牛鞭效應(yīng)多級庫存實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、供應(yīng)鏈管理實(shí)驗(yàn)報(bào)告專業(yè)物流工程班級2班實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)b10-305實(shí)驗(yàn)時(shí)間2013.12.6指導(dǎo)教師姓名劉洋學(xué)號201230710336實(shí)驗(yàn)二：多級庫存實(shí)驗(yàn)一、對多級庫存問題的理解（1）供應(yīng)鏈多級庫存控制的概念多級庫存的優(yōu)化與控制是在單級庫存控制的基礎(chǔ)上形成的，多級庫存系統(tǒng)有很多 種配置方式，如串行系統(tǒng)、并行系統(tǒng)、純組裝系統(tǒng)、樹形系統(tǒng)、無回路系統(tǒng)和一 般系統(tǒng)。多級庫存控制的方法有兩種：一種是非中心化（分布式）策略，另一種是 中心化（集中式）策略。（2）供應(yīng)鏈多級庫存控制應(yīng)考慮的幾個(gè)問題庫存優(yōu)化的fi標(biāo)是成本還是時(shí)間明確庫存優(yōu)化的邊界，多級庫存優(yōu)化的效率問 題，明確采用的庫存控制策略。（3）基于成本優(yōu)

2、化的多級庫存優(yōu)化中心化控制是將控制中心放在核心企業(yè)上，由核心企業(yè)對供應(yīng)鏈系統(tǒng)的庫存進(jìn)行 控制，協(xié)調(diào)上游與下游企業(yè)的庫存活動。屮心化庫存優(yōu)化控制的冃標(biāo)是使供應(yīng)鏈 上總的庫存成本最低。非中心化控制策略非中心化庫存控制是把供應(yīng)鏈的庫存控 制分為三個(gè)成木歸結(jié)中心即制造商成木中心，分銷商成木中心和零售商的成木中 心，各自根據(jù)自己的庫存成本優(yōu)化做出優(yōu)化的控制策略。（4）基于時(shí)間優(yōu)化的多級庫存控制前面探討了基于成本優(yōu)化的多級庫存優(yōu)化方法，這是傳統(tǒng)的做法。隨著市場變化, 市場競爭已從傳統(tǒng)的簡單成木優(yōu)先的競爭模式轉(zhuǎn)變?yōu)闀r(shí)間優(yōu)先的競爭，這就是敏捷制造的思想。因此供應(yīng)鏈的庫存優(yōu)化不能僅簡單地優(yōu)化成本，還應(yīng)該考慮對時(shí)

3、 間的優(yōu)化，比如庫存周轉(zhuǎn)率優(yōu)化、供應(yīng)提前期優(yōu)化、平均上市吋間優(yōu)化等。庫存 時(shí)間過長對產(chǎn)品的競爭力不利，因此，供應(yīng)鏈系統(tǒng)應(yīng)從提高用戶響應(yīng)速度的角度 提高供應(yīng)鏈的庫存管理水平。二、本實(shí)驗(yàn)中所使用的庫存管理策略在由多級節(jié)點(diǎn)組成的庫存系統(tǒng)中，各節(jié)點(diǎn)以信息共享方式進(jìn)行運(yùn)作，即每個(gè) 節(jié)點(diǎn)決策的目標(biāo)是使整體的利益達(dá)到最優(yōu)，此時(shí)系統(tǒng)整體處在最優(yōu)的運(yùn)作狀態(tài)。 各個(gè)節(jié)點(diǎn)在獲得信息共享的情況下進(jìn)行訂貨量的預(yù)測和決策，并且發(fā)貨給下游企 業(yè)，完成整條供應(yīng)鏈的運(yùn)作，并且盡量使得供應(yīng)鏈整體價(jià)值最大化。供應(yīng)鏈在信息共享的運(yùn)作下，信息的種類很多，有庫存信息、原料和訂單信 息、供應(yīng)或生產(chǎn)能力等。在供應(yīng)鏈上，每個(gè)企業(yè)利用企業(yè)自身的

