1、多級(jí)供給鏈系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模與仿真研究論文導(dǎo)讀:：供給鏈?zhǔn)且粋€(gè)由多個(gè)節(jié)點(diǎn)企業(yè)組成的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。而系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究系統(tǒng)如何隨著時(shí)間而動(dòng)態(tài)地改變。講究根據(jù)所研究的問(wèn)題和所研究的系統(tǒng)構(gòu)建模型。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真更提供了一種分析系統(tǒng)的直觀方式【1】。論文關(guān)鍵詞：供給鏈，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)，建模，仿真供給鏈?zhǔn)且粋€(gè)由多個(gè)節(jié)點(diǎn)企業(yè)組成的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，它包含了不同節(jié)點(diǎn)企業(yè)之間持續(xù)不斷的信息流、物流和資金流。這些節(jié)點(diǎn)企業(yè)之間相互作用和影響，使得供給鏈系統(tǒng)變得非常復(fù)雜。供給鏈運(yùn)作希望能夠藉由這些相互作用實(shí)現(xiàn)更低的本錢(qián)、更短的生產(chǎn)時(shí)間、更小的庫(kù)存、更多的產(chǎn)品品類、更好的產(chǎn)品質(zhì)量、更準(zhǔn)確的送貨時(shí)間、更高的顧客水平和更有效的合作。這就需要一種

2、更有效的建模技術(shù)來(lái)表達(dá)供給鏈中跨組織的復(fù)雜關(guān)系。特別地，供給鏈系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)企業(yè)間的交互存在著諸多隨時(shí)間不斷變化的非線性關(guān)系，對(duì)于這種復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，一些傳統(tǒng)方法不能夠很好地對(duì)其進(jìn)行描述和研究。而系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究系統(tǒng)如何隨著時(shí)間而動(dòng)態(tài)地改變，講究根據(jù)所研究的問(wèn)題和所研究的系統(tǒng)構(gòu)建模型，分析變量之間的相互關(guān)系，從而確定其對(duì)系統(tǒng)的影響。不僅如此，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真更提供了一種分析系統(tǒng)的直觀方式【1】。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)是一種有效地分析供給鏈結(jié)構(gòu)和行為的方法。在所有的研究方法中，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)是研究復(fù)雜和多變量非線性系統(tǒng)隨時(shí)間變化情況的理想方法【2】。實(shí)際上畢業(yè)論文ppt，在理論研究領(lǐng)域，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究方法最先由麻省理

3、工學(xué)院的Forrester教授于1961年在其?工業(yè)動(dòng)力學(xué)?中提出。Forrester【3】最先觀察到了結(jié)構(gòu)、策略和供給鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)之間的相互影響使得需求沿著供給鏈下游向上游逐漸放大，并提出了系統(tǒng)的分析方法。Sterman【4】最先將這種方法應(yīng)用于供給鏈系統(tǒng)，并建立了簡(jiǎn)單的供給鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。Ovalle O.R.【5】完善了這一供給鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)模型，分析了共享不同信息對(duì)供給鏈系統(tǒng)的影響，但并沒(méi)有給出完整的供給鏈系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。國(guó)內(nèi)學(xué)者黃麗珍【6】和張立菠【7】都從不同角度建立了供給鏈的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。本文嘗試從節(jié)點(diǎn)企業(yè)的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型推廣到多級(jí)供給鏈的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，并進(jìn)行仿真研究。

