多級庫存實驗指導(dǎo)書

1、第17頁共14頁多級庫存（信息共享）管理實驗、實驗內(nèi)容在由多級節(jié)點組成的庫存系統(tǒng)中， 如果各節(jié)點以分散獨立決策的方式進行運作， 即每個 節(jié)點決策的目標是使各自局部的利益達到最優(yōu)，這時系統(tǒng)整體并不一定處在最優(yōu)的運作狀 態(tài)。這種情況下， 常會出現(xiàn)長鞭效應(yīng)現(xiàn)象。 長鞭效應(yīng)產(chǎn)生的原因主要有以下幾方面： 需求預(yù) 測的數(shù)據(jù)更新、批量補貨、價格波動、限量供應(yīng)和短缺博弈、補貨提前期。長鞭效應(yīng)對供應(yīng)鏈整體來講是一種不利的現(xiàn)象， 它會增加企業(yè)的經(jīng)營成本， 尤其是處在 上游的企業(yè)。 針對長鞭效應(yīng)產(chǎn)生的原因， 可以從以下幾方面采取措施來降低長鞭效應(yīng)的影響。避免所有節(jié)點都進行需求預(yù)測的更新。 如果供應(yīng)鏈上的企業(yè)都獨立地

2、進行決策， 那么他 必須對下游企業(yè)的需求進行預(yù)測， 如前所述， 需求預(yù)測要進行數(shù)據(jù)的更新， 這就可能會造成 需求波動的逐級放大。 一個有效的辦法是讓上游企業(yè)直接獲得終端市場的需求預(yù)測結(jié)果， 這 樣就可避免各級獨立進行預(yù)測而帶來的需求波動的逐級放大。 從技術(shù)上是可以實現(xiàn)這一目的 的，如可以通過電子數(shù)據(jù)交換（ EDI）系統(tǒng)或英特網(wǎng)來使上游企業(yè)獲得其下游企業(yè)的需求信 息。還有的企業(yè)采取繞過下游企業(yè)來獲得終端市場需求信息， 例如戴爾計算機公司就繞過傳 統(tǒng)的分銷渠道， 實行全球網(wǎng)上訂貨， 這樣戴爾公司就可以直接了解其產(chǎn)品的終端市場需求情 況。縮小補貨批量。 補貨批量越大， 就越有可能造成需求波動的放大，

3、 應(yīng)鼓勵企業(yè)調(diào)整補貨 策略，實行小批量、多頻次地采購或供應(yīng)模式。當(dāng)然，這又帶來另一個問題，就是縮小補貨 批量后， 如何繼續(xù)獲得運作的規(guī)模效益。 有一些切實可行的方法來解決這一問題， 許多實際 的系統(tǒng)中， 下游企業(yè)會從供應(yīng)商處購進多種品目的物料， 因此， 貨車一次就可從同一供應(yīng)商 處滿載多品種的產(chǎn)品， 而不是滿載同一品種的產(chǎn)品。 這樣， 對每一產(chǎn)品來說其補貨的頻率增 大了， 但總體上的送貨頻率并沒有改變，仍可獲得運輸?shù)囊?guī)模效益。例如， 寶潔公司對愿意進行這種混合訂購的顧客給予折扣優(yōu)惠。還有， 可以考慮使用第三方物流公司， 也可使小批訂購實現(xiàn)規(guī)模效益。盡量減少價格折扣的頻率和幅度。 還可以通過精確

4、計算庫存、 業(yè)實行天天低價的價格策略。消除短缺情況下的博弈行為。 當(dāng)供應(yīng)商面臨貨源不足時， 記錄來進行限額供應(yīng)，而不是根據(jù)當(dāng)前的訂購數(shù)量來按比例配貨。 普等公司， 就采取這種方式來處理貨源不足時的配貨問題。 產(chǎn)能力和庫存狀況的有關(guān)信息，來減輕下游企業(yè)的憂慮，從而減少他們參與博弈的主動性。 此外， 上游企業(yè)給下游企業(yè)的退貨政策也會鼓勵博弈行為，由于缺乏懲罰約束， 下游企業(yè)會不斷夸大他們的需求， 在供給過剩的時候再退貨或取消訂單。 因此， 應(yīng)合理制定退貨約束機 制。穩(wěn)定價格。 前面已分析， 促銷等價格波動會導(dǎo)致長鞭效應(yīng)現(xiàn)象， 可以設(shè)法控制提前購買， 特殊處理和運輸?shù)瘸杀荆?使企可以根據(jù)下游企業(yè)以前

