供应链 中零售商的库存控制模型。我们仍然要以零售商的库存作为水平变量，以零售 商的出货率和收货率为影响库存的速率变量。为了更加符合实际，除了零售商 库存这一水平变量外，我们又设立了另外一水平变量ＲｉＴ－事－积累，表示零售商积累的准备向制造商要货的但是未完成的订单，以便能更好的模拟零售商的连 续检查（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｒｅｖｉｅｗ）的补货策略。零售商库存控制回路如图４．３所示。 ２．回路中变量关系及方程Ｒ熊零售商的库存受到Ｒ凹费事和Ｍ厨尺发货的影响，其方程如下：Ｒ库存钮妍娲（、Ｍ向Ｒ发货．Ｒ出货率、）ＩｎｉｔｉａｌＶａｌｕｅ＝Ｒ目标瘁存．Ｕｎｉｔｓ：阜息。，２９哈尔滨理Ｔ大学管理学硕ｆｊ学位论文图４．３零售商库存控制回路Ｆｉｇｕｒｅ ４－３ Ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｌｏｏｐｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｔａｉｌｅｒＲ盛货密由于零售商直接面对市场，所以能够影响零售商出货率的唯一的因素只有Ｒ的顾客需求，而且，出货率应该与顾客的购买量是相同的。所以 Ｒ出货率的方程为：Ｒ出货挚Ｒ的颐客需求函数。Ｕｎｉｔｓ：阜髓，其中，尺彪砑亭需戎西截是均值为尺席戎均德标准差为尺需戎粝旌羞的萨态分布函数。月妥竺黼零售商的安全库存量ＳＳ由其补给周期供给水平（ＣＳＬ，ＣｙｃｌｅＬｅｖｅｌ，即补货提前期不出现缺货的概率）和其需求分布函数的标准差，Ｓｅｒｖｉｃｅ来确定盯１｜：ＳＳ＝巧１（ＣＳＬ）×，×√三，其中，Ｆ１０表示正态分布函数的反函数，数来近似表示。三表示零售商的补给提前期。这样我们就可得出Ｒ安全僦由于Ｖｅｎｓｉｍ中并没有直接给出此函数，所以在模型中我们用了一个Ｌｏｏｋｕｐ函 方程：Ｒ安全瘁萨Ｒ安全毒存系羚ＳＱＲＴ（（Ｒ补赁提前坻｜Ｒ时间系擀Ｒ需求标准差卑Ｒ时间系数。３０哈尔滨理Ｔ大学管理学硕上学位论文Ｕｎｉｔｓ：单位。Ｒ安全库存系赞Ｒ安全痒存系数ｌｏｏｋｕｐ（Ｒ补给周期供给水聆。Ｕｎｉｔｓ：Ｄｍｎｌ。给够劈屠给衣乎与Ｒ安全肇荐莠缴．间的非线性对应关系的表函数。由于方程艄Ｒ时间系数０Ｕｎｉｔｓ：Ｗｅｅｋ）ｏ货点，有其中，ＳＱＲＴ（Ｘ）表示Ｘ的平方根，灭安全库存莠数ｌｏｏｋｕｐ为自建的足私中√的存在，使得方程两边单位无法统一，为了保持单位的一致，在建模时加Ｒ再扩货，赢根据Ｒ妥望浮动季和Ｒ崩顾缮徘乎＞黝￡可得到零售商的再订Ｒ再订货导Ｒ的顿客需求平滑Ｒ补货提前期｝Ｒ安全幸存，Ｕｎｉｔｓ：单位，Ｒ的颐客需求平滑ＳＭＯＯＴＨ（Ｒ的颐客需求函数．Ｒ的颐客需求平滑时闻），Ｕｎｉｔｓ：单位／ＷｅｅｋＲｉＪ－孝融零售商产生的订单需求是由Ｒ厚黝臼、Ｒ彪砺笞需戎严游、Ｒ库存堀整幻谊床确定的，有下面的方程： Ｒ订单需括ＩＦ ＴＨＥＮ ＥＬＳＥ（Ｒ库存缺口｜Ｒ库存调整时ｌ‘聃Ｒ的颐客需求平耥．０，Ｒ幸存缺口｜Ｒ毒存调整时啡Ｒ的颐客需求平滑、Ｕｎｉｔｓ：单位。 其中，ＩＦＴＨＥＮＥＬＳＥ（ｃｏｎｄ，Ｘ，Ｙ）表示如果条件语句ｃｏｎｄ不等于０（即就｜畏ｊ该ｌ。媳呆Ｒ幸存缺臼｜Ｒ库存调整时崃Ｒ的顿客需求平籼救立。Ｒ订单需求式、甭飚，Ｒ订单需拧Ｒ毒存缺口｜Ｒ痒存调整时啡Ｒ的颐客需求平滑。与该方程有关的其他方程有 Ｒ唪存缺口＝Ｒ目标奉存．