监控系统安全生产效应

关键词： 效费 变电所 监控 系统

监控系统安全生产效应（精选八篇）

监控系统安全生产效应 篇1

1 变电所计算机监控系统的构成

变电所计算机监控系统由带有通讯接口的采集控制模块:多功能电力综合仪表、开关量采集模块、电流量采集模块、模拟量采集模块、继电器控制输出模块、现场管理机、24V直流电源以及中央管理机等组成。中央管理机是本系统的集中管理中心。一般安置在有人值班的总值班室内, 用于整个变配电系统的实时状态显示、参数统计、数据分析、历史记录、故障报警、控制、报表打印等。

2 监控系统的的基本功能要求

微机的监控系统是用户掌握和控制设备运行状况的主要途径, 特别是保护设备的可靠性的提高已经简化了人机接口和就地控制的功能, 所以更应具有性能安全可靠、运行稳定、功能完善、人机界面友好、便以扩展、扩容、修改和增加新的功能、接口简单, 重新安装和运行维护方便, 最好能是各设备厂家可以统一使用的适用于不同通讯方式的监控系统。具体包括:显示功能、报警功能、控制功能、统计和打印功能、历史记录、通讯功能、自检功能。

3 变电所监控系统特点

3.1 设计与施工简单

变电所计算机监控系统的末端数据采集与控制单元直接安装于开关柜内, 采用交流采样直接从电流互感器或电压互感器取交流0-5A电流信号或交流0-100V电压信号, 不再需要各种电量变送器, 开关柜上各种测量仪表可以取消, 外部电缆只有一根通信电缆与供电电源电缆, 设计与施工简单。

3.2 降低了变电所运行误操作事故的发生率

监视变电设备运行情况、负荷调整、电压调节及电量报表等工作都由调度直接完成, 改变了过去那种调度下令, 变电运行人员接令执行操作的繁琐环节, 降低了变电所运行误操作事故的发生, 当发生故障时调度能及时、准确地提供原始数据, 为事故处理提供方便。

4 变电所监控系统的现状及其存在的问题

4.1 数据分析与处理能力问题

现有变电所监控系统强大的数据采集及存储能力是不容置疑的, 运行中每天都会产生大量的设备运行数据。然而, 由于系统数据的分析和处理能力较弱, 使这些数据和信息远远没有被作为一种资源得到充分有效地利用, 除少量的数据可被制成曲线、图表外, 绝大部分成为垃圾, 白白占用系统的大量开销。如果我们通过数据分析加工将这些重要信息过滤、分离出来, 并通过一定的方法使其成为可以直接表示设备运行特性与变化的图表或告警阈值, 从而使值班人员对变化的程度、速率和发展趋势进行跟踪、监视和评估。及时发现、捕捉设备的缺陷和不正常工况。这对于提高变电所运行监控水平和安全生产水平具有重要意义。

4.2 信息处理问题

信息处理不能满足现场要求。在变电所的运行工作中, 无论是倒闸撮作, 事故处理还是日常维护都离不开对各种运行信息和设备信息的支持。变电所设备多, 信息量大。监控系统中由设计、开发人员根据采集的数据定义的各种信息数以万计, 对这些信息进行有效地组织、管理, 使运行人员能简单、快速、准确地获得并运用所需信息是变电站监控系统必须具备的重要功能。然而, 现有的变电所监控系统在信息处理方面不尽人意, 主要表现在:

4.2.1 无效或冗余信息过多过滥

无效或冗余信息过多过滥, 甚至操作一把闸刀会产生数十条信息, 同时保护遥信信息与报文信息的重复、系统COS信息与SOE信息的重复.以及保护动作或复位等信息充斥于屏幕之上。频繁的报警给运行人员的监控作业造成干扰, 降低运行人员对各种事件的敏感度和反应能力, 甚至造成难以预料的后果。

4.2.2 信息分类方法错位

系统提供的信息分类方法与现场要求大相径庭, 开发人员按自己的理解将信息按其采集源进行分类, 如开关变位信息, 保护遥信信息等。而现场运行人员对信息的分类是按其对于设备运行和事故处理的重要或影响程度加以区分的。如传统的事故信号、预告信号等。这种需求认识上的错位, 使系统的某些信息管理、查询、检索功能难以得到有效利用, 一旦发生涉及多个设备的事故或异常时, 大量一般信息会同时涌出, 充斥于告警及SOE窗口。"淹没"重要或关键信息。或者在后续信息的推挤下迅速溢出窗口, 造成运行人员查找和判读关键信息的困难。甚至影响事故处理判断与决策

5 结论

现有监控系统信息处理功能的不足其后果有可能是严重的。对安全生产的负面效应是显而易见的。必须引起重视并加以改进:对显示的信息按变电站现场的实际需求进行科学分类。对重复信息采取取适当的过滤、归并、或简化等措施。

综上所诉, 变电所监控系统的改进和进一步完善是十分必要的。

摘要：随着科技进步以及变电所值班无人化进程的深入, 变电所监控系统在日常运行工作中正在发挥着十分重要的作用。我公司6KV-110kV变电所大多设备为各种计算机监控系统。但目前由于这些系统大多不完善, 应用效果不理想, 对安全生产的负面效应时有显现。本文就上述系统在需求把握、功能设计等方面存在的问题、原因及对变电所安全生产可能产生的效应作简略的分析和探讨, 并提出改进的措施与设想, 以求对系统的改进和完善有所帮助。

关键词：监控系统安全生产效应

参考文献

[1]朱松林.《变电站计算机监控系统相关技术》, 北京:中国电力出版社, 2009

[2]徐玉琦.《工厂与高层建筑供电》, 北京:机械工业出版社, 2004

[3]京京翻译组.WINDOWS NT因特网与内网管理.北京:机械工业出版社, 1998

[4]杨岳.《电气安全》第一版, 北京:机械工业出版社, 2003

加大监控力度努力控制农药负效应 篇2

2015年中央一号文件首先提到的仍然是粮食安全问题，强调要不断增加粮食生产能力。指出：“我国农业资源短缺，开发过度、污染加重”。要求“严格农业投入品管理，大力推广生物有机肥、低毒低残留农药，加强农业面源污染治理，加强农业生态治理”、“提升农业可持续发展能力，提升农产品质量和食品安全水平”和“走产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的现代农业发展道路”。农药是现代农业不可或缺的投入品，是农业高产稳产的保证。农药又毕竟是一种有毒有害的物质，广泛大量使用，甚至滥用，会造成严重的环境污染，破坏生态平衡，影响农业可持续发展，威胁粮食安全。因此，如何科学、安全、合理地使用农药，防治和大幅度减轻农药的负效应，已引起全社会的高度重视。加大对农药的监控力度，大幅度削减农药的数量，降低农药的危害，已成为全社会的共识。

