基于系统动力学的库存控制研究

周亚蓉 （重庆科创职业学院，重庆 402160）

基于系统动力学的库存控制研究

周亚蓉 （重庆科创职业学院，重庆 402160）

在市场竞争日益激烈的背景下，库存控制的重要性越来越明显。为了寻找生产企业库存控制的影响因素，文章将以某啤酒市场为例，采用Forrester教授创立的系统动力学的方法，并利用Vensim软件进行模拟仿真。结论表明准确预测市场销售量以及稳定的库存调整时间对于库存控制都有比较大的影响。因此，供应链上下游信息的共享与优化能够促进供应链效率的提升。

系统动力学；库存；仿真

在市场全球化、一体化大背景下，市场面临的竞争日益激烈，产品周期日益缩短，然而客户的要求日趋增高，这样的局面使得生产商以及零售商的库存控制越来越难。而早在20世纪50年代麻省理工学院Forrester教授创立的系统动力学就已经为解决这种动态复杂性问题提供了一种可行的理论与方法。

系统动力学通过系统建模，明确系统内部各要素间的因果关系，设置结构方程式，然后根据需要进行必要的定性与定量分析。

本文中将以传统生产活动中的二阶段供应链模型的灵敏性分析来说明变量对库存的影响，从而达到科学指导实践的作用。

1 系统动力学库存控制模型的建立

（1）仿真建立的基本假设。a.在模型中我们只考虑一种产品，即某种啤酒。b.在模型中我们不考虑缺货成本。c.在模型中我们不考虑订单延迟。

（2）模型的提出。某啤酒的初始市场需求率为1 200箱/周，从第6周开始上升至1 400箱/周，各节点初始库存量和期望库存量为2 400箱。期望库存可持续时间均为2周，库存调整时间为6周，销售预测所需的移动平均时期数为8周。假设各节点运输延迟时间和制造商生产延迟时间均为3周，不存在订单延迟。仿真的时间范围是0～200周，步长为1。

（3）结构方程式。a.市场销售率=1 200+IF THEN ELSE（Time＞=6,200,0） 单位：箱/周。表示市场需求在前 5周为1 200，从第6周开始上升至1 400。b.库存调整时间=6周。c.运输延迟时间=3周。d.移动平均时期数=8周。e.零售商订单=MAX （0,零售商销售预测+（零售商期望库存-零售商库存）/库存调整时间）单位：箱/周。表示当 “零售商销售预测+（零售商期望库存-零售商库存）/库存调整时间”大于0时订单量取该值，小于或等于0时则取0。f.零售商库存=INTEG（制造商发货率-市场销售率,2 400） 单位：箱。表示零售商库存量等于制造商发货率和零售商发货率差的积分，初始值为期望库存可持续时间×1 200=2 400。g.期望库存可持续时间=2周。h.零售商期望库存=零售商销售预测×期望库存可持续时间 单位：箱。i.零售商销售预测=SMOOTH（市场销售率，移动平均时期数） 单位：箱/周。表示零售商当期销售预测等于过去8周发货率的移动平均数。j.生产延迟时间=3周。k.制造商产出率=SMOOTH （制造商生产需求率，生产延迟时间） 单位：箱/周。l.制造商发货率=SMOOTH（零售商订单，运输延迟时间） 单位：箱/周。表示零售商订单经过一定的运输延迟才能满足。m.制造商库存=INTEG（制造商产出率-制造商发货率，2 400） 单位：箱。表示制造商库存量等于制造商产出率和制造商发货率差的积分，初始值为期望库存可持续时间×1 200=2 400。n.制造商期望库存=制造商销售预测×期望库存可持续时间 单位：箱。o.制造商生产需求率=MAX（0，制造商销售预测+（制造商期望库存-制造商库存）/库存调整时间） 单位：箱/周。表示当 “制造商销售预测+（制造商期望库存-制造商库存）/库存调整时间”大于0时订单量取该值，小于或等于0时则取0。p.制造商销售预测=SMOOTH（制造商发货率，移动平均时期数） 单位：箱/周。表示制造商当期销售预测等于过去8周发货率的移动平均数。

2 模型的仿真与分析

将上述模型输入Vensim软件中进行运算得到如下图示：

然后本文将对该模型进行敏感性分析：

方案一：库存调整时间=6周

零售商库存初始值为2 400箱

期望库存可持续时间=2周

市场销售率前4周为1 200箱，第6周开始1 400箱

生产延迟时间=3周

移动平均时期数=8周

制造商库存初始值为2 400箱

运输延迟时间=3周

将方案一数据录入可得到两表，表名分别为制造商1和零售商1。

方案二：市场销售率前4周为1 200箱，第6周开始1 300箱。

其他数据同方案一。

得到以下两表，为区别起见，分别命名为制造商2和零售商2。

通过比较制造商1图和制造商2图可以发现，制造商库存的凹凸变化明显变小，并且制造商期望库存和制造商库存之间的差距也缩小很多，还可以发现制造商产出率和发货率之间的差距也明显放缓，因此可知道，准确计算市场销售率可使制造商减少很多库存成本，特别是减少了库存积压。

通过比较零售商1图和零售商2图可以发现，与以上比较类似的是，零售商库存的起伏大大减小，并且零售商库存与零售商期望库存之间的变化量也下降很多，同时还可以观察到相同的是零售商1和零售商2图中零售商订单与制造商发货率曲线基本上重合。因此也可推出，准确的市场销售率的计算也可大大减少零售商的库存成本。

方案三：库存调整时间由6周降低到3周

其他数据同方案一，得到制造商3和零售商3。

相比之下，此时零售商各曲线的变化较平缓，不过也存在微小的波动。由此可推断相对于制造商库存及产出率来讲，库存调整周期的长短对于零售商库存及订单的影响不大。

3 结 论

我们要充分利用理论知识指导实践，以减少企业和社会的成本。然而在实践中我们必须要优化供应链管理信息系统，充分共享供应链上下游信息，以准确指导上下游企业的行为 （制造、订货、销售等），以期更好地减低整个供应链的成本，提高效率和收益。

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Inventory Control Based on System Dynamics

ZHOU Ya-rong(Chongqing Creation Vocational College,Chongqing 402160,China)

The importance of inventory control is increasingly evident on the increasingly competitive market.Order to find the factors of production and business inventories control,this article will use system dynamics founded by professor forrester and vensim software simulation.The conclusion shows that to accurately predict sales as well as the stability of the market inventory adjustment time for inventory control has a big impact.Downstream information sharing and optimization in the supply chain can contribute to enhance the efficiency of the supply chain.

system domestics;inventory;simulation

F253

A

1002-3100(2012)11-0099-04

2012-08-29

周亚蓉（1986-)，女，山西文水人，重庆科创职业学院，硕士，研究方向：物流工程。