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供应链突发事件扩散阶段模型模拟仿真

时间:2023-07-15 百科知识 版权反馈
【摘要】:通过对供应链突发事件扩散影响行为的模拟仿真、扩散强度的仿真和扩散时间的仿真,以及在供应链采取有效的应急措施后扩散的演化情况进行分析,总结出供应链突发事件扩散的基本特征。

通过对供应链突发事件扩散影响行为的模拟仿真、扩散强度的仿真和扩散时间的仿真,以及在供应链采取有效的应急措施后扩散的演化情况进行分析,总结出供应链突发事件扩散的基本特征。

4.4.2.1供应链突发事件扩散行为分析

1.突发事件扩散行为分析

(1)模型描述

对市场需求的变量值进行调整,模拟当市场需求发生突发事件后,突发事件的影响在供应链成员间的扩散情况如何,通过供应链各级成员的库存、成本和利润的变化情况模拟供应链突发事件的扩散情况的具体表现。

模型调整:

假设在第5周时市场需求从20单位突然下降到0单位,需求下降持续到30周时恢复正常水平。

仿真图形中的变量解释:

1表示突发事件前供应链变化情况

2表示突发事件后供应链变化情况

(2)模型仿真

①供应链库存变化情况

突发事件前供应链成员库存变化情况如图4.14所示:

图4.14 突发事件前库存变化情况

突发事件后供应链成员库存变化情况如图4.15所示:

图4.15 突发事件后库存变化情况

突发事件发生后,从第5周开始,直接受到突发事件影响的销售商的库存量首先发生阶跃式增长,突发事件扩散到制造商和供应商,使制造商和供应商库存都产生阶跃式增长。

突发事件前,供应链各成员库存在初始状态下,几乎同时开始增加,突发事件后,受突发事件直接影响的销售商的库存增长速度较快,突发事件的影响在供应链中扩散后,制造商的库存增长的速度比销售商库存增长的速度缓慢,供应商库存增长的速度比制造商库存增长的速度缓慢,原因在于,突发事件在供应链扩散过程中由于受到延迟作用的影响,使得突发事件向供应链上游扩散时,出现时间的延迟,而且作用程度受到扩散的衰减后也逐渐减弱。

由于突发事件前供应链成员成本变化情况受牛鞭效应的影响,导致上游供应商库存量的初值和变动都大于制造商和销售商的库存。突发事件后,由于受到市场需求停滞、商品积压的影响,销售商库存首先快速增大,随后制造商和供应商库存也逐渐增加,但与突发事件前相比,供应链各级成员库存量发生颠倒现象,此时,销售商库存量最大,其次为制造商,最低的是供应商,说明突发事件对受其直接作用的供应链成员影响最大。突发事件对库存的影响通过供应链扩散出去,但其作用程度已经明显降低,因此出现销售商库存涨幅最大,超过制造商和销售商库存的变化。

通过供应链各成员库存的变化(图4.16-图4.18),说明供应链突发事件不仅对销售商有影响,而且会扩散影响整个供应链成员。

图4.16 供应商库存变化情况

图4.17 制造商库存变化情况

图4.18 销售商库存变化情况

②供应链成本变化情况

突发事件前供应链成本变化情况如图4.19所示:

图4.19 突发事件前成本变化情况

突发事件前由于牛鞭效应,导致供应商库存量较大,因此,供应商成本较高,销售商保有库存量较小,因此成本较低,制造商居中。

突发事件后供应链成员成本变化情况如图4.20所示:

图4.20 突发事件后成本变化情况

突发事件后,销售商成本首先恢复下降,下降后最先低于制造商成本,然后低于供应商成本;紧接其后成本开始下降的为制造商,制造商成本缓慢恢复,要晚于销售商;最后,由于牛鞭效应,导致供应商受突发事件影响后恢复缓慢,成本变化较慢,可见,突发事件在供应链中的扩散具有一定的时滞性。

图4.21 供应商成本变化情况

图4.22 制造商成本变化情况

图4.23 销售商成本变化情况

图4.21-图4.23表明,突发事件后不仅销售商成本增加,而且制造商和供应商的成本都有明显的增加,成本的变化说明,供应链突发事件不仅对销售商有影响,而且会扩散影响整个供应链成员。

③供应链利润变化情况

突发事件前供应链各成员利润变化情况如图4.24所示:

图4.24 突发事件前利润变化情况

供应商受市场影响反应滞后,因此对市场变化不敏感,利润曲线较为平缓,销售商紧跟市场变化,因此其利润对市场变化较快,曲线较供应商利润曲线陡峭,制造商居中。

突发事件后供应链各成员利润变化情况如图4.25所示:

图4.25 突发事件后利润变化情况

突发事件后,由于市场需求量突然下降,导致销售商销售停滞,产品积压,库存增大,利润减少,因此销售商利润起先下降较快,然而,随着市场需求的恢复,销售转为正常,销售商库存减少,利润开始出现上升趋势。

突发事件的影响扩散到制造商和供应商需要一定的时间,因此,制造商利润下降较销售商晚。供应商利润变化情况受延迟影响更为严重,当突发事件发生一段时间后,由于供应商库存的增长延迟,且依然保有一定的销售量,因此,供应商利润在一定时间内还保持增长趋势,直到突发事件影响扩散到供应商,使其库存增大,销售停滞,其利润才出现下降,其下降时间要明显晚于制造商和销售商利润下降时间。

由于销售商对市场反应较快,因此,利润上升也较快。需求恢复的影响扩散到制造商和供应商需要一定时间,因此,制造商与供应商利润恢复较慢,与制造商相比,供应商利润恢复更为缓慢,在销售商与制造商利润增加一段时间后,供应商利润才开始由降转升,恢复增长,说明供应链突发事件影响的扩散具有很强的时滞性。

供应商、制造商和销售商各自利润的变化情况如下:突发事件后供应商利润从约30周开始下降直至82周以后恢复上升,下降持续时间约52周。突发事件后制造商利润从20周开始下降,到65周恢复上升,下降持续时间约45周。突发事件后,销售商利润从15周开始下降57周开始恢复上升,下降持续时间约42周。

供应链突发事件导致供应链各级成员利润恢复时间各不相同,说明突发事件的影响作用扩散后对扩散后端的供应链成员影响时间较长,如果供应链后端成员在突发事件后,没有认识到突发事件的扩散作用,仅坐以待毙,希望通过销售商以其自身单独的力量应对突发事件,等待供应链恢复正常运作所需要的时间将增加,而且其自身恢复的时间将会更加漫长。这也说明供应链成员之间缺乏协同意识,没有采取积极的应对措施配合整个供应链恢复正常状态,其自身受到的损失将会比前端成员受到的损失还要严重。

突发事件的扩散作用通过供应链各成员利润的变化情况体现出来,如图4.26-图4.28所示:

图4.26 供应商利润变化情况

图4.27 制造商利润变化情况

图4.28 销售商利润变化情况

突发事件后,不仅销售商利润下降,而且制造商和供应商的利润都有明显的下降,利润的变化说明,供应链突发事件不仅对销售商有影响,而且会扩散影响整个供应链成员。

2.应急措施下突发事件扩散行为分析

(1)模型描述

对市场需求的变量值进行调整,模拟当市场需求发生突发事件后,对比无应急措施与及时采取应急措施的不同条件下,突发事件的影响在供应链成员间的扩散情况如何变化,通过供应链各级成员的库存、成本和利润的变化情况模拟应急措施下供应链突发事件的扩散情况的具体表现。

模型调整:

市场需求受突发事件影响,在第5周下降为0,在不采取应急措施的情况下,40周后供应链自然恢复正常水平,如果及时采取应急措施8周后恢复正常水平。

仿真图形中的变量解释:

1表示突发事件前供应链变化情况

2表示突发事件后无应急措施时供应链变化情况

3表示突发事件后有应急措施时供应链变化情况

(2)模拟仿真

①应急措施前后库存变化对比

无应急措施下库存变化情况如图4.29所示:

图4.29 无应急措施的库存变化情况

市场需求受突发事件影响后,在无应急措施的情况下,40周后供应链自然恢复正常水平的库存变化情况与30周后自然恢复的库存变化情况基本相同,都表明突发事件在供应链上的扩散具有时滞性,制造商受到影响的时间较晚,且扩散作用对供应链后端成员的影响时间会更长。

有应急措施库存变化情况:

突发事件后,如果及时采取有效的应对措施,能够使供应链库存较快下降,在最短的时间内恢复到正常水平,如图4.30所示:

图4.30 应急措施下库存的变化情况

供应链成员在遭遇突发事件后,无应急措施与及时采取应急措施的情况下库存变化情况如图4.31-图4.33所示:

图4.31 应急措施下供应商库存变化情况

图4.32 应急措施下制造商库存变化情况

图4.33 应急措施下销售商库存变化情况

应急后,销售商库存从占整个供应链较高水平迅速下降,说明采取的应急措施效果明显,能及时降低供应链中受突发事件影响最严重的成员高涨的库存量。制造商紧随其后,库存量迅速下降,供应商库存也很快恢复到正常水平,表明对突发事件采取的有效应对措施所产生的积极效果沿供应链向上游扩散,作用其他成员,使其都能尽快恢复正常运作。