5、的銷售例如，通用汽車，還有惠 還有， 也可以與下游企業(yè)共享生縮短補貨提前期。最理想的狀況是消除所有的補貨提前期，這樣可以使長鞭效應(yīng)現(xiàn)象得到抑制。但實際的供應(yīng)鏈系統(tǒng)中， 不可能做到所有的企業(yè)都無補貨提前期，企業(yè)的目標是努力縮短補貨提前期，將補貨提前期內(nèi)需求的不確定性限制在最小的范圍。表1長鞭效應(yīng)產(chǎn)生因素及抑制方法一覽原因分類導(dǎo)致因素抑制方法實例需求信息處 理終端需求不可見多種預(yù)測方法較長的提前期獲得 sell through data 或 POS data對定購供給由單一 人員控制縮短提前期HP, Apple , IBM 的 sell through data 合 同寶潔和沃馬特的VMI快速反應(yīng)

6、制造戰(zhàn)略批量訂貨訂貨成本過高FTL經(jīng)濟隨機貨相關(guān)的訂貨方式EDI 或 CAO混和整車折扣，交 由第三方物流整合制定有序的發(fā)貨安 排McKesso n,Nabsico第三方物流（在歐洲 和美國的出現(xiàn)）寶潔價格波動高價-低價制定進貨和發(fā)貨不同步EDLP制定特別購買合同寶潔（被一些零售商抵制）在研究中（under study ）短缺博弈按比例分配的機制忽略供應(yīng)鏈的實際條件 無約束的訂貨方式及無償退貨的方式按以往銷售記錄分 配共享生產(chǎn)及庫存信 息隨時間給予部分柔 性，能力預(yù)留Saturn , HP分享生產(chǎn)安排(HP ,Motorola )HP, SUN , Seagate二、實驗?zāi)康男畔⒐蚕淼亩嗉墡齑?/p>

7、管理實驗是為輔助物流概論課程的教學(xué)而設(shè)計的驗證型實驗，也是在牛鞭效應(yīng)實驗之后進行的對比實驗。我們旨在通過網(wǎng)絡(luò)平臺提供給學(xué)生一個可以模擬供應(yīng) 鏈上各節(jié)點操作決策的環(huán)境，使學(xué)生通過實踐，體會并掌握多級庫存管理的概念和方法，加深對對多級庫存管理策略的意義和作用的理解。同時可與之前的無信息共享的牛鞭效應(yīng)實驗進行對比，進一步輔助學(xué)生分析牛鞭效應(yīng)現(xiàn)象的原因及抑制方法，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和分析問題解決問題的能力，為今后關(guān)于庫存管理課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。 學(xué)生在實驗過程中，應(yīng)著重：a）理解掌握庫存管理的基本概念和原理。b）練習(xí)運用所學(xué)知識進行多級庫存系統(tǒng)的管理。c）對比實驗一，體驗多級庫存管理方式對牛鞭效應(yīng)的抑制

8、作用，體驗信息共享對供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)管理的重要作用。三、實驗環(huán)境實驗平臺實驗在物流實驗室的網(wǎng)絡(luò)實驗平臺上進行， 該實驗平臺采用 B/S （客戶機/服務(wù)器）的體 系結(jié)構(gòu)。實驗系統(tǒng)由聯(lián)網(wǎng)的一臺服務(wù)器和多臺客戶機組成， 用來模擬單一產(chǎn)品、 多級庫存的 供應(yīng)鏈的運營管理。Jili丼器學(xué)生通過在每臺客戶機前端的操作來扮演一條供應(yīng)鏈上的某個節(jié)點，進行各種決策。各個節(jié)點間信息共享，即每個節(jié)點都可以看到鏈上所有節(jié)點的各種信息。每個節(jié)點每期都可獲得關(guān)于節(jié)點自身的庫存水平和缺貨水平，上游到貨數(shù)，下游需求數(shù)的信息。除此之外，每個節(jié)點都設(shè)有一些固定的屬性參數(shù)，如提前期、訂貨啟動成本（即固定成本，本實驗設(shè)為0 ）、庫存率，進

