基于系统动力学的供应链库存仿真研究

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1、基于系统动力学的供应链库存仿真研究于洪洋　周艳山　滕春贤　　摘要：文章利用系统动力学及Vensim建模平台建立了供应链库存系统动力学模型，以制造商和零售商的订货成本和产品定价为控制变量，进行了模型仿真，根据仿真结果分析了供应链库存的稳定性和供应链利润。　　关键词：系统动力学；供应链；库存；仿真　　　　Abstract:Thispaperbuildsamodelofatdynamicsandthemodelingplatformofvensim,takesthesellingpriceofthemanufacturer'sp

2、roductsandthetrade-offcostbetanufacturerandtheretailerasdecision-makingvariables,andthen,simulatesthemodeltoanalysistheinventorystabilityandtheprofitofthesupplychain.　　Keydynamics;supplychain;inventory;simulation　　　　0引言　　　　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

3、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。供应链环境下的库存管理以供应链整体优化为目标，必须将整个供应链作为一个整体来进行分析。随着生产经营环境的变化及管理科学技术的发展，许多研究者对我国供应链库存管理理论进行了大量理论研究，并取得较多的研究成果。当前国内学者对库存管理大多采用基于确定性解释模型和随机解析模型的分析方法，或者采用基于博弈论和时间序列的计量经济模型理论来进行研究[1]，与国内情况相比，国外对物流的研究时间更长，已经形成一个比较完整的体系，目前研究的重点主要集

4、中供应链或者物流链的管理和控制方面[2]。在研究方法上，国外学者还很推崇动态建模仿真与分析的研究方法。仿真建模与分析的方法主要有电子制表软件仿真、离散事件仿真、系统动力学等方法。它们一般不追求严谨的数学逻辑，不拘泥于最优解，不依据抽象的假设，而是以现实世界为前提，面向对象、时间或者事件，考虑许多不可度量的复杂性、随机性和动态性，来寻求改善系统行为、性能的方法与策略[3]。　　在市场全球化、一体化的环境中，市场竞争日趋激烈，客户的要求越来越高，产品的生命周期越来越短，大大增加了供应链库存管理的不确定性、多样性、动态性，呈现出

5、复杂的动态行为模式，增加了供应链库存管理的难度。对于此类涉及时间延迟、信息放大、动态变化的库存管理问题，传统的静态方法很难奏效[4]。20世纪50年代麻省理工学院Forrester教授创立的系统动力学（SystemDynamics）为解决动态复杂性问题提供了一种可行的理论与方法。　　系统动力学是综合了反馈控制论（FeedbackCyberics）、信息论（InformationTheory）、系统论（SystemTheory）、决策论（DecisionTheory）、计算机仿真（puterSimulation）以及系统分析

6、的实验方法（ExperimentalApproachtoSystemAnalysis）等发展而来的，它利用系统思考（SystemThinking）的观点来界定系统的组织边界、运作及信息传递流程，以因果反馈关系（CausalFeedback）描述系统的动态复杂性（Dynamicplexity），并建立量化模型，利用计算机仿真方法模拟不同策略下现实系统的行为模式，最后通过改变结构，帮助人们了解系统动态行为的结构性原因，从而分析并设计出解决动态复杂问题和改善系统绩效的高杠杆解决方案（HighLeverageSolution，即以

7、最小的投入获取最大的绩效）[5-6]。　　尽管Forrester构建的有关供应链的系统动力学模型在很长一段时间受到质疑，但随着时间的推移，系统动力学在供应链管理研究中的作用逐渐得到认可，它在供应链管理中的应用研究范围也逐渐扩大。本文利用系统动力学的定性分析与定量分析相结合的原理和方法建立两级供应链的库存模型，并通过所建模型的动态模拟仿真，首次从供应链上下两层成员间订货成本分配的角度来分析企业采取不同的订货成本和价格组合对供应链库存稳定性及供应链总利润的影响。为决策者提供科学的决策依据。　　　　1系统动力学模型的建立　　　　

8、1.1模型建立的基本假设　　（1）在模型中，我们只考虑一种产品。　　（2）在模型中，我们不考虑缺货成本。　　（3）我们假设零售商处的需求服从正态分布。　　（4）零售商在向制造商订货时，采取连续检查（ContinuousRevie中并没有直接给出此函数，所以在模型中我们用了一个Lookup函数来近似表示，