采取应急措施后,销售商库存首先下降,制造商库存持续一段时间后开始下降,供应商库存经过较长时间后也逐渐下降。说明应急措施的作用效果在供应链中扩散存在一定的时滞性。与此同时,销售商由最大库存量迅速下降到正常水平,而受到延迟等作用的影响,应急措施作用效果扩散至供应商时,供应链库存从原来最低水平缓慢下降,说明应急作用效果经供应链扩散后有减弱趋势。

由此可见,突发事件应急措施作用效果的扩散也存在明显的时滞性,同时伴随着作用程度的衰减性。

②应急措施前后成本变化对比

采取应急措施前后供应链成员的成本变化情况如图4.34-图4.36所示:

图4.34 应急措施下供应商成本变化情况

图4.35 应急措施下制造商成本变化情况

图4.36 应急措施下销售商成本变化情况

③应急措施前后利润变化对比

采取应急措施前后供应链成员利润的变化情况如图4.37-图4.39所示:

图4.37 应急措施下供应商利润变化情况

图4.38 应急措施下制造商利润变化情况

图4.39 应急措施下销售商利润变化情况

采取应急措施后供应链成员的成本、利润都恢复较快,证明了供应链突发事件后,如果能及时采取有效应急措施,对供应链各成员都有积极的影响,使供应链能尽快恢复正常水平。因此,积极有效的应急措施是应对供应链突发事件的至关重要的环节。

此外,缩短应急时间能有效降低由突发事件造成的供应链高成本,并迅速恢复供应链利润水平,由此可见,当突发事件发生后应对的时间性尤为重要,越早提出应对方案,供应链将会越早恢复常态。

由图4.34-图4.39可见,及时采取积极有效的应对措施,能使供应链成员库存与利润水平尽快恢复到供应链正常运作下的水平状态。应急措施对供应链的成本和利润变动都有明显的扩散作用,作用效果沿供应链向各级成员逐一扩散,产生积极影响。

4.4.2.2供应链突发事件扩散强度分析

1.模型描述

为了测度突发事件在供应链中的扩散强度,对突发事件前后各级库存波动强度进行比较。假设供应链遭遇需求急速大量增加的突发事件时,模拟突发事件沿供应链向上游扩散的强度变化,寻求供应链突发事件扩散强度的特性。

信息延迟对供应链有极大的影响力,突发事件下信息延迟的扩大是否对突发事件在供应链中的扩散强度发生改变,通过模型扩大信息延迟的时间,模拟信息延迟对供应链突发事件扩散强度的影响。

模型调整:

从第5周开始,需求阶跃增加1000单位。

仿真图形中的变量解释:

1表示突发事件前供应链变化情况

2表示突发事件后供应链变化情况

3表示信息延迟条件下突发事件后供应链变化情况

2.模型仿真

(1)突发事件在供应链中的扩散强度

从销售商库存变化情况到供应商库存变化情况,反映出受突发事件影响库存波动向上逐级扩大,说明突发事件对供应链的扩散强度随牛鞭效应逐级增大。

图4.40 供应商库存变化情况

图4.41 制造商库存变化情况

图4.42 销售商库存变化情况

由于市场需求量突增,导致供应链各级成员库存量出现大幅度振荡的现象,销售商库存变化幅度较小并很快恢复常态,通过扩散作用,使突发事件的影响逐渐扩大,制造商库存变化情况较突发事件前出现明显的波动,且恢复时间较慢,而供应商库存变化幅度更大,且库存恢复过程更为缓慢。

说明供应链突发事件的扩散作用不仅能使突发事件所产生的影响沿供应链传播,而且突发事件的扩散作用可分为衰减扩散和强化扩散,衰减扩散使突发事件的影响沿供应链会逐级减弱,而强化扩散则会使突发事件的影响沿供应链逐级放大,因此,供应链突发事件的扩散形式呈现出多样化趋势,这将会使供应链突发事件应急工作难度加大。

图4.43 突发事件前供应链库存变化情况

图4.44 突发事件后供应链库存变化情况

突发事件前由于供应链本身存在的牛鞭效应,导致供应商库存大于制造商库存,制造商库存又大于销售商库存,但是各级库存围绕目标库存波动,波动幅度不大,供应链上游库存量较下游库存量变化差距较小。

突发事件后供应链库存出现逐级放大的现象,供应商库存量变化明显大于制造商库存变化,而制造商库存变化又大于销售商库存变化,与突发事件前相比,供应链各级成员库存变化幅度较大,各级成员库存差距明显加大,说明突发事件沿供应链扩散强度也会出现逐级扩大现象。

对于突发事件造成的不利影响,不仅对受其直接影响的供应链成员产生较强作用,而且也会通过供应链将影响扩散到其他成员,并造成更大的危害。因此,对供应链突发事件的预防与应急不仅仅要求最易遭受突发事件的供应链成员应有所准备,而且供应链其他成员都应随时做好充分的准备,制定有详细完备的应急预案,能及时了解供应链其他成员的信息状况,以备及时采取对自身及整个供应链都有利的措施及时应对突发事件,使突发事件对自己及供应链造成的损失降到最低,而不是坐以待毙,等待其他成员采取措施。

