摘要

多級供應(yīng)鏈包含了生產(chǎn)商、分銷商、批發(fā)商和零售商。整個(gè)供應(yīng)鏈之間的信息通過訂單方式進(jìn)行傳遞，其中，供應(yīng)商管理庫存（VMI）在批發(fā)商和零售商間共享了庫存信息和銷售信息，是一種局部的信息共享類型。該研究在前人研究的基礎(chǔ)上，更加詳細(xì)地對VMI模式的運(yùn)作流程進(jìn)行模擬和仿真，將VMI模型和傳統(tǒng)模式下的庫存管理模型進(jìn)行對比，并對比兩種模式下的仿真結(jié)果，得出了在VMI模式下供應(yīng)鏈的“牛鞭效應(yīng)”有所減弱;最后通過對模型進(jìn)行靈敏度測試，找出了對整個(gè)供應(yīng)鏈的庫存管理影響較大的因素。增加了訂單處理流程的系統(tǒng)動力學(xué)模型，更貼近實(shí)際的供應(yīng)鏈運(yùn)作，使得仿真結(jié)果更加貼近實(shí)際供應(yīng)鏈的運(yùn)作，更具有參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞 多級供應(yīng)鏈;系統(tǒng)動力學(xué);供應(yīng)商管理庫存（VMI）

中圖分類號 S-9 "文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A "文章編號 0517-6611（2014）32-11534-05

當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)總體上是一個(gè)買方市場，傳統(tǒng)的企業(yè)與企業(yè)之間的競爭已經(jīng)演變成供應(yīng)鏈與供應(yīng)鏈之間的競爭，企業(yè)的管理模式也突破企業(yè)邊界向供應(yīng)鏈管理的方式轉(zhuǎn)變[1]。我國企業(yè)要想在這個(gè)市場上長期生存下去并分得一杯羹，不但要給客戶提供高質(zhì)量的產(chǎn)品，還要對它的所有市場活動采取一種更加有效的、更先進(jìn)的管理方式，在這樣的經(jīng)濟(jì)形勢下，供應(yīng)鏈管理順勢而生。供應(yīng)鏈?zhǔn)菄@核心企業(yè)，通過對信息流、商流、物流、資金流的控制，從采購原材料開始，制成中間產(chǎn)品以及最終產(chǎn)品，最后由銷售網(wǎng)絡(luò)把產(chǎn)品送到消費(fèi)者手中的，將供應(yīng)商、制造商、分銷商、零售商，直到最終用戶連成一個(gè)整體的功能網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)全球化的快速發(fā)展，供應(yīng)鏈管理受到越來越多的企業(yè)的重視，供應(yīng)鏈管理關(guān)注的始終是顧客和最終消費(fèi)者的最終期望，以此為導(dǎo)向來組織生產(chǎn)并提供產(chǎn)品和服務(wù)。只有那些對供應(yīng)鏈進(jìn)行有效管理的企業(yè)，才能獲得客戶滿意度的提升，才有可能真正獲得市場上的競爭優(yōu)勢，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

賀蘭蘭論述了系統(tǒng)動力學(xué)在供應(yīng)鏈管理中的運(yùn)用，通過對供應(yīng)鏈本身系統(tǒng)性、動態(tài)性等特征的分析，說明了其應(yīng)用系統(tǒng)動力學(xué)的可行性，并運(yùn)用系統(tǒng)動力學(xué)的方法研究供應(yīng)鏈系統(tǒng)存在的問題[2]。陳光偉通過研究制造行業(yè)的兩級供應(yīng)鏈，證明了庫存管理過程中牛鞭效應(yīng)的客觀存在;驗(yàn)證了相較于傳統(tǒng)庫存管理模式，VMI模式能夠更有效地緩解牛鞭效應(yīng)和信息失真現(xiàn)象，提高供應(yīng)鏈上各企業(yè)利潤，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈整體利潤最大化的集成化目標(biāo)[3]。張爭艷等從供應(yīng)鏈各主體的庫存能力和實(shí)時(shí)訂貨量入手，借助系統(tǒng)動力學(xué)理論，對訂貨提前期進(jìn)行了初步探究，進(jìn)一步闡述了牛鞭效應(yīng)的產(chǎn)生原因，并對它們之間的相互關(guān)系進(jìn)行了研究，采用了縮短提前期的手段來減小牛鞭效應(yīng)[4]。