9、貨價格和出貨價格等（提示：持貨成本、缺貨懲罰成本等參數(shù)可由此得出），固定參數(shù)在實驗開始前設(shè)定。學(xué)生通過登錄網(wǎng)絡(luò)平臺來參與實驗，每期提交向上游的訂貨和向下游的發(fā)貨決策，與其他合作者一起模擬單一產(chǎn)品、多級庫存系統(tǒng)的運作管理。四、實驗步驟1. 實驗任務(wù):某種產(chǎn)品的供應(yīng)鏈由原材料商、供應(yīng)商、制造商、分銷商、零售商5個環(huán)節(jié)組成，如上圖所示。每個環(huán)節(jié)看作供應(yīng)鏈的一個節(jié)點，每個節(jié)點有其基本屬性，包括提前期(從發(fā)出訂 貨訂單到收到實貨的時間)、訂貨成本、庫存持有率，進貨價格，出貨價格等，供應(yīng)鏈的末 端面對顧客的需求服從某種隨機分布，每期會產(chǎn)生一個顧客需求數(shù)目。在整條供應(yīng)鏈信息完全共享的情況下，每個節(jié)點每期需要

10、決定向上游訂貨和向下游發(fā)貨的數(shù)量。系統(tǒng)根據(jù)各節(jié)點的基本屬性參數(shù)和每期庫存、訂貨、發(fā)貨數(shù)量計算相應(yīng)的成本和收益。實驗者決策的目標是使整條供應(yīng)鏈所有期的總收益最大。同學(xué)們分成若干個小組來模擬供應(yīng)鏈的運營，每個小組控制一條供應(yīng)鏈。每個小組的節(jié)點序號按自然數(shù)排列：1, 2, 3, 4, 5依次代表供應(yīng)鏈中最接近需求市場的下游，到接 近原材料供應(yīng)的上游。相鄰的節(jié)點序號代表供應(yīng)鏈上有直接供求關(guān)系的角色。同學(xué)們通過登錄網(wǎng)絡(luò)平臺參與實驗，實驗分為若干期，每期開始時系統(tǒng)會產(chǎn)生一個顧客需求(顧客需求服從某種隨機分布)然后各個節(jié)點分兩步做出決策。第一步：訂貨決策。用戶根據(jù)以往的需求記錄、現(xiàn)有的庫存水平和到貨數(shù)量，屬

11、性參數(shù) 等信息發(fā)出向上游訂貨的訂單。待供應(yīng)鏈上所有節(jié)點都提交了訂貨訂單以后，進入該期實驗的第二步。第二步：發(fā)貨決策。每個節(jié)點此時可以看到在本期第一步來自下游節(jié)點的訂單(最下游的節(jié)點看到的就是由系統(tǒng)產(chǎn)生的該期顧客需求)，根據(jù)這些信息和以往的各項信息，由用戶決定向下游發(fā)出貨物的數(shù)量。當(dāng)所有用戶都提交了發(fā)貨決策后，該期操作結(jié)束，系統(tǒng)進入下一期。每一期根據(jù)系統(tǒng)提供的各項數(shù)據(jù)信息決定所在節(jié)點每期訂貨和發(fā)貨的數(shù)量，以使整條供應(yīng)鏈所有期的總收益最大。實驗結(jié)束后，學(xué)生可根據(jù)數(shù)據(jù)進行分析和總結(jié)， 進一步理解多級 庫存系統(tǒng)的管理。2. 實驗操作步驟(1) 從管理員處獲得小組序號、用戶序號和密碼，登錄進入自己相應(yīng)的

12、節(jié)點。(2) 瀏覽熟悉各個頁面。(3) 進入操作界面，提交訂單或者發(fā)貨。(4) 進入數(shù)據(jù)界面 每期數(shù)據(jù)，查看自己每次的操作記錄。(5) 進入數(shù)據(jù)界面 統(tǒng)計數(shù)據(jù)，查看一些按節(jié)點或周期進行了匯總的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。(步驟3, 4, 5反復(fù)進行，直到實驗結(jié)束。)(6) 當(dāng)實驗結(jié)束，請從數(shù)據(jù)界面導(dǎo)出自己的歷史數(shù)據(jù)，以便實驗后進一步分析。3. 實驗結(jié)果評估最終對實驗結(jié)果進行評價的標準是整條供應(yīng)鏈的績效?？冃Э疾榈膬?nèi)容包括分為三部分：1、整條鏈的總凈利潤；2、整條鏈的總運營成本；3、各節(jié)點每期產(chǎn)生的訂貨需求。其中第1項整條鏈的總凈利潤是評估實驗結(jié)果優(yōu)劣的第一標準，第二項運營成本是輔助評估結(jié)果的參考信息，第 3項考

