基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的軍事物流基地配送效率模型構(gòu)建

陳 軍 （軍事經(jīng)濟(jì)學(xué)院，湖北 武漢430075）

CHEN Jun (Military Economy Academy, Wuhan 430075, China)

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)（System Dynamics，SD） 是美國麻省理工學(xué)院（MIT） 的教授Forrester 在1958 年分析生產(chǎn)管理及庫存管理等問題時(shí)提出的系統(tǒng)仿真方法。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)在物流領(lǐng)域的應(yīng)用主要是物流系統(tǒng)研究、戰(zhàn)儲(chǔ)物資研究、供應(yīng)鏈系統(tǒng)研究等。其研究復(fù)雜系統(tǒng)問題的工具主要有因果關(guān)系圖、流圖、方程和仿真平臺(tái)。一般來說系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真模型的建立過程如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模步驟

目前關(guān)于軍事物流基地研究主要是體現(xiàn)在軍事物流基地建設(shè)上，關(guān)于軍事物流基地配送效率問題的研究不多，本文認(rèn)為作為軍事物流保障網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的軍事物流基地其配送效率是有效實(shí)現(xiàn)軍事物流保障網(wǎng)絡(luò)保障效能的關(guān)鍵點(diǎn)之一，所以有必要對(duì)于軍事物流基地配送效率進(jìn)行研究。要運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法對(duì)軍事物流基地配送效率進(jìn)行研究首先要構(gòu)建其系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。

1 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的系統(tǒng)邊界

根據(jù)圖1 中系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型建立的步驟來看，建立軍事物流基地配送系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，第一步要明確系統(tǒng)研究的范圍和主要問題，從而確定系統(tǒng)內(nèi)的主要變量，考慮軍事物流基地配送系統(tǒng)涉及的各大因素，確定軍事物流基地配送系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

圖2 軍事物流基地配送系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖

2 軍事物流基地配送系統(tǒng)的因果反饋模型

通過綜合分析軍事物流基地配送系統(tǒng)中各影響因素，得到它們之間的因果關(guān)系，按照系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究步驟得到其因果反饋模型，如圖3 所示。

圖3 軍事物流基地配送系統(tǒng)因果關(guān)系圖

根據(jù)因果反饋模型可以發(fā)現(xiàn)影響軍事物流基地配送效率的有兩個(gè)部分，一個(gè)是供應(yīng)鏈上游引發(fā)的延遲時(shí)間A，另一個(gè)是我們將重點(diǎn)探討的軍事物流基地配送相關(guān)問題出現(xiàn)的延遲時(shí)間B。利用Vensim 軟件因果循環(huán)分析工具“Causes Tree”功能對(duì)兩個(gè)延遲時(shí)間進(jìn)行分析?？梢缘贸鱿嚓P(guān)結(jié)果，對(duì)于延遲時(shí)間A，主要從信息技術(shù)角度出發(fā)，提高供應(yīng)鏈信息透明度與電子采購使用率方面減少延遲時(shí)間。軍事物流基地配送效率的高低一個(gè)重要的衡量指標(biāo)就是配送時(shí)間，要提高配送效率就要縮短延遲時(shí)間B，就要提高基地運(yùn)力效率、減少軍事物流基地配送中心配貨時(shí)間、規(guī)劃好配送線路、選擇好配送中心位置，而要做到這些就要加強(qiáng)信息技術(shù)的應(yīng)用和現(xiàn)代物流設(shè)備技術(shù)的使用。

3 軍事物流基地配送模型流程圖

軍事物流基地配送系統(tǒng)因果關(guān)系圖是進(jìn)一步構(gòu)建系統(tǒng)流程圖的基礎(chǔ)，根據(jù)因果關(guān)系圖的分析，相應(yīng)構(gòu)造出軍事物流基地配送系統(tǒng)的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)流程圖，這里為方面研究需要假設(shè)需求單位為3 個(gè)，構(gòu)造出系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)流程圖。如圖4 所示。表1 是對(duì)圖4 各個(gè)變量的解釋。這一模型中軍事物流基地根據(jù)各單位的需求匯總向上游供應(yīng)商下定單采購，采購物資到達(dá)軍事物流基地后，軍事物流基地將物資配送到各單位。

