信息共享下生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈庫存的建模與仿真研究

邱洪全

（廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院　管理學(xué)院，福建　漳州　363105）

信息共享下生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈庫存的建模與仿真研究

邱洪全

（廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院管理學(xué)院，福建漳州363105）

針對一個動態(tài)、多級的生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈庫存系統(tǒng)，運(yùn)用系統(tǒng)動力學(xué)的方法構(gòu)建其庫存模型，選取信息不共享、信息低度共享和信息高度共享等三個決策變量在Vensim PLE平臺上運(yùn)行系統(tǒng)模型，結(jié)果顯示供應(yīng)鏈各主體實(shí)現(xiàn)信息共享后，其庫存水平都呈現(xiàn)明顯的下降趨勢，且隨著信息共享程度的提高，效果更加顯著。

信息共享；生鮮農(nóng)產(chǎn)品；供應(yīng)鏈庫存；系統(tǒng)動力學(xué)

1　引言

生鮮農(nóng)產(chǎn)品主要包括蔬菜、水果、肉類和水產(chǎn)品，是由農(nóng)戶生產(chǎn)、養(yǎng)殖的不經(jīng)過加工或經(jīng)過少許加工，在常溫下不能長時間保存的初級農(nóng)畜產(chǎn)品［1］。由于生鮮農(nóng)產(chǎn)品具有生產(chǎn)的分散性、消費(fèi)的普遍性、貯藏的易腐易損性、包裝的非標(biāo)準(zhǔn)性等特點(diǎn)，使得其對流通環(huán)節(jié)提出了更高的要求，是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。從供應(yīng)鏈管理的角度，通過生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)商、批發(fā)商和零售商的協(xié)同合作，實(shí)現(xiàn)信息實(shí)時傳遞和高度共享，從而降低生鮮農(nóng)產(chǎn)品在流通環(huán)節(jié)的庫存量，縮短流通環(huán)節(jié)的周期，對減少生鮮農(nóng)產(chǎn)品在流通環(huán)節(jié)的損耗具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)踐價值。

近年來，隨著供應(yīng)鏈管理理論與實(shí)踐的不斷發(fā)展，供應(yīng)鏈的信息共享引起了廣泛的關(guān)注，已有大量的研究和探索，并取得了大量的成果。王洪偉，鄭麗娟等采用本體建模方法對供應(yīng)鏈環(huán)境下信息共享的語義異構(gòu)問題進(jìn)行研究，并在此基礎(chǔ)上提出了一個本體驅(qū)動的信息共享模型［2］。王小斌討論了需求為模糊變量的情況下，供應(yīng)商管理寄售庫存（VMCI）的期望收益，并設(shè)計了基于數(shù)量柔性和轉(zhuǎn)移支付的激勵契約并證明其能夠?qū)崿F(xiàn)供應(yīng)鏈的完美協(xié)調(diào)［3］。李波，孫鵬等研究了雙渠道供應(yīng)鏈環(huán)境下信息共享對各成員定價與利潤績效影響的問題，利用Stackelberg主從博弈模型建模，分析了市場預(yù)測信息和增值服務(wù)成本信息同時共享或不共享時對制造商和零售商定價和利潤的影響［5］。代宏硯，張然子等通過建立信息共享量化模型分析不同信息共享情況對服裝行業(yè)供應(yīng)商庫存水平及成本的影響［6］。肖靜華，汪鴻昌等從信息經(jīng)濟(jì)學(xué)信息不對稱假設(shè)入手，通過共享信息的準(zhǔn)確性和及時性來分析供應(yīng)鏈信息系統(tǒng)的價值，研究表明共享信息準(zhǔn)確性的作用比及時性更大，及時性通過準(zhǔn)確性發(fā)揮作用［7］。Yan等針對雙渠道供應(yīng)鏈系統(tǒng)的預(yù)測信息共享問題進(jìn)行了研究，并討論了信息共享對利潤的影響［8］。在現(xiàn)有研究中，針對生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈信息共享問題的研究還非常少，為此，本文采用系統(tǒng)動力學(xué)方法對信息共享環(huán)境下生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的庫存進(jìn)行建模和仿真，對減少生鮮農(nóng)產(chǎn)品在流通環(huán)節(jié)的損耗具有一定的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)踐價值。

圖1　生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈庫存系統(tǒng)的因果關(guān)系圖

2　系統(tǒng)模型構(gòu)建

2.1系統(tǒng)假設(shè)

本文探討一種由多家生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)商Pi（i=1，2，…，m）、一家生鮮農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)商DC、多家生鮮農(nóng)產(chǎn)品零售商Ri（i=1，2，…，n）構(gòu)成的供應(yīng)鏈系統(tǒng)。供應(yīng)鏈系統(tǒng)中供應(yīng)商、批發(fā)商和零售商共享各自的產(chǎn)品信息、庫存信息、生產(chǎn)信息、銷售信息、市場預(yù)測信息和訂單處理狀態(tài)信息等。