筆者在前人研究的基礎(chǔ)上，應(yīng)用系統(tǒng)動力學(xué)對多級供應(yīng)鏈從供應(yīng)鏈管理的兩個(gè)方面——訂單管理和庫存管理來討論供應(yīng)鏈管理，在建立系統(tǒng)動力學(xué)模型時(shí)引入了訂單流程的仿真，通過對VMI模型仿真結(jié)果與傳統(tǒng)模式仿真結(jié)果的對比，研究多級供應(yīng)鏈在供應(yīng)商管理庫存模式與傳統(tǒng)模式下庫存管理的差異，通過系統(tǒng)動力學(xué)模型的靈敏度分析找出了對庫存水平影響較大的因素。

1 供應(yīng)商管理庫存

供應(yīng)鏈管理在庫存管理方面主要的管理模式有供應(yīng)商管理庫存（VMI）、聯(lián)合庫存管理（JMI）、協(xié)同規(guī)劃、預(yù)測和補(bǔ)貨（CPFR）3種模式。從20世紀(jì)80年代末，WalMart和Proctoramp;Gamble率先成功實(shí)施VMI后，VMI逐漸在各行各業(yè)廣泛運(yùn)用，被企業(yè)界和學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注[5]。

VMI指的是由供應(yīng)商管理用戶庫存，是連續(xù)補(bǔ)貨的方式之一。所謂“連續(xù)補(bǔ)貨”是供應(yīng)商與零售商建立伙伴關(guān)系，兩者共享零售商的庫存數(shù)據(jù)和銷售信息及目前的存貨水準(zhǔn)，供應(yīng)商根據(jù)這些數(shù)據(jù)和信息再依據(jù)預(yù)先制定的存貨水準(zhǔn)對零售商進(jìn)行補(bǔ)貨的過程。在連續(xù)補(bǔ)貨的環(huán)境下，供應(yīng)商不再是被動地執(zhí)行零售商的訂單，而是主動地為零售商補(bǔ)貨或提出建議性的訂單，以降低補(bǔ)貨成本，提高供貨速度和準(zhǔn)確性，降低庫存水平[6]。

VMI是一種供應(yīng)鏈戰(zhàn)略，指的是供應(yīng)商管理下游企業(yè)的庫存，從廣義上說，VMI可以在供應(yīng)鏈上任何兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)。VMI 模式是共享了銷售信息和庫存信息的供應(yīng)鏈信息共享模式。VMI通過應(yīng)用供應(yīng)鏈之間信息共享的能力管理庫存，規(guī)劃整個(gè)供應(yīng)鏈的庫存配置過程，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的有效運(yùn)作和管理，從整體上使供應(yīng)鏈達(dá)到最優(yōu)。

2 多級供應(yīng)鏈系統(tǒng)動力學(xué)模型分析

2.1 系統(tǒng)動力學(xué)介紹

20世紀(jì)50年代早期，美國麻省理工學(xué)院斯隆管理學(xué)院Forrester教授進(jìn)行將計(jì)算機(jī)科學(xué)和反饋控制理論應(yīng)用于社會、經(jīng)濟(jì)等系統(tǒng)的研究[7-8]，到20世紀(jì)70年代初，系統(tǒng)動力學(xué)逐漸發(fā)展成為一種了解和認(rèn)識人類動態(tài)復(fù)雜系統(tǒng)的研究方法。20世紀(jì)80年代初系統(tǒng)動力學(xué)才引入我國，此后學(xué)者不斷研究系統(tǒng)動力學(xué)的應(yīng)用。

