云南外事外語職業(yè)學(xué)院經(jīng)濟管理學(xué)院 劉麗 劉凱 徐宴麗

物流商論 Logistics

基于排隊論模型的裝配型供應(yīng)鏈績效分析

云南外事外語職業(yè)學(xué)院經(jīng)濟管理學(xué)院 劉麗 劉凱 徐宴麗

摘要：汽車制造業(yè)的物流網(wǎng)絡(luò)，由不同的主體構(gòu)成一個動態(tài)的物流網(wǎng)絡(luò)，各個節(jié)點靠物流信息系統(tǒng)所連接。上下游供應(yīng)商為汽車制造企業(yè)提供所需的零部件，但可能因為某個節(jié)點的意外中斷而導(dǎo)致整條供應(yīng)鏈的失效。在裝配型供應(yīng)鏈中，不確定性因素和安全隱患將導(dǎo)致供應(yīng)鏈的失效或癱瘓，提高供應(yīng)鏈的健壯性至關(guān)重要。本文旨在將裝配型供應(yīng)鏈轉(zhuǎn)化成近似等價的串行供應(yīng)鏈，應(yīng)用排隊論方法對裝配型供應(yīng)鏈進行績效分析，幫助供應(yīng)商進行選擇決策。

關(guān)鍵詞：裝配型供應(yīng)鏈 Bernoulli排隊論 績效分析

1　引言

汽車工業(yè)從零部件供應(yīng)、零件加工、整車裝配到汽車分銷，形成一條龐大復(fù)雜的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。對于汽車業(yè)這一類高價值、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、但又具有生產(chǎn)性、消費性的產(chǎn)品，由于客戶需求的多樣性和隨機性，從而對生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性、準確性要求苛刻。對于追求經(jīng)濟效益的企業(yè)來說，如何改善供應(yīng)鏈的不確定性和提高其健壯性是當前務(wù)必解決的重要問題。

對于裝配型供應(yīng)鏈，學(xué)者主要研究的是如何解決供應(yīng)鏈低效的問題，如朱宇清、胡大偉基于CPFR汽車裝配型企業(yè)供應(yīng)鏈管理模式研究；陳靖、陳懷莉、倪炎榕基于柔性組合策略的訂單配置模型；李雙艷裝配型制造企業(yè)庫存協(xié)同優(yōu)化理論與方法研究；桂華明、馬士華、關(guān)旭、張林蘭基于supply_hub的兩個供應(yīng)商單制造商批量協(xié)調(diào)問題研究。

對于Bernoulli的研究，許多學(xué)者運用Bernoulli排隊論解決設(shè)施選址問題，將客戶分為高優(yōu)先級和低優(yōu)先級，用Bernoulli解決客戶的排隊和服務(wù)過程，給客戶總數(shù)設(shè)定閥值，在閥值范圍內(nèi)優(yōu)先服務(wù)高優(yōu)先級客戶。

本文的創(chuàng)新點在于運用基于Bernoulli服務(wù)器的排隊論模型對汽車業(yè)裝配型供應(yīng)鏈銷售丟失情形下的子系統(tǒng)的績效分析，定量地研究了供應(yīng)鏈健壯性，通過得出的穩(wěn)態(tài)概率可以進一步研究供應(yīng)鏈上下游供應(yīng)商的不確定性對供應(yīng)鏈穩(wěn)定的影響。

2　理論基礎(chǔ)

供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中的每個階段包括兩個部分——具有一定產(chǎn)能的服務(wù)器和本階段成品庫存的緩沖區(qū)。服務(wù)器分為兩種狀態(tài)：正常和中斷。正常狀態(tài)時，服務(wù)器保持其產(chǎn)能；而中斷狀態(tài)時，服務(wù)器暫時失去其產(chǎn)能。所有階段都采用基本存量策略作為庫存策略，因此只要某階段的庫存水平低于基本存量水平，該階段就會向其上游階段下達訂單。

2.1涉及的符號

2.1.1Bernoulli排隊論供應(yīng)鏈模型

2.1.2相關(guān)定理

定理2，式(2)中的函數(shù)：

實驗試劑及藥品：新鮮牛血、檸檬酸鈉、甲苯、生理鹽水、20 nmol/L磷酸緩沖液、Sephadex G-75凝膠、考馬斯亮藍R250染液、脫色液、1M Tris-HCL PH6.8緩沖液、1.5M Tris-HCL PH8.8緩沖液、30%Acr-Bis（29∶1）、10%SDS、10%過硫酸銨、TEMED、蛋白質(zhì)Marker、蛋白質(zhì)電泳上樣緩沖液、5×蛋白質(zhì)電泳緩沖液。

