畢設(shè)論文_供應(yīng)鏈彈性分析

1、清 華 大 學(xué)綜 合 論 文 訓(xùn) 練題目：供應(yīng)鏈彈性衡量指標(biāo)探索與分析系 別：工業(yè)工程專 業(yè)：工業(yè)工程姓 名：徐昕愷指導(dǎo)教師：王曉芳2007年 6月 10日關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)的說明本人完全了解清華大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文的復(fù)印件，允許該論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨荚撜撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存該論文。(涉密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定)簽 名： 導(dǎo)師簽名： 日 期： 中文摘要近年來自然災(zāi)害、事故、人為中斷等供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)問題受到人們的關(guān)注，而它們給供應(yīng)鏈帶來的損害又隨著供應(yīng)鏈長(zhǎng)度的增加、供應(yīng)鏈全球化、產(chǎn)品周期縮短和難以預(yù)見的市場(chǎng)

2、需求變化而放大。為了應(yīng)對(duì)這些難以克服的高風(fēng)險(xiǎn)低概率事件，供應(yīng)鏈彈性的研究應(yīng)運(yùn)而生。Sheffi（2005）指出增加供應(yīng)鏈彈性的手段在于增加冗余、提高供應(yīng)鏈柔性、和改變企業(yè)文化。而關(guān)鍵之處在于改良供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)。本文建立可變結(jié)構(gòu)的完整供應(yīng)鏈模型，通過仿真手段定量觀察供應(yīng)鏈彈性曲線，并抽象出能夠描述彈性曲線的一套參數(shù)；之后設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)觀察供應(yīng)鏈不同結(jié)構(gòu)參數(shù)（庫存水平、供應(yīng)鏈級(jí)數(shù)、可選擇供應(yīng)商來源數(shù)目）對(duì)于供應(yīng)鏈彈性曲線的影響。同時(shí)觀察分析供應(yīng)鏈?zhǔn)艿斤L(fēng)險(xiǎn)沖擊和彈性恢復(fù)過程中的現(xiàn)象規(guī)律。并最終定量評(píng)價(jià)供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)于供應(yīng)鏈彈性的影響。關(guān)鍵詞：供應(yīng)鏈，風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)構(gòu)，彈性ABSTRACTThreats to

3、supply chainnature disasters, accidents, and intentional disruptionstheir likelihood and consequence heightened by long, global supply chains, ever-shrinking product lifecycles, and volatile and unpredictable markets.No sure way exists for overcoming all such risks, especially high-impact/low-probab

4、ility events, because the absence of historical data excludes the use of predictive statistical tools to help ensure containment of those risks.Supply chain resilience is then heightened to overcome these risks. Sheffi (2005) in his book gives three major methods to enhance supply chain resilience:

5、increasing redundancy, building flexibility, and changing the corporate culture, which all rely on improving the infrastructure of supply chain.This paper gives an infrastructure-changeable supply chain network model and run simulation to seize the resilience curve. After abstract a series of parame

6、ters that can describe the resilience curve, we design simulation experiments to perceive the effect of different supply chain network parameters on supply chain resilience quantitatively. Also some phenomenon and rules appearing in the supply chain resilience process are described. Finally we give

7、a quantitative assessment of the effect of different supply chain network parameters on supply chain resilience.Keywords：supply chain, risk, infrastructure, resilience目 錄第1章引言I1.1 課題背景及意義I1.2 課題相關(guān)文獻(xiàn)綜述II1.2.1 供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)研究概況II1.2.2 供應(yīng)鏈彈性研究概況III1.2.3 供應(yīng)鏈研究方法V1.3 研究目的、方法和預(yù)期成果IX1.3.1 觀察供應(yīng)鏈彈性曲線IX1.3.2 定量分析供應(yīng)鏈各

8、結(jié)構(gòu)參量對(duì)于供應(yīng)鏈彈性的影響XII第2章正文XII2.1 供應(yīng)鏈仿真模型XII2.1.1 供應(yīng)鏈概念模型XII2.1.2 仿真程序編寫XIX2.1.3 仿真程序功能及其運(yùn)行XXXVI2.2 仿真實(shí)驗(yàn)XXXIX2.2.1 仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)康腦XXIX2.2.2 仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)XL2.2.3 仿真實(shí)驗(yàn)過程XLVII2.3 仿真結(jié)果分析L2.3.1 觀察供應(yīng)鏈彈性曲線L2.3.2 定量分析供應(yīng)鏈各結(jié)構(gòu)參量對(duì)于供應(yīng)鏈彈性的影響LIV第3章結(jié)論LXIII3.1 課題總結(jié)LXIII3.2 經(jīng)驗(yàn)與感受LXV插圖索引LXV表格索引LXVII參考文獻(xiàn)LXIX致 謝LXXI聲 明LXXIII附錄A 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格LXXV附

9、錄B 第2大組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析LXXXIII在學(xué)期間參加課題的研究成果XCIII第1章 引言1.1 課題背景及意義在過去的十年中，地震、金融危機(jī)、非典、罷工以及恐怖襲擊不斷的給供應(yīng)鏈運(yùn)作帶來中斷。供應(yīng)鏈中斷對(duì)于公司短期績(jī)效會(huì)造成重大的影響。例如，Ericsson在其供應(yīng)商的半導(dǎo)體制造廠2000年失火后損失了4億歐元；Apple在1999年臺(tái)灣地震后，由于DRAM芯片供應(yīng)不足損失了大量的客戶訂單。同時(shí)供應(yīng)鏈中斷也能對(duì)公司的財(cái)務(wù)績(jī)效造成長(zhǎng)期的負(fù)面影響。例如，Hendricks和 Singhal (2005)在他們的報(bào)告中提到，由于供應(yīng)鏈中斷，他們的公司股價(jià)比預(yù)期標(biāo)桿下跌了33-40個(gè)百分點(diǎn)。為了減輕供

10、應(yīng)鏈中斷以及各種各樣的供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)（不確定經(jīng)濟(jì)周期、不確定顧客需求以及不可預(yù)知的自然和人為災(zāi)害），許多學(xué)者開發(fā)了不同的策略和模型來管理供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)。但是，雖然供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)和管理體系已經(jīng)被開發(fā)，人們?nèi)匀粵]有確定的辦法克服所有這些風(fēng)險(xiǎn)，尤其是高影響/低概率事件，比如非典和口蹄疫的爆發(fā)，或者一次集中式的恐怖襲擊。這是因?yàn)閷?duì)于歷史數(shù)據(jù)的缺乏使各種預(yù)測(cè)和統(tǒng)計(jì)工具無法奏效。然而，某些組織卻在對(duì)于這些不可測(cè)量的風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)掘和認(rèn)知上表現(xiàn)杰出。他們的共同點(diǎn)不是某個(gè)公式或者處理風(fēng)險(xiǎn)的過程，而是一個(gè)關(guān)鍵的特性：彈性。組織彈性是一個(gè)全新的概念：一個(gè)組織克服不測(cè)事件的能力是成功的核心元素。由于能夠顛覆供應(yīng)鏈的危機(jī)如今越來