去年底，国家领导人在谈及“三农”工作时，提出“控药”问题，笔者认为这是对我国农业生产发展新阶段关于农药管理的特殊提法，非常必要和及时，且针对性强，其真正涵义就是要加大农药监管力度，在严格监控下生产经营使用农药，有效发挥农药的正作用，大幅减少农药的负效应。当前“控药”的重点应该是农药的减量降害。一是环境保护和治理农业面源污染的要求。社会经济的快速发展，使得生态环境的污染问题日趋严重，大气、水、土壤中的有毒有害物质含量迅速增多，农药大量生产和广泛使用也是造成环境污染的重要因素之一。二是保障农产品质量安全和保护人畜生命安全的要求。农药控量生产和减量使用能大大减少自然界有毒有害物的数量，降低农产品的毒物残留，从而极大减轻农药对人畜生命健康的危害。三是综合治理病虫草害对策和农业可持续发展的要求。过分依赖化学农药，造成大量农作物病虫的耐药性和抗药性提高，使得农药防治效果下降，用药量不断加大，农业生产成本大幅增加。因此，全面贯彻落实党的十八大关于加强生态文明建设的精神，发展有机农业，必须坚持“预防为主，综合防治”的植保方针，做到科学植保，绿色植保。

1.农药数量过剩

有害生物采用化学防治，见效快，方便，受环境影响小，节约劳动力。化学农药是工业产品，便于大量生产，成本较低。因此，农药的用途也越来越广泛，最初用来防治农业病虫草害，后来大量用于公共卫生、家庭卫生等方面，数量增长也十分迅猛。上世纪七八十年代，我国农药还主要靠进口，九十年代中期出口开始大于进口。全世界有上千农药品种，我国登记的有近600种；本世纪初农药年产量在八十万吨左右，目前，全国农药年生产量350万吨左右，出口量在160万吨以上；国内农药年使用量近50万吨左右。我国已成为全球农药生产、使用和出口第一大国。

1.1登记。欧美国家早在上世纪初就开展了农药登记管理，已有100多年的历史。我国农药登记起步晚，1982年颁布实施《农药登记规定》，至今只有三十多年发展史。上世纪末，取得农药登记的产品不到九千个，90%以上是临时登记，正式登记多为国外产品。尽管农业部2007年开展了的农药登记整改年活动，但登记数量仍持续大幅上升，只是正式与临时登记比例发生了巨大变化。2012年，农药登记产品共有29631个，其中正式登记产品27784个，由十年前的不足10%上升到93.7%。截止2015年1月底，共登记农药产品32019个，正式登记产品数30758个，临时登记产品数不足4%。登记数量如此之大，大宗作物用药的同质成分太多，有的同一成分产品达几百个，而一些小宗作物无合法农药可用。据农业部农药检定所2012年的调查，964个小宗农作物的病虫害，有874个无合法登记的农药，占90.7%。全国仅1/5的常年种植蔬菜品种、1/3的常发病虫害有登记的农药可用。农民主要根据经销商建议或农药适用防治对象选用农药，不考虑登记情况，农药使用事故时有发生，农产品竞争力低，出口严重受阻。

1.2生产。我国农药生产虽然发展迅速，形成了原药生产、制剂加工、原料中间体、科技开发在内的工业体系，但企业规模小，数量多，工艺技术落后、设备设施差，总产能产量增长过猛。目前有农药企业（包括卫生杀虫剂企业）达2600多家，行业前10大企业占全国总产量的比重不到20%，前20大企业占总产量比重也只有30.%左右。国家统计局的数据显示，上世纪五十年代，农药年产量不足万吨，1986年也只是10.2万吨，1996年为38.1万吨，2005年突破100万吨，2013年高达319万吨。以总产量计，我国从2006年开始超过美国，成为全球第一农药生产大国。新中国成立以来，已研制投产200多个农药产品，基本是仿制国外产品，自主创制的品种数量不足10%，核心竞争力很弱，在市场竞争中处于被动地位。

1.3经营。我国农药经营单位多而散，主体素质差，农民用药主要由个体户供应。据调查，全国共有农药经营单位35万多个，经营人员60多万，90%农药经营者的文化程度在高中及以下学历，近八成的经营单位在3人以下。国家统计局和海关总署公布的数据表明，我国农药行业销售额持续增长，销售收入从2005年的625亿元增至2012年的2，363亿元，复合增长率达21%。近几年农药出口额也是增长的，稳定在310亿美元左右，但市场规模只占全球农药市场销售额的6%，排世界第五。农药出口最大特点也是货物数量大，价格低。1994年出口量为6.1万吨，到2013年，农药出口数量高达162.2万吨。经测算，我国生产的农药60%供出口，40%在国内的农、林、牧和卫生等领域应用消费。

1.4使用。据农业部调查，全国有2.5亿左右农户，从事农业生产人员3亿多名，农作物病虫害的防治，80%以上是农民自己完成，六七成农民购买和使用农药依靠经销商的推荐。全国大田农药年使用量35万吨左右，商品量80万吨，居世界第一位，农田单位面积用农药量是世界平均水平的2.5倍。农民安全使用农药情况堪忧，65%以上农户喷施农药没有保护措施，因农药使用不当造成危害的事故时有发生，30%多的农户曾发生过不同程度的农药中毒。全国农技推广服务中心调查分析，2013年全国病虫草鼠害发生面积73亿亩次，其中，病虫害的发生面积54亿亩次，防治面积67亿亩次；农田草害防治面积16亿亩次；农田鼠害防治面积3亿亩次。31个省植保植检站（不含西藏）统计，2013年我国农业用药96.72万吨（商品量），折百量31.1万吨。其中杀虫剂和杀螨剂12.2万吨，占农药总量的40.5%；杀菌剂8.0万吨，占农药总量的25.8%；除草剂10.1万吨，占农药总量的32.4%。2013年农药使用量超过1万吨的省份有16个，用药量在24万吨左右，占全国农药总用量的75%以上。山东、黑龙江、云南、四川、河南、广西、广东、湖南、湖北、安徽等前十位的省（自治区）用药量为19万吨，是全国农药总用量的六成。

2.有效监控乏力

2.1制度缺陷，管理薄弱，农药生产经营秩序混乱。因农药的特殊性，大多数国家都制定了严格的农药管理法规，法国1905年制定的《农药管理法》是世界上第一部农药管理的专门法规，标志着世界农药管理法制化的开始。随后美国、加拿大、德国等也相继制定了农药管理法。美国制定的《联邦杀虫剂、杀菌刺和杀鼠剂法》，简称《农药法》，至今已进行了10多次修改，且不断完善。世界粮农组织和世界卫生组织等许多国际组织，都对农药制订了一系列的管理和技术规程与标准。我国1997年国务院颁布了第一部专门的农药管理规章制度《农药管理条例》，虽也经过些修改，但很不完善。尤其是在管理制度设计、管理方式方法规定上存在着许多缺陷，如对生产、销售、使用假冒伪劣农药产品的管理及惩处、农药市场秩序的管理、农药负效应的防治与监控等方面相当薄弱，急需重新修订。

