小型批發(fā)企業(yè)的多產(chǎn)品庫(kù)存系統(tǒng)建模與仿真方法

王美音，范文慧

（清華大學(xué)自動(dòng)化系，北京 100084）

0 引言

每家企業(yè)都能追求最低成本或最大利潤(rùn)的目標(biāo)。庫(kù)存控制屬于一個(gè)成本控制方法之一，而主要的成本來(lái)自于庫(kù)存持有成本與訂購(gòu)成本，其中持有成本是占用流動(dòng)資金最大部分的[1]，則減少了持有成本助于減少綜合成本與增大利潤(rùn)。 庫(kù)存控制方法有很多，本章包括，ABC重要性管理方法，訂貨點(diǎn)與訂貨量方法的訂貨策略[2]。在運(yùn)營(yíng)管理方面，不僅降低成本兩而又保持服務(wù)良好兩個(gè)主要目標(biāo)。李秉祥與許麗研究了成本控制方面，而觀點(diǎn)在供應(yīng)量成本控制方面，不止考慮企業(yè)內(nèi)部持有成本與訂貨成本降低的問(wèn)題[3]。本文對(duì)多產(chǎn)品需求與訂購(gòu)系統(tǒng)的研究，使用離散事件仿真的方法，選擇了Anylogic軟件[4]。很多文獻(xiàn)提出使用仿真面對(duì)離散性與隨機(jī)性，是非常有效的方法[5-9]。其中庫(kù)存系統(tǒng)的仿真特點(diǎn)是在庫(kù)存系統(tǒng)的事件或活動(dòng)的變化時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)離散性與隨機(jī)性。則在建模仿真時(shí)還要注意時(shí)間表與仿真時(shí)鐘的步進(jìn)式推進(jìn)，每個(gè)事件開(kāi)始與結(jié)束，整個(gè)仿真的進(jìn)程互相關(guān)聯(lián)的邏輯。還要注意系統(tǒng)里的事件之間的關(guān)系，在不同的庫(kù)存系統(tǒng)仿真，每個(gè)事件的定義里面的內(nèi)容各有各的條件與約束，庫(kù)存仿真的事件都包括： 需求事件，訂貨事件，到貨事件。最后，費(fèi)用計(jì)算也是庫(kù)存系想·統(tǒng)必不可少的部分，因?yàn)樽鳛殛P(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)，尤其也經(jīng)常有服務(wù)水平的計(jì)算[10]。對(duì)于應(yīng)用離散系統(tǒng)仿真技術(shù)，可以考慮對(duì)庫(kù)存系統(tǒng)全局或系統(tǒng)里特別關(guān)系的局部進(jìn)行分析，進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化系統(tǒng)里的關(guān)鍵變量，從基礎(chǔ)的庫(kù)存問(wèn)題然后擴(kuò)大，增加實(shí)際情況的約束與條件例如：各種庫(kù)存系統(tǒng)規(guī)劃、庫(kù)存成本分析、庫(kù)存控制政策分析等[11,12]。

XXX公司成立于1992年，是一家典型的泰國(guó)小型企業(yè)批發(fā)商，營(yíng)業(yè)范圍主要是向泰國(guó)國(guó)內(nèi)的零售商銷(xiāo)售。公司一直遭遇又是庫(kù)存積壓又是庫(kù)存短缺的問(wèn)題，主要的原因是客戶(hù)的需求是不確定性的。通過(guò)使用訂貨點(diǎn)與訂貨量的方法，會(huì)幫助企業(yè)減少持有成本，同時(shí)也增加服務(wù)水平的問(wèn)題。本文是多類(lèi)多產(chǎn)品，不是每個(gè)產(chǎn)品都考慮，但都選擇10個(gè)作為企業(yè)最大的貢獻(xiàn)的產(chǎn)品。本文主要的目的除了控制庫(kù)存持有成本與服務(wù)水平，還在必須在流動(dòng)資金的范圍內(nèi)注意使用。

表1 排序最高年銷(xiāo)售額的二品牌五個(gè)產(chǎn)品的排序Tab.1 The sequence of the highest total sale products of each five products of two brands in a year