11、越繁多，彈性在供應(yīng)鏈管理中扮演著前所未有重要的角色。于是各行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)人更加努力地尋求增強(qiáng)供應(yīng)鏈彈性的方法。因此供應(yīng)鏈彈性的知識(shí)體系出現(xiàn)了萌芽。供應(yīng)鏈彈性不再只意味著管理風(fēng)險(xiǎn)的能力。風(fēng)險(xiǎn)管理現(xiàn)今包含了更深的意義：在供應(yīng)鏈中斷時(shí)找到自己更合適的位置，甚至從中獲利。通過對(duì)于組織彈性大量的調(diào)查，學(xué)者們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了增加供應(yīng)鏈彈性的一些關(guān)鍵理論。但這些理論大都是定性的，比如Sheffi（2005）在彈性企業(yè)一書中指出，增強(qiáng)供應(yīng)鏈彈性的方法在于增加冗余、提高供應(yīng)鏈柔性、和改變企業(yè)文化。而最直接有效的方法就是改良供應(yīng)鏈本身結(jié)構(gòu)。雖然我們知道各種手段能夠切實(shí)的提高供應(yīng)鏈彈性，但是這些手段對(duì)于供應(yīng)鏈彈性的作用至今沒

12、有定量的衡量。比如：增加供應(yīng)鏈各節(jié)點(diǎn)的庫存水平和增加可選擇供應(yīng)商數(shù)目都有利于減弱供應(yīng)鏈?zhǔn)艿經(jīng)_擊時(shí)的損失，但這兩種方法在增加供應(yīng)鏈彈性時(shí)各具有何種規(guī)律，它們對(duì)于增強(qiáng)供應(yīng)鏈彈性的效果對(duì)比如何，都沒有定量的描述。然而想要找到各種方法對(duì)于供應(yīng)鏈彈性的方法，另一個(gè)前提是如何定量描述和衡量供應(yīng)鏈彈性。尋找合適的方法定量描述供應(yīng)鏈彈性，并通過合適的研究方法觀察供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)各項(xiàng)參數(shù)對(duì)于供應(yīng)鏈彈性的影響規(guī)律，定量分析供應(yīng)鏈彈性在這些參數(shù)作用下的變化規(guī)律，最終定量的評(píng)價(jià)供應(yīng)鏈彈性衡量指標(biāo)是本文的目的。1.2 課題相關(guān)文獻(xiàn)綜述本課題的知識(shí)背景所涉及的文獻(xiàn)主要涉及三個(gè)方面：供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)、供應(yīng)鏈彈性和供應(yīng)鏈的研究方法。1.

13、2.1 供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)研究概況C.S.Tang（2005）對(duì)迄今為止供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域研究成果作了較全面的綜述。供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的種類可分為運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)和中斷風(fēng)險(xiǎn)兩類。運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)是指內(nèi)部不確定因素，例如不確定的顧客需求、不確定供給、不確定價(jià)格等。中斷風(fēng)險(xiǎn)是指自然或人為的中斷型災(zāi)難如地震、洪水、颶風(fēng)、恐怖襲擊等，以及類似匯率浮動(dòng)或者罷工的經(jīng)濟(jì)危機(jī)。在大多數(shù)情況下，由中斷風(fēng)險(xiǎn)帶來的影響遠(yuǎn)大于由運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)帶來的影響。為了減輕供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的危害，公司可通過合作機(jī)制采用四項(xiàng)基本措施（圖2.1）：供應(yīng)商管理、需求管理、生產(chǎn)管理和信息管理。圖 11供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)管理項(xiàng)基本措施每項(xiàng)措施都希望通過協(xié)調(diào)與合作來改進(jìn)供應(yīng)鏈運(yùn)作。首先，公司可通

14、過與上游企業(yè)的協(xié)作確保高效的供應(yīng)鏈原材料流通。第二，公司可通過與下游企業(yè)的合作以影響需求變化。第三，公司可通過改進(jìn)生產(chǎn)和流程設(shè)計(jì)以便于滿足供給需求。最后，如果公司能獲得其伙伴的各類私有信息，整條供應(yīng)鏈就能實(shí)現(xiàn)更好的協(xié)調(diào)合作。供應(yīng)鏈管理領(lǐng)域的文章可按下表歸納分類（表2.1）。表11供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)管理的戰(zhàn)略及戰(zhàn)術(shù)計(jì)劃1.2.2 供應(yīng)鏈彈性研究概況Yossi Sheffi（2005）對(duì)供應(yīng)鏈彈性及其相關(guān)概念和現(xiàn)有理論作了較全面的介紹。在材料科學(xué)中，彈性是指材料在變形后恢復(fù)原形的能力。在企業(yè)界，彈性是指公司受到中斷后恢復(fù)的能力。例如，公司恢復(fù)其績(jī)效（生產(chǎn)、服務(wù)、訂單滿足率等）的速度。公司發(fā)展彈性主要有三種

15、方法：增加冗余、建立柔性和改變企業(yè)文化。增加冗余的效用是有限的，而柔性和企業(yè)文化的作用至關(guān)重要。理論上，彈性企業(yè)可以通過供應(yīng)鏈冗余的增加建立。組織可以保持更高的庫存水平、低生產(chǎn)能力使用率，同時(shí)擁有更多的供應(yīng)商。雖然冗余可以保證供應(yīng)鏈在中斷后繼續(xù)運(yùn)作，但這種方法是暫時(shí)的且高費(fèi)用的。公司必須為冗余的庫存、生產(chǎn)能力和工人支付更多的成本；同時(shí)這樣的生產(chǎn)方式會(huì)使生產(chǎn)運(yùn)作更加遲滯，降低產(chǎn)品質(zhì)量，提高成本。與此相反的，目前受人推崇的先進(jìn)生產(chǎn)戰(zhàn)略例如豐田生產(chǎn)模式、精益生產(chǎn)過程、6Sigma生產(chǎn)方式都致力于創(chuàng)造高效率企業(yè)利用極少的庫存產(chǎn)生高質(zhì)量的產(chǎn)品和及時(shí)的物流。因此如果企業(yè)試圖通過增加冗余來增加彈性，必然會(huì)抑

16、制這種效率的提高。與此不同的是，如果企業(yè)增加了柔性，它就不僅能承受嚴(yán)重的中斷，而且能更好地對(duì)需求波動(dòng)作出反應(yīng)。建立供應(yīng)鏈柔性需要采取的措施是：采用標(biāo)準(zhǔn)化過程、并行工程、計(jì)劃延遲、建立與供應(yīng)商合作戰(zhàn)略。標(biāo)準(zhǔn)化過程是指在具有相似功能的工廠和工人中將生產(chǎn)過程標(biāo)準(zhǔn)化，并在不同產(chǎn)品中使用可以互換的標(biāo)準(zhǔn)化零件。這種可互換的零件、生產(chǎn)設(shè)備和工人允許公司在發(fā)生中斷時(shí)迅速做出反應(yīng)，將資源配置到最需要的地方去。例如因特爾就在其半成品工廠中完全使用相同的設(shè)備布局和生產(chǎn)程序。得益于這種標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)設(shè)計(jì)，當(dāng)需求變化時(shí)英特爾可以在不同工廠任意分配生產(chǎn)任務(wù)。在產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)和銷售等關(guān)鍵領(lǐng)域使用并行工程可以加速企業(yè)在中斷后的