我国农药总体生产技术水平落后，部分企业仍在使用淘汰的工艺技术；研发能力薄弱，侵犯知识产权现象普遍存在；农药产品科技含量低，品种多滥杂，同质化严重；资源浪费、污染环境等问题突出。农药经营主体是按计划经济体制设计的专营模式，因社会经济发展速度之快，改革变化之大，目前实际上的农药市场处于完全放开状态。加之经营单位和个人良莠不齐，相当多的农药经营人员“卖药不懂药，违法不知法”，不可能针对防治需要而供药，更谈不上对农民进行科学、安全用药指导。从而导致农民用药不对路，防治效果差，加大了用药量。另外，故意造假、非法添加农药隐性成分的问题十分突出。2013年全国农药监督抽查中假农药占不合格农药的58.4%，农业部在市场上直接抽查的76个农药样品中77.6 %检出农药隐性成分，47个“助剂”样品中，74.5%检出农药成分。

2.2用药水平低，施药机械落后，环保意识差，用药量过大。目前，广大农村基本是一家一户分散经营，绝大多数农区的青壮年劳动力外出打工，在家种田的主要是老人和妇女，文化程度低，身体素质差，管理粗放，农药的安全使用标准和安全使用原则基本不了解，对农药的性质了解甚少，农药使用问题突出，主要表现：一是品种选用不当，施药方法不正确。不分作物品种用药，不管防什么病，治什么虫，也不论水稻和蔬菜，不分大棚和露地，只按照自己的习惯，怎样方便怎样用，一成不变地使用一种用药方法；也不按病虫为害习性来施药，用药量大增，药害事故也不断发生。二是药剂选择不科学，用药剂量不标准。防治同一种病虫害，多种相同作用的农药一起使用，不根据防治对象、作物和施药时间对症用药，常常是连续多次用药，用药量激增，利用率低下。三是盲目施药，用药目的不明确。不按病虫预报情况，不管有无病虫施药，防效不佳，施药次数增多。四是故意加大用药浓度，兑水量不足。不按照技术部门推荐的合理用量配置农药，认为浓度越大，效果越好，造成浪费，甚至出现药害。五是随意施药，用药时间不准确。不按田间病虫草害发生的防治适期用药，而是根据自己的时间用药，因防治不适期，效果不好而不断增加防治次数，造成用药量倍增。

另外，农药使用中急需高度关注的两个问题：一是施药器械落后。目前农户使用的喷雾器绝大多数还是工农-16型老式器械，“跑、冒、滴、漏”现象严重，影响了用药质量，降低了防治效果，且造成浪费，加大了农药投入量。二是随意丢弃农药废弃物。对用过的农药瓶、袋等包装物随意丢弃，污染环境，残留药物蒸发到空气中，或经过水冲、雨淋流入到河流、土壤里等产生危害。

3.农药负效应突出

3.1造成农业面源污染，破坏生态平衡，妨碍农业可持续发展。污染环境是农药大量广泛使用的负效应之一，农药的溶解性、降解性、附着性、渗透性和内吸性等基本理化特性对大气、水质、土壤、环境生物造成严重的不良后果。农药污染水环境，直接影响水生生物的生长和发育。水体中农药主要来源：一是向水体直接施用农药；二是含有农药成分的雨水落入水体；三是植物或土壤粘附的农药，经水冲刷或溶解进入水体；四是生产农药的工业废水或含有农药的生活污水等进入水体等。早在上世纪七八十年代，密西西比河、莱茵河等一些世界著名河流的河水中都检测到严重的农药超标。上世纪末，一些国家对地球两极进行的科学考察，也都在冰川中检测到了一些农药成分。农药成分会随水分一起蒸发到空气中，从而对大气造成影响，使空气中污染物的数量增多，其浓度若超过卫生标准或生物标准，就是严重污染，势必对人体健康、其他生物健康及至整个生态平衡构成威胁。上世纪八九十年代，世界许多国家，尤其是欧美发达国家在环境监测中，一些大城市上空和广大农区的空气屡次检测出人类使用的农药成分。本世纪初，我国相关科研机构在北京、广州等大中城市及一些农区上空均检测到了可检测的许多农药成分。土壤中的农药成分，有的是直接进入土壤的，如除草剂的施用、撒毒土、药水灌根等；有的是防治病虫害喷撒农田的各类农药；也有的是随着大气沉降，灌溉水和植物残体中的农药成分。2013年初，国际绿色和平组织称，山东、广东等土壤、水体和空气中检测出至少120余种农药残留。相关部门调查公布的数据显示，我国有2.5亿亩耕地受到农药污染，占全国耕地面积的15%左右。对532条河流检测发现，有82%的河流是被污染的，而44%的地表水污染是农业造成的。

长期依赖化学防治农业有害生物，破坏了生态平衡。一是直接或间接的影响生态系统中各生物。如农田喷洒除草剂，对周边棵树田的桃李杏等敏感果树造成落叶、卷叶、变形等危害。二是影响生物群落的正常演替过程，使生态系统中生物相对贫乏和不稳定。进入土壤中的农药被土壤颗粒吸附，直接或间接与土壤微生物接触，对土壤中微生物直接或间接危害，影响土壤的通透性和腐熟，改变土壤结构，降低农田肥力，影响作物生长发育。近代灭绝的生物种类越来越多，灭绝速度之快与人类大量广泛使用化学农药不无关系。三是破坏了农业病虫草害的自然控制系统，最为突出的问题是大量杀伤天敌，削弱了天敌的自然控制能力，引起害虫的再猖獗或次生害虫的大发生。如鸟类、蛙类、蛇类等绝对数量明显减少。人们印象最深的麻雀曾作为害鸟绞杀也无济于事，有机磷农药广泛使用后，麻雀就稀少了。一般天敌的繁殖速度不及农业的有害生物，且对农药又较为敏感。随着大量化学农药的广泛使用，有害生物的抗药性不断增强，改变了田间生物种类的组成。有益生物的种类和数量越来越少，对有害生物的控制作用也越来越弱，一些受抑制的病虫草害又变成了主要的了，给农业生产带来了一系列新问题。主要病虫害再爆发、次要病虫害也爆发，农药使用量大幅增加，如此恶性循环，严重妨碍农业可持续发展，威胁人类的粮食安全。

3.2影响农产品质量安全和竞争力。农药直接作用于蔬菜瓜果等可食作物的表面，经过生长过程进入内部；受污染的土壤、水域中的农药颗粒随着水份、养分进入农作物体内并富集，从而形成农药残留，人们食用后，就直接危害身体健康。近年来，因农药污染而引起的中毒事件越来越多，仅果蔬残留农药中毒一项，平均每年每省超过6000宗。家禽家畜饲喂含有残留农药的饲料，或者在禽舍、畜厩内施用农药，致使蛋、奶、肉等畜禽产品造成污染，从而影响人类的健康。2013年农业部开展蜜蜂安全专项调查，发现有40.4%的问卷反映蜜蜂农药中毒情况，35.1%的蜂蜜样品中有农药检出。