2.1.3過程詳解

把裝配系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為近似的串行供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，每個串行供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)由一個裝配子系統(tǒng)和部件子系統(tǒng)組成，除了服務(wù)器{0,1}的參數(shù)外，其他所有服務(wù)器的參數(shù)和原裝配系統(tǒng)中的參數(shù)保持一致。

服務(wù)器{0,1}的參數(shù)可表示為

2.2主要公式

部件串行系統(tǒng)1的聚合公式：

特殊值和極值如下：

系統(tǒng)的生產(chǎn)能力。

2.2.1從顧客的角度出發(fā)

TH=P{顧客訂單在單位時長期初到達}P{緩沖區(qū)非

2.2.2從供應(yīng)商的角度出發(fā)

TH=P{server 1 on}(1-P{緩沖區(qū)滿}P{server 2

2.3迭代聚合算法的過程

(2)通過聚合公式(5)求解部件串行系統(tǒng)1，通過式(6)計算緩沖區(qū){1}為空的概率。

(3)通過公式(3)的后兩個等式和式(7)定義部件串行系統(tǒng)2中的所有參數(shù)，通過式(8)求解部件串行系統(tǒng)2并計算緩沖區(qū){2，1}為空的概率，如果：

3　數(shù)值驗證

迭代聚合算法的收斂性通過基于一個兩部件系統(tǒng)的大量數(shù)值試驗來說明，假設(shè)所有部件子系統(tǒng)和裝配子系統(tǒng)都只包括兩個階段，每個階段的基本存量水平設(shè)為3，訂單到達率為0.9，以下數(shù)據(jù)是參考某公司內(nèi)部資料得出的。

表1　數(shù)值試驗參數(shù)

由圖1可見算法的收斂速度之快，通常在10步迭代內(nèi)就已收斂。

4　結(jié)語

供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性對于企業(yè)的經(jīng)濟效益是直接聯(lián)系的，供應(yīng)鏈的不確定性對于企業(yè)的生存發(fā)展起著關(guān)鍵作用，如何提高供應(yīng)鏈的健壯性是企業(yè)所需解決的問題。

本文通過將Bernoulli排隊論運用到裝配型兩部件鏈系統(tǒng)中進行了建模，用迭代算法、前向聚合和后向聚合求出穩(wěn)態(tài)概率進行了績效分析，定量研究裝配型供應(yīng)鏈的健壯性分析，通過得出的穩(wěn)態(tài)概率可以進一步研究供應(yīng)鏈上下游供應(yīng)商的不確定性對供應(yīng)鏈穩(wěn)定的影響，從而得出改善某一環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性來大大提高供應(yīng)鏈整個網(wǎng)絡(luò)的健壯性，提高效率降低成本。然而本文未討論多部件鏈銷售丟失情形的情況，也沒有進一步將迭代算法用于不穩(wěn)定環(huán)境下供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計問題的研究。

圖1 概率收斂的說明

參考文獻

[1]朱宇清,胡大偉.基于CPFR汽車裝配型企業(yè)供應(yīng)鏈管理模式研究[J].物流工程與管理,2012(01).

[2]陳靖,陳懷莉,倪炎榕.基于柔性組合策略的訂單配置模型[J].工業(yè)工程與管理,2011(05).

[3]李雙艷.裝配型制造企業(yè)庫存協(xié)同優(yōu)化理論與方法研究[D].中南大學(xué),2012.

[4]桂華明,馬士華,關(guān)旭,張林蘭.基于supply_hub的兩個供應(yīng)商單制造商批量協(xié)調(diào)問題研究[J].管理學(xué)報, 2012(08).

[5]洑建紅.供應(yīng)鏈健壯性評價方法[J].物流技術(shù),2012 (21).

[6]吳書芳.汽車制造業(yè)核心型供應(yīng)鏈風險管理研究[D].江南大學(xué),2012.

中圖分類號：F252.24

文獻標識碼：A

文章編號：2096-0298(2015)09(c)-083-04