基于蒙特卡羅仿真技術(shù)的隨機(jī)型庫(kù)存決策方法

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1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)2006年2月第29卷第2期重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)JournalofChongqingUniversity(NaturoJ．ScienceEdition)Feb．2006V01．29No．2文章編號(hào)：1000—582X(2006)02—0140—04基于蒙特卡羅仿真技術(shù)的隨機(jī)型庫(kù)存決策方法’劉昌貴，但斌(重慶大學(xué)經(jīng)濟(jì)與工商管理學(xué)院，重慶400030)摘要：應(yīng)用蒙特卡羅技術(shù)對(duì)隨機(jī)型庫(kù)存系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)值仿真，并在對(duì)有關(guān)敏感性參數(shù)研究的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)決策，取得了最優(yōu)解．研究結(jié)果表明，這一決策方法切實(shí)可行．一個(gè)實(shí)例庫(kù)存系

2、統(tǒng)的仿真數(shù)據(jù)證實(shí)了兩個(gè)重要結(jié)論，一是最優(yōu)的庫(kù)存策略允許庫(kù)存方在支付一定缺貨損失費(fèi)的情況下采取有限制的缺貨政策；二是它體現(xiàn)了“零庫(kù)存”和J兀1準(zhǔn)時(shí)制的策略思想．關(guān)鍵詞：庫(kù)存控制；仿真技術(shù)；數(shù)值模擬；決策中圖分類號(hào)：F251文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A蒙特卡羅法是一種統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方法，它通過產(chǎn)生一組概率過程來模擬原問題．其基本原理是：在所研究的系統(tǒng)中，采取某種特定的方法產(chǎn)生一系列隨機(jī)數(shù)和隨機(jī)變量，或者一些隨機(jī)事件，然后對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和處理，從而得到原問題的解．目前，在物流系統(tǒng)決策中應(yīng)用較多的仍然是經(jīng)典的運(yùn)籌學(xué)技術(shù)，如線性規(guī)劃技術(shù)、動(dòng)態(tài)規(guī)劃技術(shù)

3、、非線性規(guī)戈《理論、圖論及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等．近幾年，一些新的方法正逐步被引入到物流系統(tǒng)的控制與決策過程。?！埃鴳?yīng)用仿真或數(shù)值模擬技術(shù)進(jìn)行物流系統(tǒng)決策還并不多見．對(duì)于一個(gè)具有不確定性的系統(tǒng)，基于仿真或數(shù)值模擬的決策方法將有著十分重要的意義．在庫(kù)存管理中，蒙特卡羅仿真技術(shù)被用來解決訂貨、排隊(duì)及服務(wù)水平控制、風(fēng)險(xiǎn)型決策等問題，并且可以方便地模擬需求和訂貨不確定時(shí)發(fā)生的缺貨現(xiàn)象．1隨機(jī)型庫(kù)存模型的建立在一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)中，如果它的輸人輸出不能確定，而是表現(xiàn)為某種隨機(jī)性，則稱之為隨機(jī)型存儲(chǔ)系統(tǒng)，為它而建立的數(shù)學(xué)或物理的模型就是隨機(jī)型庫(kù)存模型．

4、隨機(jī)型存儲(chǔ)系統(tǒng)通常表現(xiàn)為兩方面的隨機(jī)性：一是輸出隨機(jī)，即需求量或銷售量可變，非均勻出庫(kù)；二是輸入隨機(jī)，即訂貨不能按時(shí)送達(dá)，或生產(chǎn)處于非正常狀態(tài)，常發(fā)生隨機(jī)性的延遲拖后．因此，缺貨現(xiàn)象可能發(fā)生．為了保證庫(kù)存量基本按規(guī)定日期得到補(bǔ)充和消除或減少缺貨現(xiàn)象的發(fā)生，隨機(jī)型庫(kù)存模型必須考慮缺貨現(xiàn)象，考慮訂貨點(diǎn)的提前和確定安全庫(kù)存量的問題．在一個(gè)隨機(jī)型存儲(chǔ)系統(tǒng)中，總的存儲(chǔ)費(fèi)用Z包括3個(gè)部分，即訂貨費(fèi)C，、保管費(fèi)c2和缺貨損失費(fèi)C，，它的運(yùn)行目標(biāo)是使得總的存儲(chǔ)費(fèi)用最低，即minZ=Cj+c2+c3．(I)I．1訂貨費(fèi)訂貨費(fèi)c。只與訂貨批次有

