【正文】 )/庫(kù)存調(diào)整時(shí)間 ) 單位：箱 /周 (16)供應(yīng)商生產(chǎn)率 =DELAY3(供應(yīng)商生產(chǎn)需求率，生產(chǎn)延遲 ) 單位：箱 /周 計(jì)算機(jī)仿真： 使用 Vensim軟件建立系統(tǒng)流圖和填入方程式，就可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真。建立仿真模型 可以與現(xiàn)實(shí)對(duì)照，可以尋求削弱牛鞭效應(yīng)的策略，可以預(yù)測(cè)系統(tǒng)未來(lái)的行為趨勢(shì)。 仿真結(jié)果 ? 通過(guò)仿真結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)啤酒游戲能夠很好地模擬供應(yīng)鏈中的牛鞭效應(yīng)現(xiàn)象。系統(tǒng)中各個(gè)成員的庫(kù)存和訂單量都波動(dòng)幅度很大，市場(chǎng)的需求信息在供應(yīng)鏈中一級(jí)一級(jí)地放大。 ? 我們已經(jīng)很好地對(duì)真實(shí)的牛鞭效應(yīng)進(jìn)行了仿真，因此現(xiàn)在需要采用措施來(lái)削弱牛鞭效應(yīng)。我們知道系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定系統(tǒng)的行為，同樣牛鞭效應(yīng)由啤酒游戲中的結(jié)構(gòu)決定。所以要想削弱牛鞭效應(yīng)關(guān)鍵在于進(jìn)行政策優(yōu)化。 ?政策優(yōu)化： 在前面已經(jīng)提到，政策優(yōu)化包括 參數(shù)優(yōu)化 、 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 、邊界優(yōu)化 。 SD的優(yōu)化是最優(yōu)控制問(wèn)題。但是這種優(yōu)化在本質(zhì)上大大不同于人們已熟悉的線性模型，常規(guī)的最優(yōu)化技術(shù)對(duì)它已無(wú)能為力。關(guān)于 SD優(yōu)化的手段與方法，常用的是 ”試湊法 ”，即事先設(shè)計(jì)政策方案，然后通過(guò)模擬在所設(shè)計(jì)的方案中選優(yōu)?！霸嚋惙ā币话闶菍?duì)系統(tǒng)的參數(shù)而言，主要依靠建模與分析人員的經(jīng)驗(yàn)和技巧，很難達(dá)到數(shù)學(xué)意義上的優(yōu)化或滿(mǎn)意。這也是有人質(zhì)疑系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的地方，沒(méi)有數(shù)學(xué)上的嚴(yán)謹(jǐn)性。因此有些系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究者想彌補(bǔ)“試湊法”的缺點(diǎn)，開(kāi)始將遺傳算法、蟻群算法、小波分析等全局優(yōu)化方法用于 SD模型的優(yōu)化問(wèn)題。 ? 對(duì)于牛鞭效應(yīng)現(xiàn)象，已經(jīng)很多國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了深入的研究，關(guān)于牛鞭效應(yīng)的原因提出了許多原因。因此在此借鑒他們的研究成果，提出的措施來(lái)削弱牛鞭效應(yīng)，通過(guò)對(duì)它們進(jìn)行仿真模擬，來(lái)驗(yàn)證這些措施的效果。 ? 其中斯坦福大學(xué) Hau 教授對(duì)牛鞭效應(yīng)的原因比較有說(shuō)服力。本案例主要研究供應(yīng)鏈組織結(jié)構(gòu)和信息結(jié)構(gòu)對(duì)牛鞭效應(yīng)的影響，從而為優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)提供幫助。 ?： 通過(guò)增長(zhǎng)供應(yīng)鏈的長(zhǎng)度和縮短供應(yīng)鏈的長(zhǎng)度來(lái)研究牛鞭效應(yīng)的變化情況。所以我們分別研究二級(jí)供應(yīng)鏈和四級(jí)供應(yīng)鏈的庫(kù)存和訂單情況，從而與三級(jí)供應(yīng)鏈進(jìn)行對(duì)比，看驗(yàn)證牛鞭效應(yīng)是否與供應(yīng)鏈的長(zhǎng)度有關(guān)。