農(nóng)產(chǎn)品二級供應(yīng)鏈系統(tǒng)動力學(xué)仿真研究

[摘要]對農(nóng)產(chǎn)品二級供應(yīng)鏈系統(tǒng)進(jìn)行研究，在確定系統(tǒng)邊界的基礎(chǔ)上，建立了農(nóng)產(chǎn)品二級供應(yīng)鏈系統(tǒng)動力學(xué)因果關(guān)系圖，并對因果反饋回路進(jìn)行分析。構(gòu)建了農(nóng)產(chǎn)品二級供應(yīng)鏈系統(tǒng)動力學(xué)流圖，并以廣州市某農(nóng)產(chǎn)品零售企業(yè)為背景進(jìn)行仿真模擬。仿真結(jié)果顯示，農(nóng)產(chǎn)品二級供應(yīng)鏈系統(tǒng)上游批發(fā)商比下游零售商具有更大牛鞭效應(yīng)。對零售商和批發(fā)商補(bǔ)貨延遲進(jìn)行敏感性分析，仿真結(jié)果表明，批發(fā)商補(bǔ)貨延遲對批發(fā)商的波動性影響較大，供應(yīng)鏈決策者可以考慮把批發(fā)商庫存設(shè)定在離農(nóng)產(chǎn)品種植地靠近的地點(diǎn)來縮短批發(fā)商補(bǔ)貨延遲時間，達(dá)到降低供應(yīng)鏈牛鞭效應(yīng)的目的。

[關(guān)鍵詞]農(nóng)產(chǎn)品;二級供應(yīng)鏈;系統(tǒng)動力學(xué);仿真

[中圖分類號]F274 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

農(nóng)產(chǎn)品具有鮮嫩易腐的特點(diǎn)，鮮活程度是決定這些生鮮農(nóng)產(chǎn)品價(jià)值的重要指標(biāo)。如何選擇最佳庫存策略，以達(dá)到滿足消費(fèi)者需求，又降低農(nóng)產(chǎn)品浪費(fèi)的目的，是農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈需要解決的重要問題。研究農(nóng)產(chǎn)品流通過程中的動態(tài)變化，有利于決策者做出正確的決策。農(nóng)產(chǎn)品流通系統(tǒng)具有動態(tài)復(fù)雜性，應(yīng)用數(shù)學(xué)進(jìn)行建構(gòu)分析，不能反映出農(nóng)產(chǎn)品流通過程中的動態(tài)變化。系統(tǒng)動力學(xué)具有研究高階、非線性、復(fù)雜系統(tǒng)的功能，用于研究農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈具有較好的適應(yīng)性。本文運(yùn)用系統(tǒng)動力學(xué)理論，在分析農(nóng)產(chǎn)品流通系統(tǒng)的特性的基礎(chǔ)上，繪制農(nóng)產(chǎn)品二級供應(yīng)鏈的因果關(guān)系圖;對系統(tǒng)各要素進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品二級供應(yīng)鏈的系統(tǒng)動力學(xué)流圖;結(jié)合廣州市某農(nóng)產(chǎn)品零售企業(yè)的供應(yīng)鏈運(yùn)營相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真模擬和分析，為企業(yè)決策提供參考依據(jù)。

1 農(nóng)產(chǎn)品二級供應(yīng)鏈系統(tǒng)的要素分析

假設(shè)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈系統(tǒng)邊界只有農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)商和零售商兩個企業(yè)主體。批發(fā)商從上游農(nóng)產(chǎn)品種植戶或農(nóng)業(yè)種植基地進(jìn)行采購，并且假定供應(yīng)能力足夠大，批發(fā)商可以獲得足夠的農(nóng)產(chǎn)品。零售商向批發(fā)商訂貨，持有一定的庫存應(yīng)付終端客戶的需求。應(yīng)用系統(tǒng)動力學(xué)理論分析農(nóng)產(chǎn)品二級供應(yīng)鏈系統(tǒng)的組成要素，具體包括兩個狀態(tài)變量，分別是批發(fā)商庫存和零售商庫存;十一個輔助變量，分別是批發(fā)商庫存偏差、零售商庫存偏差、零售商補(bǔ)貨率、批發(fā)商補(bǔ)貨率、批發(fā)商訂貨率、零售商訂貨率、批發(fā)商庫存調(diào)整周期、零售商庫存調(diào)整周期、批發(fā)商訂貨延遲、零售商補(bǔ)貨延遲和銷售率，其中銷售率由終端顧客的需求率拉動;兩個常量，分別是零售商期望庫存、批發(fā)商期望庫存。