农药污染土壤、空气和水体后，通过食物链的积累，造成公害。鱼体中农药的累积除了食物链外，还通过它呼吸作用的途径而累积。据试验，一些鱼类生活在含有农药水域中，农药富集高达几千到几十万倍。牲畜及禽鸟体内农药的积累，来源于取食含有被农药污染的饮料、野外的作物种子和谷物，或者取食被农药污染的鱼类和无脊椎的小动物。

农药残留问题严重影响我国农产品的竞争力，每年都发生几十甚至上百起，因农药残留而引起的农副产品国际贸易纠纷案。

3.3危害人体健康。农药通过呼吸道、消化道和皮肤三个途径进入人体，造成危害，分急性中毒与慢性中毒。急性中毒时出现恶心呕吐、呼吸困难、肌肉痉挛、神志不清、瞳孔缩小等症状，直至死亡；慢性中毒出现头晕头痛、失眠胸闷、食欲不振、乏力多汗等症状，引起内脏机能受损，影响正常生理代谢，导致癌变、畸形和突变等。人体中毒的程度视进入体内的农药品种、接触途径与进入量不同而异。轻的引起局部伤害，重的危及生命。慢性中毒起病虽缓慢，但持续期长，涉及面广，影响人数多。世界公认，帕金森病、早老性痴呆以及运动神经疾病等死亡人数大幅上升与农药使用关联度极大。农药对人类生殖系统的危害也很大，能降低精子数量，影响精子质量，使胎儿DNA受损，在子宫内中毒，导致畸形怪胎。有些农药还会导致女孩早熟以及儿童行为失常等。很多科学家早就提出农药致畸、致癌、致突变和造成人类不育不孕大幅度上升的问题是人类健康的一个很大威胁，并呼吁全社会必须高度重视。

使用者在农药施用过程中，可通过呼吸、皮肤的接触进入体内，危害健康。大气中残留的农药经过呼吸道进人体危害健康。水溶解度大的粉剂、水剂农药易被人体吸收而引起中毒，尤其是一些无嗅、无味、无刺激性的农药，易被人们忽视，中毒的可能性大一些。经过消化道进入人体的农药，主要是来自食用了受农药污染的食物，消化道对农药的吸收最强，危险性也最大，常见的农药急性中毒事故大都是误食已受农药污染的食物而引起的。施药人员与包装工人中毒，主要原因是防护不妥，皮肤接触药液，经过皮肤进入体内。不管是哪种途径进入人体的农药，如果超过了常人的耐受限量，都将会导致机体的正常生理功能失调，引起病理改变和毒性危害。

4.加大农药监控力度的建议

研究和探索农药减量控害与合理使用问题，对于控制日趋严重的农业面源污染，有效保护生态环境，大力降低农药负效应的危害，促进社会经济和农业生产可持续发展，保障粮食安全等有着十分重大意义。

4.1源头控制，把好登记关，整合农药生产，净化农药市场。充分利用特殊农业投入品的管理机制，从准入源头上大量压减同成分的农药产品，迅速清理过剩和大量重复的相同产品，撤消一批不适应农业生产需要的为了登记而登记的同质农药产品登记证。彻底改变目前农药产品登记证数量多，同质严重而大量蔬菜与一些特色小宗作物无合法农药可用的农药准入状况。大力整合农药生产企业，坚决关停一批生产技术落后、环保投入不足、质量控制不好、研发能力不强、设备设施简陋的农药生产企业，彻底清理采用传统工艺的原药生产、制剂加工等落后生产作坊与厂家。尽快建立农药生产企业类似于药品生产GMP标准的认证制度，不达标，不合格的农药生产企业必须淘汰。大幅度削减农药产能产量，通过必要的行政手段和市场手段，规范农药生产秩序，促进农药企业升级。建立农药经营许可制度，全面实行农药产品可溯源管理，大力整治农药市场秩序，坚决惩处制售假冒伪劣农药产品的违法犯罪行为，彻底清理无证无照农药经营者，净化农药市场。

4.2改变观念，坚持科学植保，绿色植保，综合防治的方针。植保是人类从事农业生产活动的重要组成部分，植保功能必须兼顾环境保护、生态平衡、可持续发展、人畜安全等多个方面的需要，这也是现代农业发展的一个不可逾越的重大课题。首先正确认识防治效果，用药的目的是控制病虫杂草的进一步为害，减少经济损失，而不是全面的消灭它。加强农田生态建设，促进生态平衡是绿色植保的重要内容。农田是农作物有害生物和有益生物种群的栖身场所，在长期的共生中处于生态平衡和生物的多样性，各地可根据实际情况，因地制宜，建设水土保护良好、物种多样、生态平衡的生态农田。然后是坚持预防为主、综合防治的方针，彻底改变长期完全依赖化学农药防治农作物有害生物的做法，科学合理地生产、管理和使用农药，大力发展有机农业，强化农业防治、物理防治、生物防治等植保措施，最大限度地减轻农药对人类的危害。

农业防治就是利用一系列耕作和栽培技术，根据作物-害虫-环境之间的相互关系，改良环境条件以避免病、虫、草害的发生，利用各种耕作和栽培方式有效地控制有害生物种群数量，减少其侵害的可能性，达到保护作物，避免有害生物危害的目的。

利用各种物理方法来预测和捕杀害虫，具有经济、方便、有效和不污染环境的优点。例如，利用昆虫的趋光性安装各种灯具诱杀害虫；干热处理和湿热处理进行种子消毒；高温、高湿、闷棚：土壤浇水后配合喷洒石灰和覆盖稻草等附加措施，覆盖地膜或棚膜，利用光能升高地温和棚温，起到杀死土传病害和虫卵的作用；利用黄色和有毒胶膜或粘膜结合诱杀温室白粉虱等等。

生物防治是农田病虫害生态调控的有力手段，以生物多样性来保护有益生物，使有害生物的种族密度保持在经济效益所允许的受害范围内。利用有益生物及其代谢产物和基因产品等控制有害生物，包括以虫治虫、微生物治虫、性引诱剂的应用及其他有益动物的利用和遗传方法防治等等。如采用赤眼蜂防治甘蔗螟、稻纵卷叶螟、玉米螟和松毛虫；利用赤眼蜂（人工饲养）寄生卵的特性控制、杀死番茄棉铃虫、辣椒烟青虫等害虫；用金小蜂防治棉铃虫；用捕食螨的蜘蛛防治螨虫；用草蛉防治棉花害虫；利用丽蚜小蜂防治温室白粉虱等，都取得良好效果。此外，利用益鸟如猫头鹰来控制鼠害等。