(2)信息延迟对突发事件扩散强度的影响

信息延迟扩大后,对于相同的突发事件影响在供应链库存中的扩散变化情况如图4.45所示:

图4.45 信息延迟扩大后供应链库存变化情况

信息延迟扩大后,供应链库存的波动更为剧烈,从各级成员库存的变化情况更能体现出信息延迟使扩散强度加大,如图4.46-图4.48所示:

图4.46 供应商库存变化情况

加入信息延迟的仿真实验,模拟现实中供应链由于设计繁杂、冗余环节过多,导致重要信息在供应链各级间流动时间延长,供应链各级成员对信息处理缓慢,在此情况下发生突发事件将会导致供应链各级成员库存量波动进一步放大,且通过扩散作用,使突发事件的影响从销售商到制造商再到供应商,每一级库存波动的幅度增加的更为明显,比较少信息延迟情况下供应链突发事件扩散强调更大。

图4.47 制造商库存变化情况

图4.48 销售商库存变化情况

信息共享对于供应链的稳定具有明显的作用,只要供应链实现合理的流程设置,减少冗余环节,使供应链各级成员真正实现信息共享,才能准确认识突发事件的危害程度,并根据各成员受突发事件影响程度不同而制定出合理、有效的应急措施,及时缓解突发事件对供应链的影响,将其不利后果降低到最小程度,使供应链能尽快恢复正常运作。

4.4.2.3供应链突发事件扩散时间分析

1.模型描述

通过对突发事件前后供应链各级成员库存变动情况的比较来描述突发事件的影响在供应链中扩散的持续时间的变化情况。假设供应链遭遇需求急速大量增加的突发事件时,模拟突发事件的影响对供应链扩散的持续时间变化,寻求供应链突发事件扩散时间的特性。

通过模型模拟突发事件下信息延迟的扩大是否对突发事件在供应链中的扩散作用的时间长度发生改变,通过模型扩大信息延迟,模拟信息延迟对供应链突发事件扩散时间长度的影响。

模型调整:

突发事件使市场需求在第5周时突然增加1000单位,持续5周时间后,市场需求恢复原有水平。

仿真图形中的变量解释:

1表示突发事件前供应链变化情况

2表示突发事件后供应链变化情况

3表示信息延迟条件下突发事件后供应链变化情况

2.模型仿真

(1)突发事件在供应链中的扩散时间

突发事件的扩散时间在供应链各成员间的变化情况如图4.49-图4.51所示:

图4.49 供应商库存变化情况

图4.50 制造商库存变化情况

图4.51 销售商库存变化情况

市场需求在第5周时突然增加1000单位,持续5周后恢复正常水平,市场的突发波动使销售商库存突增后下降,突发事件对库存的影响时间持续约20周;突发事件对制造商库存影响持续时间约30周;突发事件对供应商库存影响时间持续约45周,由此可见,突发事件造成的影响经过供应链扩散后,影响时间逐级增加,且增加幅度随着突发事件向上游扩散,影响时间越来越长,制造商受突发事件影响的时间比销售商多10周,而供应商受突发事件影响的时间要比制造商多15周,可见,扩散时间不是等幅增加,而是递增增长。

(2)信息延迟对突发事件扩散时间的影响

信息延迟的扩大导致突发事件对供应链库存的影响程度加大,如图4.52-图4.56所示:

图4.52 供应商库存变化情况

图4.53 制造商库存变化情况

图4.54 销售商库存变化情况

由于信息延迟的扩大,突发事件的影响使销售商、制造商和供应商的库存量的都有所增加,而且库存变化的持续时间也都有所延长。

在信息延迟扩大的情况下,销售商受突发事件影响库存变动持续时间约21周,比信息延迟较小的情况多1周时间;制造商库存变动持续时间约33周,比信息延迟较小的情况多3周时间;供应商库存变动持续时间约50周,比信息延迟较小的情况多5周时间。由此可见突发事件扩散时间会随信息延迟的扩大而增长,扩散时间的延长幅度呈现逐级递增增加,销售商库存变化持续时间只比原先增加1周,而向上游扩散后,供应商库存变化持续时间比原先增加5周,增长幅度是销售商的5倍。

信息延迟对突发事件扩散能起到扩大影响强度、增加影响时间的作用,因此,供应链各级应尽可能减少信息延迟,使供应链中传递的信息及时、准确。真实、可靠的信息对供应链缓解突发事件的影响将会起到积极的促进作用,减小供应链波动,使其迅速恢复正常运行状态。

图4.55 突发事件后供应链库存变化情况

图4.56 信息延迟扩大后供应链库存变化情况

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