圖4 軍事物流基地配送系統(tǒng)流量圖

表1 圖4 中各符號(hào)變量含義

4 軍事物流基地配送模型主要方程體系

根據(jù)以上模型，列出方程體系，其中L表示水平變量的方程；R表示速率變量的方程；N表示初始值方程；C表示常量方程；A表示輔助變量方程。

（1）L在途物資A=INTEG（軍事物流基地配送采購率-配送中心發(fā)貨率，0）；

（2）L在途物資B=INTEG（配送中心發(fā)貨率-配送中心到貨率，0）；

（3）L配送中心庫存量=INTEG（配送中心收貨率-配送中心發(fā)貨率，配送中心庫存初始值）；

（4）L需求單位物資余量=INTEG（配送中心收貨率-需求單位物資消耗率，需求單位物資余量）；

（5）R軍事物流基地配送采購率=脈沖序列（0,0,3,60）×（3×需求單位平均需求量+配送中心庫存調(diào)節(jié)率）；

（6）R配送中心收貨率=延遲函數(shù)（在途物資A，延遲時(shí)間A）；

（7）R配送中心發(fā)貨率=需求單位1 訂單量+需求單位2 訂單量+需求單位3 訂單量；

（8）R配送中心到貨率=延遲函數(shù)（在途物資B，延遲時(shí)間B）；

（9）R需求單位物資消耗率=MIN（需求單位物資余量+訂單量，需求單位實(shí)際需求量）；

（10）N初始時(shí)間=0；

（11）N結(jié)束時(shí)間=60；

（12）A配送中心庫存偏差=配送中心期望庫存-配送中心庫存量；

（13）A配送中心庫存調(diào)節(jié)率=配送中心庫存偏差/配送中心庫存調(diào)節(jié)時(shí)間；

（14）A需求單位庫存偏差=需求單位期望庫存-需求單位物資余量；

（15）A需求單位庫存調(diào)節(jié)率=需求單位庫存偏差/需求單位庫存調(diào)節(jié)時(shí)間；

（16）A需求單位訂貨量=需求單位平均需求量+需求單位庫存調(diào)節(jié)率；

（17）A需求單位實(shí)際需求量=需求單位平均需求量+隨機(jī)函數(shù)；

（18）A隨機(jī)函數(shù)=RANDOMUNIFORM（1,7,2）；

（19）ASAVEPER（數(shù)據(jù)記錄步長） =TIME STEP（仿真步長）；

（20）C配送中心期望庫存=未設(shè)定；

（21）C配送中心庫存調(diào)節(jié)時(shí)間=未設(shè)定；

（22）C各需求單位期望庫存=未設(shè)定；

（23）C各需求單位平均需求量=未設(shè)定；

（24）C各需求單位庫存量調(diào)節(jié)時(shí)間=未設(shè)定；

（25）CTIME STEP=0.5；

（26） 延遲時(shí)間A=未設(shè)定；

（27） 延遲時(shí)間B=未設(shè)定。

5 軍事物流基地配送模型仿真

假設(shè)需求單位所需要的物資為W（3 公斤/箱） 為軍事物流基地配送的物資，有三個(gè)需求單位。根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真要求，設(shè)定系統(tǒng)仿真的時(shí)間參數(shù)，定義時(shí)間變量。本模型中設(shè)定系統(tǒng)仿真時(shí)間為60 天即兩個(gè)月，仿真運(yùn)行步長為0.5 天，每天儲(chǔ)存一次模擬結(jié)果。本模型在Vensim 的時(shí)間參數(shù)設(shè)定如圖5 所示。

軍事物流基地配送效率主要是看軍事物流基地庫存量變化情況如圖6，以及被保障單位也就是需求單位平時(shí)庫存余量情況如圖7。

如果庫存余量大于0，且波動(dòng)小，即說明軍事物流基地配送效率高。模型可以很好的通過庫存及收貨狀態(tài)反應(yīng)延遲時(shí)間等因素。

6 提高軍事物流基地配送效率對(duì)策措施

通過對(duì)軍事物流基地配送系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型仿真分析，可以得到影響軍事物流基地配送效率的各個(gè)主要參數(shù)對(duì)于配送系統(tǒng)的穩(wěn)定性和庫存量影響的規(guī)律，為提高軍事物流基地配送能力，可以從以下三個(gè)方面著手。

圖6 配送中心采購收貨曲線圖

6.1 做好配送中心的選址和末端配送路線規(guī)劃。要想縮短軍事物流基地配送到需求單位的延遲時(shí)間，就要重視配送中心的選址、車輛路徑的規(guī)劃和通信技術(shù)在物流配送過程中的應(yīng)用。選址時(shí)還要考慮供應(yīng)商，以達(dá)到整個(gè)配送系統(tǒng)的優(yōu)化。當(dāng)軍事物流基地保障單位增加，規(guī)模擴(kuò)大時(shí)，配送系統(tǒng)將會(huì)更加復(fù)雜，配送車輛的路徑規(guī)劃就更加重要，合理的車輛配送路徑規(guī)劃結(jié)合通信技術(shù)在物流中的應(yīng)用，可以提高車輛的裝載率，并縮短配送延遲時(shí)間，提高配送效率。

6.2 在配送過程中合理選擇物流設(shè)備和信息通信技術(shù)。計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)等高技術(shù)在配送領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，配送運(yùn)行及管理的電子化、信息化趨勢越來越明顯。要加大配送管理的電子化自動(dòng)化程度。信息傳遞與處理上，可應(yīng)用電子數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（EPI）、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)（ITS）、無線射頻技術(shù)（RFID） 技術(shù)；計(jì)算機(jī)輔助決策系統(tǒng)，可應(yīng)用配送車輛計(jì)劃和配送路線的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。

6.3 加強(qiáng)軍事物流人員培訓(xùn)和專業(yè)軍事物流人才儲(chǔ)備。無論是物流配送路線規(guī)劃、配送中心選址，還是現(xiàn)代先進(jìn)的物流信息化電子化技術(shù)和設(shè)備的運(yùn)用，都離不開專業(yè)物流人才。只有靠專業(yè)的物流人才，才能發(fā)揮出這些現(xiàn)代技術(shù)的優(yōu)勢，達(dá)到提高配送效率的目的，否則，這些設(shè)備和系統(tǒng)只能是形同虛設(shè)，甚至引起不必要的磨損成本。軍事物流基地需要重視物流人員的培訓(xùn)，提高其工作能力。

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