2.2系統(tǒng)因果關(guān)系圖

在系統(tǒng)動力學(xué)模型中用系統(tǒng)因果關(guān)系圖來描述和刻畫系統(tǒng)各要素之間相互聯(lián)系、相互影響的關(guān)系，它是系統(tǒng)動力學(xué)模型的基礎(chǔ)和關(guān)鍵［9］。本文根據(jù)影響生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈庫存各要素之間的邏輯機(jī)理進(jìn)行分析后，得到如圖1所示的因果關(guān)系圖。圖中包含了37條因果鏈，“→+”表示正因果鏈，“→-”表示負(fù)因果鏈，其中31條為正因果鏈，6條為負(fù)因果鏈。

2.3系統(tǒng)SD流圖

系統(tǒng)動力學(xué)流圖用于描述影響反饋系統(tǒng)的動態(tài)性能的積累效應(yīng)，進(jìn)一步表示不同性質(zhì)變量之間的區(qū)別［10］。根據(jù)圖1的系統(tǒng)因果關(guān)系圖進(jìn)行細(xì)化可以刻畫出系統(tǒng)流圖，如圖2所示。系統(tǒng)流圖包括了7個水平變量，分別為生產(chǎn)商庫存、供應(yīng)商庫存、批發(fā)商庫存、批發(fā)商在途庫存、零售商庫存、市場訂單加零售商缺貨積壓和市場需求積累；10個速率變量，分別是生產(chǎn)加工率、供應(yīng)商收獲率、批發(fā)商訂單完成率、供應(yīng)商發(fā)貨率、批發(fā)商收貨率、零售商訂單完成率、批發(fā)商發(fā)貨率、銷售率、零售商訂單執(zhí)行率和市場需求等；除此之外，還有供應(yīng)商庫存調(diào)整、供應(yīng)商需求預(yù)測、批發(fā)商期望庫存、批發(fā)商需求預(yù)測、批發(fā)商補(bǔ)貨時間、零售商庫存調(diào)整、供應(yīng)商庫存調(diào)整周期、批發(fā)商庫存調(diào)整周期、零售商庫存調(diào)整周期等輔助變量。

2.4系統(tǒng)參數(shù)和相關(guān)方程

系統(tǒng)涉及的變量有水平變量、速率變量、輔助變量和常量，具體變量分類及其相關(guān)方程（或常量）見表1。

圖2　生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈庫存系統(tǒng)流圖

3　系統(tǒng)模擬仿真與建議

3.1系統(tǒng)模擬仿真

本文在Vensim PLE平臺上運(yùn)行系統(tǒng)模型，選取信息不共享、信息低度共享和信息高度共享等三個決策變量，供應(yīng)商庫存、批發(fā)商庫存和零售商庫存等三個反映生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中三個環(huán)節(jié)庫存狀況的衡量指標(biāo)。通過系統(tǒng)的模擬仿真，得到如圖3所示的仿真結(jié)果。

從以上系統(tǒng)模擬仿真結(jié)果圖可以看出，生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈系統(tǒng)中供應(yīng)商、批發(fā)商和零售商是否信息共享、信息共享的程度高低，對各自的庫存狀況產(chǎn)生明顯的影響。供應(yīng)鏈系統(tǒng)實(shí)施信息共享策略的初期，由于各自訂貨模式的改變，導(dǎo)致供應(yīng)商、批發(fā)商和零售商的庫存出現(xiàn)較大程度的波動，但是一段時間的適應(yīng)和調(diào)整后供應(yīng)商、批發(fā)商和零售商的庫存都趨于穩(wěn)定，且整體庫存水平出現(xiàn)明顯的下降，隨著信息共享程度的提高，效果更加顯著。

3.2建議

為了實(shí)現(xiàn)生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈各主體之間的信息共享，達(dá)到降低庫存水平之目的，需要供應(yīng)鏈各主體的共同參與，相互協(xié)作。為此提出以下建議：（1）構(gòu)建信息共享的信任機(jī)制。供應(yīng)鏈成員之間的信任程度和共享信息的意愿是供應(yīng)鏈信息共享活動能否順利開展和實(shí)施的重要因素。當(dāng)供應(yīng)鏈成員之間通過契約形式和交易活動逐漸建立穩(wěn)定的合作關(guān)系的過程中，供應(yīng)鏈成員之間會相互試探對方共享信息的誠意，當(dāng)?shù)玫娇隙ǖ幕貞?yīng)后才會逐漸釋放自己共享信息的意愿和誠意，如此良性循環(huán)，供應(yīng)鏈成員之間才可以建立和維持良性的信息共享關(guān)系。（2）建立信息共享的激勵機(jī)制。供應(yīng)商、批發(fā)商和零售商通過信息共享能在一定程度上降低庫存水平，從中受益；此外，還需要對供應(yīng)鏈的效果和收益進(jìn)行重新分配，使得效果和收益分配趨于公平和合理。比如在生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中，批發(fā)商可以通過調(diào)節(jié)批發(fā)價來進(jìn)行收益的二次分配，當(dāng)零售商提供了更多有價值的共享信息源時，適當(dāng)降低批發(fā)價來激勵零售商的信息共享行為。（3）完善信息共享的渠道與平臺。供應(yīng)鏈系統(tǒng)為了順利推行和實(shí)施信息共享體系，需要設(shè)計和構(gòu)建多種信息共享的渠道和信息交互平臺，并建立起良好的溝通機(jī)制和反饋機(jī)制。

