不同中斷情形下汽車供應(yīng)鏈中斷的恢復(fù)策略研究

盧志平　薛大衛(wèi)

關(guān)鍵詞：汽車供應(yīng)鏈；供應(yīng)鏈中斷；恢復(fù)策略；系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真

中圖分類號(hào)：C934 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-7934（2024）03-0058-21

一、引言

近年來(lái)，商業(yè)環(huán)境的不確定性和復(fù)雜性不斷增加，自然災(zāi)害［1］（洪水、公共衛(wèi)生事件、地震等）和社會(huì)問(wèn)題［2］（工人罷工、恐怖襲擊等）的發(fā)生造成了供應(yīng)鏈大規(guī)模中斷情景的出現(xiàn)。比如近三年來(lái)的新冠肺炎疫情對(duì)中國(guó)產(chǎn)業(yè)和企業(yè)的穩(wěn)定性產(chǎn)生了重大的沖擊［3］，大變局下全球中高端制造供應(yīng)鏈要加強(qiáng)重構(gòu)整合以應(yīng)對(duì)供應(yīng)鏈中斷，核心企業(yè)需要不斷強(qiáng)化供應(yīng)鏈敏捷性與韌性，全面提升供應(yīng)鏈的發(fā)展彈性［4］。供應(yīng)鏈中斷類型不再局限于單一中斷，供應(yīng)鏈多環(huán)節(jié)同時(shí)中斷發(fā)生成為現(xiàn)實(shí)，這對(duì)傳統(tǒng)的單一中斷管理提出了新的挑戰(zhàn)。自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，國(guó)內(nèi)汽車保有量迅速攀升，汽車行業(yè)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)。由于汽車制造供應(yīng)鏈具有復(fù)雜度、專業(yè)化和中心化程度較高的特點(diǎn)，其所涉及的零部件與原材料供應(yīng)商數(shù)量眾多，供應(yīng)鏈中部分實(shí)體的中斷影響到其他實(shí)體的范圍更大、程度更重［5］。重大突發(fā)事件可能會(huì)影響汽車供應(yīng)鏈中企業(yè)的生產(chǎn)流通，導(dǎo)致零部件供應(yīng)商供貨受阻、整車廠商無(wú)法進(jìn)行整車組裝生產(chǎn)等后果，最終表現(xiàn)為供應(yīng)鏈無(wú)法及時(shí)滿足市場(chǎng)訂單需求。由于受日本愛(ài)知鋼鐵工廠爆炸影響，豐田汽車于2016年全生產(chǎn)線停產(chǎn)三周，同時(shí)其他車企也被迫中斷了部分生產(chǎn)線，造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，構(gòu)建更有彈性的供應(yīng)鏈、保障供應(yīng)鏈的安全性和穩(wěn)定性已成為當(dāng)前汽車制造企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急，探索汽車供應(yīng)鏈中斷管理決策，對(duì)實(shí)現(xiàn)多環(huán)節(jié)同時(shí)中斷下供應(yīng)鏈的快速恢復(fù)有重要意義。

針對(duì)供應(yīng)鏈中斷管理問(wèn)題，一些學(xué)者從生產(chǎn)、供應(yīng)、運(yùn)輸、庫(kù)存、數(shù)字化等方面開(kāi)展研究。薩維克（Sawik）（2019）［6］通過(guò)構(gòu)建多階段隨機(jī)混合整數(shù)規(guī)劃評(píng)價(jià)模型，以供應(yīng)鏈總利潤(rùn)為績(jī)效衡量指標(biāo)對(duì)應(yīng)用在不同階段的恢復(fù)策略進(jìn)行評(píng)估，為不同中斷階段的集成決策提供了決策參考。樊雪梅和盧夢(mèng)媛（2020）［7］從5個(gè)維度構(gòu)建了汽車供應(yīng)鏈韌性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并通過(guò)熵權(quán)-TOPSIS法對(duì)突發(fā)事件影響下的汽車企業(yè)供應(yīng)鏈韌性進(jìn)行了評(píng)價(jià)與分析。呂越等（2023）［8］通過(guò)分析省級(jí)汽車海關(guān)進(jìn)口數(shù)據(jù)，構(gòu)建并測(cè)度了汽車產(chǎn)業(yè)鏈安全指數(shù)，采用雙重差分估計(jì)深入分析了當(dāng)前我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)鏈的安全現(xiàn)狀。楊小博等（2023）［9］建立了新能源汽車供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)模型，并針對(duì)汽車供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)特征開(kāi)展了多維度融合的風(fēng)險(xiǎn)傳播關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)識(shí)別方法研究。楊（Yang）等（2021）［10］基于信息處理理論將供應(yīng)鏈中斷導(dǎo)向概念轉(zhuǎn)化為控制機(jī)制，其研究結(jié)果表明信息處理能力和需求之間的匹配度增強(qiáng)了供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)管理能力與彈性能力。劉英等（2021）［11］采用斯塔克爾伯格博弈模型研究在產(chǎn)能中斷情景下，必需品類型產(chǎn)品供應(yīng)鏈的產(chǎn)能恢復(fù)努力水平和政府補(bǔ)貼的關(guān)系。綜上所述，供應(yīng)鏈中斷類型可歸納為生產(chǎn)中斷、供應(yīng)商滯銷、市場(chǎng)需求波動(dòng)、信息中斷、物流運(yùn)輸中斷、資金財(cái)務(wù)中斷、政策影響以及物資短缺等中斷類型，但是現(xiàn)有研究?jī)A向于按照供給方、生產(chǎn)方和需求方分別開(kāi)展分析研究，較少將三者作為一個(gè)系統(tǒng)整體給予關(guān)注與分析。

為解決供應(yīng)鏈中斷導(dǎo)致的企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理問(wèn)題，需要分析研究中斷后的恢復(fù)策略選擇，制定有效的恢復(fù)策略，以便系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)并從中斷中恢復(fù)［12］?，F(xiàn)有恢復(fù)策略研究主要集中于采購(gòu)策略、庫(kù)存優(yōu)化［12］、催交機(jī)制［13］、政府補(bǔ)貼［14］、雙鏈合作［15］等。景熠等（2023）［16］結(jié)合消費(fèi)者偏好理論，分別構(gòu)建了制造商單源采購(gòu)和多源采購(gòu)的博弈模型，發(fā)現(xiàn)在價(jià)值感知系數(shù)與中斷系數(shù)變化下雙源采購(gòu)策略始終是制造商的最優(yōu)選擇。帕爾（Pal）等（2014）［17］提出一種基于經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)數(shù)量庫(kù)存模型的三級(jí)供應(yīng)鏈模型，通過(guò)提前采購(gòu)原材料來(lái)降低產(chǎn)生的中斷成本。

古（Gu）等（2012）［18］構(gòu)建用來(lái)處理供應(yīng)鏈突發(fā)事件的自運(yùn)行的控制機(jī)制，之后卡察羅斯（Katsoras）［19-20］在古（Gu）和高（Gao）的基礎(chǔ)上拓展了該自適應(yīng)控制機(jī)制，通過(guò)動(dòng)態(tài)分析偏差來(lái)對(duì)生產(chǎn)、采購(gòu)、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)進(jìn)行控制。李?yuàn)檴櫟龋?020）［21］構(gòu)建中斷負(fù)面影響最小的最優(yōu)控制模型，其研究發(fā)現(xiàn)在發(fā)生供應(yīng)中斷時(shí)，市場(chǎng)應(yīng)對(duì)中斷可能采取自動(dòng)留存訂單、等待制造商應(yīng)急完成訂單、安全庫(kù)存完成訂單、取消訂單等策略?？追陛x等（2018）［22］通過(guò)構(gòu)建可變結(jié)構(gòu)特性的彈性控制系統(tǒng)，研究了在供應(yīng)中斷風(fēng)險(xiǎn)沖擊下代工供應(yīng)鏈彈性交互影響機(jī)制。史（Shi）等（2021）［23］構(gòu)建了供應(yīng)鏈中斷下混合整數(shù)線性規(guī)劃模型并引入外包策略和產(chǎn)能擴(kuò)張策略，以提高中斷后供應(yīng)鏈的服務(wù)水平與供應(yīng)鏈利潤(rùn)水平系數(shù)。上述研究是從博弈論和運(yùn)籌學(xué)的角度分析研究供應(yīng)鏈中斷后的恢復(fù)策略決策問(wèn)題，具有一定的理論參考價(jià)值。實(shí)際上，供應(yīng)鏈任何一個(gè)環(huán)節(jié)的中斷都會(huì)對(duì)其他環(huán)節(jié)產(chǎn)生不同時(shí)間點(diǎn)和時(shí)間長(zhǎng)度的反饋以及不斷出現(xiàn)的更加復(fù)雜的中斷情況［24］，因此上述恢復(fù)策略分析具有一定的局限性，未能反映出當(dāng)發(fā)生供應(yīng)鏈中斷時(shí)供應(yīng)鏈各節(jié)點(diǎn)成員的庫(kù)存、生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)确矫娴膭?dòng)態(tài)變化。

