从系统动力学角度分析供应链中生产商、运输商、销售商的关系

       一、引言

       近年来，企业之间的竞争逐渐演变为供应链之间的竞争，对供应链管理的研究越来越受到关注，目前供应链协调研究很少涉及到运输商，随着第三方物流的不断发展，运输商在供应链中的地位日益突显。同时，利用系统动力学建模，对供应链进行仿真分析，也是供应链研究重要手段之一。于洋，杜文等对供应链中的供应商、制造商、分销商分别建立了库存管理系统动力学模型，进行仿真，得出结论，为供应链库存管理提供一种定量与定性相结合的管理决策方法[1]。杨琚，李金宝，卢巍等建立了基于系统动力学的单个供应商和销售商的供应链模型，并在此基础上引入强制排放和碳税两种碳排放政策。利用模型仿真，分析两种排放政策对于供应商、销售商及整个供应链的总成本和碳排放的影响[2]。但这些文献都没有将运输商纳入到整个系统模型中。虽然，翁亮，郑少锋等把第三方物流纳入供应链伙伴，整合买方、卖方与物流供应商，在有运输容量的限制条件下，构建一个有第三方物流参与的供应链系统动力学模型[3]。但这里的第三方物流只是作为一个限制条件加之到原有的系统模型中。本文研究并没有将运输商仅仅作为运输容量的限制，而是将其作为连接生产商、销售商的中间环节，利用vensim软件对三者进行系统动力学分析，见图1。

      

       图1 运输商参与的供应链模式

       二、模型的建立

       本文利用系统动力学Vensim软件，建立了一个供应链仿真模型，模型只涉及一个生产商、一个运输商和一个销售商，生产商负责生产产品，并产生一定的库存，以及承担产品从产地到销售商的运输费用；运输商负责运输产品，并产生一定的在途库存；销售商每隔一个周期从供应商处订购产品，订购会产生订购成本，同时，由于需求的随机性，销售商也会产生自己的库存。市场需求确定，生产速率已知，生产商的成本由生产成本、生产商库存成本和运输费用构成，运输商的成本由运输成本构成，销售商的成本由订购成本和销售商库存成本构成。销售商每隔一段时间向生产商购一次货物。取周期为5，10，15，20以及运价为3，4，5，7等值进行比较分析。

       1.Vensim建立模型

       在此基础上，利用系统动力学软件Vensim建立了如图2的模型。

       模型中方程的建置关系如下：

       单位生产成本=20；订单=市场需求×周期；

       订购成本=INTEG(订购费用累积速率，0)；

       订购费用累积速率=INTEGER(每次订购费×PULSE TRAIN(0，1，周期，90))；

       供应速率=订单×PULSE TRAIN(0，1，周期，100)；

       生产库存费用累积速率=生产商库存×生产商单位库存费用；

       每次订购费用=4000；

       市场需求=RANDOM NORMAL(70，130，100，5，5)；

       生产成本=INTEG(生产费用累积速率，0)；

       生产费用累积速率=单位生产成本×生产需求；

       生产需求=生产速率；生产商单位库存费用=0.5；

       生产商库存=INTEG(生产速率-供应速率，2000)；

       生产商库存成本=INTEG(库存费用累积速率，0)；

       运输费用=INTEG(生产商运输费用累积速率，0)；

       生产商运输费用累积速率=单位运价×运输商在途库存；

       生产商总成本=生产成本+生产商库存成本+运输费用；

       生产速率=100；

       FINAL TIME=100；INITIAL TIME=0；

       单位运价=5；

       运输商在途库存=INTEG(供应速率-发货速率，0)；

       发货速率=运输商在途库存/每次订单的运输时间；每次订单的运输时间=3；

       运输成本=INTEG(运输费用累积速率，0)；

       运输费用累积速率=单位运输成本×运输商在途库存；

       单位运输成本=3；运输商总成本=运输成本；

       销售库存费用累积速率=销售商单位库存费用×销售商库存；

       销售商单位库存费用=0.5；

       销售商库存=INTEG(供应速率一市场需求，500)；

       销售商库存成本=INTEG(销售库存费用累积速率，0)；

       销售商总成本=订购成本+销售商库存成本；

       供应链总成本=生产商总成本+运输商总成本+销售商总成本；

       周期=20；

       SAVEPER=TIME STEP；

       TIME STEP=1。

      

       图2 运输商参与的供应链模型

       2.仿真分析

       以100天为一个仿真周期，一天为一个步长，利用Vensim软件进行了仿真。首先可以得到在周期20，运输成本3，运价5的背景下生产商、运输商、销售商随时间变化的三条总成本曲线(见图3)。