4、信息以及能夠獲 得的供應(yīng)鏈上其他成員的信息進(jìn)行合理的預(yù)測和決策。三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和總結(jié)本報(bào)告主要分析各節(jié)點(diǎn)上決策的制定以及數(shù)據(jù)產(chǎn)生的原因。（一）因素分析各節(jié)點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)過程中需要做出兩個(gè)決策，一方面是根據(jù)下游訂貨量向上游訂貨， 另一方面是向下游發(fā)貨。主體屬性參數(shù)說明每個(gè)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)序號代表該節(jié)點(diǎn)在整條鏈屮所處的位置，1為最靠近市場的下游節(jié)點(diǎn)，5為最靠近原材料的上游節(jié)點(diǎn)。小組序號節(jié)點(diǎn)所在的供應(yīng)鏈小組序號。提前期指從上游向該節(jié)點(diǎn)發(fā)貨，到該節(jié)點(diǎn)收到貨物的時(shí)間， 以期為單位初始庫存實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，第一期初的庫存的數(shù)量初始訂貨發(fā)貨量實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，第一期初的在途訂貨的數(shù)量訂貨啟動成單次訂貨成木，當(dāng)某節(jié)點(diǎn)訂貨數(shù)量不為0且

5、其上游本(固定成本)節(jié)點(diǎn)實(shí)際發(fā)貨量大于0,就會產(chǎn)生該項(xiàng)成本。本實(shí)驗(yàn) 屮固定成本為0.庫存持有率用于計(jì)算持貨成本的系數(shù)進(jìn)貨價(jià)格從上游節(jié)點(diǎn)買入單位貨物的價(jià)格出貨價(jià)格向下游節(jié)點(diǎn)賣出單位貨物的價(jià)格各節(jié)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)參數(shù):提初始初始固定進(jìn)貨銷售單位單位缺前庫存到貨成本價(jià)格價(jià)格庫存貨成本期成本321320110().041614.120.03223101100.026412.615.03233201100.016261.610.03243301100.06160.610.03253101100.0160.15.0(1) 訂貨需要考慮的因素下游需求量：下游需求量是決策過程中十分重要的因素，若訂貨量小于存貨 則多余貨

6、物會產(chǎn)生存貨持有成本，若訂貨量多于存貨則該節(jié)點(diǎn)會由于缺貨產(chǎn)生缺 貨成本。因此，每次訂貨都需要慎重考慮缺貨成本與存貨持有成本的博弈關(guān)系。本節(jié)點(diǎn)現(xiàn)有庫存：現(xiàn)有庫存的多少直接決定了訂貨量的多少，因?yàn)閹齑嬷苯?影響了缺貨成木以及存貨持有成木。其它節(jié)點(diǎn)現(xiàn)有庫存：由于在本實(shí)驗(yàn)中，信息共享，我們在訂貨的時(shí)候需要考 慮下游的庫存水平。若下游有較大的庫存水平，則我們耍適當(dāng)?shù)慕档臀覀兊挠嗀?量，以維持較低的庫存水平。單位存貨成本以及單位缺貨成本：這兩種成本之間存在著博弈關(guān)系，單位缺 貨成木大約是單位存貨成木的50倍，需要合理地安排安全庫存使兩成木之和到 達(dá)最小。提前期：提前期即是從發(fā)出訂單到收到訂單的時(shí)間，在本次

7、試驗(yàn)屮假設(shè)提前 期為一個(gè)周期，即本期訂貨，下期到貨。提前期的存在就需要企業(yè)合理確定再訂 貨水平，避免出現(xiàn)缺貨。（2）發(fā)貨需要考慮的因素在本實(shí)驗(yàn)中，發(fā)貨需要考慮的因素很少，由于缺貨成本和存貨持有成本的存 在，只要下游企業(yè)有需求就會盡量滿足。（二）數(shù)據(jù)分析1、本節(jié)點(diǎn)需求分布圖2、本節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)分析該節(jié)點(diǎn)各期實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):鏈序號節(jié) 點(diǎn) 序 號期數(shù)期 初 庫 存期 初 缺 貨本期到貨本期 需求本期發(fā)貨本期訂貨單期 成本單期利潤3253110000000.00.0325301008080809081.0339.0325292008090908081.0399.0325281008070708082.0338.