從方法論上看，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)是一種可以從復(fù)雜系統(tǒng)反饋結(jié)構(gòu)、因果關(guān)系和非線性行為的角度分析不同環(huán)節(jié)的中斷對(duì)供應(yīng)鏈影響程度的仿真分析方法。賴新峰等（2022）［25］采用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法研究中斷風(fēng)險(xiǎn)對(duì)于離岸外包全球生產(chǎn)決策的影響，構(gòu)建了由1個(gè)OEM和3個(gè)CM組成的離岸外包全球生產(chǎn)網(wǎng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。慕靜等（2023）［26］建立一個(gè)由供應(yīng)商、配送中心和零售商組成的三級(jí)生鮮供應(yīng)鏈庫(kù)存系統(tǒng)，考慮由新冠肺炎疫情引起的三種風(fēng)險(xiǎn)情景，引入系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)零售商動(dòng)態(tài)庫(kù)存系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)進(jìn)行仿真分析。陶俐言等（2022）［27］通過(guò)構(gòu)建政府補(bǔ)貼策略應(yīng)用下二級(jí)供應(yīng)鏈系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)比了補(bǔ)貼汽車制造商與補(bǔ)貼汽車轉(zhuǎn)運(yùn)中心兩類恢復(fù)策略對(duì)不同中斷情景的恢復(fù)效果。

綜上所述，現(xiàn)有的研究主要集中于供應(yīng)鏈中斷風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)與識(shí)別，且傾向于將恢復(fù)策略分為事前預(yù)防、事中控制和事后應(yīng)對(duì)三類分別展開(kāi)研究［28］，較少關(guān)注動(dòng)態(tài)能力利用，缺少?gòu)亩炕摹?dòng)態(tài)的視角分析研究中斷恢復(fù)策略的效果。因此，本研究在突發(fā)事件導(dǎo)致的不同中斷情景下，從企業(yè)自身恢復(fù)與政府補(bǔ)貼恢復(fù)兩個(gè)角度出發(fā)提出六種恢復(fù)策略，構(gòu)建四級(jí)汽車供應(yīng)鏈系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，以研究不同中斷情景下的汽車供應(yīng)鏈最優(yōu)中斷恢復(fù)策略，為政府和汽車企業(yè)應(yīng)對(duì)供應(yīng)鏈中斷管理提供決策支持。

二、模型分析

（一）問(wèn)題描述

本文針對(duì)由供應(yīng)商（包含原材料供應(yīng)商與零部件供應(yīng)商）、制造商（整車制造商）、經(jīng)銷商、零售商和市場(chǎng)主體組成的供應(yīng)鏈系統(tǒng)，研究在突發(fā)事件影響下考慮多環(huán)節(jié)同時(shí)中斷風(fēng)險(xiǎn)的恢復(fù)策略選擇問(wèn)題。汽車供應(yīng)鏈包括從整車制造商采購(gòu)生產(chǎn)到客戶交付的全過(guò)程，制造商可向上游原材料供應(yīng)商采購(gòu)組裝生產(chǎn)整車所必需的原材料，并進(jìn)行整車加工裝配，最后將產(chǎn)品銷往下游消費(fèi)市場(chǎng)。汽車供應(yīng)鏈中信息流、資金流和物流的流通方向如圖1所示。

圖1 汽車供應(yīng)鏈主體結(jié)構(gòu)。資料來(lái)源：作者整理。

（1）在資金流方面，各環(huán)節(jié)供應(yīng)鏈企業(yè)在進(jìn)行訂貨決策后向上一級(jí)企業(yè)進(jìn)行訂貨，同時(shí)在倉(cāng)庫(kù)收貨后進(jìn)行付款。

（2）在信息流方面，汽車產(chǎn)品的需求信息來(lái)源于消費(fèi)者市場(chǎng)，由零售商以訂貨決策的形式將該信息傳達(dá)給經(jīng)銷商，進(jìn)而傳達(dá)給制造商與供應(yīng)商。同時(shí)，生產(chǎn)、發(fā)貨和運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)信息隨生產(chǎn)、交付環(huán)節(jié)向供應(yīng)鏈下游傳遞，因此信息流在供應(yīng)鏈中表現(xiàn)為雙向傳遞。

（3）在貨物流方面，生產(chǎn)商負(fù)責(zé)提供原材料與組裝汽車所必需的零部件，并根據(jù)制造商庫(kù)存水平將零部件和原材料運(yùn)送至制造商原材料庫(kù)。制造商會(huì)根據(jù)生產(chǎn)決策考慮實(shí)際產(chǎn)能、原材料庫(kù)存水平等因素決定最終的生產(chǎn)率進(jìn)行整車生產(chǎn)，并將整車最終運(yùn)輸至零售商庫(kù)存，以完成市場(chǎng)消費(fèi)者需求訂單。

為簡(jiǎn)化模型，用M表示制造商、W表示零售商、R表示零售商、S表示供應(yīng)商，用β表示模型中所涉及的時(shí)間常量，λ和C分別代表單位成本與總成本，本文使用的基本符號(hào)與含義如表1所示。

表1 主要參數(shù)簡(jiǎn)稱

資料來(lái)源：作者整理。

（二）基本假設(shè)

為了降低仿真模型的復(fù)雜度，使得仿真模型的內(nèi)部邏輯關(guān)系更加清晰明了，現(xiàn)給出如下基本假設(shè)。

（1）為貼合實(shí)際，零售商、經(jīng)銷商和制造商每期基于訂單量與預(yù)期安全庫(kù)存量做訂貨、生產(chǎn)決策；

（2）自主恢復(fù)策略與政府補(bǔ)貼策略不同時(shí)應(yīng)用，每次應(yīng)用一種恢復(fù)策略；

（3）模型中企業(yè)內(nèi)與企業(yè)間運(yùn)輸量無(wú)上限，運(yùn)輸價(jià)格隨中斷系數(shù)增加而上漲；

（4）市場(chǎng)需求波動(dòng)、產(chǎn)能中斷和需求中斷同一時(shí)間開(kāi)始；

（5）第三方合同制造商利潤(rùn)不計(jì)入供應(yīng)鏈總利潤(rùn)；

（6）供應(yīng)鏈中向下一級(jí)發(fā)貨的運(yùn)輸成本由發(fā)貨企業(yè)自身承擔(dān)；

（7）制造商企業(yè)使用政府補(bǔ)貼購(gòu)買新設(shè)備以減少新員工招聘。因此，增加的新產(chǎn)能在中斷結(jié)束后持續(xù)存在；

（8）未完成訂單計(jì)入積壓庫(kù)存，每期新增訂單計(jì)入在途庫(kù)存，以防止向上游企業(yè)重復(fù)下達(dá)訂單。

在對(duì)整個(gè)供應(yīng)鏈模型進(jìn)行仿真之前，需對(duì)模型設(shè)置輔助變量和常量的數(shù)值，主要包括供應(yīng)鏈成員的生產(chǎn)運(yùn)輸成本、耗時(shí)以及安全庫(kù)存系數(shù)等。在梳理大量有關(guān)采用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型仿真供應(yīng)中斷模型文獻(xiàn)參數(shù)值的設(shè)置后發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)者［13］［27］以汽車供應(yīng)鏈作為研究對(duì)象構(gòu)建的模型中，所設(shè)置的參數(shù)具有一定的代表性。因此，在其原有參數(shù)設(shè)置的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，同時(shí)結(jié)合某合資汽車企業(yè)供應(yīng)鏈實(shí)際的運(yùn)作情況以及部分合理假設(shè)，使仿真盡可能符合真實(shí)情況。

（三）中斷子系統(tǒng)分析

汽車供應(yīng)鏈在突發(fā)事件的影響下，制造商、供應(yīng)商和市場(chǎng)需求等環(huán)節(jié)都受到不同程度的影響。康莎（Khansa）（2022）［20］曾提出一種研究供應(yīng)鏈產(chǎn)能中斷恢復(fù)似然模式，該模式能客觀地反映出中斷期、恢復(fù)期、正常期產(chǎn)能、庫(kù)存的變化趨勢(shì)，對(duì)研究汽車供應(yīng)鏈產(chǎn)能、供應(yīng)中斷有一定參考價(jià)值。因此，本次研究基于該模式將汽車供應(yīng)鏈?zhǔn)苤袛嘤绊懰鶎?dǎo)致的中斷劃分為三種類型，包括供應(yīng)中斷、產(chǎn)能中斷與市場(chǎng)需求波動(dòng)，如圖2所示。為能在仿真模型中直觀地表示出中斷程度的大小，設(shè)置產(chǎn)能中斷系數(shù)4i來(lái)表示各環(huán)節(jié)受中斷的影響程度，當(dāng)中斷系數(shù)為1時(shí)表示產(chǎn)能或供應(yīng)能力重度中斷。設(shè)定td代表未知中斷情景發(fā)生時(shí)期，th為恢復(fù)期開(kāi)始時(shí)期，trec為恢復(fù)期結(jié)束時(shí)間。