17、恢復(fù)過程，同時(shí)提高對(duì)市場(chǎng)需求反應(yīng)的速度。Lucent科技公司通過將公司各種職能（包括工程、銷售等）集中式管理形成并行工程。通過這種手段公司可以非常容易的觀察各個(gè)領(lǐng)域的工作，并且在緊急時(shí)刻對(duì)于各項(xiàng)活動(dòng)做出迅速的判斷。計(jì)劃延遲是指在供應(yīng)鏈運(yùn)作過程中盡可能長(zhǎng)的保持產(chǎn)品的半成品狀態(tài)。這種方式對(duì)防止產(chǎn)品過剩和不足非常有效。同時(shí)它能在不提高庫存水平的情況下提高訂單滿足率和顧客滿意度，因?yàn)楣灸軌蛟诟_的顧客需求產(chǎn)生后再進(jìn)行最后一道加工。意大利服裝生產(chǎn)和零售商Benetton就是采用這種方法。對(duì)于那些對(duì)需求變化及其敏感的產(chǎn)品，Benetton會(huì)將它們先生產(chǎn)至未染色的通用版，在更精確地需求信息到達(dá)之后再進(jìn)行

18、最后的加工。發(fā)展供應(yīng)商合作戰(zhàn)略是建立企業(yè)柔性的重要方法。如果公司依賴于少數(shù)幾個(gè)關(guān)鍵供應(yīng)商，那么它就必須與每個(gè)這樣的供應(yīng)商保持緊密的合作。這些供應(yīng)商對(duì)于企業(yè)異常重要。它們中任何一個(gè)的實(shí)效都會(huì)對(duì)該企業(yè)帶來災(zāi)難性的影響。通過深入了解每個(gè)供應(yīng)商，企業(yè)能夠更好的控制這些供應(yīng)商以預(yù)見可能發(fā)生的問題。在另一方面，如果一家公司不是那么強(qiáng)烈的依賴于少數(shù)幾個(gè)供應(yīng)商，那么它的供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)最好是廣泛的以建立彈性和對(duì)市場(chǎng)的反應(yīng)能力。由于公司對(duì)于那些關(guān)系較淺的供應(yīng)商很難有深入的了解，所以很難在風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生前得到警告。因此保持廣泛的可直接利用的供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)是這類企業(yè)分散風(fēng)險(xiǎn)的好方法。兩種供應(yīng)商策略孰優(yōu)孰劣沒有確定的答案，這要根據(jù)具

19、體的環(huán)境和公司生產(chǎn)策略而定。Land Rover險(xiǎn)些因?yàn)閷?duì)于供應(yīng)商控制的失誤而破產(chǎn)。2001年12月其Discovery車型的底座主要供應(yīng)商UPF-Thompson出乎意料的突然破產(chǎn)，而Land Rover完全沒有準(zhǔn)備以至于被迫為UPF支付債務(wù)以確保底座的供應(yīng)。如果Land Rover能夠保持與UPF更深入的合作，就很可能實(shí)現(xiàn)得到警告。在中斷過后，那些迅速恢復(fù)甚至盈利的公司與那些失敗者的明顯區(qū)別就是企業(yè)文化。成功的企業(yè)文化包括：保持與有識(shí)雇員的長(zhǎng)期交流；權(quán)力分散，使個(gè)體有權(quán)采取必要行為；具有工作熱情；時(shí)刻準(zhǔn)備遭遇中斷。建立供應(yīng)鏈彈性帶來的好處是顯而易見的。那些“堅(jiān)固”的企業(yè)不僅能夠承受各種類型

20、的中斷，同時(shí)也具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。不可預(yù)見的中斷能夠制造與因供需平衡帶來的需求突變無異的產(chǎn)品短缺；彈性供應(yīng)鏈能夠在變化的需求市場(chǎng)面前比其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手做出更早的反應(yīng)。1.2.3 供應(yīng)鏈研究方法近些年來，關(guān)于供應(yīng)鏈的研究是世界各國研究人員的一個(gè)重要研究熱點(diǎn)。研究供應(yīng)鏈的方法有很多種，歸納起來有以下3 類：控制理論. 控制理論用微分方程或差分方程為供應(yīng)鏈建模，用積分變換來研究其特性。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以動(dòng)態(tài)地分析供應(yīng)鏈,但是它要求系統(tǒng)是線性的，而實(shí)際上大多數(shù)供應(yīng)鏈都不能滿足這個(gè)條件，這就嚴(yán)重地限制了其使用的范圍。運(yùn)籌學(xué)。運(yùn)籌學(xué)研究的方法包括優(yōu)化理論、博弈論及統(tǒng)計(jì)分析。這些方法可以適用于非線性系統(tǒng)，但總是需

21、要一些統(tǒng)計(jì)假設(shè)，而且不是嚴(yán)格動(dòng)態(tài)的。仿真。仿真方法一般是對(duì)系統(tǒng)的可執(zhí)行的模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這些模型可以分為基于方程的模型和基于agent 的模型?；诜匠痰哪Ｐ途褪抢们懊鎯煞N方法建立的模型，目前是比較流行的方法。控制理論方法是Simon獲得1978 年諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)的工作的一部分，通常有兩種研究方法：一種是頻域方法，使用拉氏變換研究微分方程，用Z變換研究差分方程，從而揭示其內(nèi)在的特性。這是一種動(dòng)態(tài)的研究方法，對(duì)于系統(tǒng)的時(shí)間特性非常敏感。但是，由于對(duì)變換的依賴,使得它只適用于線性系統(tǒng)。 另一種是時(shí)域的研究方法，其建模也是微分方程或差分方程，但求解時(shí)不是通過變換的方式，而是直接求出其數(shù)值解，所以并不

22、會(huì)受到線性的約束。J . F.Burns和B. D. Sivazlian通過對(duì)基于時(shí)間均值的定單規(guī)則求Z 變換，揭示出需求放大是由于在安全庫存的基礎(chǔ)上又加上了安全庫存。他們建議把來自下一級(jí)的用戶的定單分為兩個(gè)部分，一部分反映最終用戶的實(shí)際需求，另一部分反映該客戶為了自身的目的所做的調(diào)整。供應(yīng)鏈上的一個(gè)給定節(jié)點(diǎn)應(yīng)該只根據(jù)最終用戶的需求變化而調(diào)整生產(chǎn)。要想從定單中區(qū)分出這兩個(gè)部分，只能依據(jù)有關(guān)其下一級(jí)用戶訂貨策略的詳細(xì)資料。但是，在公司間是不可能公布出這些資料的。除非是為了迷惑其貿(mào)易伙伴而對(duì)這些信息加以扭曲而公布出來。Towill通過對(duì)一個(gè)一階供應(yīng)鏈模進(jìn)行的Laplace變換分析，證明了如果一個(gè)供

23、應(yīng)鏈系統(tǒng)反應(yīng)迅速并且沒有震蕩，那么他的3 個(gè)參數(shù)應(yīng)該是相同的：庫存的調(diào)整時(shí)間、定單的提前時(shí)間和生產(chǎn)的延遲時(shí)間。在另外一篇文章中，Towill、Naim和Wikner對(duì)這種方法進(jìn)行推廣，將Forrester模型分解為多階的供應(yīng)鏈模型，使用傳遞函數(shù)來分析它的特性，并將重點(diǎn)放在定單需求差異放大的問題上。Towill和他的小組除了變換分析外，還在仿真方面做了大量的工作。運(yùn)籌學(xué)方面的研究工具主要是優(yōu)化理論、博弈論及統(tǒng)計(jì)分析等運(yùn)籌學(xué)技術(shù)。這些技術(shù)都不需要假定線性，但需要做出其他方面的假設(shè)，如概率分布等，而且研究的側(cè)重點(diǎn)集中在穩(wěn)定狀態(tài)而不是動(dòng)態(tài)變化。H.L.Lee ，V. Padmanabhan和S. Wh

