方 艳 邓文博

摘要：本文基于系统动力学理论建立了一个包含一个制造商和一个零售商二阶短生命周期产品的供应链模型，并利用系统动力学软件Vensim-PLE对模型进行模拟仿真，阐述短生命周期产品供应链上的主要的变量因素——产品价格变化、制造商生产能力的投资决策对短生命周期产品供应链影响。

关键词：短生命周期产品供应链系统动力学(SD)利润分析

中图分类号：F272.3

文献标识码：A

0引言

科学技术不断进步和客户服务要求的不断升级，产品的更新换代越来越快，短生命周期产品也随之产生。短生命周期产品是指其生命周期短至几个月，最长不超过三年的一类产品。这类产品需求模式的典型特点是：需求迅速增长、成熟和衰退。产品在其整个生命周期内，随着类似产品和竞争对手的进入，产品的价格会随时间呈现出逐渐下降的趋势。系统动力学(SD)作为一种研究系统动态行为的方法，很适合研究极具动态性的短生命周期产品供应链行为，它从另一个角度分析短生命周期产品的动态特性。本文利用SD的定性和定量分析相结合的原理和方法建立一个二阶短生命周期产品供应链模型，基于所建模型，动态分析短生命周期供应链上产品价格和能力决策的变化对整个产品生命周期内供应链总利润的影响。

1模型的建立

1.1模型系统流程图的构建本文中所采用的模型建立在For-rester(1968)提出的供应链的一般模型以及Higuchi和Troutt(2004)所提出的一个关于短生命周期产品实例的供应链模型的基础之上，着重分析产品价格、制造商的生产能力投资策略对整个生命期内供应链总利润的影响。Upper limit：理论上潜在顾客的最大数目：本模型是一个二阶的生产一库存模型，包括一个制造商和一个零售商。在供应链运作过程中，不断检查实际生产能力与预期的需求之间的差距，当生产能力不足日寸，就需要决定是否要进行增加生产能力投资。Martinich JS(1997)认为要建设能力计划的决策支持系统，必须充分权衡市场份额最大化与能力利用最大化之间的关系。常用的能力扩张策略有“引导能力策略(Jeading capacity strategies)”或”追踪能力策略(trailing capacity strategies)”来实现。引导能力策略即过剩的能力使得公司可以适应瞬间的市场振荡，追踪能力策略即能力滞后需求从而使能力可以得到充分的利用。本文用Kr表示能力扩张的投资规模。当Kr>1时，表示为引导性能力扩张策略(Ieading capacity ex-panslon strategy)；Kr<1表示追踪落后的扩张策略(trailing capacityexpansion strategy)；Kr=1表示匹配的扩张策略(matching strate-gy)。图2-1为供应链的系统流程图的主要部分：

1.2成本结构评价供应链绩效的主要指标是供应链运作期内的供应链总利润，如果时间超过一年，最合适的指标是净现值。与短生命周期产品供应链有关的成本除一些典型的供应链成本(如运输成本、库存成本、生产成本等)外，还有一个值得关注的是生产能力扩张时的投资成本。Nahmias提出了一种实证方法表示不同产业的规模经济效应，他认为，能力扩张成本F(v)与能力扩张的规模v相关，用公式可以表示：F(v)=ky^a

其中，k为比例常数，指数a评价的是单位生产能力平均成本的增加率。一般a的取值为0.6。但a<1时，表示能力构建的规模经济效应，即两倍的能力扩张水平不需要两倍的投资成本。