系統(tǒng)動力學(xué)（SD）是一門分析研究信息反饋系統(tǒng)的學(xué)科，為研究社會系統(tǒng)的動態(tài)行為提供了計(jì)算機(jī)仿真的方法。社會系統(tǒng)作為開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)，其系統(tǒng)特征表現(xiàn)為非線性、高階次、不可逆等特點(diǎn)，利用傳統(tǒng)的管理方法得出的問題最優(yōu)解，是建立在多個(gè)假設(shè)的前提下的。和其他系統(tǒng)分析方法相比，系統(tǒng)動力學(xué)善于處理周期性問題、長期性問題，善于處理具有高階、非線性、多反饋回路的社會、經(jīng)濟(jì)動態(tài)系統(tǒng)，并且在數(shù)據(jù)缺少的條件下仍可進(jìn)行研究。系統(tǒng)動力學(xué)在識別和解決問題時(shí)遵循以下基本原理：①行為取決于系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)成;②系統(tǒng)連續(xù)性與相對穩(wěn)定性;③強(qiáng)調(diào)模型結(jié)構(gòu)的正確性而不是參數(shù)的精度[4]。

2.2 系統(tǒng)動力學(xué)在供應(yīng)鏈庫存管理中應(yīng)用的可行性分析

供應(yīng)鏈庫存管理是指將庫存管理置于供應(yīng)鏈之中，以降低庫存成本和提高企業(yè)市場反應(yīng)能力為目的，從點(diǎn)到鏈、從鏈到面的庫存管理方法。供應(yīng)鏈庫存管理的目標(biāo)服從于整條供應(yīng)鏈的目標(biāo)，通過對整條供應(yīng)鏈上的庫存進(jìn)行計(jì)劃、組織、控制和協(xié)調(diào)，將各階段庫存控制在最小限度，從而削減庫存管理成本，減少資源閑置與浪費(fèi)，使供應(yīng)鏈上的整體庫存成本降至最低。與傳統(tǒng)庫存管理相比，供應(yīng)鏈庫存管理不再是作為維持生產(chǎn)和銷售的措施，而是作為一種供應(yīng)鏈的平衡機(jī)制。通過供應(yīng)鏈管理，消除企業(yè)管理中的薄弱環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的總體平衡。供應(yīng)鏈管理理論是對現(xiàn)代管理思想的發(fā)展，其特點(diǎn)主要表現(xiàn)為：管理集成化、資源范圍擴(kuò)大化、企業(yè)間關(guān)系伙伴化。在傳統(tǒng)供應(yīng)鏈庫存管理的基礎(chǔ)上，隨著信息科技的發(fā)展，又涌現(xiàn)了新的供應(yīng)鏈庫存管理模式。

供應(yīng)鏈包括原材料供應(yīng)商、生產(chǎn)制造商、分銷商、零售商、最終顧客等眾多節(jié)點(diǎn)企業(yè)，它描述了原材料變成產(chǎn)成品最后到消費(fèi)者手中的全部過程，通過供應(yīng)鏈中信息流、物流、資金流的傳遞與反饋，在組織內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了原材料采購、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造、物流和采購管理等職能，最終完成了價(jià)值鏈的增值。供應(yīng)鏈中的庫存通過掌握整個(gè)價(jià)值鏈的信息流、物流和資金流，可以有效地協(xié)調(diào)供應(yīng)商、制造商、分銷商、零售商和顧客之間復(fù)雜的交互關(guān)系。而市場需求的不確定性和多變性，加劇了這種關(guān)系的復(fù)雜性，這也決定了供應(yīng)鏈庫存控制系統(tǒng)的非線性和動態(tài)復(fù)雜性。應(yīng)用系統(tǒng)動力學(xué)分析供應(yīng)鏈庫存管理，因?yàn)槠渚哂幸韵聨讉€(gè)特點(diǎn);

①供應(yīng)鏈中的庫存系統(tǒng)存在多重反饋回路;

②供應(yīng)鏈中的庫存表現(xiàn)出非線性的關(guān)系;

③供應(yīng)鏈中庫存的復(fù)雜性;