圖2 中斷模式。資料來(lái)源：作者整理。

在市場(chǎng)需求中斷方面，康莎（Khansa）（2022）［19］的研究發(fā)現(xiàn)于低需求產(chǎn)品、中等需求產(chǎn)品、高需求產(chǎn)品市場(chǎng)需求受中斷影響的程度與變化存在顯著差異。同時(shí)汽車供應(yīng)鏈也屬于低需求產(chǎn)品供應(yīng)鏈，因此本研究基于該研究結(jié)果以及結(jié)合我國(guó)汽車行業(yè)近年來(lái)受突發(fā)新冠肺炎疫情沖擊市場(chǎng)實(shí)際銷量變化，設(shè)定汽車市場(chǎng)需求的變化趨勢(shì)為中斷期需求明顯受到抑制、恢復(fù)期開(kāi)始后需求激增、恢復(fù)期結(jié)束后逐漸下降至正常需求水平。

在中斷期開(kāi)始時(shí)間td前，設(shè)定市場(chǎng)需求Qs為在服從X～N（Q1，Q2）的隨機(jī)分布函數(shù)，其中Q1與Q2是基于正常市場(chǎng)需求函數(shù)Qn所計(jì)算出的最大需求與最小需求量。在中斷期內(nèi)，市場(chǎng)需求Qs總體表現(xiàn)為在中斷期受到抑制并在恢復(fù)期暴發(fā)積壓訂單，最后逐漸恢復(fù)至中斷前正常水平。因此，當(dāng)市場(chǎng)需求中斷系數(shù)4r為0.4時(shí)，代表市場(chǎng)需求波動(dòng)系數(shù)為正常需求的40%。以市場(chǎng)需求擾動(dòng)開(kāi)關(guān)Or為0時(shí)表示無(wú)市場(chǎng)需求波動(dòng)，Or為1時(shí)市場(chǎng)需求為正常需求與（1－4r）的乘積。

在恢復(fù)期開(kāi)始時(shí)間th時(shí)刻后，低需求產(chǎn)品在中斷期內(nèi)積累的市場(chǎng)需求集中爆發(fā)，并在恢復(fù)期結(jié)束后逐步下降至中斷前正常水平的趨勢(shì)。在系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真過(guò)程中，利用VensimPLE軟件中的模擬函數(shù)對(duì)模型進(jìn)行變量的突變、振蕩或者隨機(jī)的干擾。結(jié)合汽車產(chǎn)品市場(chǎng)需求受中斷影響的實(shí)際情況，在仿真模型中引入斜坡函數(shù)（rampfunction）來(lái)模擬需求量的激增。斜坡函數(shù)即短期脈沖函數(shù)表示在某段時(shí)間內(nèi)需求量的突增或突降，持續(xù)時(shí)間由恢復(fù)期時(shí)長(zhǎng)th決定，脈沖函數(shù)的上升比例為4r×100。具體的方程式如下所示：

在制造商產(chǎn)能中斷與供應(yīng)商供應(yīng)中斷方面，中斷期持續(xù)期間不僅消費(fèi)者需求下降，制造商的實(shí)際產(chǎn)能與供應(yīng)商的實(shí)際供應(yīng)能力受工人隔離、產(chǎn)線停運(yùn)等因素影響，制造商、供應(yīng)商會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)能下降或完全停產(chǎn)的情況［25］。隨著恢復(fù)期th的開(kāi)始，中斷所造成的影響逐漸減小，實(shí)際產(chǎn)能與運(yùn)輸量呈線性上升趨勢(shì)逐漸恢復(fù)至中斷前正常水平。

參考李景峰等［29］的相關(guān)研究，將產(chǎn)能中斷、供給中斷概率設(shè)定為兩個(gè)等級(jí)：低概率（0.4）與高概率（0.7），即分別存在產(chǎn)能、供應(yīng)量輕度中斷與重度中斷兩種中斷情景。當(dāng)中斷等級(jí)為低概率時(shí)，產(chǎn)能與供應(yīng)能力下降40%，當(dāng)中斷等級(jí)為高概率時(shí)，產(chǎn)能與供應(yīng)能力下降70%。以制造商為例，中斷系數(shù)不同代表產(chǎn)能下降程度不同，制造商實(shí)際產(chǎn)能為中斷前正常產(chǎn)能的1－4m倍。具體的方程式如下所示：

汽車供應(yīng)鏈運(yùn)作中其他環(huán)節(jié)同樣受突發(fā)事件導(dǎo)致的中斷影響，單位生產(chǎn)成本λm、生產(chǎn)時(shí)間β8、單位運(yùn)輸成本C2與供應(yīng)耗時(shí)β9與中斷系數(shù)4i呈正相關(guān)關(guān)系。在生產(chǎn)運(yùn)輸成本方面，隨著中斷系數(shù)4i的增大，相關(guān)運(yùn)輸、生產(chǎn)單位成本也會(huì)隨之增加。根據(jù)實(shí)際調(diào)查以及建模研究需要，將制造商生產(chǎn)成本λm的取值范圍設(shè)定為［320，350，420］，代表制造商的生產(chǎn)成本λm分別從320元上漲至350元與420元。供應(yīng)商原材料運(yùn)輸成本λ2s的取值范圍設(shè)定為［80，140，170］，代表供應(yīng)商的原材料運(yùn)輸成本λ2s分別從80元/件上漲至140元/件與170元/件。在生產(chǎn)運(yùn)輸時(shí)間方面，制造商的生產(chǎn)時(shí)間的取值范圍設(shè)定為［12，15，20］，代表隨著中斷系數(shù)4i的增大，制造商的生產(chǎn)時(shí)間β8分別從12天增加至15天與20天。制造商、生產(chǎn)商發(fā)貨耗時(shí)的取值范圍設(shè)定為［2，3，4］，代表發(fā)貨耗時(shí)β9分別從2天上升至3天與4天。公式如下所示：

為了更好地研究恢復(fù)策略對(duì)不同中斷情景下供應(yīng)鏈恢復(fù)的影響，設(shè)置不同的市場(chǎng)波動(dòng)系數(shù)、產(chǎn)能中斷系數(shù)與供應(yīng)中斷系數(shù)，最終設(shè)定4種不同的中斷情景。中斷情景各參數(shù)的具體值設(shè)定如表2所示。

表2 中斷情景劃分

資料來(lái)源：作者整理。

（四）恢復(fù)子系統(tǒng)分析

在政府補(bǔ)貼恢復(fù)策略方面，政府補(bǔ)貼的對(duì)象可以為制造商、經(jīng)銷商、零售商和供應(yīng)商。政府對(duì)制造商的產(chǎn)能補(bǔ)貼形式為出資搭建新產(chǎn)線并招募不受突發(fā)事件影響的臨時(shí)工人來(lái)提升產(chǎn)能，因此政府補(bǔ)貼所帶來(lái)的產(chǎn)能增長(zhǎng)可持續(xù)存在于制造商。政府對(duì)供應(yīng)商的補(bǔ)貼體現(xiàn)在政府為供應(yīng)商的運(yùn)輸開(kāi)放綠色通道從而新增發(fā)貨量，保證供應(yīng)鏈整車企業(yè)有足夠的原材料庫(kù)存能夠按時(shí)生產(chǎn)整車滿足市場(chǎng)需求。政府對(duì)經(jīng)銷商與零售商的補(bǔ)貼形式為當(dāng)向消費(fèi)者銷售時(shí)，為消費(fèi)者提供補(bǔ)貼以產(chǎn)生新增市場(chǎng)需求。市場(chǎng)消費(fèi)者的需求受影響價(jià)格敏感系數(shù)影響，在中斷期內(nèi)可以通過(guò)進(jìn)行購(gòu)車補(bǔ)貼降低產(chǎn)品價(jià)格的方式刺激市場(chǎng)需求。為了模型結(jié)構(gòu)的完整性與可行性，設(shè)置市場(chǎng)價(jià)格敏感系數(shù)2、政府補(bǔ)貼金額BTEi、政府補(bǔ)貼敏感系數(shù)3i等相關(guān)變量。此外，由于政府補(bǔ)貼存在生效時(shí)間，因此政府補(bǔ)貼策略對(duì)制造商和生產(chǎn)商而言存在兩部分一階時(shí)間序列延遲。參考巴依勒［30］所構(gòu)建模型的時(shí)間延遲參數(shù)設(shè)置，第一部分時(shí)間延遲代表新冠肺炎疫情發(fā)生后政府進(jìn)行補(bǔ)貼存在2期的延遲時(shí)間，第二部分時(shí)間延遲代表政府對(duì)企業(yè)補(bǔ)貼的生效時(shí)間存在2期延遲，即新冠肺炎疫情發(fā)生后第5期政府補(bǔ)貼對(duì)供應(yīng)鏈發(fā)揮效用。此外，對(duì)零售商而言只存在政府補(bǔ)貼延遲時(shí)間，β10設(shè)定為2期。政府補(bǔ)貼恢復(fù)策略相關(guān)方程式如下所示。