13、查每期每個節(jié)點的訂貨需求是為了觀察牛鞭效應(yīng)現(xiàn)象?？傔\營成本和總凈利潤的計算方法是：鏈總運營成本 =刀期數(shù)（每個節(jié)點的固定成本 +單位持貨成本x本期庫存+單位缺貨成本x缺貨數(shù)）（注：只在節(jié)點1處計算缺貨成本）鏈總凈利潤=刀期數(shù)（最下游賣出貨物數(shù)量x出貨價格一最上游進貨數(shù)量 x進貨價格-每期運營成本）除了這兩個計算整條鏈總成本和總凈利潤績效指標外，系統(tǒng)提供的可供參考的數(shù)據(jù)還有：單個節(jié)點每期的運營成本的凈利潤：節(jié)點運營成本 =節(jié)點單位持貨成本X本期庫存+節(jié)點固定訂貨成本節(jié)點凈利潤 =節(jié)點出貨價格 X節(jié)點發(fā)貨數(shù)量-節(jié)點進貨價格 X節(jié)點進貨數(shù)量-節(jié)點運營成本每期都會按節(jié)點統(tǒng)計以上指標，最終會按每個節(jié)點統(tǒng)

14、計所有期數(shù)的總成本。實驗結(jié)束后，對比實驗一，對多級庫存管理策略對牛鞭效應(yīng)的抑制現(xiàn)象進行分析。五、思考題與初次體驗牛鞭效應(yīng)的實驗不同，在本實驗中，不僅是自己的信息， 實驗者共享所有節(jié)點的信息。請你思考：信息共享和封閉的情況，對庫存管理的策略有何影響？應(yīng)用何種庫存控制的策略？ 多級庫存管理是否對牛鞭效應(yīng)產(chǎn)生了抑制作用？產(chǎn)生牛鞭效應(yīng)的因素有哪些？通過這個實驗，相信你會對多級庫存系統(tǒng)的管理有進一步的認識與體會，歡迎寫在實驗報告里。六、實驗報告1. 實驗預(yù)習(xí)對牛鞭效應(yīng)現(xiàn)象及多級庫存管理的了解。對各種庫存管理概念，如各種庫存成本，提前期，庫存策略的理解和掌握?？紤]自己將在實驗中使用的庫存管理決策。2. 實

15、驗記錄實驗數(shù)據(jù)可從網(wǎng)絡(luò)平臺中下載exceI文件得到。3. 實驗報告報告應(yīng)該包括：對多級庫存管理問題的理解；對自己所用庫存控制策略的說明；對實驗結(jié)果和過程的分析和總結(jié)。七、附錄附錄1實驗參數(shù)使用說明每個節(jié)點的屬性參數(shù)主體屬性參數(shù)說明每個節(jié)點節(jié)點序號代表該節(jié)點在整條鏈中所處的位置，1為取靠近市場的下游節(jié)點，5為取靠近原材料的上游節(jié)點。小組序號節(jié)點所在的供應(yīng)鏈小組序號。提前期指從上游向該節(jié)點發(fā)貨，到該節(jié)點收到貨物的時間，以期為單位初始庫存實驗開始時，第一期初的庫存的數(shù)量初始訂貨 發(fā)貨量實驗開始時，第一期初的在途訂貨的數(shù)量訂貨啟動 成本（固定 成本）單次訂貨成本，當(dāng)某節(jié)點訂貨數(shù)量不為0且其上游節(jié)點實際