④供應(yīng)鏈中各變量之間存在時(shí)間延遲現(xiàn)象;

⑤供應(yīng)鏈中庫存的動態(tài)性;

⑥供應(yīng)鏈中庫存系統(tǒng)的因果性。

由于供應(yīng)鏈中的庫存具有上述的因果反饋性、非線性、復(fù)雜性、動態(tài)性等特性，可以利用系統(tǒng)動力學(xué)原理構(gòu)建供應(yīng)鏈庫存管理模型，用計(jì)算機(jī)仿真來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的動態(tài)模擬，分析其中的關(guān)鍵因素對庫存系統(tǒng)整體運(yùn)行的影響，提出具有建設(shè)性的改進(jìn)建議，提高供應(yīng)鏈的整體效益。

系統(tǒng)動力學(xué)在供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用，很大的意義就在于運(yùn)用多重理論和方法，用系統(tǒng)的觀點(diǎn)來分析供應(yīng)鏈庫存系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的動態(tài)行為和運(yùn)行結(jié)果，站在全局的角度考察系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制。由于在供應(yīng)鏈管理中所涉及的不確定性因素比較多，而且相互之間的作用也比較復(fù)雜。通過建模和仿真，對仿真結(jié)果進(jìn)行分析找出邊界中對所要研究的對象靈敏度比較高的因素。雖然建模仿真和在實(shí)際的供應(yīng)鏈運(yùn)作過程中還是有差距，但是仿真運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)的問題和仿真的結(jié)果還是可以對實(shí)際運(yùn)行起到借鑒的作用。

2.3 VMI系統(tǒng)動力學(xué)模型構(gòu)建與分析

VMI模式是在整個(gè)供應(yīng)鏈中局部兩個(gè)節(jié)點(diǎn)企業(yè)之間的庫存管理模式，由上游的供應(yīng)商通過信息網(wǎng)絡(luò)來對下游企業(yè)的庫存量、訂貨量和訂貨提前期等要素進(jìn)行管理和控制，是一種高度信息共享的模式。

建模條件假設(shè)：

（1）傳統(tǒng)供應(yīng)鏈庫存管理模型中只包括供應(yīng)商、批發(fā)商、零售商以及終端客戶4個(gè)節(jié)點(diǎn)，上游企業(yè)按下游企業(yè)的訂單來進(jìn)行生產(chǎn)計(jì)劃和庫存管理決策。

（2）將實(shí)際生產(chǎn)和運(yùn)輸過程中存在時(shí)間延遲現(xiàn)象考慮到建模中。例如在接到下游訂單組織生產(chǎn)的過程中，存在生產(chǎn)延遲;產(chǎn)成品由供應(yīng)商運(yùn)輸至批發(fā)商，在從批發(fā)商運(yùn)輸至零售商的途中存在時(shí)間延遲，所以在建模中考慮了生產(chǎn)延遲時(shí)間和運(yùn)輸延遲時(shí)間。

（3）整個(gè)供應(yīng)鏈的管理是從零售商面向市場銷售開始的，隨著銷售活動的進(jìn)行零售商的庫存量開始下降，同時(shí)零售商根據(jù)歷史銷售數(shù)據(jù)對未來市場銷售進(jìn)行預(yù)測來決定訂貨量，零售商很據(jù)預(yù)測信息給上游批發(fā)商發(fā)出訂單，進(jìn)行補(bǔ)貨來補(bǔ)充庫存量。批發(fā)商收到訂單，向下游零售商補(bǔ)貨，為了保證對下游的及時(shí)補(bǔ)貨，批發(fā)商會根據(jù)下游訂單信息，對下游訂貨量進(jìn)行預(yù)測，根據(jù)預(yù)測信息發(fā)送訂單給供應(yīng)商，供應(yīng)商根據(jù)批發(fā)商訂單組織生產(chǎn)。

（4）供應(yīng)商的生產(chǎn)能力不受限制，整個(gè)供應(yīng)鏈只生產(chǎn)一種產(chǎn)品，供應(yīng)鏈中各節(jié)點(diǎn)企業(yè)均采用定期補(bǔ)貨的策略來管理庫存。