在自主恢復(fù)策略方面，在模型中考慮三種自主恢復(fù)手段。由于汽車供應(yīng)鏈具有高度中心化的特點(diǎn)，整車制造商在供應(yīng)鏈中占據(jù)更重要的地位。因此，三種策略均涉及調(diào)整制造商的生產(chǎn)運(yùn)行模式。

（1）庫(kù)存調(diào)整策略。制造商在受突發(fā)事件影響之前，即Time小于中斷期開(kāi)始時(shí)期Starttime時(shí)，制造商和供應(yīng)商會(huì)在生產(chǎn)訂貨決策中增加額外生產(chǎn)量以備供應(yīng)鏈中斷發(fā)生。雖然企業(yè)會(huì)承擔(dān)額外的庫(kù)存成本與運(yùn)輸成本，但當(dāng)中斷時(shí)會(huì)有充足的成品或原材料庫(kù)存來(lái)度過(guò)中斷期。由于每一件汽車訂單的積壓成本要遠(yuǎn)大于每件貨物與原材料的庫(kù)存成本，所以企業(yè)應(yīng)盡可能交付中斷期件的市場(chǎng)需求訂單與積壓訂單。

（2）額外班次生產(chǎn)策略。制造商在突發(fā)事件來(lái)臨后中斷期內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量積壓訂單，如果能盡快生產(chǎn)交付訂單，整個(gè)供應(yīng)鏈的利潤(rùn)將會(huì)大幅上升。在恢復(fù)期內(nèi)制造商臨時(shí)增加制造商生產(chǎn)班次，通過(guò)加班、增加生產(chǎn)工人的方式來(lái)增加短期內(nèi)產(chǎn)能并縮短交貨時(shí)間。但額外的工人與更短的時(shí)間會(huì)導(dǎo)致單位生產(chǎn)成本與單位運(yùn)輸成本增加。

（3）啟用備用制造商發(fā)貨策略。經(jīng)銷商會(huì)收到來(lái)自兩方的成品貨物，一方為制造商的成品發(fā)貨量，另一方為備用合同制造商的發(fā)貨量。當(dāng)供應(yīng)鏈采取備用供應(yīng)商中斷恢復(fù)策略時(shí)，由備用供應(yīng)商發(fā)貨的比例隨時(shí)間而變化，在中斷期間會(huì)達(dá)到最高點(diǎn)。同時(shí)備用供應(yīng)商采購(gòu)由于屬于緊急臨時(shí)采購(gòu)。因此，采購(gòu)價(jià)格要高于制造商的平均產(chǎn)品定價(jià)，即經(jīng)銷商要付出更高的采購(gòu)成本來(lái)滿足零售商與市場(chǎng)的需求。

設(shè)置恢復(fù)策略控制系數(shù)ki，其取值范圍為1到6的正整數(shù)，取值不同代表每次啟用的恢復(fù)策略不同。各情景下k1－k6的含義如下：k1：?jiǎn)⒂脦?kù)存調(diào)整策略，在中斷發(fā)生前進(jìn)行庫(kù)存儲(chǔ)備；k2：?jiǎn)⒂妙~外班次生產(chǎn)策略，在恢復(fù)期開(kāi)始后制造商增加臨時(shí)額外生產(chǎn)批次增加實(shí)際生產(chǎn)量；k3：?jiǎn)⒂脗溆弥圃焐贪l(fā)貨策略；在中斷期內(nèi)經(jīng)銷商優(yōu)先向備用制造商分配訂單；k4：政府對(duì)市場(chǎng)消費(fèi)者進(jìn)行補(bǔ)貼，中斷期補(bǔ)貼持續(xù)期間存在額外市場(chǎng)需求；k5：政府對(duì)制造商產(chǎn)能進(jìn)行補(bǔ)貼，在中斷期內(nèi)制造商增加新的產(chǎn)能來(lái)處理訂單積壓；k6：政府對(duì)供應(yīng)商供應(yīng)能力進(jìn)行補(bǔ)貼，補(bǔ)貼期間供應(yīng)商向制造商的供應(yīng)能力提升。綜上分析，可得出制造商生產(chǎn)率θ、制造商生產(chǎn)率θ1、發(fā)貨量FLi等相關(guān)關(guān)鍵變量的方程式：

（五）成本利潤(rùn)子系統(tǒng)分析

在利潤(rùn)子系統(tǒng)中，供應(yīng)鏈總利潤(rùn)是衡量供應(yīng)鏈運(yùn)行受中斷影響大小的重要指標(biāo)，收入與成本作為狀態(tài)變量，收入減去成本即為利潤(rùn)。供應(yīng)鏈總利潤(rùn)由供應(yīng)鏈中各企業(yè)的利潤(rùn)共同構(gòu)成，包括庫(kù)存成本C3與積壓懲罰成本C4、運(yùn)輸成本C2、采購(gòu)成本C1、生產(chǎn)成本Cm。制造商的生產(chǎn)成本Cm由制造商單位成本λ5與總生產(chǎn)率（θ+θ1）相乘得出。其中生產(chǎn)率θ1當(dāng)且僅當(dāng)自主恢復(fù)策略2啟用時(shí)考慮。此外，實(shí)際情況中上游企業(yè)將原材料供應(yīng)至下游企業(yè)，需要賺取一定的利潤(rùn)。因此，供應(yīng)鏈上游企業(yè)至下游企業(yè)的成本、售價(jià)均呈現(xiàn)出逐漸增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

企業(yè)的采購(gòu)成本的價(jià)格由供應(yīng)鏈上一級(jí)企業(yè)的產(chǎn)品銷售定價(jià)決定，總采購(gòu)成本為采購(gòu)價(jià)格與采購(gòu)數(shù)量的乘積。例如，制造商的采購(gòu)成本由原材料到貨率FLm決定，是其與制造商采購(gòu)成本λ1m即供應(yīng)商S的產(chǎn)品售價(jià)Ps。當(dāng)企業(yè)完成訂單交付即下一級(jí)企業(yè)或市場(chǎng)收到產(chǎn)品后，上一級(jí)獲得購(gòu)買資金產(chǎn)生收入。其中經(jīng)銷商向備用合同制造商采購(gòu)產(chǎn)品的采購(gòu)成本計(jì)入供應(yīng)鏈總成本，但是備用合同制造商的收入與利潤(rùn)不計(jì)入供應(yīng)鏈總利潤(rùn)。

企業(yè)的運(yùn)輸成本由單位運(yùn)輸價(jià)格與發(fā)貨數(shù)量的乘積決定，企業(yè)間發(fā)貨、企業(yè)內(nèi)庫(kù)存間發(fā)貨均存在運(yùn)輸β4，貨物經(jīng)過(guò)時(shí)間延遲后到達(dá)下一企業(yè)的倉(cāng)庫(kù)或直接滿足市場(chǎng)需求。同時(shí)部分倉(cāng)庫(kù)存在發(fā)貨限制，存在產(chǎn)品交付時(shí)間β4與庫(kù)存調(diào)整時(shí)間β10，企業(yè)實(shí)際發(fā)貨量為現(xiàn)有庫(kù)存與調(diào)整時(shí)間的除數(shù)。因此，企業(yè)進(jìn)行訂購(gòu)決策與生產(chǎn)決策時(shí)，需充分考慮等待時(shí)間與實(shí)際發(fā)貨量的影響。

庫(kù)存成本C3為現(xiàn)有庫(kù)存XYI與單位庫(kù)存價(jià)格λ3的乘積，在途庫(kù)存為運(yùn)輸假設(shè)概念，不產(chǎn)生庫(kù)存成本。以制造商為例，其中現(xiàn)有庫(kù)存XYI包括制造商在制品庫(kù)存ZZI、原材料庫(kù)存YCI、成品庫(kù)存MI與額外產(chǎn)能庫(kù)存EI貨物量之和。積壓成本C4由積壓懲罰系數(shù)λ4與積壓庫(kù)存數(shù)量JYI決定，同時(shí)積壓庫(kù)存與其他庫(kù)存在仿真時(shí)可能出現(xiàn)負(fù)數(shù)。因此積壓成本與庫(kù)存成本均通過(guò)使用max函數(shù)與零取最大值的方式對(duì)其做出合理限定，所以庫(kù)存為零時(shí)相關(guān)成本也為零。通過(guò)以上分析可推出總成本Ct、總收入Rt和總利潤(rùn)θt的方程式如下所示：

