农产品二级供应链系统动力学仿真研究

[摘要]对农产品二级供应链系统进行研究，在确定系统边界的基础上，建立了农产品二级供应链系统动力学因果关系图，并对因果反馈回路进行分析。构建了农产品二级供应链系统动力学流图，并以广州市某农产品零售企业为背景进行仿真模拟。仿真结果显示，农产品二级供应链系统上游批发商比下游零售商具有更大牛鞭效应。对零售商和批发商补货延迟进行敏感性分析，仿真结果表明，批发商补货延迟对批发商的波动性影响较大，供应链决策者可以考虑把批发商库存设定在离农产品种植地靠近的地点来缩短批发商补货延迟时间，达到降低供应链牛鞭效应的目的。

[关键词]农产品;二级供应链;系统动力学;仿真

[中图分类号]F274 [文献标识码]A

农产品具有鲜嫩易腐的特点，鲜活程度是决定这些生鲜农产品价值的重要指标。如何选择最佳库存策略，以达到满足消费者需求，又降低农产品浪费的目的，是农产品供应链需要解决的重要问题。研究农产品流通过程中的动态变化，有利于决策者做出正确的决策。农产品流通系统具有动态复杂性，应用数学进行建构分析，不能反映出农产品流通过程中的动态变化。系统动力学具有研究高阶、非线性、复杂系统的功能，用于研究农产品供应链具有较好的适应性。本文运用系统动力学理论，在分析农产品流通系统的特性的基础上，绘制农产品二级供应链的因果关系图;对系统各要素进行研究的基础上，构建农产品二级供应链的系统动力学流图;结合广州市某农产品零售企业的供应链运营相关数据进行仿真模拟和分析，为企业决策提供参考依据。

1 农产品二级供应链系统的要素分析

假设农产品供应链系统边界只有农产品批发商和零售商两个企业主体。批发商从上游农产品种植户或农业种植基地进行采购，并且假定供应能力足够大，批发商可以获得足够的农产品。零售商向批发商订货，持有一定的库存应付终端客户的需求。应用系统动力学理论分析农产品二级供应链系统的组成要素，具体包括两个状态变量，分别是批发商库存和零售商库存;十一个辅助变量，分别是批发商库存偏差、零售商库存偏差、零售商补货率、批发商补货率、批发商订货率、零售商订货率、批发商库存调整周期、零售商库存调整周期、批发商订货延迟、零售商补货延迟和销售率，其中销售率由终端顾客的需求率拉动;两个常量，分别是零售商期望库存、批发商期望库存。

对各要素的因果关系进行分析，绘制农产品二级供应链的系统动力学因果关系图，具体如图1所示。

从图1可知，农产品二级供应链系统包括两个反馈回路：批发商反馈回路和零售商反馈回路。批发商反馈回路由“批发商库存一批发商库存偏差一批发商订货率一批发商补货率一批发商库存”组成，包括三条正因果链和一条负因果链，因此批发商反馈回路的极性为负，具有寻的功能，在批发商期望库存和批发商补货延迟的作用下，系统发生震荡，并逐渐趋向稳定。零售商反馈回路由“零售商库存一零售商库存偏差一零售商订货率一零售商补货率一零售商库存”组成，同样包括三条正因果链和一条负因果链，极性为负，具有寻的功能，在零售商期望库存和零售商补货延迟的作用下，系统发生震荡，并逐渐趋向稳定。

2 农产品二级供应链系统的要素分析

在农产品二级供应链的系统动力学因果关系图的基础上，构建系统流图，具体如图2所示。

通过调查广州市某农产品零售企业的供应链运营过程，收集相关数据用于仿真模拟。在农产品二级供应链的系统动力学仿真模型的主要方程和参数如下：

批发商库存=INTEG（批发商补货率一零售商補货率，210）

零售商库存二INTEG（零售商补货率一销售率，巧0）

批发商库存偏差=IF THEN ELSE（批发商期望库存>批发商库存，批发商期望库存-批发商库存，0）

零售商库存偏差=IF THEN ELSE（零售商期望库存>零售商库存，零售商期望库存-零售商库存，0）

销售率=IF THEN ELSE（零售商库存>需求率，需求率，零售商库存）

零售商补货率=DELAY1（零售商订货率，零售商补货延迟）

批发商补货率=DELAY FIXED（批发商订货率，批发商订货延迟，0）

批发商订货率=批发商库存偏差/批发商库存调整周期

零售商订货率=零售商库存偏差/零售商库存调整周期

批发商库存调整周期=4

零售商库存调整周期=4

批发商订货延迟=4

零售商补货延迟=4

零售商期望库存=300

批发商期望库存=300

需求率=30+STEP（10，50）

3 仿真结果分析

根据上述仿真模型进行模拟仿真，并把零售商和批发商的补货延迟时间设定为4天和5天进行敏感性分析。

（1）农产品二级供应链的系统动力学仿真结果如图3和图4所示。通过对比仿真结果图3和图4，表明农产品二级供应链系统的运营过程存在牛鞭效应，并且上游批发商的波动比下游零售商的波动更大。当发生跌阶需求时，零售商发生的波动比批发商要小，趋向平稳所需要的时间比批发商短，说明供应链下游企业更容易适应需求变化，而上游企业需要更长的时间适应变化。

（2）对零售商补货延迟进行敏感性分析。把零售商的补货延迟时间设定为4天和5天进行仿真对比。从仿真结果图3和图4可知，零售商补货延迟对零售商产生一定的影响，牛鞭效应随着补货延迟时间的增加而变大，但变化幅度较小。而批发商的牛鞭效应没有变化，说明零售商补货延迟又月忱发商库存不敏感。

（3）对批发商补货延迟进行敏感性分析。把批发商的补货延迟时间设定为4天和5天进行仿真对比。从仿真结果图5可知，批发商补货延迟对批发商库存产生较大的影响，牛鞭效应随着补货延迟时间的增加发生大幅度的增长，趋向稳定的时间增加较大，说明批发商补货延迟对批发商产生较大的影响，供应链运营决策者需要对批发商补货延迟保持足够的敏感性。

4 结语

本文对农产品二级供应链系统进行研究，在确定系统边界的基础上，建立了农产品二级供应链系统动力学因果关系图，并对因果反馈回路进行分析。在上述基础上，构建了农产品二级供应链系统动力学流图，并以广州市某农产品零售企业为背景进行仿真模拟。仿真结果显示，农产品二级供应链系统运营过程中存在牛鞭效应，并且上游批发商比下游零售商具有更大的波动性。对零售商和批发商补货延迟进行敏感性分析，仿真结果表明，零售商补货延迟对供应链系统的影响较小，批发商补货延迟对零售商库存产生一定幅度的影响，但对批发商的影响较大，供应链决策者应当设法减少批发商补货延迟时间。可以考虑把批发商库存设定在离农产品种植地靠近的地点，从而缩短批发商补货延迟时间，降低供应链牛鞭效应。

[参考文献]

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[收稿日期]2020-04-03

[基金项目]广州工商学院2019年校级项目“基于系统动力学的两阶段价格生鲜品库存策略”（编号：KA201911）;2019年中国物流学会、中国物流与采购联合会研究课题“两阶段价格报童问题研究”（项目编号：2019CSLKT3-170）。

[作者简介]陈见标（1985-），男，广东中山人，讲师，研究方向：农产品物流、供应链管理。