24、ang對(duì)需求放大現(xiàn)象進(jìn)行了深入的研究，把其產(chǎn)生的原因歸納為4個(gè)方面：需求預(yù)測(cè)修正、訂貨批量決策、價(jià)格波動(dòng)和短缺博奕，其中2 個(gè)方面牽涉到優(yōu)化理論。需求預(yù)測(cè)修正是指當(dāng)供應(yīng)鏈的成員采用其直接的下游定貨數(shù)據(jù)作為市場(chǎng)需求信號(hào)時(shí),即產(chǎn)生需求放大。比如一個(gè)零售商需要決定向供應(yīng)商的訂貨量時(shí)，為了使成本最小，一般會(huì)采用一些簡(jiǎn)單的需求預(yù)測(cè)方法，如指數(shù)平滑法，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)或市場(chǎng)信息預(yù)測(cè)未來的需求。這樣會(huì)導(dǎo)致其訂單的方差大于其銷售的方差，價(jià)格波動(dòng)促動(dòng)了一種商業(yè)行為預(yù)先購買(forward buy)。這是面對(duì)價(jià)格波動(dòng)時(shí)商家的購買策略。當(dāng)市場(chǎng)產(chǎn)品價(jià)格較高時(shí)，優(yōu)化的策略是使庫存降下來；當(dāng)市場(chǎng)產(chǎn)品價(jià)格較低時(shí)，優(yōu)化的策略是使

25、庫存升高，以至于高過實(shí)際用戶的需求。對(duì)于一個(gè)三層供應(yīng)鏈，S. Tzafestas和G. Kapsiotis用Lagrangian優(yōu)化方法比較了3 種不同優(yōu)化機(jī)制的成本：只優(yōu)化頂層、全局優(yōu)化和遞階優(yōu)化。他們的研究結(jié)果是第三種機(jī)制的效果要明顯好于第一種機(jī)制，運(yùn)算量要明顯小于第二種機(jī)制。需求放大現(xiàn)象產(chǎn)生的4個(gè)原因之一就是短缺博奕。當(dāng)需求大于供應(yīng)量時(shí)，理性的決策是按照用戶的訂貨量比例分配現(xiàn)有的庫存供應(yīng)量，比如，總的供應(yīng)量只有訂貨量的500Þ0，合理的配給辦法是所有的用戶獲得其訂貨的500Þ0。此時(shí)，用戶就為了獲得更大份額的配給量，故意地夸大其訂貨需求，當(dāng)需求降溫時(shí)，訂貨又突然消失。

26、這種由于個(gè)體參與的組織的完全理性經(jīng)濟(jì)決策導(dǎo)致的需求信息的扭曲，最終導(dǎo)致需求放大。統(tǒng)計(jì)分析的主要運(yùn)算對(duì)象是一些關(guān)鍵隨機(jī)變量，如訂單數(shù)量與庫存數(shù)量。 他們不需要線性假設(shè)，但是他們需要其他方面的假設(shè)，比如概率分布密度以及這些隨機(jī)變量之間的線性無關(guān)性。除此之外，他們處理的都是時(shí)間均值問題，所以也不是真正動(dòng)態(tài)的。需求放大現(xiàn)象產(chǎn)生的4個(gè)原因之一，還有訂貨批量決策。比如，一個(gè)制造商的訂單來自于許多家零售商，而這些零售商的訂單之間可能是完全無關(guān)的，或稱為隨機(jī)的，也可能是相關(guān)的，還可能是相互平衡后的折衷。假設(shè)有個(gè)零售商,其均方差均為2，統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果顯示，在不同假設(shè)下，制造商的訂單的均方差不同；Var ( Co

27、rrelated)Var ( Random)Var ( Balanced) N 32。H.L.Lee和C.Billington使用標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)計(jì)分析方法推導(dǎo)出了基礎(chǔ)庫存水平與目標(biāo)服務(wù)水平之間的關(guān)系。G. P. Cachon通過代數(shù)分析和一個(gè)仿真模型，考察了供應(yīng)鏈分配方的訂單方差、庫存成本及定貨成本。他研究了3個(gè)問題：零售商的訂單是否應(yīng)該排序、零售商訂單的間隔期及最小訂單數(shù)量。其結(jié)論是：為降低整個(gè)供應(yīng)鏈的不穩(wěn)定性和成本，降低制造商收到的零售商訂單的方差，可采取3 種方法：固定訂單間隔期。增加訂單間隔期將會(huì)增加成本。減小訂單數(shù)量可以保持零售商訂單穩(wěn)定，減小成本及方差。仿真方法實(shí)際上是通過執(zhí)行系統(tǒng)的模型

28、來觀察系統(tǒng)行為的一種方法。在仿真范疇內(nèi)，模型有兩類：基于方程的模型(equation-based model)和基于agent的模型(agent-based model)。在基于agent 的模型方面，J . M. Swaminathan，S. F.Smith和N.M. Sadeh 推出了帶有結(jié)構(gòu)參數(shù)及控制參數(shù)的供應(yīng)鏈模型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，但沒有結(jié)果分析。F. R.Lin，G.W. Tan 和M. J. Shaw及T. J . Strader，F(xiàn). R. Lin和M. J . Shaw描述了一個(gè)框架并對(duì)庫存階數(shù)及循環(huán)時(shí)間求出了一些簡(jiǎn)單的平均結(jié)果，但是沒有進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。而在基于方程的模型方面，F(xiàn)orr

29、ester及其研究小組做了許多開創(chuàng)性的工作，特別是在系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域，其建模方法被廣泛應(yīng)用于軟科學(xué)研究。在文獻(xiàn)中，利用差分方程仿真供應(yīng)鏈，將整個(gè)供應(yīng)鏈視為一個(gè)系統(tǒng)，通過不同的控制變量來研究其“what-if”博弈特性，而沒有分別研究其各組成成員的內(nèi)在特性。J . D. Sterman繼續(xù)了Forrester的研究，將研究重點(diǎn)放在供應(yīng)鏈的各成員上，為供應(yīng)鏈的每一層建立了一個(gè)差分方程模型。對(duì)其進(jìn)行仿真，不僅觀察到供應(yīng)鏈的“差異放大”，而且觀察到其振動(dòng)特性和相位滯后。Towill 及其研究團(tuán)隊(duì)利用仿真研究來支持控制理論分析。基于Towill的多階供應(yīng)鏈模型，通過仿真揭示了在供應(yīng)鏈中訂單的兩個(gè)組成部分對(duì)

30、供應(yīng)鏈的影響，這兩部分分別是客戶的原始訂單需求量及由于供應(yīng)鏈的“牛鞭效應(yīng)”而增加的那部分需求,結(jié)論是這兩部分對(duì)供應(yīng)鏈的影響是線性無關(guān)的。目前，這些供應(yīng)鏈管理研究方法離真正輔助供應(yīng)鏈管理還有一段距離，這主要表現(xiàn)為：真正被應(yīng)用去解決實(shí)際問題的模型還很少。其主要原因是：一方面，供應(yīng)鏈管理這一新的管理理論與方法提出的時(shí)間很短，還有很多基本概念不明確；另一方面，現(xiàn)有的模型大多是建立在諸如對(duì)供應(yīng)鏈所有參與者有全面信息這一假設(shè)條件基礎(chǔ)之上，而且大多是以現(xiàn)有的供應(yīng)鏈績(jī)效改進(jìn)為研究導(dǎo)向。這些都限制了這些方法的實(shí)際應(yīng)用，加上真正的供應(yīng)鏈管理又十分復(fù)雜，現(xiàn)有的優(yōu)化技術(shù)還很難較好地分析解決這些問題。1.3 研究目的、