三、模型構(gòu)建與檢驗(yàn)

（一）流圖構(gòu)建與模型檢驗(yàn)

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)建一般包含以下四個(gè)步驟：①明確建模目的與系統(tǒng)邊界；②確定反饋關(guān)系；③構(gòu)建系統(tǒng)流圖；④模型檢驗(yàn)與仿真。存量流量圖中的箭頭表示變量之間的因果關(guān)系，水平變量主要用于描述庫(kù)存、訂單流與其他變量之間的定量關(guān)系，通常表現(xiàn)為積分形式。速率方程用于描述速率變量的變化速度和幅度，而輔助方程則是用于描述狀態(tài)變量、常量和速率變量之間的函數(shù)關(guān)系。對(duì)模型進(jìn)行參數(shù)設(shè)置并檢驗(yàn)通過(guò)后，對(duì)不同恢復(fù)策略應(yīng)用于不同中斷情景時(shí)供應(yīng)鏈的恢復(fù)效果進(jìn)行仿真分析。構(gòu)建汽車供應(yīng)鏈系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的步驟如圖3所示。

圖3 模型構(gòu)建流程。資料來(lái)源：作者整理。

基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)一般建模步驟，針對(duì)所研究問(wèn)題范圍進(jìn)行界定，模型邊界定義為從供應(yīng)商至零售商。模型子系統(tǒng)包括利潤(rùn)子系統(tǒng)、訂單子系統(tǒng)、中斷子系統(tǒng)、恢復(fù)子系統(tǒng)以及積壓子系統(tǒng)等相關(guān)子系統(tǒng)。根據(jù)狀態(tài)變量、速率變量等變量使用特點(diǎn)結(jié)合模型子系統(tǒng)所涉及到的變量，梳理變量間的數(shù)量關(guān)系、反饋關(guān)系并確認(rèn)方程式。確定方程式后，根據(jù)模型設(shè)置與子系統(tǒng)反饋回路分析，應(yīng)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)軟件Vensimple建立汽車供應(yīng)鏈中斷恢復(fù)策略仿真系統(tǒng)的存量流量，四級(jí)供應(yīng)鏈的系統(tǒng)存量流量如圖4所示。

從圖4中可見(jiàn)，零售商與經(jīng)銷商訂單均由市場(chǎng)訂單拉動(dòng)所產(chǎn)生，當(dāng)市場(chǎng)每期產(chǎn)生服從隨機(jī)分布函數(shù)的訂單后，經(jīng)銷商零售商將結(jié)合企業(yè)安全庫(kù)存系數(shù)與上游企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)輸時(shí)間計(jì)算出訂貨決策。下游企業(yè)的本期訂貨決策即為上游企業(yè)的本期訂單量，而制造商將會(huì)根據(jù)原材料庫(kù)存、自身實(shí)際產(chǎn)能與本期收到的經(jīng)銷商訂貨決策計(jì)算出本期產(chǎn)量。制造商企業(yè)原材料存放至原材料庫(kù)存，原材料庫(kù)存參考相關(guān)整車企業(yè)實(shí)際拉動(dòng)模式，即每隔固定時(shí)間供應(yīng)商獲取制造商原材料庫(kù)存實(shí)際水平與預(yù)期水平的差距，主動(dòng)向制造商原材料庫(kù)存補(bǔ)充原材料與半成品零部件。同時(shí)，設(shè)置在途庫(kù)存與積壓庫(kù)存，在途庫(kù)存保證各企業(yè)不重復(fù)因同一批訂單需求向上游企業(yè)訂貨，積壓庫(kù)存會(huì)累積未完成的訂單，并將積壓訂單分配至下期優(yōu)先生產(chǎn)以保證訂單均會(huì)被完成。最后，各企業(yè)在將半成品或成品交付至下游企業(yè)庫(kù)房后，雙方進(jìn)行本批貨物的資金結(jié)算，資金向供應(yīng)鏈上游流動(dòng)，收入與成本通過(guò)流量計(jì)入對(duì)應(yīng)存量進(jìn)行匯總。

圖4 系統(tǒng)存量流量

在模型運(yùn)行前需對(duì)模型初始參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，初始參數(shù)的具體值基于文獻(xiàn)梳理與多次模型仿真結(jié)果得出。設(shè)初始時(shí)間為0期，終止時(shí)間為210期，步長(zhǎng)為1期，單位為天。設(shè)定中斷期td開(kāi)始時(shí)間Starttime為第110天，參考陶俐言等人［27］的參數(shù)設(shè)置中斷期持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為35天，恢復(fù)期從145天開(kāi)始，恢復(fù)期時(shí)長(zhǎng)th為25期。根據(jù)各產(chǎn)能、運(yùn)輸量、生產(chǎn)時(shí)間等參數(shù)的取值范圍，設(shè)最大市場(chǎng)需求量為1000件，正常市場(chǎng)需求量為圍繞650件上下波動(dòng)的隨機(jī)分布函數(shù)，每期實(shí)際需求誤差不超過(guò)20件。此外，任何模型都不能等同于現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，為保證系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的可靠性、真實(shí)性并能客觀反映供應(yīng)鏈運(yùn)行情況，需要對(duì)模型進(jìn)行一系列模型測(cè)試驗(yàn)證。因此，在對(duì)中斷情景與恢復(fù)策略進(jìn)行仿真前，需對(duì)本次構(gòu)建的模型進(jìn)行單位檢驗(yàn)、極端性檢驗(yàn)與敏感性檢驗(yàn)。

（二）極端性檢驗(yàn)

對(duì)所構(gòu)建的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行極端條件測(cè)試的目的是測(cè)試模型的系統(tǒng)行為在極端的條件下運(yùn)行是否合理，模型中的變量在該極端情景下的模擬結(jié)果仍與實(shí)際情景的結(jié)果相匹配。若與實(shí)際情況一致，則表明搭建模型具有合理性和可操作性，反之則需要改進(jìn)構(gòu)建的模型，使之符合實(shí)際供應(yīng)鏈系統(tǒng)運(yùn)作狀態(tài)。當(dāng)將模型中市場(chǎng)訂單量設(shè)置為0的極端情況時(shí)，代表市場(chǎng)需求訂單為0，經(jīng)銷商與零售商銷售額同樣為0，如圖5所示。因此經(jīng)銷商與零售商也就不會(huì)向制造商和供應(yīng)商進(jìn)行訂貨，供應(yīng)鏈各主體在制品、在途品、積壓訂單等相關(guān)庫(kù)存水平均為0。這一現(xiàn)象符合極端情況下的模型行為，模型通過(guò)極端性檢驗(yàn)。

圖5 極端性檢驗(yàn)。資料來(lái)源：作者整理。

（三）敏感性測(cè)試

對(duì)所構(gòu)建模型進(jìn)行靈敏度分析測(cè)試能保證模型的可靠性和真實(shí)性。本次檢驗(yàn)在市場(chǎng)未受到中斷影響、持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行情況下，通過(guò)改變影響零售商利潤(rùn)的變量的值對(duì)零售商進(jìn)行擬合檢驗(yàn)并分析其靈敏度。測(cè)試1：將供應(yīng)鏈中各單位庫(kù)存成本設(shè)為100元/件、150元/件、200元/件，隨著庫(kù)存成本提高，供應(yīng)鏈總利潤(rùn)也逐漸減少。測(cè)試2：改變市場(chǎng)正常需求量的值，設(shè)為［（640，680），（740，780），（840，880）］之間的隨機(jī)數(shù)，隨著市場(chǎng)需求量增大，供應(yīng)鏈總利潤(rùn)利潤(rùn)逐漸增加，符合客觀規(guī)律。因此模型通過(guò)了靈敏度測(cè)試，能夠較為真實(shí)地反映現(xiàn)實(shí)狀況。檢驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。