4.3大力削减化学农药，以生物农药等环境友好型农药替代。在有效控制农作物病虫草害的前提下，先大幅度减少化学农药的使用量，以环境友好型农药替代，应用高效、低毒、低残留新品种农药。生物农药如苏云金杆菌、白僵菌等真菌制剂，植物制剂如苦参楝、印楝素等均已成熟。病毒杀虫剂如防治十字花科蔬菜害虫的病毒制剂有菜青虫颗粒体病毒制剂、小菜蛾颗粒体病毒制剂、甜菜夜蛾核型多角体病毒剂等。抗生素类如阿维菌素等，可防治菜青虫、小菜蛾、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、甘蓝夜蛾、菜蚜、黄条跳甲、斑潜蝇、叶螨等蔬菜害虫。

4.4研究先进使用技术，改进施药机械，全面降低农药使用量。一要建立健全的农作物有害生物预测预报网络体系，改进和选用先进的测报设施设备，做到精准测报，尤其是要提高中、长期测报的精准率，为防治农业有害生物提供可靠的依据。制定动态的合理的复合防治指标，为害水平未达到经济阈值，就无须喷药防治。真正做到有害生物防治发布及时，主攻对象明确，使用药剂对路，防治技术到位，防治方法可靠。二要建立健全的植保技术推广服务队伍，指导农民科学合理使用农药。首先要做到对症下药，筛选出使用剂量低、防治效果好、环境安全的农药。根据有害生物发生的实际情况，筛选药剂品种、优化防治策略。如针对害虫的抗药性、某种药剂能引起某些害虫的特殊反应等进行合理的药剂选择。蔬菜、水果、茶叶等必须根据农药的作用特点和毒性，选择高效、低毒、低残留、对作物及天敌安全、无不良影响经济的药剂品种，严禁使用高毒、剧毒、长残效的农药。其次是把握用药最佳时间，要在害虫发育中抵抗力最弱的时期及发育阶段中接触药剂最多的时间施用农药。还要根据不同作物、不同生长期和不同药剂，选择最佳用药剂量。三要根据实际情况改进技术，指导农民采用混用和轮用。混用可形成多位点的作用机制，避免交互抗性的产生。轮用对有害生物造成一种选择压，减少长期选用单一品种，引起遗传重组而诱发抗药性。四要大力改进植保机械，减少浪费，提高利用率，降低农药投入量。

复杂电子系统强电磁脉冲效应研究 篇3

关键词：复杂电子系统,强电磁脉冲,效应

0 引言

随着现代科技的进步,电磁环境日益复杂,电磁骚扰源的能量由弱变强,频谱由窄变宽,效应由干扰变成了毁伤。近几十年来,强电磁脉冲(EMP)作为一种特殊的电磁骚扰源以其对敏感设备产生的巨大杀伤破坏作用备受人们的重视,在民用、军用领域都对其进行着不断深入的研究。强电磁脉冲的种类有:自然物理现象产生的强电磁脉冲,如雷电电磁脉冲(LEMP)、静电放电电磁脉冲(ESD)和宇宙射线;电气化设备产生的强电磁脉冲,如开关电源和高压设备放电产生的脉冲;武器装备产生的强电磁脉冲,如核武器产生的核电磁脉冲(NEMP),化学能和电能驱动的非核电磁脉冲,雷达和通信等各种军用电磁辐射体产生的强电磁脉冲。强电磁脉冲对电子设备的破坏效应有高压击穿、器件烧毁、微波加热、电涌冲击和瞬时干扰等[1]。因此,研究复杂电子系统强电磁脉冲效应,提高复杂电子系统在强电磁脉冲中的生存能力成为亟待解决的课题。

1 强电磁脉冲特性分析

以核电磁脉冲为例,核武器在爆炸瞬间不仅能释放巨大的能量,而且这些能量可以转化为不同的杀伤破坏效应。核电磁脉冲是核爆瞬发γ(或X)射线与周围物质相互作用而产生的电磁辐射,这种辐射场不仅与γ(或X)射线辐射强度、时间谱和能谱有关,而且与作用的空间及其物质密切相关。对地面而言,核爆产生其他效应的影响都已很小,电磁脉冲几乎成了惟一的核爆炸效应。若不采取特殊加固措施,核电磁脉冲将会通过天线或长线线缆耦合进电子设备,以其巨大的电磁能损坏设备。

在核试验停止以后,采取理论研究和利用有限的实测数据进行数值模拟成为对核电磁脉冲环境更为切实可行的研究手段。文献[2]系统总结了国内外对核电磁脉冲环境研究的成果。高空核爆时,电磁脉冲的高频分量在地面上作用于整个视界范围,频率较低的分量能够延伸至视界范围之外。为便于研究,根据实验测量波形将高空核爆电磁脉冲(HEMP)拟合为双指数解析函数表达形式:

E(t)=kE0(e-αt-e-βt)。 (1)

式中,E0=5×104 V/m;k为修正系数;α、β为表征脉冲前、后沿的参数。目前,描述HEMP波形较有影响的有1976年出版物标准、Bell实验室标准和国际电工委员会(IEC)制定的HEMP标准等。表1列出了3种主要电磁脉冲波形标准的表达式参数[2]。

表1中,tr为上升时间;tp为衰落时间。从表1中可见,强电磁脉冲具有很高的峰值场强,并且辐射范围广、上升沿变化快、强度大、频谱宽,这些对复杂电子系统构成严重的威胁。

2 强电磁脉冲效应研究的仿真计算方法

解决电磁工程问题时,首先要对研究的问题进行原理或理论性的分析。理论分析需要理论公式推导,通过推导能够得到研究问题的精确解析解。然而,理论公式一般只能解决理想情况(规则物理模型等)下的耦合效应问题,由于电磁效应问题的复杂性,理论分析往往还要辅以仿真计算才能完成。以计算机为工具基于某种计算方法进行高频电磁场的仿真计算,是任何其他方法(如理论计算、实际观察或实验室研究)所无法替代的一种有效的科学研究方法。计算机仿真的基本过程如图1所示。将物理问题抽象为计算模型,选择某种电磁数值计算方法实现物理现象的模拟,最后对获得的结果进行解释,即由计算机上的数值空间还原回到真正的物理问题中[3]。

目前,电磁数值计算方法有时域有限差分法(FDTD)、有限元法(FEM)、矩量法(MoM)和有限积分法(FI)等。针对高频还可使用物理光学法(PO)等半解析近似计算方法。目前已有很多基于不同仿真算法的电磁仿真工具,这些工具在频域或时域内能够解决包含EMC的各类电磁问题,比如德国的CST基于FI、南非的FEKO基于MoM和PO、美国的SEMCAD、XFDTD基于FDTD、HFSS和ANSYS基于FEM等。

3 基于时域有限差分法的EMP效应分析

3.1 时域有限差分法概述

时域有限差分法(Finite Difference Time Domain Method, FDTD)是研究电磁问题的一种重要的仿真数值计算方法,能够在时域直接计算得到宽带结果,适合于分析复杂电磁系统。FDTD的基本单位是Yee元胞, FDTD在x方向的迭代方程为:

undefined

undefined

undefined

式中,

undefined;undefined

undefined;undefined;