8、032527008070708081.0339.0325262505580808055.0425.0325254505070705552.5457.5325245506070705064.5475.5325235508080806085.5514.5325226008085858085.5634.532521500100909080106.0794.03252000150100100100155.0445.03251900120120120150120.0360.032518030150120150120150.0390.032517020100110100150100.0380.032516

9、00801008010080.0460.0325151008090908080.0400.032514009080808091.0389.0325133006090909060.0480.0325123008080806083.0457.0325112009080808093.0507.0325103008090909082.0518.032597005090908053.0607.03258800901001005097.0743.0325750013010010090138.0702.03256100150110110130155.0505.03255010150130140150151.

10、0509.03254020140130140150140.0520.0325300110130110140110.0550.0325200110110110110110.0550.0325100110110110110110.0550.0/?5 = 91.77419va/?(/?5) = 1149.272尺5:節(jié)點(diǎn)5平均需求量var(r5):節(jié)點(diǎn)5需求量的方差在實(shí)驗(yàn)中，最終用戶的平均需求量是100,方差是225,波動范圍是(85,115)o 到了第五節(jié)點(diǎn)，需求有一定的波動，但是波動的范圍相對信息封閉時(shí)小了很多， 需求均值也維持在一個(gè)變化相對較小的水平之中。這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)平均需求量以及需 求量方差的

11、變化充分說明了信息共享在供應(yīng)鏈中的重要性。由于信息共享的存 在，信息扭曲程度大幅度減小。3、各節(jié)點(diǎn)利潤圖各節(jié)點(diǎn)到目前總利潤鏈序號節(jié)點(diǎn)序號總利潤總成本32156620.9128514.132243835.080600.032329656.048864.032429890.018270.032514738.02932.0(1) 缺貨成本：在此次試驗(yàn)中，缺貨成木是庫存成木的50倍，這說明了在木節(jié)點(diǎn)利潤中主 要是通過降低缺貨水平來貨期利潤。由于信息的共享，在本實(shí)騎中，只出現(xiàn)過兩 次短暫的缺貨，降低缺貨次數(shù)不僅提高了服務(wù)水平，而且很大程度地提升了利潤。(2) 庫存成本：庫存成本是本次試驗(yàn)中成本的重要組成

12、部分。從第6期到13期，由于庫存 成本較低，同時(shí)考慮到需求的波動，保有了一定量的庫存。從第21期到30期， 由于下游企業(yè)也存在較大的庫存，導(dǎo)致后幾期的需求量較小，所以在有一定水平 的庫存且下游訂貨較小的情況下，這幾期都耗費(fèi)了一定的庫存成木。其它期，由 于信息共享的優(yōu)勢，兒乎保持著零庫存，降低了庫存成本。（3）提前期：提前期不僅會影響需求量的波動，也會使各企業(yè)z間的利潤變化存在時(shí)間上 的遞推性。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)論在由多級節(jié)點(diǎn)組成的庫存系統(tǒng)中，各節(jié)點(diǎn)以信息共享方式進(jìn)行運(yùn)作，即每個(gè) 節(jié)點(diǎn)決策的目標(biāo)是使整體的利益達(dá)到最優(yōu)，此時(shí)系統(tǒng)整體處在最優(yōu)的運(yùn)作狀態(tài)。 各個(gè)節(jié)點(diǎn)在獲得信息共享的情況下進(jìn)行訂貨量的預(yù)測和決策