31、方法和預(yù)期成果目前供應(yīng)鏈彈性領(lǐng)域的研究停留在定性階段。專家通過對(duì)大量企業(yè)的訪談、調(diào)查，總結(jié)出供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的種類、危害嚴(yán)重性、供應(yīng)鏈彈性恢復(fù)過程中的現(xiàn)象規(guī)律、供應(yīng)鏈彈性增強(qiáng)的有效措施等，從而給出經(jīng)驗(yàn)性的規(guī)律總結(jié)和建議，供企業(yè)采納。雖然企業(yè)的訪談和北美一些高校的研究項(xiàng)目給出了豐富的對(duì)于供應(yīng)鏈彈性的描述和經(jīng)驗(yàn)，但真實(shí)的供應(yīng)鏈不可能給出具體的歷史數(shù)據(jù)供我們研究。比如911事件中福特公司關(guān)閉了美國的五個(gè)工廠，信息系統(tǒng)也完全失效。在這樣的情況下，顧客等待時(shí)間增加了多少，訂單滿足率下降了多少，供應(yīng)鏈成本上升了多少，這些參數(shù)隨時(shí)間變化的情況又是如何，這些具體的數(shù)據(jù)都無從獲得。要獲得能夠反應(yīng)真實(shí)供應(yīng)鏈彈性過程的數(shù)

32、據(jù)，最直接有效的方法是通過仿真實(shí)驗(yàn)。本文通過建立合理完整的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)模型，通過仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)M供應(yīng)鏈中斷過程中彈性恢復(fù)的過程，獲得直接反應(yīng)供應(yīng)鏈各指標(biāo)的數(shù)據(jù)，以觀察供應(yīng)鏈彈性曲線和定量分析供應(yīng)鏈各結(jié)構(gòu)參量對(duì)于供應(yīng)鏈彈性的影響。1.3.1 觀察供應(yīng)鏈彈性曲線Yossi Sheffi（2005）在彈性企業(yè)一書中用Error! Reference source not found.的曲線描述供應(yīng)鏈中的某企業(yè)在中斷后績(jī)效恢復(fù)情況。這里的績(jī)效可以指銷售量、生產(chǎn)水平、利潤(rùn)、顧客服務(wù)、庫存量、訂單滿足率等，只是一個(gè)抽象的指標(biāo)。圖示中的8個(gè)階段是由中斷的性質(zhì)和不同階段供應(yīng)鏈的反應(yīng)決定的。階段一：中斷準(zhǔn)備。在某些情

33、況下，公司可以預(yù)見并為某個(gè)中斷做準(zhǔn)備以最小化中斷的損害。這種預(yù)警可以是俄克拉何馬州GM公司30分鐘的颶風(fēng)警報(bào)，也可以是美國西海岸港口幾個(gè)月以來日益惡化的工人談判。在其他一些情況下，例如911襲擊和Philips的失火，這樣的預(yù)警是不存在的。階段二：中斷開始。也就是當(dāng)颶風(fēng)到來，事故發(fā)生，爆破發(fā)生，供應(yīng)商實(shí)效，恐怖襲擊開始或其他任何高風(fēng)險(xiǎn)低概率中斷開始的時(shí)候。階段三：首次反應(yīng)。當(dāng)中斷開始時(shí)，反應(yīng)主體（警察，消防員，一線工人）開始注意到中斷帶來的原始損害并作出反應(yīng)。這段時(shí)間可以是撲滅大火所需要的時(shí)間，也可以是清理世貿(mào)中心殘骸所需要的幾個(gè)月時(shí)間。企業(yè)的資源會(huì)參與首次反應(yīng)。例如Philips撲滅自己的大

34、火，世貿(mào)中心的安全人員參與911恐怖事件的調(diào)查。在其他種類的中斷中，例如罷工和信息技術(shù)實(shí)效，首次反應(yīng)是為了避免物理損失和人身傷害。包括取消生產(chǎn)作業(yè)以確保在即使沒有工人或者信息系統(tǒng)的情況下，工廠、設(shè)備和人員不會(huì)受到物理損害。圖 12供應(yīng)鏈中斷后彈性恢復(fù)曲線階段四：遲滯影響。有些中斷帶來的影響立刻就能感覺到，而有些中斷帶來的影響需要一段時(shí)間后才顯現(xiàn)出來。這取決于中斷的放大，事前準(zhǔn)備，以及供應(yīng)鏈本身的彈性等許多因素。NUMMI的JIT庫存系統(tǒng)意味著當(dāng)美國西海岸封閉時(shí)，幾個(gè)小時(shí)內(nèi)就會(huì)受到中斷影響。事實(shí)上NUMMI所積累的庫存在它倒閉前僅維持了4天的時(shí)間。在911襲擊后的幾天后，汽車市場(chǎng)開始感覺到飛機(jī)航

35、班延時(shí)和取消帶來的影響。階段五：完全影響。當(dāng)完全影響出現(xiàn)時(shí)，供應(yīng)鏈績(jī)效往往急轉(zhuǎn)直下。西海岸罷工后，當(dāng)關(guān)鍵零件的庫存消耗完時(shí)，NUMMI完全停止了生產(chǎn)。1999年臺(tái)灣地震后Apple試圖發(fā)售運(yùn)行較慢的電腦作為應(yīng)對(duì)，卻受到了消費(fèi)者的抵制。零售商對(duì)于恐慌性搶購?fù)肿銦o措，例如汽油短缺期之前的汽油儲(chǔ)備潮，暴風(fēng)雪到來前的食品儲(chǔ)備潮，或者颶風(fēng)警報(bào)時(shí)為加固窗戶而搶購木條。在有些情況下，當(dāng)中斷直接作用于公司設(shè)施時(shí)，完全影響是直接發(fā)生的。例如，俄克拉何馬州GM工廠在被颶風(fēng)襲擊后立刻停產(chǎn)，Wall Street公司在911襲擊后立刻停止貿(mào)易活動(dòng)。階段六：恢復(fù)準(zhǔn)備?；謴?fù)準(zhǔn)備往往在首次反應(yīng)后就開始進(jìn)行。包括開始評(píng)價(jià)

36、其他供應(yīng)商并重新分配供應(yīng)商資源，例如2000年P(guān)hilips大火后Nokia就是如此；尋找新的運(yùn)輸方法例如2002西海岸罷工后NUMMI使用飛機(jī)運(yùn)輸零件；根據(jù)能夠獲得的零件制定生產(chǎn)和銷售計(jì)劃，例如1999年臺(tái)灣地震后Dell所為。階段七：恢復(fù)。重新開始生產(chǎn)，重新分配恢復(fù)后的供應(yīng)商，修復(fù)受損的結(jié)構(gòu)，重新連接受損的信息系統(tǒng)都需要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間。在神戶地震之后，很多公司都恢復(fù)的十分緩慢，因?yàn)橘Y源的缺乏和勞動(dòng)力的缺乏（工人們都在為恢復(fù)個(gè)人生活而忙碌）。神戶港的嚴(yán)重?fù)p害經(jīng)歷了兩年的時(shí)間才得以重建。為了回到正常的生產(chǎn)水平，許多公司通過超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)或利用供應(yīng)商和客戶的資源彌補(bǔ)生產(chǎn)損失。西海岸罷工后，NUMMI