4　結(jié)論

文章運(yùn)用系統(tǒng)動力學(xué)的理論與方法構(gòu)建了一個動態(tài)、多級的生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈庫存系統(tǒng)的因果關(guān)系圖、系統(tǒng)流圖和系統(tǒng)模型。在Vensim PLE平臺上選取信息不共享、信息低度共享和信息高度共享等三個決策變量進(jìn)行系統(tǒng)仿真模擬，結(jié)果顯示供應(yīng)鏈各主體實(shí)現(xiàn)信息共享后，供應(yīng)鏈各主體的庫存水平都呈現(xiàn)明顯的下降趨勢，且隨著信息共享程度的提高，效果更加顯著。最后為了實(shí)現(xiàn)生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈各主體之間的信息共享，達(dá)到降低庫存水平之目的，提出了構(gòu)建信息共享的信任機(jī)制、建立信息共享的激勵機(jī)制和完善信息共享的渠道與平臺等建議。

圖3　供應(yīng)商、批發(fā)商和零售商庫存模擬仿真圖

表1　變量名稱及其方程（或常量）列表

［1］陳軍，但斌.基于實(shí)體損耗控制的生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)［J］.系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，2009，29（3）:54-62.

［2］王洪偉，鄭麗娟，韓子文.供應(yīng)鏈環(huán)境下本體驅(qū)動的信息共享模型［J］.系統(tǒng)管理學(xué)報，2012，21（3）:312-318.

［3］王小斌.VMCI下供應(yīng)鏈模糊需求信息共享價值與協(xié)調(diào)［J］.系統(tǒng)工程學(xué)報，2013，28（6）:795-803.

［4］王先甲，周鑫.包含信任的供應(yīng)鏈預(yù)測信息共享問題研究［J］.軟科學(xué)，2014，28（7）:110-113.

［5］李波，孫鵬，等.雙渠道供應(yīng)鏈中信息共享價值研究［J］.系統(tǒng)工程學(xué)報，2015，30（4）:530-538.

［6］代宏硯，張然子，等.信息共享程度對我國服裝供應(yīng)鏈庫存成本的影響［J］.運(yùn)籌與管理，2014，23（5）:147-154.

［7］肖靜華，汪鴻昌，等.信息共享視角下供應(yīng)鏈信息系統(tǒng)價值創(chuàng)造機(jī)制［J］.系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，2014，34（11）:2 862-2 871.

［8］Yan Ruiliang，Ghose S.Forecast information and traditional retailer performance in a dual-channel competitive market［J］. Journal of Business Research，2010，63（1）:77-83.

［9］王其藩.系統(tǒng)動力學(xué)［M］.上海:上海財經(jīng)大學(xué)出版社，2009.

［10］楊浩雄，李金丹.基于系統(tǒng)動力學(xué)的城市交通擁堵治理問題研究［J］.系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，2014，34（8）:2 135-2 143.

Study on Modeling and Simulation of Fresh Farm Produce Supply Chain Inventory under Information Sharing

Qiu Hongquan
（School of Management，Xiamen University Tan KahKee College，Zhangzhou 363105，China）

In this paper，with a dynamic and multi-echelon fresh farm produce supply chain inventory system as the object，we used the methodology of the system dynamics to build the corresponding inventory model，simulated the model on the Vensim PLE platform by selecting no information sharing，low information sharing and full information sharing as the decision variable respectively，and found that with the increase of the degree of information sharing，the inventory level of all the participants of the supply chain has dropped significantly and that the higher the information sharing level is，the more significant the dropping is.

information sharing；fresh farm produce；supply chain inventory；system dynamics

F274；F252.8：F762

A

1005-152X（2016）04-0144-04

10.3969/j.issn.1005-152X.2016.04.033

2016-03-12

福建省教委科研基金項目（社科）“基于系統(tǒng)理論的城市同城配送體系的構(gòu)建與優(yōu)化”（JAS150779）

邱洪全（1979-），福建龍巖人，碩士，講師，研究方向：供應(yīng)鏈管理、城市配送、管理決策。

10.3969/j.issn.1005-152X.2016.04.035