二級(jí)供應(yīng)鏈裁掉批發(fā)商，供應(yīng)商直接和零售商進(jìn)行交易。四級(jí)供應(yīng)鏈增加一個(gè)分銷(xiāo)商。二級(jí)供應(yīng)鏈、四級(jí)供應(yīng)鏈和三級(jí)供應(yīng)鏈的因果關(guān)系圖、系統(tǒng)流圖、方程式都類(lèi)似，因此在這里不再重復(fù)。 ? 通過(guò)對(duì)各級(jí)供應(yīng)鏈的各成員庫(kù)存量和訂單的比較，隨著供應(yīng)鏈上節(jié)點(diǎn)企業(yè)的增加 ,供應(yīng)商生產(chǎn)需求大幅上升，在四級(jí)供應(yīng)鏈中更是達(dá)到 6000箱 /周。由此說(shuō)明 ,供應(yīng)鏈中水平層次的參與者越多 , 信息被加工迭代次數(shù)就越多 ,放大現(xiàn)象越嚴(yán)重 ,市場(chǎng)需求扭曲的程度也越大。可以知道隨著供應(yīng)鏈長(zhǎng)度增長(zhǎng)，供應(yīng)鏈的牛鞭效應(yīng)越來(lái)越嚴(yán)重。因此可以知道供應(yīng)鏈的組織結(jié)構(gòu)對(duì)牛鞭效應(yīng)是有一定的影響的，所以通過(guò)調(diào)整供應(yīng)鏈的組織結(jié)構(gòu)可以來(lái)削弱牛鞭效應(yīng)。現(xiàn)在供應(yīng)鏈越來(lái)越向網(wǎng)絡(luò)化，虛擬化；那么這樣的供應(yīng)鏈組織調(diào)整是不是有利于供應(yīng)鏈庫(kù)存水平的穩(wěn)定呢？ (拓展部分 ) ?： 許多研究牛鞭效應(yīng)的學(xué)者都認(rèn)為供應(yīng)鏈的信息結(jié)構(gòu)對(duì)牛鞭效應(yīng)有很大的影響，由于供應(yīng)鏈成員之間利用信息不對(duì)稱(chēng)進(jìn)行商業(yè)博弈，從而導(dǎo)致市場(chǎng)需求信息在各級(jí)成員之間被扭曲，逐漸放大市場(chǎng)需求。因此很多學(xué)者提出通過(guò)供應(yīng)鏈各成員之間的協(xié)調(diào) ,建立有效的信息共享機(jī)制與激勵(lì)機(jī)制 ,可以減輕牛鞭效應(yīng)的影響。所以當(dāng)前出現(xiàn)了許多新的供應(yīng)鏈庫(kù)存管理模式如供應(yīng)商庫(kù)存管理 (Vendor Managed Inventory ,VMI)、聯(lián)合庫(kù)存管理 (Jointly Managed Inventory， JMI )、協(xié)同規(guī)劃、預(yù)測(cè)與補(bǔ)給 （ Collaborative Planning Forecasting and Replenishment, CPFR)等等。 ? 本案例中我們選取 VMI模式來(lái)驗(yàn)證通過(guò)改善供應(yīng)鏈信息結(jié)構(gòu)是否能夠削弱牛鞭效應(yīng)。 VM I(供應(yīng)商管理庫(kù)存 )是一種較為典型的信息共享下的 庫(kù)存管理方式 . 在傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈管理模式中 ,信息流由下至上到達(dá)制造商 ,物流由上至下到達(dá)終端客戶(hù) ,在這個(gè)過(guò)程中 ,供應(yīng)鏈成員彼此都是獨(dú)立的 ,沒(méi)有信息共享 ,每個(gè)個(gè)體都是為了自己的利益最大化考慮 ,只會(huì)采取自己的預(yù)測(cè)方法 ,遵守各自的補(bǔ)貨原則等。 與傳統(tǒng)供應(yīng)鏈不同的是 ,由于信息共享 ,使得 VM I下的供應(yīng)鏈中只包含有用的和真實(shí)的需求信息 ,供應(yīng)鏈成員不再依賴(lài)預(yù)期來(lái)進(jìn)行訂貨。在 VM I的協(xié)議下 ,零售商及時(shí)將其商品銷(xiāo)售信息和庫(kù)存消耗量跨越分銷(xiāo)環(huán)節(jié)的多個(gè)成員 ,與批發(fā)商、制造商共享 ,供應(yīng)商監(jiān)視零售商的庫(kù)存狀況 ,確定庫(kù)存補(bǔ)充數(shù)量。 本案例我們以三級(jí) VMI模式下的供應(yīng)鏈為研究對(duì)象，將其與傳統(tǒng)三級(jí)供應(yīng)鏈進(jìn)行對(duì)比，來(lái)驗(yàn)證信息結(jié)構(gòu)的調(diào)整對(duì)牛鞭效應(yīng)的影響。 ? VMI模式下的三級(jí)供應(yīng)鏈與傳統(tǒng)的三級(jí)供應(yīng)鏈只是在信息結(jié)構(gòu)不同， VMI中成員不再是根據(jù)自己的銷(xiāo)售預(yù)測(cè)來(lái)進(jìn)行訂貨，而是在 VMI協(xié)議下由零售商將市場(chǎng)的需求信息與批發(fā)商、供應(yīng)商來(lái)共享，由供應(yīng)商來(lái)對(duì)零售商的庫(kù)存進(jìn)行管理。所以 VMI模式的三級(jí)供應(yīng)鏈的因果關(guān)系圖與傳統(tǒng)三級(jí)供應(yīng)鏈一樣，只是系統(tǒng)流圖有點(diǎn)差異。 ? 由系統(tǒng)流圖可以知道， VMI模式下的三級(jí)供應(yīng)鏈各成員的訂單直接依賴(lài)于市場(chǎng)需求信息，不再根據(jù)自己的銷(xiāo)售預(yù)測(cè)來(lái)訂貨。同時(shí)各上游節(jié)點(diǎn)需要對(duì)下游節(jié)點(diǎn)的庫(kù)存進(jìn)行管理。因此它們的方程式也要進(jìn)行修改。 (1)批發(fā)商訂單 =MAX(0，零售商銷(xiāo)售預(yù)測(cè) +(批發(fā)商期望庫(kù)存 2批發(fā)商庫(kù)存 零售商庫(kù)存 )/庫(kù)存調(diào)整時(shí)間 ) 單位：箱 /周 (2)供應(yīng)商生產(chǎn)需求 =MAX(0，零售商銷(xiāo)售預(yù)測(cè) +(供應(yīng)商期望庫(kù)存 3供應(yīng)商庫(kù)存 批發(fā)商庫(kù)存 零售商庫(kù)存 )/庫(kù)存調(diào)整時(shí)間 ) 單位：箱 /周 仿真結(jié)果對(duì)比如下圖所示： 由仿真輸出結(jié)果可知，與傳統(tǒng)供應(yīng)鏈相比，在實(shí)施 VMI的供應(yīng)鏈中，各節(jié)點(diǎn)庫(kù)存量比較穩(wěn)定，波動(dòng)幅度明顯減小。供應(yīng)鏈各節(jié)點(diǎn)訂單水平及生產(chǎn)需求波動(dòng)幅度也明顯降低，說(shuō)明各節(jié)點(diǎn)訂貨水平越來(lái)越接近市場(chǎng)需求信息，需求信息的放大程度大大減少。由此可知，供應(yīng)鏈各成員之間信息的共享有效地緩和了市場(chǎng)需求的不確定性，削弱了牛鞭效應(yīng)。所以通過(guò)對(duì)供應(yīng)鏈的信息結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整有利于削弱牛鞭效應(yīng)。 ?下面總結(jié)一下系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)解決問(wèn)題的步驟內(nèi)容： ? 第一：?jiǎn)栴}識(shí)別 ，在于通過(guò)分析你要進(jìn)行仿真的系統(tǒng)，找出你所要解決的問(wèn)題，也就你要進(jìn)行仿真的目的。在這個(gè)案例中，我們的目的就是找出削弱牛鞭效應(yīng)的策略。 ?第二：系統(tǒng)邊界的確定 ，由于一個(gè)系統(tǒng)不僅和環(huán)境有關(guān)系，同時(shí)也和其他系統(tǒng)有聯(lián)系，這樣我們?cè)诜治鲞@個(gè)系統(tǒng)就要把它和其他系統(tǒng)以及環(huán)境區(qū)別開(kāi)來(lái)，也就是我們要找到系統(tǒng)邊界。 ?第三：建立系統(tǒng)的因果關(guān)系圖 ，在這個(gè)過(guò)程中關(guān)鍵在于分析系統(tǒng)中的要素，以及要素之間的關(guān)系，從而建立系統(tǒng)的因果關(guān)系圖。 ?第四：建立系統(tǒng)的流圖 ，這個(gè)過(guò)程是建立在因果關(guān)系圖的基礎(chǔ)上的，關(guān)鍵在于識(shí)別出水平變量、速率變量，而這些變量的識(shí)別要跟研究的問(wèn)題而定，沒(méi)有什么很好的規(guī)則去識(shí)別，從而畫(huà)出系統(tǒng)的流圖。 ?第五，建立仿真方程式 ，進(jìn)行仿真模擬。建立仿真方程是一個(gè)需要技巧的過(guò)程，必須需要經(jīng)過(guò)經(jīng)驗(yàn)的積累才能很好把握其中的奧妙。 ?第六，政策優(yōu)化 。在這個(gè)過(guò)程主要是通過(guò)改變測(cè)試指標(biāo)的值來(lái)就進(jìn)行模擬分析 (參數(shù)優(yōu)化 )，從而找出符合仿真目的所需要的結(jié)果。