對各要素的因果關(guān)系進(jìn)行分析，繪制農(nóng)產(chǎn)品二級供應(yīng)鏈的系統(tǒng)動力學(xué)因果關(guān)系圖，具體如圖1所示。

從圖1可知，農(nóng)產(chǎn)品二級供應(yīng)鏈系統(tǒng)包括兩個反饋回路：批發(fā)商反饋回路和零售商反饋回路。批發(fā)商反饋回路由“批發(fā)商庫存一批發(fā)商庫存偏差一批發(fā)商訂貨率一批發(fā)商補(bǔ)貨率一批發(fā)商庫存”組成，包括三條正因果鏈和一條負(fù)因果鏈，因此批發(fā)商反饋回路的極性為負(fù)，具有尋的功能，在批發(fā)商期望庫存和批發(fā)商補(bǔ)貨延遲的作用下，系統(tǒng)發(fā)生震蕩，并逐漸趨向穩(wěn)定。零售商反饋回路由“零售商庫存一零售商庫存偏差一零售商訂貨率一零售商補(bǔ)貨率一零售商庫存”組成，同樣包括三條正因果鏈和一條負(fù)因果鏈，極性為負(fù)，具有尋的功能，在零售商期望庫存和零售商補(bǔ)貨延遲的作用下，系統(tǒng)發(fā)生震蕩，并逐漸趨向穩(wěn)定。

2 農(nóng)產(chǎn)品二級供應(yīng)鏈系統(tǒng)的要素分析

在農(nóng)產(chǎn)品二級供應(yīng)鏈的系統(tǒng)動力學(xué)因果關(guān)系圖的基礎(chǔ)上，構(gòu)建系統(tǒng)流圖，具體如圖2所示。

通過調(diào)查廣州市某農(nóng)產(chǎn)品零售企業(yè)的供應(yīng)鏈運(yùn)營過程，收集相關(guān)數(shù)據(jù)用于仿真模擬。在農(nóng)產(chǎn)品二級供應(yīng)鏈的系統(tǒng)動力學(xué)仿真模型的主要方程和參數(shù)如下：

批發(fā)商庫存=INTEG（批發(fā)商補(bǔ)貨率一零售商補(bǔ)貨率，210）

零售商庫存二INTEG（零售商補(bǔ)貨率一銷售率，巧0）

批發(fā)商庫存偏差=IF THEN ELSE（批發(fā)商期望庫存>批發(fā)商庫存，批發(fā)商期望庫存-批發(fā)商庫存，0）

零售商庫存偏差=IF THEN ELSE（零售商期望庫存>零售商庫存，零售商期望庫存-零售商庫存，0）

銷售率=IF THEN ELSE（零售商庫存>需求率，需求率，零售商庫存）

零售商補(bǔ)貨率=DELAY1（零售商訂貨率，零售商補(bǔ)貨延遲）

批發(fā)商補(bǔ)貨率=DELAY FIXED（批發(fā)商訂貨率，批發(fā)商訂貨延遲，0）

批發(fā)商訂貨率=批發(fā)商庫存偏差/批發(fā)商庫存調(diào)整周期

零售商訂貨率=零售商庫存偏差/零售商庫存調(diào)整周期

批發(fā)商庫存調(diào)整周期=4

零售商庫存調(diào)整周期=4

批發(fā)商訂貨延遲=4

零售商補(bǔ)貨延遲=4

零售商期望庫存=300

批發(fā)商期望庫存=300

需求率=30+STEP（10，50）

3 仿真結(jié)果分析

根據(jù)上述仿真模型進(jìn)行模擬仿真，并把零售商和批發(fā)商的補(bǔ)貨延遲時間設(shè)定為4天和5天進(jìn)行敏感性分析。

（1）農(nóng)產(chǎn)品二級供應(yīng)鏈的系統(tǒng)動力學(xué)仿真結(jié)果如圖3和圖4所示。通過對比仿真結(jié)果圖3和圖4，表明農(nóng)產(chǎn)品二級供應(yīng)鏈系統(tǒng)的運(yùn)營過程存在牛鞭效應(yīng)，并且上游批發(fā)商的波動比下游零售商的波動更大。當(dāng)發(fā)生跌階需求時，零售商發(fā)生的波動比批發(fā)商要小，趨向平穩(wěn)所需要的時間比批發(fā)商短，說明供應(yīng)鏈下游企業(yè)更容易適應(yīng)需求變化，而上游企業(yè)需要更長的時間適應(yīng)變化。