圖6 敏感性檢驗(yàn)。資料來(lái)源：作者整理。

四、模型仿真分析

（一）中斷情景分析

對(duì)供應(yīng)鏈系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析之前，需選取衡量系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的績(jī)效指標(biāo)，并設(shè)置參數(shù)值來(lái)量化供應(yīng)鏈中斷對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)影響的程度。供應(yīng)鏈總利潤(rùn)是分析供應(yīng)鏈系統(tǒng)行為與中斷恢復(fù)效果研究時(shí)常見(jiàn)、重要的衡量指標(biāo)。此外，企業(yè)庫(kù)存波動(dòng)與供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)中的采購(gòu)、生產(chǎn)、配送、銷售等業(yè)務(wù)活動(dòng)息息相關(guān)，能反映企業(yè)主體受中斷影響后各個(gè)庫(kù)存水平的變化。由于汽車供應(yīng)鏈制造商為核心企業(yè)，其產(chǎn)品庫(kù)存水平變化相較于供應(yīng)鏈中其他企業(yè)的庫(kù)存變化，能更準(zhǔn)確地反映供應(yīng)鏈上下游企業(yè)庫(kù)存水平的變化趨勢(shì)。因此，選取制造商庫(kù)存指數(shù)（以下簡(jiǎn)稱“MI”）和供應(yīng)鏈總利潤(rùn)水平作為各中斷情景對(duì)供應(yīng)鏈影響程度的衡量關(guān)鍵指標(biāo)，并依據(jù)此指標(biāo)的變化研究各恢復(fù)策略在中斷情景下的恢復(fù)效果。

將各中斷情景相關(guān)參數(shù)依次輸入VensimPLE軟件中后可得如圖7所示結(jié)果：

圖7 中斷情景下利潤(rùn)曲線。資料來(lái)源：作者整理。

如圖7所示，S1中斷情景對(duì)供應(yīng)鏈的影響最小，總利潤(rùn)下降16.33%，制造商利潤(rùn)下降15.91%。中斷情景S2造成供應(yīng)鏈總利潤(rùn)下降29.13%，制造商利潤(rùn)下降24.38%。說(shuō)明供應(yīng)商中斷率進(jìn)一步提升至70%，造成生產(chǎn)商原材料庫(kù)存不足，進(jìn)一步制約了制造商的生產(chǎn)能力。生產(chǎn)能力下降導(dǎo)致中斷期結(jié)束后恢復(fù)期內(nèi)對(duì)積壓訂單的處理以及對(duì)市場(chǎng)需求難以被滿足，產(chǎn)生大量積壓成本與庫(kù)存成本。

中斷情景S3與S4代表了在生產(chǎn)率高度中斷的情況下供應(yīng)鏈難以完成市場(chǎng)訂單，導(dǎo)致經(jīng)銷商、零售商與制造商都產(chǎn)生了較大的積壓成本。同時(shí)由于交付量減少，供應(yīng)鏈各主體的收入僅包括向下游銷售帶來(lái)的產(chǎn)品收入。從供應(yīng)鏈上游供應(yīng)商至下游零售商都產(chǎn)生較大程度的收入減少，最終表現(xiàn)為供應(yīng)鏈總利潤(rùn)下降超過(guò)30%。

圖8所示結(jié)果為在各中斷情景下，制造商成品庫(kù)存與制造商積壓庫(kù)存的變化趨勢(shì)。從圖8（a）中可以明顯看出，中斷情景S1與S2的庫(kù)存震蕩幅度即牛鞭效應(yīng)要大于未中斷情景下的成品庫(kù)庫(kù)存變化幅度。這對(duì)及時(shí)完成經(jīng)銷商的訂單提升了難度，其次較高的庫(kù)存水平也導(dǎo)致了供應(yīng)鏈中庫(kù)存成本的增長(zhǎng)與采購(gòu)成本資金的積壓。在110期供應(yīng)鏈中斷開(kāi)始后，由于產(chǎn)能中斷、供應(yīng)中斷，導(dǎo)致庫(kù)存震蕩幅度進(jìn)一步增大尤其是回復(fù)期間市場(chǎng)在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生了大量新訂單導(dǎo)致制造商的生產(chǎn)決策上升以及成品倉(cāng)存在大量未交付整車。由中斷與制造發(fā)貨延遲周期導(dǎo)致的庫(kù)存波動(dòng)分別在150期與165期時(shí)達(dá)到頂峰，相較于未中斷情景每期平均1359件庫(kù)存量相比，中斷情景S1至S4的每期平均庫(kù)存量分別為1995件、2615件、3522件、3832件。其中在產(chǎn)能受限嚴(yán)重的S3與S4情景中，平均庫(kù)存漲幅接近三倍，每期平均新增庫(kù)存成本265400元。

由圖8（b）可以得出，在未中斷情景下制造商每期平均積壓成本為135858元。而在中斷情景下，從S1至S4的每期平均積壓成本分別為199452元、261495元、352220元、383228元，每期積壓成本成為了制造商成本增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿Α?p>

圖8 中斷情景下制造商庫(kù)存曲線。資料來(lái)源：作者整理。

（二）需求擾動(dòng)下生產(chǎn)輕度中斷、供應(yīng)輕度中斷情景

在生產(chǎn)輕度中斷、供應(yīng)輕度中斷情景下，由圖9（a）可知補(bǔ)貼零售商使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)提高了5.79%，補(bǔ)貼制造商使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)提高了5.11%，補(bǔ)貼供應(yīng)商使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)下降了0.49%。對(duì)于供應(yīng)鏈與制造商而言，補(bǔ)貼零售商是生產(chǎn)輕度中斷、供應(yīng)輕度中斷情景下最優(yōu)的恢復(fù)策略。這是由于制造商與供應(yīng)商受中斷影響較輕，滿足市場(chǎng)訂單的能力尚未達(dá)到臨界點(diǎn)不會(huì)造成高水平的積壓訂單。同時(shí)由于供應(yīng)商供貨能力受影響較小，補(bǔ)貼制造商會(huì)使其有更多生產(chǎn)能力處理積壓訂單，積壓成本與原材料庫(kù)存成本減少，從而使得總利潤(rùn)上升。

如圖9（b）所示，在仿真時(shí)間結(jié)束時(shí)自主恢復(fù)策略1中斷前增加額外庫(kù)存的方法使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)提高了3.41%，自主恢復(fù)策略2使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)提高了7.85%，自主恢復(fù)策略3使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)下降了10.2%。從145天至仿真時(shí)間結(jié)束期間，策略1調(diào)整庫(kù)存水平的策略更有利于供應(yīng)鏈總利潤(rùn)恢復(fù)。其中應(yīng)用自主恢復(fù)策略3對(duì)總利潤(rùn)提升較低，這說(shuō)明啟用備用供應(yīng)商的策略雖然極大的增加了供應(yīng)商與零售商滿足市場(chǎng)需求訂單的能力，但是由于第三方合同制造商所提供的產(chǎn)品售價(jià)更高，同時(shí)由于制造商的訂單減少導(dǎo)致制造商與供應(yīng)商的收入下降，最終表現(xiàn)為總利潤(rùn)與制造商利潤(rùn)下降。

圖9 恢復(fù)策略應(yīng)用下利潤(rùn)曲線。資料來(lái)源：作者整理。

（三）需求擾動(dòng)下生產(chǎn)輕度中斷、供應(yīng)重度中斷情景

在生產(chǎn)輕度中斷、供應(yīng)重度中斷情景下，由圖10（a）可知補(bǔ)貼零售商使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)下降了10.02%，補(bǔ)貼制造商使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)提高了4.22%，補(bǔ)貼供應(yīng)商使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)提高了17.44%。對(duì)于供應(yīng)鏈與制造商而言，補(bǔ)貼供應(yīng)商是生產(chǎn)輕度中斷、供應(yīng)重度中斷情景下最優(yōu)的恢復(fù)策略。這說(shuō)明由于制造商受中斷影響較輕，而供應(yīng)商發(fā)貨量受損更加嚴(yán)重。根據(jù)邊際效用原理，此時(shí)補(bǔ)貼供應(yīng)商使得供應(yīng)商的供貨能力有較大提升，能解決供應(yīng)鏈此時(shí)整車組裝急需原材料與半成品的問(wèn)題。

圖10 恢復(fù)策略應(yīng)用下利潤(rùn)曲線。資料來(lái)源：作者整理。

如圖10（b）所示，在仿真時(shí)間結(jié)束時(shí)自主恢復(fù)策略1中斷前增加額外庫(kù)存的方法使供應(yīng)鏈總利潤(rùn)提高了2.24%，自主恢復(fù)策略2相對(duì)于S2中斷情景使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)提高了9.33%，自主恢復(fù)策略3使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)提高了6.22%。中斷時(shí)間至145天至200天仿真時(shí)間結(jié)束期間自主恢復(fù)策略2中斷后增加額外班次生產(chǎn)的策略更有利于供應(yīng)鏈總利潤(rùn)恢復(fù)。自主恢復(fù)策略2增加額外班次生產(chǎn)對(duì)制造商利潤(rùn)提升最大，這說(shuō)明由于此類型中斷中由于供應(yīng)商發(fā)貨能力重度中斷，導(dǎo)致制造商產(chǎn)生了較高積壓訂單。在供應(yīng)鏈中斷期結(jié)束后，供應(yīng)商正常發(fā)貨，制造商能盡快恢復(fù)生產(chǎn)活動(dòng)消化新訂單與積壓訂單來(lái)增加收入，并使供應(yīng)鏈運(yùn)作恢復(fù)正常。