4、1、供給鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模供給鏈上貫穿了物流、信息流、資金流、決策流和商流等流程，本文的建模重點(diǎn)研究物流和信息流兩種流程。這是因?yàn)橄到y(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究方法能夠很直觀地表達(dá)供給鏈上的物流和信息流。本文一方面對(duì)所研究的供給鏈系統(tǒng)鏈環(huán)節(jié)進(jìn)行了簡(jiǎn)化，主要討論訂貨、庫(kù)存和發(fā)貨三個(gè)環(huán)節(jié)論文開(kāi)題報(bào)告范文。另一方面對(duì)其決策進(jìn)行簡(jiǎn)化，以牛鞭效應(yīng)本文所研究的供給鏈?zhǔn)且环N沒(méi)有信息共享的運(yùn)作模式，MIT的啤酒游戲很好地再現(xiàn)了這種供給鏈。在供給鏈的運(yùn)作過(guò)程中，各節(jié)點(diǎn)企業(yè)最重要的流程是對(duì)上游的訂貨流程和對(duì)下游的發(fā)貨流程。對(duì)上游的訂貨決策是建立在對(duì)未來(lái)的銷(xiāo)售預(yù)測(cè)和庫(kù)存控制策略的根底之上，即各節(jié)點(diǎn)企業(yè)根據(jù)過(guò)往的數(shù)據(jù)，運(yùn)用簡(jiǎn)單

5、移動(dòng)平均或指數(shù)平滑等方法來(lái)預(yù)測(cè)t期的銷(xiāo)售率，并同時(shí)考慮t期初企業(yè)的渠道存量和庫(kù)存狀況來(lái)進(jìn)行訂貨決策。對(duì)下游的發(fā)貨決策那么是權(quán)衡下游的訂貨量和節(jié)點(diǎn)企業(yè)的最大發(fā)貨量來(lái)進(jìn)行的。圖1給出了供給鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)用k節(jié)點(diǎn)表示運(yùn)作過(guò)程的因果回路圖，其中包含了九個(gè)反應(yīng)回路，即兩個(gè)正反應(yīng)回路和七個(gè)負(fù)反應(yīng)回路。其中第七和第八個(gè)回路是正反應(yīng)回路，除此之外都是趨于平衡的負(fù)反應(yīng)回路。圖1 供給鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)運(yùn)作過(guò)程的因果回路圖1.2 供給鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型根據(jù)供給鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)運(yùn)作過(guò)程的因果回路圖，可以得到供給鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，如圖2所示。將供給鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)的運(yùn)作流程分為物流和信息流。物流始于進(jìn)貨即上游節(jié)點(diǎn)的發(fā)貨，從

6、而形成渠道存量畢業(yè)論文ppt，渠道存量Pipeline指的是因?yàn)檫\(yùn)輸延遲和生產(chǎn)延遲過(guò)程中引起的庫(kù)存。對(duì)于生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)，進(jìn)貨指的是進(jìn)原材料，渠道存量包括運(yùn)輸延遲和生產(chǎn)延遲引起的庫(kù)存；對(duì)于其他節(jié)點(diǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，進(jìn)貨都是成品，渠道存量指的是運(yùn)輸延遲引起的庫(kù)存。收貨后渠道存量減少，同時(shí)庫(kù)存增加。對(duì)于生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)，收貨指的是原材料經(jīng)生產(chǎn)加工后變?yōu)槌善?，進(jìn)入成品庫(kù)存；對(duì)于其他節(jié)點(diǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，收貨指的是成品到達(dá)該節(jié)點(diǎn)企業(yè)倉(cāng)庫(kù)。對(duì)下游的發(fā)貨取決于下游節(jié)點(diǎn)企業(yè)的訂貨和該節(jié)點(diǎn)企業(yè)的最大發(fā)貨率。發(fā)貨使得各節(jié)點(diǎn)企業(yè)的庫(kù)存減少。此外，模型還受到其他內(nèi)外部影響因素的影響，受研究問(wèn)題所限，在此不多作分析。要分析供給鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)模型中的

7、信息流，首先要分析其運(yùn)作流程。在圖2的模型中，為了突出節(jié)點(diǎn)企業(yè)在供給鏈中與上下游企業(yè)的關(guān)系，把企業(yè)的運(yùn)作流程分為對(duì)下游節(jié)點(diǎn)企業(yè)的發(fā)貨和對(duì)上游節(jié)點(diǎn)企業(yè)的訂貨流程。對(duì)下游節(jié)點(diǎn)企業(yè)的發(fā)貨是建立在權(quán)衡該節(jié)點(diǎn)企業(yè)最大發(fā)貨量和下游節(jié)點(diǎn)企業(yè)的訂貨量的根底上決定的；對(duì)上游節(jié)點(diǎn)企業(yè)的發(fā)貨那么需要用庫(kù)存和渠道存量決策來(lái)修正銷(xiāo)售預(yù)測(cè)率，得出最后的訂貨量。供給鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)信息流就是該節(jié)點(diǎn)企業(yè)與其上下游節(jié)點(diǎn)企業(yè)交換信息和庫(kù)存信息的處理過(guò)程。本文著重分析了三種信息流：即銷(xiāo)售信息，需求預(yù)測(cè)信息和庫(kù)存信息。 物流 信息流 圖2 供給鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型2、多級(jí)供給鏈的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模從供給鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型可以容易得