1 多產(chǎn)品庫(kù)存系統(tǒng)仿真模型

本文采用離散事件仿真方法對(duì)具有不確定性的需求與前置期的小型批發(fā)企業(yè)的多產(chǎn)品庫(kù)存管理問(wèn)題進(jìn)行建模，模型的參數(shù)、變量與事件如表2與表3所示。

表2 模型參數(shù)Tab.2 Parameters of the model

表3 模型變量Tab.3 Variables of the model

表4 模型事件Tab.4 Events of the model

本文采用Anylogic軟件對(duì)具有不確定性的需求與前置期的小型批發(fā)企業(yè)的多產(chǎn)品庫(kù)存管理問(wèn)題進(jìn)行仿真建模，模型如圖1所示。

2 計(jì)算機(jī)仿真的結(jié)果與分析

通過(guò)運(yùn)行了仿真，還使用比較運(yùn)行試驗(yàn)的功能，此運(yùn)行了100次，運(yùn)行一次等于1年。然后將10個(gè)產(chǎn)品運(yùn)行100次的庫(kù)存持有成本與庫(kù)存服務(wù)水平驚醒比較。通過(guò)分析6種情況或訂貨策略的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，一般情況下，設(shè)置T為7就已經(jīng)可以保持庫(kù)存服務(wù)水平超過(guò)了企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，每種產(chǎn)品都超過(guò)95%以上，而訂貨的時(shí)間縮短了，服務(wù)水平與成本的效果就更好。對(duì)于c的選擇，設(shè)置c為r或說(shuō)沒(méi)允許訂貨點(diǎn)，雖然持有成本減少，而服務(wù)水平明顯比其他的策略低，所以在第一類(lèi)考慮，第二類(lèi)就不再考慮這策略了。s + Qj/2的結(jié)果，有服務(wù)水平高的優(yōu)勢(shì)，而同時(shí)庫(kù)存持有成本也隨著加高；而其實(shí)設(shè)c為Qj已經(jīng)足夠了。

圖1 基于Anylogic的小型批發(fā)企業(yè)的多產(chǎn)品庫(kù)存管理問(wèn)題仿真模型Fig.1 Simulation and modeling of multi-product inventory management problems in small-size wholesaler by using anylogic

表5 服務(wù)水平運(yùn)行結(jié)果Tab.5 The running results of service level

3 結(jié)論

多產(chǎn)品訂購(gòu)更接近真實(shí)情況，從需求出發(fā)，需求一到達(dá)，就按需求量減少庫(kù)存水平。當(dāng)庫(kù)存量降到規(guī)定的庫(kù)存水平，就立刻發(fā)出訂單。本文的結(jié)果驗(yàn)證了訂購(gòu)策略的適用性，有助于企業(yè)的運(yùn)營(yíng)效率提高。在采購(gòu)的過(guò)程中，除了計(jì)算訂貨點(diǎn)與訂貨量，還有公司自己無(wú)法控制需要注意的外因，如：前置期、供應(yīng)商規(guī)定的最少訂貨量、供應(yīng)商停止銷(xiāo)售等等。本文假設(shè)為供應(yīng)商能力強(qiáng)大，每次可以及時(shí)提供，可以研究等復(fù)雜、更有限制性，如：迅速快變質(zhì)產(chǎn)品、稀罕產(chǎn)品等。

本文考慮了多類(lèi)多產(chǎn)品的庫(kù)存控制這一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，因?yàn)橄到y(tǒng)參數(shù)具有復(fù)雜性、不確定性的問(wèn)題，尤其是需求參數(shù)隨機(jī)波動(dòng)大。采用離散事件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)建模與仿真方法來(lái)分析整個(gè)的庫(kù)存系統(tǒng)，通過(guò)具體案例仿真建模與分析，為的企業(yè)參考決定訂貨或其他相關(guān)的策略，實(shí)現(xiàn)成本減少與服務(wù)良好的提供了可行的方法。

表6 持有成本運(yùn)行結(jié)果Tab.6 The running results of holding costs

圖2 小型批發(fā)企業(yè)的多產(chǎn)品庫(kù)存管理仿真運(yùn)行結(jié)果圖Fig.2 The figure of the result of running the simulation of multi-product inventory management in small-size wholesaler

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