Ｒ唪存． Ｕｎｉｔｓ：单位；Ｒ该条件语句成立），则该表达式的返回值为Ｘ，否则该表达式的返回值为Ｙ。也ｓ标唪存Ｒ的颐客需求平滑Ｒ目标痒存覆盖／ｈｊ＋Ｒ安全毒存，Ｕｎｉｔｓ：单位。足经劳矿货量零售商采取的是连续检查的补货策略，就涉及到经济订货量的确定，在这早，经济订货量（Ｅｃｏｎｏｍｉｃ为ＯｒｄｅｒＱｕａｎｔｉｔｙ，ＥＯＱ）的计算公式咖２蘑（４．７）哈尔滨理Ｔ人学管理学硕士学位论文其中，尺――为一段时期内的平均需求；卜零售商每次订货的固定成本 （本文称其为订货成本）；办卜为一段时期内零售商单位产品的存储成本（ｈ为产品单价的百分比存储费用，Ｃ为零售商购买产品的单价，即制造商产品的售 价）［７１Ｊ１４９－１８４。这样我们就可以得到膨劳矿货量的方程如下：Ｒ经济订货量ＳＱＲＴ（２＊１０＊Ｒ的颐客需求平泳Ｒ订货成本｛Ｑ咻Ｒ存储或本系数Ｒ产品进谂、）七Ｒ安全毒存．Ｕｎｉｔｓ：单位。其中，Ｒ矿货黻Ｒ蒯：成芩莠数Ｒ产镅越衫撇讨论放在后续内容中。订单的决策。其方程表达式为删货詹号：在模型中我们为了更好地体现零售商如何控制库存，会在何时向制造商提交订单，我们设计了尺形货苈号这一辅助变量来反应零售商何时提交Ｒ补货信争ＩＦ ＴＨＥＮ笕赢ｌ，０），Ｕｎｉｔｓ：Ｄｍｎｌ。ＥＬＳＥＬＲｉ２－－孝积黔＝Ｒ经济订货量：ＯＲ：Ｒ／蕲（：Ｒ再订此方程表示当Ｒ弹劂值超出了Ｒ经劳矿狰勤值，或者Ｒ劂值小于尺厚玎货？名濑值时，Ｒ形货苈号的值为１，也就是说，此时零售商向制造商发出订货请求；否则，尺移费詹号的值为Ｏ，此时零售商不会向制造商发出任何 信号。这样就通过尺形货苈号在Ｏ和１之间的变换达到了模拟零售商提交订单的决策过程。胄每次荬琢形货量：在零售商向制造商发出补货信号的前提下，零售商每次实际向制造商提交的订单量是由零售商的经济订货量和制造商的库存量共同 决定的。只有制造商的库存大于零售商的经济订货量时，零售商实际得到的补 货量才会等于经济订货量；当制造商的库存小于零售商的经济订货量时，零售 商实际得到的补货量只能是制造商的库存。也就是说，零售商实际得到的补货量只能是零售商经济订货量和制造商的库存量两者中较大的。Ｒ每次要饧谢货宣的方程为 Ｒ每次实际字｝、货量＝ＩＦ 量），０）， Ｕｎｉｔｓ：单位。Ｒ ＴＨＥＮＥＬＳＥ（Ｒ补货信手、，Ｍ烈０Ｍ库存，Ｒ经济订货Ｚ殚积累：零售商的订单积累受到Ｒ玎华笙成率和Ｒ ｉ］－－＃ＲＮＮｔｔ影响。值得注意的是，这里所说的订单生成率是指零售商通过库存控制产生的向制造 商购买货物但是还未发出的订单，完成率表示的是零售商已经向制造商发出的哈尔滨理Ｔ人学管理学硕｝：学位论文订单。Ｒ ｉＪ－－喾－积赛的方程为：Ｉｎｉｔｉａｌ尺Ｚ撑厉曝ＩＮＴＥＧ（Ｒ Ｚ７牮笙历棒尺Ｚ７牮戕雾），Ｖａｌｕｅ＝Ｏ，Ｕｎｉｔｓ：单位。Ｒ杰殚笙姥事，其值就等于Ｒ Ｒ订单生成靼Ｒ订单需求。Ｕｎｉｔｓ：单位／Ｗｅｅｋ。Ｒｉ．７－－孝需戎的值。所以方程很简单，其方程是ｊ；殚芜艄零售商订单完成率的值是与零售商的实际补货量相一致的，ＢＡＴＣＨ（ｉｎｐｕｔ，ｂｓｉｚｅ，ｂｔｉｍｅ，ｉｎｉｂａｔｃｈ．ｉｎｉｔｉｍｅ，也就是说，零售商完成多少订单要看零售商实际补了多少货。由于零售商补货 是按批次来补货的，在时间上不是均匀的，所以在建模处理上，本文利用Ｖｅｎｓｉｍ 提供的批量延迟函数ＤＥＬＡＹｉｎｉｂａｃｋｌｏｇ），该函数的作用为经过ｂｔｉｍｅ时间将ｉｎｐｕｔ积攒到批量ｂｓｉｚｅ时一起输 出，如果一直无法达到ｂｓｉｚｅ，那么该函数的输出值就是Ｏ。