8、到供給鏈的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。如圖3所示。由此可以清楚地看出生產(chǎn)商、分銷(xiāo)商、批發(fā)商和零售商的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)行為。以分銷(xiāo)商為例，生產(chǎn)商的發(fā)貨構(gòu)成了分銷(xiāo)商的進(jìn)貨，進(jìn)而使得分銷(xiāo)商的渠道存量增加。分銷(xiāo)商收貨使得其渠道存量減少，而庫(kù)存增加。分銷(xiāo)商的發(fā)貨構(gòu)成了批發(fā)商的進(jìn)貨。分銷(xiāo)商的發(fā)貨需權(quán)衡其最大發(fā)貨率和期望發(fā)貨率即分銷(xiāo)商的需求率和分銷(xiāo)商缺貨的總和，如果分銷(xiāo)商的期望發(fā)貨率小于其最大發(fā)貨率，那么分銷(xiāo)商能夠滿足批發(fā)商的訂貨要求，其訂單履行率為1；如果分銷(xiāo)商的期望發(fā)貨率大于其最大發(fā)貨率畢業(yè)論文ppt，那么分銷(xiāo)商只能以最大發(fā)貨率來(lái)發(fā)貨，未滿足的訂單構(gòu)成分銷(xiāo)商缺貨，且其訂單履行率小于1。分銷(xiāo)商的訂貨建立在對(duì)其銷(xiāo)售預(yù)測(cè)的根底

9、上，經(jīng)過(guò)庫(kù)存和渠道存量的兩次修正后得到分銷(xiāo)商的訂貨率。供給鏈其他節(jié)點(diǎn)企業(yè)的運(yùn)作方式與分銷(xiāo)商類似，即通過(guò)訂貨和上游節(jié)點(diǎn)企業(yè)聯(lián)系起來(lái)，通過(guò)發(fā)貨和下游節(jié)點(diǎn)企業(yè)起來(lái)。這樣便使得供給鏈能夠表現(xiàn)出其系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性，即隨著時(shí)間的變化，渠道存量、庫(kù)存、訂貨量不斷變化。 圖3 多級(jí)供給鏈系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型 3、多級(jí)供給鏈的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真應(yīng)用啤酒游戲的根底數(shù)據(jù)，使用Vensim進(jìn)行仿真，共計(jì)100個(gè)仿真周期。嘗試分析在階躍需求情況下生產(chǎn)商、分銷(xiāo)商、批發(fā)商和零售商四個(gè)節(jié)點(diǎn)企業(yè)的動(dòng)態(tài)性。使用牛鞭效應(yīng)作為分析動(dòng)態(tài)性的指標(biāo)。階躍函數(shù)為幅值在給定時(shí)刻發(fā)生突變的函數(shù)，常被用來(lái)突然改變變量數(shù)值論文開(kāi)題報(bào)告范文。階躍需求指的是顧客需

