多級庫存實驗指導書

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)長鞭效應現(xiàn)象。 長鞭效應產(chǎn)生的原因主要有以下幾方面： 需求預 測的數(shù)據(jù)更新、批量補貨、價格波動、限量供應和短缺博弈、補貨提前期。長鞭效應對供應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的影響。避免所有節(jié)點都進行需求預測的更新。 如果供應鏈上的企業(yè)都獨立地

2、進行決策， 那么他 必須對下游企業(yè)的需求進行預測， 如前所述， 需求預測要進行數(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測結果， 這 樣就可避免各級獨立進行預測而帶來的需求波動的逐級放大。 從技術上是可以實現(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模式。當然，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)會從供應商處購進多種品目的物料， 因此， 貨車一次就可從同一供應商 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。 當供應商面臨貨源不足時， 記錄來進行限額供應，而不是根據(jù)當前的訂購數(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致長鞭效應現(xiàn)象， 可以設法控制提前購買， 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現(xiàn)象得到抑制。但實際的供應鏈系統(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長鞭效應產(chǎn)生因素及抑制方法一覽原因分類導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

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，能力預留Saturn , HP分享生產(chǎn)安排(HP ,Motorola )HP, SUN , Seagate二、實驗目的信息共享的多級庫存

7、管理實驗是為輔助物流概論課程的教學而設計的驗證型實驗，也是在牛鞭效應實驗之后進行的對比實驗。我們旨在通過網(wǎng)絡平臺提供給學生一個可以模擬供應 鏈上各節(jié)點操作決策的環(huán)境，使學生通過實踐，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實驗進行對比，進一步輔助學生分析牛鞭效應現(xiàn)象的原因及抑制方法，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和分析問題解決問題的能力，為今后關于庫存管理課程的學習奠定基礎。 學生在實驗過程中，應著重：a）理解掌握庫存管理的基本概念和原理。b）練習運用所學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的抑制

8、作用，體驗信息共享對供應鏈協(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)絡實驗平臺上進行， 該實驗平臺采用 B/S （客戶機/服務器）的體 系結構。實驗系統(tǒng)由聯(lián)網(wǎng)的一臺服務器和多臺客戶機組成， 用來模擬單一產(chǎn)品、 多級庫存的 供應鏈的運營管理。Jili丼器學生通過在每臺客戶機前端的操作來扮演一條供應鏈上的某個節(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)在實驗開始前設定。學生通過登錄網(wǎng)絡平臺來參與實驗，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:某種產(chǎn)品的供應鏈由原材料商、供應商、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)量計算相應的成本和收益。實驗者決策的目標是使整條供應鏈所有期的總收益最大。同學們分成若干個小組來模擬供應鏈的運營，每個小組控制一條供應鏈。每個小組的節(jié)點序號按自然數(shù)排列：1, 2, 3, 4, 5依次代表供應鏈中最接近需求市場的下游，到接 近原材料供應的上游。相鄰的節(jié)點序號代表供應鏈上有直接供求關系的角色。同學們通過登錄網(wǎng)絡平臺參與實驗，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。當所有用戶都提交了發(fā)貨決策后，該期操作結束，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，以使整條供應鏈所有期的總收益最大。實驗結束后，學生可根據(jù)數(shù)據(jù)進行分析和總結， 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反復進行，直到實驗結束。)(6) 當實驗結束，請從數(shù)據(jù)界面導出自己的歷史數(shù)據(jù)，以便實驗后進一步分析。3. 實驗結果評估最終對實驗結果進行評價的標準是整條供應鏈的績效?？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果優(yōu)劣的第一標準，第二項運營成本是輔助評估結果的參考信息，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。實驗結束后，對比實驗一，對多級庫存管理策略對牛鞭效應的抑制現(xiàn)象進行分析。五、思考題與初次體驗牛鞭效應的實驗不同，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？應用何種庫存控制的策略？ 多級庫存管理是否對牛鞭效應產(chǎn)生了抑制作用？產(chǎn)生牛鞭效應的因素有哪些？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. 實驗預習對牛鞭效應現(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)絡平臺中下載exceI文件得到。3. 實驗報告報告應該包括：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；對實驗結果和過程的分析和總結。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鏈編號、用戶序號和登錄密碼， 點擊本網(wǎng)頁左側的“登錄頁面”，進入登錄界面，選擇供應鏈編號和用戶序號、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，本期操作結束并進入下一期，直到實驗結束。當實驗結束，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)導出為Excel”的超鏈接。點擊它可以將整個小組的記錄導出為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