（四）需求擾動(dòng)下生產(chǎn)重度中斷、供應(yīng)輕度中斷情景

在生產(chǎn)重度中斷、供應(yīng)輕度中斷情景下，由圖11（a）可知補(bǔ)貼零售商使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)下降了7.17%，補(bǔ)貼制造商使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)提高了20.79%，補(bǔ)貼供應(yīng)商使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)下降了1.09%。對(duì)于生產(chǎn)重度中斷、供應(yīng)輕度中斷情景，補(bǔ)貼制造商是生產(chǎn)輕度中斷、供應(yīng)重度中斷情景下最優(yōu)的恢復(fù)策略。這是由于供應(yīng)商受中斷影響較輕，而制造商發(fā)貨量受損更加嚴(yán)重。此時(shí)補(bǔ)貼制造商能提高實(shí)際生產(chǎn)能力，使得供應(yīng)鏈能更好地滿足訂單需求，減少各企業(yè)的訂單積壓成本。

如圖11（b）所示，在仿真時(shí)間結(jié)束時(shí)自主恢復(fù)策略1使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)提高了8.47%，自主恢復(fù)策略2使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)提高了18.8%，自主恢復(fù)策略3使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)提高了8.08%。這說(shuō)明在160天至仿真結(jié)束期間，策略2中斷后增加額外班次生產(chǎn)的策略更有利于供應(yīng)鏈總利潤(rùn)恢復(fù)。策略2增加額外班次生產(chǎn)對(duì)制造商利潤(rùn)提升最大，是因?yàn)榇饲榫跋律a(chǎn)重度中斷、供應(yīng)輕度中斷，供應(yīng)商發(fā)貨量受影響較小，供應(yīng)鏈中斷主要是由于制造商產(chǎn)能受限嚴(yán)重，70%的產(chǎn)能都無(wú)法正常工作，而在恢復(fù)期間應(yīng)用恢復(fù)策略2會(huì)增加臨時(shí)額外班次進(jìn)行生產(chǎn)。

圖11 恢復(fù)策略應(yīng)用下利潤(rùn)曲線。資料來(lái)源：作者整理。

（五）需求擾動(dòng)下生產(chǎn)重度中斷、供應(yīng)重度中斷情景

在生產(chǎn)重度中斷、供應(yīng)輕度中斷情景下，由圖12（a）可知補(bǔ)貼零售商使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)下降了12.7%，補(bǔ)貼制造商使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)提高了10.56%，補(bǔ)貼供應(yīng)商使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)提高了3.77%。補(bǔ)貼制造商是生產(chǎn)重度中斷、供應(yīng)重度中斷情景下最優(yōu)的恢復(fù)策略，這是由于雖然制造商與供應(yīng)商受中斷影響都很嚴(yán)重，但汽車供應(yīng)鏈屬于中心化產(chǎn)業(yè)，整車制造商會(huì)獲取更大的利潤(rùn)也承擔(dān)更大的責(zé)任。在產(chǎn)能、供應(yīng)與市場(chǎng)需求同時(shí)嚴(yán)重中斷后，供應(yīng)水平相對(duì)于產(chǎn)能恢復(fù)的更快同時(shí)制造商損失的利潤(rùn)更多。因此，補(bǔ)貼制造商增加制造商的產(chǎn)能是同時(shí)嚴(yán)重中斷情景下的最優(yōu)恢復(fù)策略。

如圖12（b）所示，在仿真時(shí)間結(jié)束時(shí)自主恢復(fù)策略1使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)提高了3.35%，自主恢復(fù)策略2使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)提高了14.6%，自主恢復(fù)策略3使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)提高了18.76%。在173期之前，額外班次生產(chǎn)策略的恢復(fù)效果更明顯。在173期至仿真結(jié)束期間，啟用備用合同制造商發(fā)貨的策略更有利于供應(yīng)鏈總利潤(rùn)恢復(fù)。這說(shuō)明由于產(chǎn)能與發(fā)貨量中斷程度較高導(dǎo)致有更多的訂單被積壓，啟用備用合同制造商發(fā)貨的策略將大量訂單交由合同制造商生產(chǎn)并由經(jīng)銷商與零售商售賣給消費(fèi)者獲得收入，減少了大量庫(kù)存積壓成本。因此策略3是生產(chǎn)重度中斷、供應(yīng)重度中斷情景下最優(yōu)的恢復(fù)策略。

圖12 恢復(fù)策略應(yīng)用下利潤(rùn)曲線。資料來(lái)源：作者整理。

以各中斷情景無(wú)恢復(fù)策略的總利潤(rùn)水平為基準(zhǔn)，通過(guò)仿真結(jié)果得出各恢復(fù)策略對(duì)總利潤(rùn)提升比例。同時(shí)以制造商210期的平均庫(kù)存量作為制造商庫(kù)存指數(shù)觀察庫(kù)存變化趨勢(shì)，可得出恢復(fù)效果對(duì)比如表3所示。

表3 恢復(fù)效果對(duì)比

資料來(lái)源：作者整理。

通過(guò)在每類中斷情景下分別應(yīng)用不同種類的恢復(fù)策略，最終得出每種恢復(fù)策略對(duì)總利潤(rùn)以及制造商各指標(biāo)的影響。自主恢復(fù)策略與政府補(bǔ)貼恢復(fù)策略相比較，政府補(bǔ)貼策略的平均恢復(fù)效果最好。

在四類中斷情景下，相較于不應(yīng)用恢復(fù)策略平均總利潤(rùn)提升率超13.68%。其次為企業(yè)自主恢復(fù)策略，平均總利潤(rùn)恢復(fù)效果超13.31%。在需求擾動(dòng)下生產(chǎn)輕度中斷、供應(yīng)輕度中斷情景下，中斷前調(diào)整庫(kù)存策略為最優(yōu)自主恢復(fù)策略，使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)提高了7.85%。補(bǔ)貼零售商為最優(yōu)政府補(bǔ)貼策略，使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)提高了5.79%。在需求擾動(dòng)下生產(chǎn)輕度中斷、供應(yīng)重度中斷情景下，恢復(fù)期額外班次生產(chǎn)策略為最優(yōu)自主恢復(fù)策略，使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)提高了9.33%。補(bǔ)貼供應(yīng)商為最優(yōu)政府補(bǔ)貼策略，使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)提高了17.44%。在需求擾動(dòng)下生產(chǎn)重度中斷、供應(yīng)輕度中斷情景下，恢復(fù)期額外班次生產(chǎn)策略為最優(yōu)自主恢復(fù)策略，使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)提高了18.80%。補(bǔ)貼制造商為最優(yōu)政府補(bǔ)貼策略，使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)提高了20.79%。在需求擾動(dòng)下生產(chǎn)重度中斷、供應(yīng)重度中斷情景下，啟用合同制造商策略為最優(yōu)自主恢復(fù)策略，使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)提高了18.76%。補(bǔ)貼制造商為最優(yōu)政府補(bǔ)貼策略，使得供應(yīng)鏈總利潤(rùn)提高了10.56%。

根據(jù)上述分析，在中斷發(fā)生后廠商可能采取的恢復(fù)策略如表4所示。

表4 供應(yīng)鏈中斷情景最優(yōu)恢復(fù)決策

資料來(lái)源：作者整理。

五、結(jié)論與建議

本文考慮市場(chǎng)波動(dòng)、供應(yīng)生產(chǎn)同時(shí)發(fā)生中斷，構(gòu)建了以整車制造商為主導(dǎo)的四級(jí)汽車供應(yīng)鏈模型。同時(shí)以供應(yīng)鏈總利潤(rùn)與制造商庫(kù)存指數(shù)作為供應(yīng)鏈績(jī)效衡量指標(biāo)，分析兩類供應(yīng)鏈恢復(fù)策略對(duì)供應(yīng)鏈總利潤(rùn)與各主體利潤(rùn)的恢復(fù)效果，并對(duì)比了不同恢復(fù)策略對(duì)庫(kù)存水平及積壓庫(kù)存的影響，得出以下三點(diǎn)結(jié)論：

①若供應(yīng)商供應(yīng)中斷系數(shù)與制造商生產(chǎn)中斷系數(shù)不同時(shí)為重度中斷，則補(bǔ)貼制造商與中斷后制造商額外班次生產(chǎn)策略為該類中斷情境下的最優(yōu)恢復(fù)策略。只有在供應(yīng)、生產(chǎn)均為重度中斷情境下，供應(yīng)鏈企業(yè)才會(huì)選擇啟用第三方合同制造商的策略。