13、，并且發(fā)貨給下游企 業(yè)，完成整條供應(yīng)鏈的運(yùn)作，并且盡量使得供應(yīng)鏈整體價(jià)值最大化。在信息共享的情況下，供應(yīng)鏈上各節(jié)點(diǎn)共同分擔(dān)庫存量。在實(shí)驗(yàn)后期時(shí)，節(jié) 點(diǎn)5的庫存量較大，通過節(jié)點(diǎn)5增加對節(jié)點(diǎn)4的供貨，節(jié)點(diǎn)5能夠消耗自身的庫 存量，減少存貨持有成本，達(dá)到利潤的增加。同時(shí)，可以根據(jù)各節(jié)點(diǎn)的需求調(diào)整 經(jīng)濟(jì)訂貨批量。在實(shí)驗(yàn)中期，由于下游需求的波動，導(dǎo)致整條供應(yīng)鏈的整體出現(xiàn) 庫存的情況，通過后期整條供應(yīng)鏈減小經(jīng)濟(jì)訂貨批量而逐步改善庫存的狀況。最 后，通過共同制定訂貨策略，在訂貨批量發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，盡快進(jìn)行調(diào)整，保持整條 供應(yīng)鏈的價(jià)值最大化，不是考慮單個(gè)節(jié)點(diǎn)的利益最大化而是將各個(gè)節(jié)點(diǎn)的利益綜 合考量，并統(tǒng)一作出決

14、策。從而避免出現(xiàn)需求放大的想彖。供應(yīng)鏈上各成員擁有和掌握的信息越多，其做出的決策越科學(xué)，對自身越有 利。在牛產(chǎn)商能夠準(zhǔn)確和即使地得到其產(chǎn)品在零售商處的銷售情況，就能根據(jù)銷 售情況即使調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，增加或減少產(chǎn)品的生產(chǎn)，避免產(chǎn)品的大量積壓或供應(yīng) 不足。當(dāng)信息不對稱的情況下，使得供應(yīng)鏈上各節(jié)點(diǎn)企業(yè)能夠追求各自利益最大 化，而非集體利益的最優(yōu)，造成供應(yīng)鏈上其他節(jié)點(diǎn)企業(yè)的利益損失。因此，在供 應(yīng)鏈中實(shí)現(xiàn)信息共享是十分必要的。五、思考題信息共享和封閉的情況，對庫存管理的策略有何影響？應(yīng)用何種庫存控制策略?兩次試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)對比：信息封閉總利潤總成本需求均值需求方差節(jié)點(diǎn)119364.5165038.5104

15、711.52節(jié)點(diǎn)214260120844129.3369813.33節(jié)點(diǎn)3898894752164.33353135.75節(jié)點(diǎn)41435468046299.333171647.81節(jié)點(diǎn)54185414006295361067.65總計(jì)98820.5462686.5信息共享總利潤總成本需求均值需求方差節(jié)點(diǎn)156620.9128514.110148.9節(jié)點(diǎn)243835.080600.0100.3365.4節(jié)點(diǎn)329656.048864.098147.5862節(jié)點(diǎn)429890.018270.095345.6609節(jié)點(diǎn)514738.02932.091.771149.2723總計(jì)174739.92791

16、80.1分析對比:通過表格屮數(shù)據(jù)的對比，可以明顯的看出，在信息共享的情況下的總利潤幾 乎是信息封閉吋的兩倍，而成本僅相當(dāng)于信息封閉吋的1/2。兩次試驗(yàn)中，最下 游顧客的需求都服從均值為100,方差為225的分布。在信息封閉的情況下，各 節(jié)點(diǎn)需求均值逐級遞增，而需求方差以較大趨勢遞增，以至于在最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)處, 需求均值達(dá)到了 295,而需求方差達(dá)到了 361067這樣一個(gè)相當(dāng)可觀的值。而在 信息共享時(shí)，需求均值逐級遞減，需求方差以接近兩倍的速度逐級遞增，最后 一個(gè)節(jié)點(diǎn)的需求均值為91,較最下游需求均值更小，需求方差僅為1149,幾乎 是信息封閉時(shí)的1/36 o在信息封閉的情況下，當(dāng)信息流從最終客戶端向原材料供應(yīng)商端傳遞的過程屮，只根據(jù)來自其相鄰的下級企業(yè)的需求信息進(jìn)行生產(chǎn)或者供應(yīng)決策，無法有效 地實(shí)現(xiàn)信息的共享，使得信息扭曲而逐級放人，導(dǎo)致了需求信息出現(xiàn)越來越人的 波動