其中，ｉｎｉｂａｔｃｈ，ｉｎｉｔｉｍｅ，ｉｎｉｂａｃｋｌｏｇ分别表示初始批量、初始时间、初始积攒量。那么，尺Ｚ硝光成事钓方程为Ｒ订单完成率文炎、Ｉ娥ＢＡＴＣＨ（Ｒ订单生成率，Ｒ每次实际补货量。ＴＩＭＥＳＴＥＰ，０，０，Ｏ），Ｕｎｉｔｓ：单位／Ｗｅｅｋ。发货量（Ｍ廊Ｒ发货的值）应该为Ｒ玎华完撼在制造商发货和零售商接收货物的过程中会存在订单的处理延迟、货物的运输延迟、接收的盘点延迟等，Ｍ廊足发货：制造商接到零售商的实际订货量后开始向零售商发货，这个这也就是零售商的补货提前期（尺衫货握膨期。在处理该速率变量时要用延迟函数加以刻画才更加符合实际，本文采用了具有固定延迟功能的延迟函数ＤＥＬＡＹ ＦＩＸＥＤ（ｉｎｐｕｔ，ｄｅｌａｙ ｔｉｍｅ，ｉｎｉｔｉａｌｖａｌｕｅ），该函数的功能为经过延迟时间ｄｅｌａｙ ｔｉｍｅ将ｉｎｐｕｔ的值输出，也就是将ｉｎｐｕｔ进行延迟时间为ｄｅｌａｙ ｔｉｍｅ的延 迟输出，ｉｎｉｔｉａｌ 程为 Ｍ向Ｒ发债＝ＤＥＬＡＹＦＩＸＥＤ ０Ｒ订单完成率．Ｒ补货提前朝。０、） Ｕｎｉｔｓ：单位／Ｗｅｅｋ。 ４．２．１．４供应链库存控制相关成本回路 １．反馈结构在供应链的库存控制过程中，产生的相关库存成本大体有如下 几种：制造商采购原材料时会发生相应的原材料采购成本；利用原材料生产产 品时会发生生产成本；对产成品保有库存会发生存储成本；在同零售商的交易 过程中会发生订单处理成本。上述成本的总和构成了制造商的总成本。对于零ｖａｌｕｅ为该函数在模拟开始时间返回的初始值。Ｍ廊Ｒ发货的方哈尔滨理工大学管理学硕士学位论文售商而言，在同制造商交易的过程中，会发生订单处理成本，这罩我们称为订 货成本；购买制造商的产品会产生购货成本；存储从制造商那里买来的产品会 产生存储成本。上述成本的总和构成了零售商的总成本。零售商的总成本和制 造商的总成本之和便是供应链的总成本。供应链的总利润主要由两部分构成――制造商的总利润和零售商的总利润，制造商的总利润为制造商在零售商那里取得的销售收入与其总成本的差额，零售商的总利润为其销售产品所得的销 售收入与其总成本的差额。两级供应链库存控制的相关成本的系统动力学流图 如图４―４所示。成本增加翠图４．４供戍链库存控制相关成本同路Ｆｉｇｕｒｅ ４―４ Ｔｈｅｃｏｓｔｌｏｏｐｓ ｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅ ｓｕｐｐｌｙｃｈａｉｎ ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ ｃｏｎｔｒｏｌ其中，图中的“ＳＣ”表示“供应链”，如：“ＳＣ总利润”表示供应链的总利 润。 ２．回路中的变量关系及方程的消耗，Ｍ原材料襄殉盛成赫是指在整个模型模拟周期内制造商在采购原材料时所发生的总的采购成本。在该模型中所出现的“总成本＂、“总收入＂和“总Ｍ原劢獬襄购总肭这早所讲的“总成本”是指在模型模拟周期内的总哈尔滨理Ｔ大学管理学硕七学位论文利润”都是指在整个模拟周期内所发生的相应资金流的总和，由于他们逐渐积累的性质，本文均将他们作为水平变量来处理。Ｍ原杉判嚣脖，盛姥吞的相关方程为Ｍ原材料采购总成本椭Ｇ ０Ｍ原材料采购或本增加莉。Ｉｎｉｔｉａｌ Ｖａｌｕｅ＝Ｏ，Ｕｎｉｔｓ：元。Ｍ原材料采购成本增加靼Ｍ生产挚Ｍ原材料单位价格。Ｕｎｉｔｓ：元／Ｗ