5、關(guān)，而與每次訂貨的具體數(shù)量無關(guān)．但是，通常情況下，訂貨批量增加則訂貨次數(shù)減少，總的訂貨費(fèi)用可節(jié)約．一個(gè)訂貨周期訂一次貨，但一個(gè)記賬間隔期內(nèi)未必訂貨．所以，n個(gè)記賬間隔期R構(gòu)成的時(shí)期內(nèi)的總訂貨費(fèi)用是c，=Me，．其中，時(shí)是總的訂貨次數(shù)，c．是單次訂貨的費(fèi)用，1．2保管費(fèi)保管費(fèi)c：是保管費(fèi)率c：、平均庫(kù)存量Q和平均存儲(chǔ)時(shí)間r的函數(shù)．如果只計(jì)算一個(gè)存儲(chǔ)周期或記賬問隔期的費(fèi)用，則Q是該周期的平均庫(kù)存量，r就是訂貨周期丁或記賬間隔期R，有c2=t22QT，(2)或C2=C2QR，(3)c2是單個(gè)訂貨周期或記賬間隔期的存儲(chǔ)費(fèi)用．·收稿日

6、期：2005—09—13基金璜且：中國(guó)博±后辯學(xué)基金資助項(xiàng)目(2004035526)作者簡(jiǎn)介：劉昌貴(1969一)，四川遂寧人，重慶大學(xué)博士后，主要從事物流與供應(yīng)鏈管理、營(yíng)銷渠道管理與控制等研究工作萬(wàn)方數(shù)據(jù)第29卷第2期劉昌貴，等：基于蒙特卡羅仿真技術(shù)的隨機(jī)型庫(kù)存決策方法141有時(shí)，保管費(fèi)率直接表達(dá)為單位貨物在單個(gè)訂貨周期或記賬間隔期的費(fèi)用，則單個(gè)訂貨周期的存儲(chǔ)費(fèi)用為：c2=c：q，，(4)q。是訂貨周期或記賬間隔期表的庫(kù)存量”1．1．3缺貨損失費(fèi)通常情況下，人們認(rèn)為缺貨會(huì)喪失信譽(yù)、失去客戶，其損失將是巨大和無法彌補(bǔ)的．所以

7、，許多存儲(chǔ)模型都不允許缺貨發(fā)生．然而，缺貨現(xiàn)象在現(xiàn)實(shí)中卻不可避免．基于以下原因，筆者認(rèn)為缺貨策略仍是可以采取的．1)如果要完全避免缺貨，必須保有相當(dāng)大的庫(kù)存量，這意味著將會(huì)發(fā)生可觀的存儲(chǔ)費(fèi)用；2)安全備貨通常不可動(dòng)用，為確保不缺貨而保有的較大安全庫(kù)存量一方面可導(dǎo)致較高的存儲(chǔ)費(fèi)用，另一方面因?yàn)橐_保貨物不過期變質(zhì)，保持貨物“新鮮”，必須進(jìn)行定期置換，這必然增加搬運(yùn)、裝卸等費(fèi)用；3)在滿足一定服務(wù)水平的條件下，或在一定的信譽(yù)、信用及合同條款保證的前提下，庫(kù)存方會(huì)與客戶達(dá)成共識(shí)，即便缺貨發(fā)生，仍不致于喪失客戶或者損失無法彌補(bǔ)；4)

8、在較高的服務(wù)水平及良好的信譽(yù)、信用和恰當(dāng)?shù)呐_(tái)同條款的保障下，缺貨可以通過支付一定的缺貨損失費(fèi)和延期交貨進(jìn)行彌補(bǔ)；5)庫(kù)存方在“雙贏或多贏”的戰(zhàn)略前提下，服從自身效益最大化原則，可以考慮有限制的缺貨策略．因此，在筆者的模型中假設(shè)在一定的服務(wù)水平下允許缺貨，并規(guī)定根據(jù)一定的缺貨損失費(fèi)率c3計(jì)算