②在產(chǎn)能、供應(yīng)均輕度中斷時(shí)，供應(yīng)鏈有能力完成更多市場(chǎng)訂單。因此，補(bǔ)貼零售商為此時(shí)的最優(yōu)恢復(fù)策略。當(dāng)產(chǎn)能、供應(yīng)均重度中斷時(shí)，提升制造商生產(chǎn)能力的策略為最優(yōu)策略，產(chǎn)能恢復(fù)的優(yōu)先級(jí)大于原材料、零部件供應(yīng)恢復(fù)的優(yōu)先級(jí)。

③政府補(bǔ)貼策略對(duì)供應(yīng)鏈總利潤(rùn)的提升效果要優(yōu)于自主恢復(fù)策略。雖然政府補(bǔ)貼策略的作用效果存在延遲，在短期內(nèi)自主恢復(fù)策略的恢復(fù)效果更好，但在長(zhǎng)期來(lái)看由政府補(bǔ)貼帶來(lái)的產(chǎn)能、供應(yīng)量持續(xù)發(fā)揮效用，對(duì)供應(yīng)鏈總利潤(rùn)的提升更大。

根據(jù)結(jié)論，提出如下四點(diǎn)建議。

第一，政府、企業(yè)協(xié)同發(fā)力，保障供應(yīng)鏈穩(wěn)定。供應(yīng)鏈中斷發(fā)生后，應(yīng)根據(jù)突發(fā)事件所影響的程度與環(huán)節(jié)不同，劃分出不同類型的中斷情景進(jìn)行分析。本文通過(guò)仿真研究發(fā)現(xiàn)供應(yīng)鏈中任意一種中斷發(fā)生都會(huì)破壞供應(yīng)鏈績(jī)效，因此企業(yè)需提高危機(jī)意識(shí)，提前制定中斷風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)方案，并根據(jù)實(shí)際情況為不同中斷情景制定最優(yōu)恢復(fù)策略。除企業(yè)自身提高中斷風(fēng)險(xiǎn)危機(jī)意識(shí)外，供應(yīng)鏈中斷發(fā)生后，政府可以通過(guò)補(bǔ)貼供應(yīng)鏈關(guān)鍵生產(chǎn)運(yùn)行節(jié)點(diǎn)以恢復(fù)供應(yīng)鏈整體績(jī)效，保障關(guān)鍵物資在供應(yīng)鏈中斷期間維持正常供應(yīng)水平。

第二，應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，促進(jìn)供應(yīng)鏈恢復(fù)。由于企業(yè)存在信息溝通不暢，相關(guān)生產(chǎn)、中斷信息傳遞存在較長(zhǎng)時(shí)間延遲的問(wèn)題，供應(yīng)鏈中斷的發(fā)生將加劇因信息缺失導(dǎo)致的各方庫(kù)存波動(dòng)。牛鞭效應(yīng)向供應(yīng)鏈上游傳遞，企業(yè)過(guò)度采購(gòu)原材料進(jìn)行生產(chǎn)，增加了額外的成本負(fù)擔(dān)。因此，可以考慮引入智能化技術(shù)，提升供應(yīng)鏈數(shù)字化水平，打破供應(yīng)鏈企業(yè)各方信息交換壁壘，最終提高供應(yīng)鏈的響應(yīng)能力。此外，企業(yè)還可以采用區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)手段自動(dòng)感知需求波動(dòng)，預(yù)測(cè)潛在的中斷和延遲，來(lái)增強(qiáng)供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)管理的能力和供應(yīng)鏈應(yīng)對(duì)意外事件的能力。

第三，探索生產(chǎn)運(yùn)作新模式，謀求企業(yè)合作新發(fā)展。不同的企業(yè)主體有著獨(dú)立的企業(yè)績(jī)效目標(biāo)與成本控制標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)企業(yè)的利潤(rùn)降低時(shí)到一定程度時(shí)企業(yè)會(huì)從自身利益出發(fā)，主動(dòng)或被動(dòng)降低產(chǎn)品質(zhì)量或提高交付時(shí)間。在突發(fā)事件影響供應(yīng)鏈運(yùn)作時(shí)，這種各自為戰(zhàn)、互相不信任的合作模式將會(huì)面臨更高的風(fēng)險(xiǎn)。因此，探索例如企業(yè)聯(lián)合生產(chǎn)、鏈與鏈之間謀求合作、成本共擔(dān)利潤(rùn)共享的新合作模式，將會(huì)提高供應(yīng)鏈企業(yè)中斷風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，最大程度地緩解中斷對(duì)供應(yīng)鏈造成的影響。

第四，加強(qiáng)供應(yīng)鏈中近生產(chǎn)端節(jié)點(diǎn)企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)管理。整車制造商是汽車供應(yīng)鏈中的核心企業(yè)，是供應(yīng)商、經(jīng)銷商進(jìn)行合作生產(chǎn)的樞紐。因此應(yīng)進(jìn)一步完善供應(yīng)管理體系，將供應(yīng)商交貨表現(xiàn)納入其考核關(guān)鍵指標(biāo)體系，避免因供應(yīng)商交貨不及時(shí)影響制造商生產(chǎn)交付能力的穩(wěn)定性。同時(shí)制造商企業(yè)還應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)物流運(yùn)輸環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性與抗干擾性，將政府對(duì)產(chǎn)能所給予補(bǔ)貼應(yīng)用于本地化生產(chǎn)，這將進(jìn)一步減少因人員因素造成的生產(chǎn)中斷風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)供應(yīng)鏈的彈性。

本研究目前僅考慮了固定中斷時(shí)間下的中斷情景劃分與部分恢復(fù)策略的應(yīng)用，沒(méi)有考慮各恢復(fù)策略本身所具有成本因素與對(duì)供應(yīng)鏈產(chǎn)生的負(fù)面影響，應(yīng)對(duì)供應(yīng)鏈中斷的策略還包括激勵(lì)援助、購(gòu)買保險(xiǎn)、自適應(yīng)控制機(jī)制等，下一步研究將考慮其他多種策略結(jié)合來(lái)應(yīng)對(duì)供應(yīng)鏈中斷問(wèn)題。

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基金項(xiàng)目：國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目“區(qū)塊鏈技術(shù)助推下汽車供應(yīng)鏈整合的價(jià)值鏈創(chuàng)新研究”（18XGL006）；廣西哲學(xué)社會(huì)科學(xué)規(guī)劃課題“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下廣西制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型對(duì)企業(yè)創(chuàng)新的影響研究”（22BGL016）；廣西研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目“顧客參與創(chuàng)新的制造供應(yīng)鏈價(jià)值創(chuàng)造機(jī)制研究——基于不同情形的博弈分析”（YCSW2020223）

ResearchontheRecoveryStrategyforAutomotiveSupply

ChainDisruptionunderDifferentDisruptionSituations：

BasedonSystemDynamicsSimulationandAnalysis

LUZhi-ping1，2，XUEDa-wei1

（1.SchoolofEconomicsandManagement，GuangxiUniversityofScienceandTechnology，Liuzhou，Guangxi545006;

2.GuangxiResearchCenterforHigh-qualityIndustrialDevelopment，Liuzhou，Guangxi545006）

Abstract：Withtheincreasinguncertaintyoftheinternalandexternalenvironmentofthenodeenterprisesoftheautomobilesupplychain，theautomobilesupplychainismoresusceptibletotheimpactofemergenciesandoperationinterruption.Therefore，thispaperdividedstheautomobilesupplychaindisruptionrecoverystrategiesintotwotypesofrecoverystrategies：enterpriseindependentrecoveryandgovernmentsubsidyrecovery.Afour-levelautomobilesupplychainmodelwiththevehiclemanufacturerasthecorewasconstructed，andtheeffectsofsixdifferentrecoverystrategiesonenterprisedecision-makingandtotalsupplychainperformanceunderdifferentdisruptionsituationswerecomparedandanalyzedbyusingsystemdynamicssimulationmethod.Theresultsshowthat：inthecaseofmarket，supplyandproductioninterruptionatthesametime，thestrategyofsubsidizingmanufacturerstoincreaseproductioncapacityandaddingextraproductionshiftsafterinterruptionhasthebesteffectontherecoveryofsupplychaininterruption，thehighesttotalprofitofsupplychain，thelowestinventorylevelofeachmainbody，andthefastesthandlingofoverstock.Therecoverystrategyofusingthethirdpartycontractmanufacturertosupplytothesupplierhasapositiverecoveryeffectonthesupplychainonlywhenthesupplyandproductioninterruptioncoefficientexceedsacertainthreshold.Theresearchresultsofthispaperprovidedecisionsupportandguidanceforsupplychainenterpriseswhenfacingdifferentdisruptionscenarios，andhelptoimprovesupplychainperformance.

Keywords：automotivesupplychain;supplychaindisruption;recoverystrategy;systemdynamicssimulation