ε、σ、μ、σm分别表示介电常数(F/m)、电导率(S/m)、磁导系数(H/m)和导磁率(Ω/m);m表示与相应场分量处于相同位置的坐标信息。

3.2 受试设备的物理模型

选择一种双层金属腔体结构,研究其孔缝在不同形状下的EMP耦合效应,如图2所示。内外腔体皆为立方体,材质为铜(电导率σ=6.45e+7 s/m)。内腔体的边长为20 cm,外腔体的边长为30 cm;内外腔体中心重合,孔缝一侧的间距为5,孔缝的形状和大小相同,位置始终正对;坐标系原点选择在外腔体一角,因此,内腔体的中心坐标为 (15,15,15),外腔体孔缝中心的坐标为(15,0,15)。HEMP平面波选择IEC标准波形,沿y轴传播,电场E为x轴方向,磁场H为-z轴方向。

选择面积相同的正方形(6×6 cm2)、圆形(π×3.39 cm2)、矩形(12×3 cm2)3种孔缝形状。图3显示了3种孔缝形状在(15,0,15)坐标点的电场Ex波形。

从图3～图5可以看出,外金属腔的孔缝中心的场强峰值较大,为800～1 200 V/m量级。在主峰值之后出现了与腔体壁反射波叠加生成的合成振荡波形,并由于腔体的损耗逐渐趋于零。正方形孔和圆形孔的峰值比矩形孔的峰值脉宽窄;矩形孔的宽边与HEMP的极化方向一致,耦合波形与入射波形类似,峰值接近1 200 V/m,比入射波形峰值小,但比正方形孔和矩形孔的峰值要大一些。从上述计算过程可以看出,由于电磁场本身具有的复杂性,受试设备或环境等任何因素的状态变化都有可能导致结果的改变,因此需要找到一种对这些变化普适性强、考虑多耦合元素综合效应的计算方法。FDTD作为一种重要的电磁计算方法,具有强大的建模能力和高效方便的特点。

4 结束语

复杂电子系统强电磁脉冲效应的研究领域很宽,有许多问题尚待解决,针对这些问题一些前沿的思想、手段也在不断提出和应用。比如为便于复杂系统分析的将电磁拓扑理论;为电磁防护进行的有关屏蔽、线缆网络配置的优化设计;为确保时域有限差分法等电磁计算方法的精度进行的网格剖分技术,等等。这里首先从时频特性分析了HEMP标准波形的特点,之后通过概述FDTD的基本原理,使用FDTD仿真计算了一种双层金属腔体结构在HEMP平面波作用下的孔缝耦合效应,得到了一些有价值的结论。这些结论有利于指导双层金属腔体的电磁防护设计。

参考文献

[1]赖祖武.强电磁脉冲的破坏效应及防护[J].电子科技导报,1997(11):32-34.

[2]周璧华,陈彬,石立华.电磁脉冲及其工程防护[M].北京:国防工业出版社,2003.

监控系统安全生产效应 篇4

1 电磁环境效应内容概述

电磁环境效应的定义, 更多的是从军事术语中转换过来的, 根据世界上主要的军事设备研究国家的不同条例标准进行概念的归纳总结, 其准确的定义应为最为构成电磁环境最主要的电磁辐射源通过改变电磁场或者电磁波的强度以干扰相关的设备、平台、系统等电子信息系统, 使其不能够有效的运行以达到最初设定的目标的一种环境。

电磁环境作为电磁效应的主体, 世界各国均展开了相应的研究, 但是研究最充分具体的则属于美国军方。其主要的内容主要概括为电磁兼容和干扰、电磁的静电防护、电磁脉冲、电磁射频的防护等方面并且在现实中进行电磁环境的构建以提高复杂电磁环境中电子信息系统的抗干扰能力, 保证整个系统能够有效的运行以维护国家安全和达到战略目标。

2 电子信息系统复杂电磁环境效应研究的主要方向

电子信息系统与复杂电磁环境是一对天生的冤家, 电子信息系统想要高效的工作就需要突破电磁环境的制约, 而电磁环境的生成主要就是为了限制电子信息系统的运行人为模拟出的环境。通过对双方之间有效的评估来进行相关环境的构建和完善, 电子信息系统的进化发展, 这三个方面就成为了电子信息系统复杂电磁环境效应的主要研究方向和内容。

2.1 电子信息系统

在复杂的电磁环境下, 电子信息系统的构建应该能够充分的进行复杂电磁因素的对抗, 随着现代科技的不断发展, 传统的电子传输设备由于保密能力容易破解造成重要信息的泄露已经不是罕见的事情, 最有名的是美军通过对恐怖主义分子首领本-拉登进行不间断的电子信息的监管和排查, 通过运用多种高科技设备组成的电子信息系统运用在复杂的山地环境中, 抗电磁辐射等干扰最终准确进行了定位并予以击毙的事件, 一时间震动了全球, 复杂电磁环境下的电子信息系统的构建工作纷纷被提上了日程, 以保护本国合法利益不受侵害, 维护国家安全的目的。可以说电子信息系统的构建不仅仅涉及到了计算机通讯行业, 还涵盖了地理科学、环境科学、航空航天、工业等多个领域, 所建立的电子信息系统的成果评估, 应该是以对抗复杂的电磁环境, 能够排除较强的电磁辐射源的影响总而能够正常工作的一种高效的电子信息综合系统。

2.2 复杂电磁环境的构建

随着电子科学技术的不断发展和人们对电磁环境的了解加深, 就促使科技人员将电磁环境引入电子信息系统构建的过程中, 以此来试验电子信息设备的可靠性。因此电磁成为了一个独立专业的学科在教育体重中诞生, 经过不断的理论和实际的完善最终成为了一种新的科学技术和应用手段。电磁环境的复杂程度直接干扰了电子信息系统的使用, 其所构成的主要因素就是电磁辐射源, 一个或者多个电磁辐射源同时进行电磁辐射已形成混乱的磁场环境, 在强电磁环境之下电子信息系统的抗干扰能力成为了相关系统的主要内容。通过对电子信息系统的干扰, 进一步模拟出能够运用于实际军事战争中的技术手段成为了此专业学科发展的方向之一, 也是目前世界各国形成的共识, 那就是利用模拟的复杂电磁环境使第对方的电子信息系统失去使用价值, 保障自身的国防安全和国家的震慑力, 提升国家在国际事务中的话语权, 维护自身的合法权益。