16、發(fā)貨量大于0,就會產(chǎn)生該項成本。本實驗中固定成本為0.庫存持有 率用于計算持貨成本的系數(shù)進貨價格從上游節(jié)點買入單位貨物的價格出貨價格向下游節(jié)點賣出單位貨物的價格每條鏈的屬性參數(shù)主體屬性參數(shù)說明每條鏈總期數(shù)實驗進行的總期數(shù)需求分布類型該條鏈面對的市場顧客需求服從的隨機分布類型，如均勻分布，指數(shù)分布等需求分布精度分布函數(shù)的精度，整數(shù)或精確到某幾位的小數(shù)需求分布參數(shù)包括均值，方差等說明多級庫存管理實現(xiàn)了信息共享，各個節(jié)點不僅能看到自己的信息，也可以看到全部節(jié)點的各項信息。每期系統(tǒng)為每個節(jié)點給出向下游的默認發(fā)貨數(shù)：mi n（期初庫存+本期到貨，期初缺貨+本期需求），總之，默認發(fā)貨數(shù)就是以現(xiàn)有貨物盡量地

17、滿足顧客需求，不能發(fā)出大于默 認值的發(fā)貨數(shù)量，但可以發(fā)出小于默認值的發(fā)貨數(shù)，建議盡量使用默認發(fā)貨數(shù)。期初庫存：用戶操作界面看到的庫存是期初庫存，也就是上一期的期末庫存；而在數(shù)據(jù)界面看到的表格里的庫存是“期末庫存”，也就是“=期初庫存+到貨數(shù)-發(fā)貨數(shù)”之后得到的本期末的庫存，兩個是不一樣的，請大家注意。本期到貨：本期開始時所具有的庫存。本期到貨：本期開始時收到的貨物，期初庫存加上本期到貨可用來滿足本期下游的需求。 期末缺貨：缺貨不會消失，即本期未被滿足的下游需求而造成的缺貨，累計到下一期， 訂單不丟失。如果發(fā)現(xiàn)某期的數(shù)據(jù)是庫存與缺貨數(shù)同時存在也不要奇怪，這種情況是可能發(fā)生的， 如果手頭上有貨物，

18、但是卻發(fā)出小于默認發(fā)貨數(shù)的數(shù)值， 故意造成下游缺貨， 就會出現(xiàn)這 種情況。四、決策方法同學(xué)可以思考，采用什么樣的方法優(yōu)化你的決策方案。附錄2實驗平臺使用說明1) 獲得登錄賬號在開始進行實驗之前需要事先向管理員詢問你的供應(yīng)鏈編號、用戶序號和登錄密碼， 點擊本網(wǎng)頁左側(cè)的“登錄頁面”，進入登錄界面，選擇供應(yīng)鏈編號和用戶序號、輸入密碼，即 可登錄到用戶實驗界面。f 圖1實驗網(wǎng)站的首頁一登錄頁面2) 操作界面這里你可以決定向下游發(fā)出貨物和向上游發(fā)出訂單的數(shù)量。每一期各個節(jié)點都需要做出兩步?jīng)Q策：1、決定向上游發(fā)出訂單的數(shù)量； 2、決定向下游發(fā)出貨物的數(shù)量。當(dāng)在操作界面輸入向上游發(fā)出訂單的數(shù)量，然后進入等待

19、頁面。 等所有的節(jié)點都提交了第一階段的訂貨決策之后，又進入操作界面，這時會看到來自下游節(jié)點提交的訂貨需求(最下游的節(jié)點就會看到由計算機產(chǎn)生的顧客需求)，這時你可以輸入向下游發(fā)貨的數(shù)量，再次進入等待頁面，等所有的用戶都提交了發(fā)貨之后，本期操作結(jié)束并進入下一期，直到實驗結(jié)束。當(dāng)實驗結(jié)束，你能查看歷史數(shù)據(jù)。圖2操作界面，你可以在此頁面內(nèi)提交向上游的訂貨和向下游的發(fā)貨圖3操作等待界面，當(dāng)你提交了決策但其他用戶還未提交時，進入這個頁面等待。3) 用戶數(shù)據(jù)界面及圖表這里記錄了供應(yīng)鏈的固有屬性，每個節(jié)點的固有屬性，你所在節(jié)點的每期庫存記錄，以及整個節(jié)點的記錄；其中在整個小組記錄的旁邊有一個“將數(shù)據(jù)導(dǎo)出為Excel”的超鏈接。點擊它可以將整個小組的記錄導(dǎo)出為excel文件，方便大家獲得數(shù)據(jù)。q_Lw. * 4町IMIlBO 曲叵:m 115 W -I fUiliiB iA*-4M0Rr.tai 弁heUII HAKtl9 fI *w I哲址.2