10、求在給定時(shí)刻突然增加，這與啤酒游戲設(shè)置的場(chǎng)景類似。本文設(shè)置顧客需求為4+STEP(4, 20 )，即需求在第20個(gè)仿真周期時(shí)從每周的需求量為4突然增加到8。圖4給出了階躍需求下供給鏈各節(jié)點(diǎn)企業(yè)的訂貨響應(yīng)。圖4中的曲線1、2、3、4分別對(duì)應(yīng)生產(chǎn)商、分銷(xiāo)商、批發(fā)商和零售商隨時(shí)間變化的訂貨率?？梢郧宄乜闯觯河捎谝肓穗A躍需求，使得零售商、批發(fā)商、分銷(xiāo)商和生產(chǎn)商的訂貨率出現(xiàn)較大的波動(dòng)，且波動(dòng)幅度依次遞增，出現(xiàn)了牛鞭效應(yīng)。從具體的曲線來(lái)看，零售商的訂貨率最先出現(xiàn)波動(dòng)，生產(chǎn)商的訂貨率波動(dòng)那么出現(xiàn)的最晚。零售商的訂貨率從第20個(gè)仿真周期后的第一個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)開(kāi)始波動(dòng)，隨后批發(fā)商、分銷(xiāo)商和生產(chǎn)商分別開(kāi)始波動(dòng)。零

11、售商訂貨率的第一次波動(dòng)在第32個(gè)仿真周期到達(dá)峰值后急劇下降，在第41個(gè)仿真周期降為0。零售商訂貨率的第二次波動(dòng)始于第52個(gè)仿真周期，波幅較第一次明顯小，在第57個(gè)仿真周期到達(dá)峰值后回落，大約到第72個(gè)仿真周期穩(wěn)定下來(lái)畢業(yè)論文ppt，訂貨量維持在8左右。批發(fā)商、分銷(xiāo)商和生產(chǎn)商都出現(xiàn)了類似的波動(dòng)，但由于訂貨延遲的存在，在時(shí)間上均滯后于零售商的波動(dòng)。圖4 階躍需求下供給鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)訂貨響應(yīng)表2給出了各節(jié)點(diǎn)企業(yè)對(duì)階躍需求的訂貨率響應(yīng)數(shù)據(jù)。該表中出現(xiàn)的MIN、MAX、MEAN、VAR、BWE分別表示最小值、最大值、均值、方差和牛鞭效應(yīng)。這里牛鞭效應(yīng)的計(jì)算公式仍然使用Chen提出的BWE=VAR(q)/VA

12、R(D)，其中q表示相應(yīng)節(jié)點(diǎn)企業(yè)的訂貨率，D表示顧客需求。從表2可以看出，階躍需求下，供給鏈存在顯著的牛鞭效應(yīng)，生產(chǎn)商的訂貨率放大為顧客實(shí)際需求的55.89倍，離顧客最近的零售商的訂貨率放大也到達(dá)了6.92倍。此外，各節(jié)點(diǎn)企業(yè)的最大值和均值都沿著供給鏈逐級(jí)增加。表1 階躍需求下供給鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)訂貨響應(yīng)數(shù)據(jù) 數(shù)字特征 供給鏈各節(jié)點(diǎn)企業(yè)的訂貨率 生產(chǎn)商 分銷(xiāo)商 批發(fā)商 零售商 顧客需求 MIN 0 0 0 0 4.00 MAX 37.57 33.98 24.43 15.32 8.00 MEAN 7.90 7.74 7.52 7.40 7.20 VAR 143.07 115.93 53.82 17.7

13、2 2.56 BWE 55.89 45.29 21.02 6.92 - 注：數(shù)據(jù)均作保存小數(shù)點(diǎn)后兩位處理5、結(jié)論本文識(shí)別出七個(gè)趨向于穩(wěn)定的負(fù)反應(yīng)環(huán)和兩個(gè)增加不穩(wěn)定性的正反應(yīng)環(huán)，建立了供給鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)的因果回路圖。隨后建立了供給鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，并在此根底上得出包含生產(chǎn)商、分銷(xiāo)商、批發(fā)商和零售商的四節(jié)點(diǎn)供給鏈的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。使用啤酒游戲數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真結(jié)果說(shuō)明，由于訂貨延遲的存在，上游節(jié)點(diǎn)企業(yè)的波動(dòng)均滯后于零售商的波動(dòng)。階躍需求下供給鏈波動(dòng)較大，產(chǎn)生了顯著的牛鞭效應(yīng)。下一步的研究重點(diǎn)是分析不同需求和信息共享對(duì)供給鏈系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性的影響。參考文獻(xiàn)：【1】Soo Wook Kim.An inves

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