2.3 复杂电磁环境对电子信息系统的影响评估

上面阐述了电子信息系统的功能与复杂电磁环境是密不可分的, 建立的相关电子信息系统是不是具有实用价值, 需要进过复杂的电磁环境考验, 从中获取数据信息来进行下一步工作的展开, 对抗干扰能力强的方面进行加强, 保证系统的正常运行能够经受复杂电磁环境的考验, 对对对抗性较弱的方面进行总结经验教训, 争取在这个方面突破以完善整个电子信息系统的构建程度。对复杂电磁环境下电子信息系统运行的影响评估不仅能够使相关设备系统的创建维护人员能够清楚的掌握系统中存在的不足, 需要进一步改进的方面, 促进系统自身的不断完善和进化, 另一方面复杂电磁环境下的模拟构建也成为相关学科发展的重点, 从中整理的内容可以完善实际教学中的理论, 丰富具体的教学内容, 提高整个专业发展的动力和持续力。

3 总结

综上所述, 电子信息系统的复杂电磁环境效应的研究内容已经清晰, 下一步将要展开的工作将是如何将双方进行充分的结合运用, 以保证矛的犀利和盾的坚固, 通过不断进行影响评估来完善双方的主要研究内容和理论面, 促进其相关设备和理论早日应用于国家的各个方面, 提升国家整体竞争能力, 保障自身的国防安全和社会秩序的稳定, 具有重要的促进作用。

参考文献

[1]汪连栋.戚宗锋.符淑芹.蒙洁.复杂电磁环境下电子信息系统试验的思考[J].航天电子对抗.2013.12 (01) :31-34.

[2]汪连栋.胡明明, 高磊, 曾勇虎.肖顺平.电子信息系统复杂电磁环境效应研究初探[J].航天电子对抗, 2013, (05) :23-25+50.

[3]高斌.唐晓斌.复杂电磁环境效应研究初探[J].中国电子科学研究院学报.2008.12 (04) :345-350.

牛鞭效应的系统动力学研究综述 篇5

20世纪90年代中期,在对婴儿尿布的销售状况进行例行检查时,宝洁公司(P&G)的人员发现一个奇怪的现象:零售商店的尿布销售存在着波动,但并不强烈;然而分销商给宝洁的订单却波动得很厉害。当这些行政人员进一步检查宝洁给自己的供应商所下的订单时,发现其波动的幅度变得更大了。这表明当需求信息在供应链中以订单的形式向上游传播时,它的波动会变得越来越大。宝洁因此把这种现象命名为牛鞭效应(bullwhip effect)。

牛鞭效应实际上是指供应链中需求信息从下游企业向上游企业传递时,需求信息被扭曲并逐级放大的现象,具体讲就是对供应商的订货量的波动(方差)大于顾客的需求的波动(方差),并且这种波动(方差)会沿着供应链自下而上被逐级放大。1961年Forrester就遇到类似牛鞭效应的问题并做了相应的研究,初步揭示了供应链中时间延迟、需求放大(牛鞭效应)等动态性的存在。牛鞭效应对企业有着重大的影响。企业会因为需求预测方面的误差而支付了超额的原材料成本或产生原材料短缺。额外的费用和成本都直接影响企业的效益。

现存的有关牛鞭效应的研究很多,也取得了很多成果,但传统的静态方法往往忽略很多供应链上的不确定性对供应链上牛鞭效应的影响,缺乏对供应链的整体的、系统的、集成的研究。

系统动力学是一门分析研究信息反馈系统的学科,为研究社会系统的动态行为提供了计算机仿真方法。供应链系统具备动态性、系统性、复杂性、开放性等特点,所以采用系统动力学对供应链中存在的问题进行研究是合适的。系统动力学应用于我国学术研究大约开始于20世纪80年代,所做相关研究涉及的方面很广,在供应链方面也有应用。

1 系统动力学概述

系统动力学是美国麻省理工学院弗雷斯特教授提出来的一种研究系统动态行为的计算机仿真技术,是系统科学与管理科学的一个重要分支。

系统动力学研究处理复杂系统问题时采用定性与定量相结合、系统综合推理的方法,整个建模过程就是不断学习、调查、研究的过程。系统动力学模型主要有因果回路图和存量流量图。因果回路图是对系统问题定性的描述,是后续建模仿真得以顺利进行的基础;存量流量图则是根据因果回路图,利用系统动力学定义的标量和关系符号绘制而成,可以描述系统结构间的数学关系。

系统动力学建模采用的反馈环路是按业务流程顺序链接了系统策略、系统状态和系统信息,最后又再回到决策并对决策产生反作用的封闭环路。反馈环由各种不同的因果关系组成。因果关系有正负之分。系统动力学强调反馈环路的结构关系、时间延迟、信息放大对系统行为的影响,其中结构关系表示系统各组成结构之间的相互关系,信息放大表示随着流程与时间的推移,某些信息会被放大,对决策行为的影响会随之被放大。

系统动力学善于处理高阶、非线性、多环的动态问题。采用微分方程的概念设计仿真模式,借助计算机可以对含有若干变量及大量微分方程的高阶非线性复杂动态系统进行仿真。

由于系统中往往存在着一些不稳定的非线性因素,它们相互作用后,系统往往会呈现出设计者始料未及的复杂动态特性。如果适当运用系统动力学模型,则可充当实际系统特别是社会、经济、生态等复杂大系统的“实验室”。

2 系统动力学在牛鞭效应方面的应用

系统动力学在供应链中的最早应用就是关于牛鞭效应的研究。Forrester构建的包含工厂、库房、分销商和零售商的供应链仿真模型后来被人们称为“Forrester供应链”或“Forrester模型”。该模型清晰的反映了物料在整个供应链中的流动,从工厂、库房到分销商、零售商,最后到达客户的过程,并考虑了信息在供应链中的流动以及时间延迟,结果初步揭示了供应链中时间延迟、牛鞭效应(需求放大)等动态性的存在。该模型主要包含系统物理结构(状态变量和流结构)与决策规则两部分,它们组成了一个基本的库存管理决策的试验环境,可以提供多种不同的模拟情景。

Sterman[1]利用系统动力学构建了一个通用的库存管理模型。该模型主要包含系统物理结构(状态变量和流结构)与决策规则两部分,它们组成了一个基本的库存管理决策的试验环境,可以提供多种不同的模拟情景。

Sterman指出,供应链库存管理系统中各种反馈的复杂性和时间压力往往会使决策者产生对反馈信息的错误理解及非理性的决策行为,决策过程往往采用局部合理的启发式方法,来形成目标导向和调整策略。

Towill[2]通过系统动力学研究了需求信息随供应链层层向上的变化幅度,发现每经过一个环节需求信息会被放大一倍,到制造商从分销商获得订单时,需求放大几乎达到初始需求的八倍。

Anderson等[3]以机床行业为例,利用系统动力学探讨了机床设备供应链的需求放大在提前期、库存、生产率和人力等方面的含义,测试了供应链性能改善的多种策略,并利用统计拟合数据进行仿真,结果显示,市场的多变性及“投资加速”导致生产能力的提高,从而产生需求的严重放大,灵活的订单策略和雇佣策略有助于克服需求放大并改善整个供应链的运作。