2模型的仿真分析

假设初始的生产能力为37500，初始的最大制造能力为7500，产品的初始售价为120。Kr是制造商的投资系数，表示制造商投资规模对当前生产能力与需求之间差距的倍数。当实际生产能力小于预计需求时，制造商就需要考虑是否要进行生产投资。当Kr=0，表示制造商不进行任何投资；当Kr<1时，表示制造商的投资规模小于当前能力差距；当Kr=1时，表示制造商的投资规模等于当前的能力差距：当Kr>1时，表示制造商的投资规模大于当前的能力差距。Pr为产品的价格变化率。模型中所采用的数据来自日本Baidai公司1996制造销售的一种电子宠物玩具所提供的实际销售和预测数据，采用一阶指数平滑技术进行预测：潜在市场是根据当时日本的总人口来确定的，假定占日本总人口的15％。采用的广告策略为客户的口碑效应，因此在模拟过程中不考虑广告成本。在整个产品的生命周期里，假定产品的价格会随着时间呈现出下降的趋势，预计一年内产品价格将下降50％，模拟以周为单位。

2.1模拟仿真结果通过输入相关的数据和必要的参数得到仿真结果：假设产品价格始终不变，且制造商不采取任何能力扩张决策，产品价格不发生变化的情况下，该产品的生命周期约为160周：在第21周之前，实际销售曲线一直是振荡但逐渐上升的曲线，到第21周达到稳定，这时销售量达到最大；若制造商一直没有进行生产能力扩展，这种销售情况一直持续到第145周，然后逐渐震荡下降，在第160周时，接近产品生命终结期。在模拟过程中，供应链的总利润逐渐增长，增长幅度逐渐趋缓，到第145周之后，这种增长极为缓慢。

2.2价格变化对供应链总利润的影响当今市场竞争激烈。产品降价很迅速。这一部分考察生产能力不变时产品的价格变化对供应链的影响。假定产品在一年内价格会降至初始的50％，即每周的降价率Pr=－0.01。分别考察当Pr=0，Pr=-0.005，Pr=－0.01，Pr=－0.015时对整个生命周期内供应链系统总利润的影响。模拟发现，价格变化对供应链系统总利润的影响非常明显，对需求曲线和销售曲线基本没变化。当价格无变化时，总利润快速上升，价格下降比率越大，系统总利润的增长趋势越小。因此，生命周期产品必须考虑价格的变化。当前对供应链的管理策略有两种一种是早期市场退出策略，该策略是在产品生命周期终止之前，产品就退出市场；另一种是直到产品生命周期终止时，产品退出市场。从上面的分析中，得到，对于短生命周期不管采取何种管理策略，必须将价格因素考虑进去。

2.3不同投资策略下供应链的总利润不同投资策略下，需求高峰期到来的时间是不同的，当Kr=0时，需求的高峰期在第72周，但Kr=2时，需求高峰期在第51周。根据产品生命周期理论，当产品需求达到高峰时，产品已经经入市场的成熟期。投资规模的大小与产品市场的成熟期直接相关，生产规模在一定程度上可以加速产品市场的成熟。同时也发现供应链系统的总利润在生命期终点之前达到最大值。

在产品的生命周期内，不管采用的是何种投资策略，供应链总利润最大值都出现在产品的生命周期过程之中，而不是出现生命周期的结束的时候。因此产品的市场退出时间的最佳时间并不定是在产品的市场生命期终止的时候，而要受到外界或企业内部因素影响的。在本部分的模拟中，对于所模拟的产品不管采取何种投资策略，采用早期市场退出策略都是有效的，只是不同投资策略下，退出市场的最佳时间不同。

3结论

本文基于系统动力学的原理建立了一个短生命周期产品的供应链模型，随后对模型进行仿真，分析价格变化和制造商不同的生产能力投资策略对供应链系统在整个生命期内的总利润的影响。通过分析，价格的变化系数对系统总利润的影Ⅱ自相当大，不同的时期，最大的系统总利润是由不同的生产能力投资策略带来的；另外，与长生命周期产品不同的是，短生命周期产品需要考虑其市场退出的时间，不同的市场退出策略可以得到不同的供应链系统总利润。使用本模型可以仿真得到不同的投资策略下退出市场的最佳时间；当市场退出时间确定，可以通过本模型仿真确定最佳的投资策略。