37、在年底才彌補(bǔ)了工廠停產(chǎn)一周的損失。Cantor Fitzgerald交易所在911后損失它在世貿(mào)中心的所有員工和系統(tǒng)。在2001年12月17日股市恢復(fù)時(shí)Cantor Fitzgerald才恢復(fù)交易，并且使用了兩個(gè)月的時(shí)間回到911之前的績(jī)效。階段八：長(zhǎng)期影響。即使供應(yīng)鏈花了很長(zhǎng)的時(shí)間從中斷恢復(fù)，如果顧客關(guān)系被毀壞了，那么這種影響就是長(zhǎng)期而難以恢復(fù)的。例如在神戶地震后，原來年產(chǎn)3400萬的制鞋廠損失了90%的生意，因?yàn)樵诘卣疬^后大部分的轉(zhuǎn)向中國工廠并且再也沒有回頭。其他的例子包括Philips大火后Ericsson退出手機(jī)制造行業(yè)，在口蹄疫爆發(fā)后英國的旅館大批倒閉。在有些情況下，長(zhǎng)期影響是間接的

38、。例如在911之后的三個(gè)月中，許多原來乘坐飛機(jī)的人選擇了公路交通。一條結(jié)果顯示那年的車禍平均死亡率提高了353人。在西海岸罷工中，Dell，P&G和Intel都對(duì)許多供應(yīng)商視罷工為“天命”的態(tài)度極其失望。在供應(yīng)鏈遭受如此中斷時(shí)那些供應(yīng)商只是不斷聲稱“對(duì)不起”，“大家都坐在同一條船里”，“在罷工前我們什么也做不了”之類的話。Dell，P&G和Intel認(rèn)為供應(yīng)商應(yīng)該預(yù)測(cè)到這樣的沖擊，可以做更多事來重新規(guī)劃阻塞的物流和加速訂單運(yùn)輸。Dell和P&G因此取消了與許多不負(fù)責(zé)任的供應(yīng)商的合作。正因?yàn)楣?yīng)鏈的復(fù)雜性，供應(yīng)鏈彈性曲線也會(huì)不拘于以上的八個(gè)階段而千變?nèi)f化。本文通過仿真實(shí)驗(yàn)

39、，將直接體驗(yàn)供應(yīng)鏈?zhǔn)艿經(jīng)_擊后的變化過程，驗(yàn)證Sheffi提出的彈性曲線，并提出自己的想法。1.3.2 定量分析供應(yīng)鏈各結(jié)構(gòu)參量對(duì)于供應(yīng)鏈彈性的影響Sheffi（2005）在彈性企業(yè)一書中指出，引起供應(yīng)鏈脆弱的原因包括：供應(yīng)鏈本身結(jié)構(gòu)、過分注重JIT、全球采購、供應(yīng)商數(shù)目減少等。與此相應(yīng)的，他提出增強(qiáng)供應(yīng)鏈彈性的方法：增加冗余（提高庫存水平、建立冗余的生產(chǎn)能力）、建立柔性（采用標(biāo)準(zhǔn)化過程、并行工程、計(jì)劃延遲、建立與供應(yīng)商合作戰(zhàn)略）和改變企業(yè)文化。由于仿真方法所能模擬的事件有限，本文中主要通過三個(gè)方法影響供應(yīng)鏈彈性：改變庫存水平、改變供應(yīng)鏈長(zhǎng)度、改變供應(yīng)商數(shù)量。通過大量的仿真實(shí)驗(yàn)，將得到這三個(gè)因素

40、單個(gè)作用時(shí)供應(yīng)鏈彈性的變化曲線，從而定量的衡量這三個(gè)因素對(duì)于供應(yīng)鏈彈性的影響。第2章 正文2.1 供應(yīng)鏈仿真模型為了在仿真實(shí)驗(yàn)中獲得較真實(shí)的供應(yīng)鏈彈性曲線，本文建立較為復(fù)雜完整的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)模型。仿真實(shí)現(xiàn)采用Anylogic仿真軟件。2.1.1 供應(yīng)鏈概念模型根據(jù)SCOR模型的分層描述供應(yīng)鏈理添加模型示意圖念，本文將分三層描述供應(yīng)鏈概念模型：物流與信息流（Error! Reference source not found.）、供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)運(yùn)行機(jī)制（Error! Reference source not found.Error! Reference source not found.Error! R

41、eference source not found.）、具體任務(wù)實(shí)現(xiàn)機(jī)制（在描述各類節(jié)點(diǎn)運(yùn)行機(jī)制時(shí)描述）。本模型采用Averill M. Law（1982）所著Simulation Modeling And Analysis一書1.5節(jié)中對(duì)于的庫存問題的描述并將其拓展。該供應(yīng)鏈24小時(shí)運(yùn)作，由四種節(jié)點(diǎn)組成：顧客、零售商、裝配商、制造商（Error! Reference source not found.）。其中顧客節(jié)點(diǎn)一個(gè)，零售商節(jié)點(diǎn)一個(gè)，裝配商節(jié)點(diǎn)任意級(jí)任意個(gè)，制造商節(jié)點(diǎn)一級(jí)任意個(gè)。顧客與零售商間交互物流與信息流，零售商與任意個(gè)與其相連的裝配商間交互物流與信息流，裝配商與其直接相連的任意個(gè)上

42、一級(jí)裝配商或制造商交互物流與信息流。供應(yīng)鏈的級(jí)數(shù)可以通過調(diào)節(jié)裝配商的級(jí)數(shù)調(diào)節(jié)為大于等于3的任意級(jí)。圖 21供應(yīng)鏈概念模型物流與信息流(i) 顧客顧客需求以指數(shù)時(shí)間間隔到達(dá)，參數(shù)為次/天。需求為一種產(chǎn)品。每次需求量的大小服從人工制定的離散分布函數(shù)。比如每次需求量大小分別以概率0.2，0.4，0.2，0.1，0.1為1，2，3，4，5的值什么意思？。(ii) 零售商如Error! Reference source not found.，當(dāng)顧客需求到達(dá)時(shí)，在庫存至少大于此次需求時(shí)立刻滿足該需求。這里假設(shè)顧客是上門取貨，因此滿足顧客需求不需要任何時(shí)間。新的庫存水平等于舊的庫存水平減去此次需求的大小。假

43、設(shè)T為顧客需求到達(dá)和滿足之間的等待時(shí)間，則T=0。如果顧客某次顧客需求超過了庫存量，那么顧客先取走所有的庫存，剩余的需求保持為未完成訂單。未完成訂單要等待上一級(jí)裝配商送貨到達(dá)時(shí)滿足。新的庫存水平為舊的庫存水平減去該需求大小，那么就出現(xiàn)了負(fù)的困存水平值。在這種情況下，T是該需求到達(dá)時(shí)間與該需求完全被滿足時(shí)間之間的差。在每日的00：00，零售商會(huì)檢查庫存以決定要從上級(jí)裝配商訂多少貨物。訂單通過電子信號(hào)傳遞，因此傳遞時(shí)間是很短而且確定的。考慮零售商盤貨時(shí)間，訂單將在盤貨后0.25天到達(dá)目標(biāo)裝配商。零售商使用靜態(tài)（，）策略管理庫存和決定訂單。假設(shè)為訂單大小，為當(dāng)時(shí)庫存水平，是已發(fā)出而未被滿足的訂單量（