結(jié)構(gòu)優(yōu)化和邊界優(yōu)化是比較困難，也是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。當(dāng)前所作的政策優(yōu)化都是采用 “ 試湊法 ” ，沒(méi)有達(dá)到數(shù)學(xué)意義上的嚴(yán)謹(jǐn)性，因此怎樣才能克服 “ 試湊法 ” 的缺點(diǎn)也是研究的熱點(diǎn)。 ? 1：外文參考教材： (1) 《 Industrial Dynamics》 , 《 Principles of Systems 》 ,《 Urban Dynamics 》 , 《 World Dynamics 》 中文版。 (2) 《 Business Dynamics》 中文版 (3) 《 Systems Thinking》 中文版 (4) 《 The Fifth Discipline》 中文版 (5) Dennis Sherwood 《 Seeing the Forest for the Trees: A Manager‘s Guide to Applying Systems Thinking 》 中文版 2：中文參考教材： (1)王其藩 高級(jí)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)，清華大學(xué)出版社， 1995年 9月 ,系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)，清華大學(xué)出版社， 1994年 10月 (2)俞金康，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)學(xué)原理及其應(yīng)用， 1993 (3)譚惠民，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)， 1989 (4)喻學(xué)恒，系統(tǒng)工程理論與應(yīng)用第一卷：系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)，1983 (5)蘇懋康，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)原理及應(yīng)用， 1988 (6)都興富，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)原理及其應(yīng)用， 1989 (7)胡玉奎，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué) —— 戰(zhàn)略與策略實(shí)驗(yàn)室， 1988 (8)賈仁安、丁榮華，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué) —— 反饋動(dòng)態(tài)性復(fù)雜分析，2022 ?： (1)MIT系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究小組 Road maps about Systems Dynamics (2) MIT開(kāi)放式課程講義 (3)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法：快速指南 (4)美國(guó)能源部的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)入門(mén)教程 《 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)入門(mén)教程 》 (5)Vensim軟件中文參考手冊(cè) (6) Vensim— User’s Guide Version 5 英文版 4:系統(tǒng)思考與 SD相關(guān)網(wǎng)站 (1)MIT系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)小組的網(wǎng)站 (2)中國(guó)學(xué)習(xí)型組織 (3)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)協(xié)會(huì) (4)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)討論論壇 LNT