（2）對零售商補(bǔ)貨延遲進(jìn)行敏感性分析。把零售商的補(bǔ)貨延遲時間設(shè)定為4天和5天進(jìn)行仿真對比。從仿真結(jié)果圖3和圖4可知，零售商補(bǔ)貨延遲對零售商產(chǎn)生一定的影響，牛鞭效應(yīng)隨著補(bǔ)貨延遲時間的增加而變大，但變化幅度較小。而批發(fā)商的牛鞭效應(yīng)沒有變化，說明零售商補(bǔ)貨延遲又月忱發(fā)商庫存不敏感。

（3）對批發(fā)商補(bǔ)貨延遲進(jìn)行敏感性分析。把批發(fā)商的補(bǔ)貨延遲時間設(shè)定為4天和5天進(jìn)行仿真對比。從仿真結(jié)果圖5可知，批發(fā)商補(bǔ)貨延遲對批發(fā)商庫存產(chǎn)生較大的影響，牛鞭效應(yīng)隨著補(bǔ)貨延遲時間的增加發(fā)生大幅度的增長，趨向穩(wěn)定的時間增加較大，說明批發(fā)商補(bǔ)貨延遲對批發(fā)商產(chǎn)生較大的影響，供應(yīng)鏈運(yùn)營決策者需要對批發(fā)商補(bǔ)貨延遲保持足夠的敏感性。

4 結(jié)語

本文對農(nóng)產(chǎn)品二級供應(yīng)鏈系統(tǒng)進(jìn)行研究，在確定系統(tǒng)邊界的基礎(chǔ)上，建立了農(nóng)產(chǎn)品二級供應(yīng)鏈系統(tǒng)動力學(xué)因果關(guān)系圖，并對因果反饋回路進(jìn)行分析。在上述基礎(chǔ)上，構(gòu)建了農(nóng)產(chǎn)品二級供應(yīng)鏈系統(tǒng)動力學(xué)流圖，并以廣州市某農(nóng)產(chǎn)品零售企業(yè)為背景進(jìn)行仿真模擬。仿真結(jié)果顯示，農(nóng)產(chǎn)品二級供應(yīng)鏈系統(tǒng)運(yùn)營過程中存在牛鞭效應(yīng)，并且上游批發(fā)商比下游零售商具有更大的波動性。對零售商和批發(fā)商補(bǔ)貨延遲進(jìn)行敏感性分析，仿真結(jié)果表明，零售商補(bǔ)貨延遲對供應(yīng)鏈系統(tǒng)的影響較小，批發(fā)商補(bǔ)貨延遲對零售商庫存產(chǎn)生一定幅度的影響，但對批發(fā)商的影響較大，供應(yīng)鏈決策者應(yīng)當(dāng)設(shè)法減少批發(fā)商補(bǔ)貨延遲時間?？梢钥紤]把批發(fā)商庫存設(shè)定在離農(nóng)產(chǎn)品種植地靠近的地點(diǎn)，從而縮短批發(fā)商補(bǔ)貨延遲時間，降低供應(yīng)鏈牛鞭效應(yīng)。

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[收稿日期]2020-04-03

[基金項(xiàng)目]廣州工商學(xué)院2019年校級項(xiàng)目“基于系統(tǒng)動力學(xué)的兩階段價(jià)格生鮮品庫存策略”（編號：KA201911）;2019年中國物流學(xué)會、中國物流與采購聯(lián)合會研究課題“兩階段價(jià)格報(bào)童問題研究”（項(xiàng)目編號：2019CSLKT3-170）。

[作者簡介]陳見標(biāo)（1985-），男，廣東中山人，講師，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品物流、供應(yīng)鏈管理。