44、也就是在途庫存），是欠下級(jí)顧客的貨物量，則公式有問題？公式 21其中=+-當(dāng)零售商決定向供應(yīng)商（上級(jí)裝配商）發(fā)出訂單時(shí)，選擇最佳供應(yīng)商發(fā)出訂單。最佳供應(yīng)商的選擇策略是：逐條審查所有供應(yīng)商記錄，如果某供應(yīng)商滿足以下兩個(gè)要求之一，則確定其為新的最佳供應(yīng)商：1) 如果在所有供應(yīng)商記錄中該供應(yīng)商的欠貨數(shù)量小于當(dāng)前最佳供應(yīng)商的欠貨數(shù)量減去3倍的訂單大小2) 或者在兩者的欠貨數(shù)量絕對(duì)值之差小于2倍訂單大小情況下該供應(yīng)商的等待時(shí)間小于最佳供應(yīng)商的等待時(shí)間當(dāng)貨物從供貨的裝配商到達(dá)零售商時(shí)，這里假設(shè)所有可用的貨物都用來立刻直接滿足未完成的顧客訂單。同時(shí)零售商會(huì)記錄該供應(yīng)商（上級(jí)裝配商）完成訂單的時(shí)間，并更新其欠

45、貨的數(shù)量。同時(shí)假設(shè)未完成訂單的顧客此時(shí)愿意繼續(xù)部分滿足未完成部分的訂單。假設(shè)顧客與零售商住得很近，上門取貨不需要時(shí)間。為了計(jì)算顧客等待時(shí)間T，必須在顧客在未完成訂單隊(duì)列中等待時(shí)保持兩個(gè)屬性：需求產(chǎn)生的時(shí)間和當(dāng)前未完成訂單大小。假設(shè)為時(shí)間t時(shí)零售商的庫存水品，可為正值、負(fù)值或者0。那么就是t時(shí)刻實(shí)際庫存水平，為非負(fù)值。為t時(shí)刻零售商的未完成訂單總量，為非負(fù)值。經(jīng)過n天的運(yùn)行，零售商平均每天的庫存水平為零售商平均每天的未完成訂單量為最后假設(shè)零售商初始庫存，并且初始情況下沒有未完成訂單。如果仿真運(yùn)行n天，則零售商實(shí)際是在時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行庫存檢查。最好畫成豎著的流程圖，這樣太亂。圖 22供應(yīng)鏈概念模型零售商

46、運(yùn)行機(jī)制(iii) 裝配商如Error! Reference source not found.，裝配商利用供應(yīng)商（制造商或者上一級(jí)裝配商）提供的原料裝配成新的成品并賣給零售商或下一級(jí)裝配商。在每天的00：00，裝配商首先檢查是否有零售商或上一級(jí)裝配商的訂單未完成，包括也許剛剛到達(dá)的訂單。如果有訂單未完成并且有庫存足夠滿足一個(gè)或多個(gè)整訂單，裝配商就根據(jù)FIFO順序發(fā)出一個(gè)或多個(gè)整訂單的貨物。這里部分訂單滿足是不允許的。而運(yùn)輸時(shí)間為隨機(jī)變量，服從normal( 0.2, 1 )day分布，其中1天為均值，0.2為方差。新的成品庫存量為舊的成品庫存量減去發(fā)出的貨物量。沒有被完成的訂單保存在未完成訂

47、單記錄中。在向零售商或上一級(jí)裝配商發(fā)出貨物后，裝配商檢查成品庫存， 是欠下級(jí)顧客的貨物量，則決定將要裝配多少成品。裝配商采用靜態(tài)策略決定將要裝配成品的量：？公式 22其中=-能更清楚的表達(dá)嗎？圖 23 供應(yīng)鏈概念模型裝配商運(yùn)行機(jī)制之后觀察原料庫存量。假設(shè)裝配的原料與成品比例為1：1。則能夠裝配的量為與中的較小值min（，）？。假設(shè)裝配每件成品需要時(shí)間小時(shí)，每次生產(chǎn)作業(yè)的準(zhǔn)備時(shí)間為1小時(shí)。考慮裝配時(shí)間不能超過一天（第二天開始會(huì)產(chǎn)生新的裝配作業(yè)），則最終實(shí)行裝配的零件數(shù)量A為：公式 23最終實(shí)行裝配的時(shí)間（小時(shí)）為公式 24執(zhí)行裝配開始時(shí)從原料庫存減去裝配量A，經(jīng)過時(shí)間在成品庫存加上裝配完成的成品

48、量A。裝配作業(yè)開始執(zhí)行之后裝配商檢查原料庫存，決定將向最佳供應(yīng)商訂多少原料。是已發(fā)出而未被滿足的訂單量（也就是在途庫存），是欠下級(jí)顧客的貨物量。裝配商采用靜態(tài)策略決定將要裝配成品的量：公式 25其中=+-訂單在0.25天后到達(dá)最佳供應(yīng)商。最佳供應(yīng)商的選擇策略如同零售商。最后假設(shè)裝配商的初始庫存，并且初始情況下沒有未完成訂單。裝配商在時(shí)間點(diǎn)檢查庫存。(iv) 制造商制造商在這里扮演終端供應(yīng)商的角色。也就是供應(yīng)鏈原始材料在這里產(chǎn)生。如Error! Reference source not found.，在每天的00：00，制造商首先檢查是否有裝配商的訂單未完成，包括也許剛剛到達(dá)的訂單。如果有訂單未

49、完成并且有庫存足夠滿足一個(gè)或多個(gè)整訂單，制造商就根據(jù)FIFO順序發(fā)出一個(gè)或多個(gè)整訂單的貨物。這里部分訂單滿足是不允許的。而運(yùn)輸時(shí)間為隨機(jī)變量，服從normal( 0.2, 1 )day分布，其中1天為均值，0.2為方差。新庫存量為舊的成品庫存量減去發(fā)出的貨物量。沒有被完成的訂單保存在未完成訂單記錄中。圖 24供應(yīng)鏈概念模型制造商運(yùn)行機(jī)制在向裝配商發(fā)出貨物后，制造商檢查成品庫存， 是欠下級(jí)顧客的貨物量，則決定將要制造多少成品。假設(shè)制造原料無限。裝配商采用靜態(tài)策略決定將要裝配成品的量：公式 26其中=-假設(shè)制造每件成品需要時(shí)間小時(shí)，每次制造作業(yè)的準(zhǔn)備時(shí)間為1小時(shí)?？紤]制造時(shí)間不能超過一天（第二天開

