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武汉理工大学毕业论文

面对供应与运输中断的含多供应商的三级供应链系统仿真模型

摘 要

希山航、鲁尔·萨克、达丽莎莎

本文提出了一种具有多个供应商出现意外中断的三阶段供应链体系模拟研究，考虑了两种类型的中断，即供应和运输中断。本研究的目的是检查中断对系统总回收成本和其他绩效指标的影响。通过组合不同的中断类型和位置来预定义各种中断情景。总体而言，由于销售数量的损失较大，受损批次的交通运输中断对整个供应链的影响比供应中断更具破坏性。此外，订单数量和恢复期与总回收成本呈正相关。仿真和优化的综合优势使人们更加了解随机中断事件对整个系统行为的影响。

关键词：模拟，供应链，多个供应商，中断和恢复。

第1章 介绍

近年来，对供应链风险管理重要性的认识有所增加。 对于业务连续性，企业必须了解并了解其供应链（SC）中每个合作伙伴的不同风险特性。 在关于供应链破坏的文献中，有一些作品探索了在单一和两阶段供应链结构中优化库存补货决策的任务，在破坏之后（Chen 等，2012; Schmitt等， 2010b; Snyder，2008; Tomlin，2006）。 这些研究单独集中在单一类型的破坏。 然而，当今供应链的设计本质上更加复杂，包括每个阶段有多个实体的多个阶段。 此外，实际上，供应链节点通常会遇到各种破坏类型（Snyder等，2006），其影响通常通过供应链结构的其他节点级联（Wu 等，2007）。

尽管理解SC中每个节点的属性的重要性，但是缺乏用于系统分析和决策支持的定量模型。另外，有人强调，在风险的讨论中，最重要的一个层面就是风险的影响（Tang and Musa，2011）。

这项研究解决了这个差距，我们调查了具有随机中断事件的多个供应商的半整合三阶段供应链系统的恢复特性。本文是Hishamuddin等人的作品中两阶段模型研究的延伸。（2013b，2014）。本研究的目的是通过使用系统的仿真建模技术来研究随机中断随时间的影响。仿真已被证明是动态系统分析的有用工具。这种技术在文献中被用作评估复杂供应链中断的影响的常用工具（Deleris and Erhun，2005; Schmitt and Singh，2009; Snyder and Shen，2006; Schmitt et al，2010a; Li and Chen，2010; Wilson，2007; Keskin等，2010）。

第2章 问题介绍

考虑到有三家供应商的制造商，每家供应商根据生产系统的类型向制造商提供不同的零件或原材料。制造商可以是将零件组装成成品的组装制造商，也可以是通过其制造工艺将原材料转化为最终产品的纯制造商。为了避免混淆，本文中将始终使用术语“零件”。成品运送到零售商，零售商只有库存，没有生产。每个供应商都有与制造商协调的采购系统。根据这一政策，供应商与制造商建立长期合作伙伴关系，双方共享需求信息。同时，供应商之间可能共享信息，也可能不会共享信息，也就是说，供应商之间存在着不协调的系统。

供应商和制造商受到两种可能的破坏：（i）供应中断和（ii）运输中断。供应中断可能发生在任何情况供应节点，而运输中断可能发生在系统中两个节点之间的任何转换。表1描述了系统的具体中断类型，可能会经历和指定的位置中断。在供应商供应或交通运输中断之后，制造商和零售商将经历直接后果的相同幅度（Td）的供应中断。虽然在现实生活中，由于“涟漪效应”，幅度可能会更大，我们选择不考虑这个特征，以方便计算。制造商的装配线将由于供应商中断供应商的零件短缺而中断。由于供应商之间没有信息共享，尽管事实上供应商之一被中断，但不受干扰的供应商仍将向制造商提供现有批次。这将导致来自制造商现场的不间断供应商的零件库存积累。因此，制造商将需要额外支付额外的库存。只有当中断得到解决时，制造商才能继续正常运行。在中断的情况下，将要求未经中断的供应商将下一批零件运送到制造商，直到制造商的零件库存为零为止。这符合系统采用的零库存排序策略。

表1 不同的破坏类型

回收的相关成本，即总成本（TC）包括机器设置成本，库存持有成本，迟发恢复的罚款成本和由于库存出货而导致的短缺成本。供应和运输中断问题的数学表示可以在Hishamuddin（2013a）的工作中找到。为了便于理解，使用的一些符号如下：

第3章 仿真模型

在本节中，我们基于第2节中描述的模型，模拟供应链系统的中断。该模拟研究的目的是检查三阶段供应链系统中断的影响。目的是模仿一个正在经历随机中断事件的现实世界的供应链系统，以便研究其对系统的总回收成本和其他绩效指标的影响，例如总订单数量，销售数量损失和系统恢复期限。

在模拟中，时间轴和随机破坏发生器被并入到模型中。根据表1中的各种破坏类型产生供应和运输中断的随机中断事件，其中每种类型的中断具有相同的概率。发生（80％）。假设中断的到达间隔是随机变量，其随机平均值为Poisson分布。中断发生的持续时间是0到T之间的随机数。输出决策变量是X_SDi，S_Mi，n₁，z₁，X_Mi，S_Ri，n₂，z₂。将系统的总回收成本TC作为模拟实验的性能指标。

表格2 输入变量