該研究所構(gòu)建的VMI系統(tǒng)動力學(xué)模型分析了多級供應(yīng)鏈中供應(yīng)商、批發(fā)商和零售商3個(gè)節(jié)點(diǎn)中的信息共享以及訂單傳遞和管理等方面的問題，其中VMI實(shí)施在批發(fā)商和零售商之間，即批發(fā)商對零售商的庫存進(jìn)行管理。要求各個(gè)節(jié)點(diǎn)企業(yè)根據(jù)庫存量的變化以及對下游需求的預(yù)測來對庫存水平進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到在保證庫存水平的基礎(chǔ)上，使得本身的庫存水平盡量小。VMI的系統(tǒng)動力學(xué)模型如圖1所示。

圖1顯示了整個(gè)供應(yīng)鏈的運(yùn)作流程，整個(gè)過程中信息以訂單的形式傳遞。但市場需求發(fā)生變化的時(shí)候零售商接受來自市場的訂單，根據(jù)自己的庫存對下游市場進(jìn)行補(bǔ)貨，這就可能會出現(xiàn)零售商庫存不足以滿足市場需求的情況。此時(shí)零售商將全部庫存發(fā)送給市場，不足的部分會記錄成缺貨累計(jì)。由于在批發(fā)商和零售商之間實(shí)施供應(yīng)商管理庫存的方式來控制節(jié)點(diǎn)庫存，所以零售商和批發(fā)商之間的信息高度共享，批發(fā)商可以通過網(wǎng)絡(luò)以及供應(yīng)商管理信息系統(tǒng)來獲得市場的訂貨信息和零售商庫存水平等相關(guān)信息，在獲取信息后，批發(fā)商根據(jù)市場需求、零售商庫存以及批發(fā)商本身庫存制定零售商訂單，對零售商進(jìn)行補(bǔ)貨。同時(shí)批發(fā)商還要控制批發(fā)商本身的庫存水平，當(dāng)發(fā)貨給零售商以后，批發(fā)商根據(jù)自己的庫存水平和缺貨水平向上游供應(yīng)商發(fā)出訂單，來補(bǔ)充庫存。如此循環(huán)往復(fù)使得供應(yīng)鏈健康的運(yùn)行。

3 結(jié)語

該研究建立了包含供應(yīng)商、批發(fā)商和零售商的多級供應(yīng)鏈下VMI的系統(tǒng)動力學(xué)模型。在多級供應(yīng)鏈中VMI是一種局部的信息共享類型，模型中可以顯示的信息傳遞以訂單的

形式進(jìn)行，上下游之間通過訂單來傳遞信息。仿真結(jié)果表明通過供應(yīng)鏈局部的市場需求信息和庫存水平等信息的共享，供應(yīng)商、批發(fā)商和零售商的庫存波動水平顯著地降低，供應(yīng)鏈中“牛鞭效應(yīng)”得到減弱，局部信息共享對合作雙方庫存的管理起到了很好的作用。通過該模型仿真也看出了信息共享在供應(yīng)鏈運(yùn)作中的地位和作用，所以可以進(jìn)一步研究如何使信息得到更進(jìn)一步的應(yīng)用。通過靈敏度分析，找出了對庫存水平影響較大的因素，實(shí)際運(yùn)作中可以參照仿真的結(jié)果來調(diào)節(jié)這些因素，從而進(jìn)一步降低庫存水平，節(jié)約成本。

雖然系統(tǒng)動力學(xué)在供應(yīng)鏈管理研究中發(fā)揮了重要作用，但也存在著不足之處，比如說在建模的時(shí)候必須作很多的假

設(shè)，假設(shè)出來的條件都是理想狀況下，假設(shè)越多，模型仿真結(jié)

果的真實(shí)性就越低。因此，在以后的研究中可以結(jié)合其他理論和方法來彌補(bǔ)系統(tǒng)動力學(xué)方法的不足之處。

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