50、始會(huì)產(chǎn)生新的制造作業(yè)），則最終實(shí)行制造的成品數(shù)量M為：生產(chǎn)能力考慮了嗎？公式 27最終實(shí)行制造的時(shí)間（小時(shí)）為公式 28執(zhí)行制造后經(jīng)過時(shí)間在庫存加上制造完成的成品量M。假設(shè)制造商的初始庫存量為70，沒有產(chǎn)品正在制造中。制造商在時(shí)間點(diǎn)檢查庫存。2.1.2 仿真程序編寫仿真模型使用Anylogic 6編軟件介紹寫而成。(i) 模型結(jié)構(gòu)Anylogic是一款面向?qū)ο蟮姆抡嫫脚_(tái)。因此首先要為零售商、裝配商和制造商分別創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象類。Retailer代表零售商，Wholesaler代表裝配商，F(xiàn)actory代表制造商。每個(gè)對(duì)象類都是獨(dú)立的單元，能夠獨(dú)立做出決定，并與其關(guān)聯(lián)的對(duì)象類存在清晰明確的接口。如此

51、一來利用這些對(duì)象類能夠演化出任意復(fù)雜的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。為了能夠通過連接組合圖形化的對(duì)象以建立任意結(jié)構(gòu)的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，在模型中使用了對(duì)象接口（Anylogic ports）作為對(duì)象之間的交互界面。Ports的連接可以通過鼠標(biāo)的點(diǎn)擊輕易實(shí)現(xiàn)。如Error! Reference source not found.，零售商和裝配商都各有兩個(gè)接口：一個(gè)用來接收訂單和發(fā)出成品，一個(gè)用來發(fā)出訂單和接收原料。制造商只有一個(gè)接口，因?yàn)槲覀兗僭O(shè)初始原料是無限的，制造商之前的供應(yīng)鏈結(jié)點(diǎn)不再予以考慮。圖 25 三種對(duì)象類：零售商、裝配商、制造商模型頂層結(jié)構(gòu)如Error! Reference source not found

52、.。圖 26供應(yīng)鏈模型頂層結(jié)構(gòu)之所以不在Anylogic中創(chuàng)建顧客的對(duì)象類是因?yàn)轭櫩统水a(chǎn)生需求和統(tǒng)計(jì)需求等待時(shí)間之外沒有別的復(fù)雜行為。需求的產(chǎn)生和統(tǒng)計(jì)可以在模型頂層使用事件發(fā)生器（event generation）輕易實(shí)現(xiàn)。(ii) 信息流與物流：對(duì)象交互任何供應(yīng)鏈都存在相反方向的兩個(gè)流：從顧客到零售商到裝配商直到制造商的信息流（需求和訂單），和從制造商到裝配商到零售商直到顧客的物流。在本模型中需要模擬這兩種流的單元。因?yàn)檫@樣的單元是被動(dòng)數(shù)據(jù)單元（passive data units），那么最簡(jiǎn)的模擬方法就是使用數(shù)據(jù)域（data fields）。Anylogic中定義數(shù)據(jù)的語言是Java，因

53、此我們需要?jiǎng)?chuàng)建三個(gè)Java類（Java classes）:Demand單個(gè)顧客產(chǎn)生的需求；包含需求的量和需求產(chǎn)生的時(shí)間。Demand類型的信息（message）由零售商對(duì)象的portCustomers接口接收。Order發(fā)往裝配商或制造商的訂單；包含需求的量、發(fā)出點(diǎn)、目的點(diǎn)和訂單發(fā)出的時(shí)間。這是為了保證在多源供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的順利分辨合作商。發(fā)出點(diǎn)和目的點(diǎn)使用對(duì)象接口表示。Order類型的信息通過零售商對(duì)象的portWholesaler接口和裝配商對(duì)象的portFactory接口發(fā)送，由裝配商對(duì)象的portRetailers接口和制造商對(duì)象的Port接收。Shipment發(fā)往零售商和裝配商的貨物；包

54、含貨物的量、發(fā)出點(diǎn)、目的點(diǎn)和貨物發(fā)出的時(shí)間。Shipment類型的信息通過裝配商對(duì)象的portRetailers接口和制造商對(duì)象的port接口發(fā)送，由零售商對(duì)象的portWholesaler接口和裝配商對(duì)象的portFactory接口接收。為了在零售商和裝配商決定最佳供應(yīng)商是有據(jù)可循，還要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)Java類SupplierRecord。SupplierRecord是對(duì)每個(gè)供應(yīng)商歷史績(jī)效的紀(jì)錄；包含供應(yīng)商名稱（用發(fā)出貨物的接口表示）、等待該供應(yīng)山供貨的時(shí)間、該供應(yīng)商欠貨數(shù)量。SupplierRecord在零售商和裝配商每次接收到貨物時(shí)更新。這四種Java類的創(chuàng)建代碼如Error! Referen

55、ce source not found.。圖 27 四種Java類創(chuàng)建代碼我們還需要在每個(gè)對(duì)象類的接口聲明該接口接收和發(fā)送信息的Java類：這種聲明可以作為確保發(fā)送接收正確的檢查，也能簡(jiǎn)化信息傳遞過程（Error! Reference source not found.）。圖 28接口對(duì)于信息Java類的聲明在模型設(shè)計(jì)過程中，我們確保了對(duì)象之間的交互形式只有信息傳遞。這樣就保證零售商、裝配商和制造商各自獨(dú)立發(fā)展，以及模型結(jié)構(gòu)的任意調(diào)整。(iii) 裝配商模型由于裝配商對(duì)象的結(jié)構(gòu)和功能是三種對(duì)象類型中最完整最復(fù)雜的，在此先描述裝配商模型。首先定義裝配商Wholesaler對(duì)象類的內(nèi)部信息（Sta

56、te）和參數(shù)。我們需要表示庫存水平，記錄未完成訂單。由于供應(yīng)鏈中相同種類產(chǎn)品之間無差別，可以使用普通整數(shù)變量（plain integer variable）表示庫存水平。因?yàn)橛唵蔚奶幚硎褂肍IF原則，我們可在collection鏈表（LinkedList）中記錄它們。Plain variable和collection在Anylogic中都是圖形化表示的（Error! Reference source not found.）：圖 29 variable和collection的圖標(biāo)I表示材料庫存水平，IFinished表示成品庫存水平，orders是對(duì)于保存了Order Java類的LinkedL

57、ist類型的集合（collection）。前兩者有初始值，后者初始狀態(tài)為空。類似的，expected表示期待的在途庫存。BestSupplier是表示最佳供應(yīng)商的SupplierRecord Java類的變量。Suppliers是對(duì)于保存了SupplierRecord Java類的LinkedList類型的集合。Wholesaler的參數(shù)直接定義如Error! Reference source not found.：圖 210 裝配商參數(shù)s和S是原料和成品庫存策略的參數(shù)。InventoryCapacity是庫存能力的限制。AssemblyRate是裝配能力的限制（小時(shí)/件）。接下來要定義那些事件作為Wholesaler對(duì)象反應(yīng)的觸發(fā)事件（triggers）。在此定義三種觸發(fā)事件：l 收到訂單（可以是來自下級(jí)零售商或裝配商）：在訂單隊(duì)列的末尾加上新到訂單。l 貨物到達(dá)（可以是來自上級(jí)工廠或裝配商）：更新原料庫存和期望的在途庫存水平，更新供應(yīng)商狀態(tài)，選擇出新的最佳供應(yīng)商。l 每天開始：處理下級(jí)訂單、發(fā)出貨物、產(chǎn)生裝配作業(yè)、向上級(jí)發(fā)出訂單。因?yàn)閷?duì)于這些事件的反應(yīng)不依賴于Who