小型批发企业的多产品库存系统建模与仿真方法

王美音，范文慧

（清华大学自动化系，北京 100084）

0 引言

每家企业都能追求最低成本或最大利润的目标。库存控制属于一个成本控制方法之一，而主要的成本来自于库存持有成本与订购成本，其中持有成本是占用流动资金最大部分的[1]，则减少了持有成本助于减少综合成本与增大利润。 库存控制方法有很多，本章包括，ABC重要性管理方法，订货点与订货量方法的订货策略[2]。在运营管理方面，不仅降低成本两而又保持服务良好两个主要目标。李秉祥与许丽研究了成本控制方面，而观点在供应量成本控制方面，不止考虑企业内部持有成本与订货成本降低的问题[3]。本文对多产品需求与订购系统的研究，使用离散事件仿真的方法，选择了Anylogic软件[4]。很多文献提出使用仿真面对离散性与随机性，是非常有效的方法[5-9]。其中库存系统的仿真特点是在库存系统的事件或活动的变化时，经常出现离散性与随机性。则在建模仿真时还要注意时间表与仿真时钟的步进式推进，每个事件开始与结束，整个仿真的进程互相关联的逻辑。还要注意系统里的事件之间的关系，在不同的库存系统仿真，每个事件的定义里面的内容各有各的条件与约束，库存仿真的事件都包括： 需求事件，订货事件，到货事件。最后，费用计算也是库存系想·统必不可少的部分，因为作为关键绩效指标，尤其也经常有服务水平的计算[10]。对于应用离散系统仿真技术，可以考虑对库存系统全局或系统里特别关系的局部进行分析，进一步进行优化系统里的关键变量，从基础的库存问题然后扩大，增加实际情况的约束与条件例如：各种库存系统规划、库存成本分析、库存控制政策分析等[11,12]。

XXX公司成立于1992年，是一家典型的泰国小型企业批发商，营业范围主要是向泰国国内的零售商销售。公司一直遭遇又是库存积压又是库存短缺的问题，主要的原因是客户的需求是不确定性的。通过使用订货点与订货量的方法，会帮助企业减少持有成本，同时也增加服务水平的问题。本文是多类多产品，不是每个产品都考虑，但都选择10个作为企业最大的贡献的产品。本文主要的目的除了控制库存持有成本与服务水平，还在必须在流动资金的范围内注意使用。

表1 排序最高年销售额的二品牌五个产品的排序Tab.1 The sequence of the highest total sale products of each five products of two brands in a year

1 多产品库存系统仿真模型

本文采用离散事件仿真方法对具有不确定性的需求与前置期的小型批发企业的多产品库存管理问题进行建模，模型的参数、变量与事件如表2与表3所示。

表2 模型参数Tab.2 Parameters of the model

表3 模型变量Tab.3 Variables of the model

表4 模型事件Tab.4 Events of the model

本文采用Anylogic软件对具有不确定性的需求与前置期的小型批发企业的多产品库存管理问题进行仿真建模，模型如图1所示。

2 计算机仿真的结果与分析

通过运行了仿真，还使用比较运行试验的功能，此运行了100次，运行一次等于1年。然后将10个产品运行100次的库存持有成本与库存服务水平惊醒比较。通过分析6种情况或订货策略的实验结果，一般情况下，设置T为7就已经可以保持库存服务水平超过了企业的标准，每种产品都超过95%以上，而订货的时间缩短了，服务水平与成本的效果就更好。对于c的选择，设置c为r或说没允许订货点，虽然持有成本减少，而服务水平明显比其他的策略低，所以在第一类考虑，第二类就不再考虑这策略了。s + Qj/2的结果，有服务水平高的优势，而同时库存持有成本也随着加高；而其实设c为Qj已经足够了。

图1 基于Anylogic的小型批发企业的多产品库存管理问题仿真模型Fig.1 Simulation and modeling of multi-product inventory management problems in small-size wholesaler by using anylogic

表5 服务水平运行结果Tab.5 The running results of service level

3 结论

多产品订购更接近真实情况，从需求出发，需求一到达，就按需求量减少库存水平。当库存量降到规定的库存水平，就立刻发出订单。本文的结果验证了订购策略的适用性，有助于企业的运营效率提高。在采购的过程中，除了计算订货点与订货量，还有公司自己无法控制需要注意的外因，如：前置期、供应商规定的最少订货量、供应商停止销售等等。本文假设为供应商能力强大，每次可以及时提供，可以研究等复杂、更有限制性，如：迅速快变质产品、稀罕产品等。

本文考虑了多类多产品的库存控制这一个具有挑战性的问题，因为系统参数具有复杂性、不确定性的问题，尤其是需求参数随机波动大。采用离散事件系统计算机建模与仿真方法来分析整个的库存系统，通过具体案例仿真建模与分析，为的企业参考决定订货或其他相关的策略，实现成本减少与服务良好的提供了可行的方法。

表6 持有成本运行结果Tab.6 The running results of holding costs

图2 小型批发企业的多产品库存管理仿真运行结果图Fig.2 The figure of the result of running the simulation of multi-product inventory management in small-size wholesaler

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