Li Zhou,Stephen Disney等[4]讨论了APIOBPCS决策支持系统的应用,提出了APIOBPCS系统具有实用功能,即在相关信息不能及时或无法获得的情况下仍能应付自如。在信息无法正常获得时,可以有三种策略:订单沿线传递、需求平滑、水平计划,APIOBPCS可以用加入的平滑功能实现订单沿线传递,并可以用内置的趋势预测技术实现水平计划。

J.Dejonckheere,S.M.Disney[5]等认为供应链成员的补货规则是影响牛鞭效应的重要因素。当产量安排不够灵活,频繁变动产量将导致大笔费用发生,传统补货模式将不再适用。文章还提出了一个可以避免变动放大并能产生平滑订单流的决策规则。

国内对于牛鞭效应的系统动力学方面的研究主要可以分为下面几类:

2.1 啤酒游戏的改进和研究

钟永光[6]对国际系统动力学学会版本的啤酒游戏改进了模版初始化条件和游戏的步骤,使管理科学领域的这一重要案例更加仿真现实,更加符合人们的思维习惯。改进后的啤酒游戏更为学生所接受,学生能集中精力寻求有效的策略及寻找自己的策略中潜在的缺陷,而不是拘泥于遵循游戏的复杂技术性细节,从而达到理想的教学效果。

袁旭梅,史丽君[7]构建了啤酒游戏的因果关系图和系统动力学流图,并在此基础上应用Vensim构建了“啤酒游戏”的模型,对其进行了仿真,发现订货延迟时间的存在是造成“啤酒游戏”中“牛鞭效应”的内因,结果表明,如果商家适当的延长库存的补货时间,“啤酒游戏”中的“牛鞭效应”会有所改观。

2.2 对供应链结构的研究

李稳安,赵林度[8]研究了供应链中牛鞭效应产生的原因及相应的缓解对策。建立了多节点供应链系统动力学模型,给出了系统动力学的迭代表达式和框图,并定性地说明了牛鞭效应产生的内在机理。指出了牛鞭效应产生的原因是由于供应链系统需求预测所表现出的正反馈动力学特性。

刘媛媛,王海燕[9]对“啤酒游戏”进行了仿真分析。研究当供应链上节点增加时“牛鞭效应”的变化情况,比较了二级、三级、四级供应链各节点企业订货率的波动情况。证明供应链结构本身是造成“啤酒游戏”中“牛鞭效应”的内在原因。

赵军,刘飞[10]对Y公司K产品的供应链上的牛鞭效应进行了建模与仿真。针对该供应链上牛鞭效应显著的实际情况,提出了缩短订单延迟时间,延长库存调节时间,采用供应商管理库存的综合解决方案,仿真结果表明该解决方案能在一定程度上减轻牛鞭效应的影响,研究结果可为Y公司的实际生产组织提供决策依据。

吴隽,李杰,张莹[11]将系统动力学用于分析供应链中的牛鞭效应,通过系统思考、建立模型、仿真分析来重新认识牛鞭效应的起因,进而提出缓解方案。

刘秋生,蒋国耀[12]构建了啤酒游戏的供应链模型。通过增加供应链模型节点个数并对其仿真结果进行分析,证明随着供应链长度的增加,牛鞭效应也愈加明显;对VMI库存管理模式与传统库存管理模式的系统结构及运营绩效进行了比较,说明供应链成员间的信息共享可以有效地弱化牛鞭效应。

赵美,王立欣,刘海涛[13]认为牛鞭效应的存在很大程度上是供应链体系自身的特点和结构造成的,VMI订货模式虽然大大弱化了牛鞭效应,但并不能从根本上将其完全消除。不过,VMI订货模式对牛鞭效应的弱化提示人们,在供应链结构中加大信息共享度、缩短订货提前期、及时了解顾客需求等都可以有效减弱牛鞭效应,降低库存成本。

2.3 对VMI的研究

陈虎[14]讨论分析了VMI库存管理模式与传统库存管理模式的系统结构及运作机制,比较了两模式的运营绩效。

张力菠等[15,16,17,18]对VMI整合补货模式和传统补货模式的系统动态性及两种模式下的牛鞭效应情况进行了研究。系统仿真结果显示,不同的补货周期(时间)对牛鞭效应存在一定的影响,同较短补货周期相比,较长补货周期下的牛鞭效应情况相对严重。不同的经济补货阈值对牛鞭效应及库存变化也存在一定的影响。在一定范围内,同较小的补货阈值相比,较大补货阈值下的牛鞭效应及库存波动情况相对严重。

此外,还发现随着补货周期的延长,供应链系统的牛鞭效应呈现严格单调递增的变化,系统成本则表现出先降后升的变化趋势。这表明,基于时间的VMI整合补货模式下两级供应链系统的牛鞭效应与系统成本之间是一种二次凹函数的变化关系。而随着经济补货数量的增加,供应链系统的牛鞭效应也呈现严格单调递增的变化。

于晓霖,刘敬保[19]构建了具有7个成员的供应链,在构建的模型框架下,采取差异化的做法,通过仿真研究平滑指数、库存初始值、库存检查周期、提前期、最低采购数量、供应链上的瓶颈和APIOBPCS模式的库存调整系数对牛鞭效应的影响。

刘敬保[20]构建了一个基于APIOBPCS采购模式、供应商管理库存的供应链仿真模型,在此基础上对比了传统需求预测模式下的VMI和CPFR预测模式下的VMI具体运作效果。从仿真结果看APIOBPCS尤其是DE-APIOBPCS是一种不错的供应链上的采购模式,可以用于指导供应链的构建或改进。并将CPFR运用到了具体供应链模型的设计,这是国内第一次进行具体模式的设计,具有一定的突破性。

2.4 联合库存方面的研究

郭鹏,徐瑞华[21]找出了原料定货时间、原材料从原料仓库到生产线的时间、成品下线到销售仓库的时间以及原材料期望库存量对整个供应链的系统稳定性和产品平均总库存的影响规律,并对系统的瓶颈环节和整个供应链的牛鞭效应进行了分析。

钟永光等[22]从生产时间、牛鞭效应、订货三个方面分析了模型,认为联合库存削弱了牛鞭效应带来的信息失真;生产时间与运输时间的缩短可以有效降低库存成本且进一步削弱了牛鞭效应;订货中,收货、订货周期长短与配送中心库存量没有关联,只影响订货量的大小,即周期越长则订货量越大。

王科,姜大立,万玉成[23]对基于联合库存的军事供应链进行了模拟分析,可以从系统的瓶颈环节和整个供应链的牛鞭效应对模型进行分析调节。

2.5 系统稳定性的研究

罗昌,贾素玲,王惠文[24,25]在借鉴控制论方法对供应链稳定性研究成果的基础上,运用系统动力学方法对采用OUT策略的供应链系统的非线性动态行为模式进行了系统分析和总结,建立了新的供应链稳定性判据,并通过仿真手段,确定了一阶指数延迟系统的最小稳定边界和理性稳定边界,以及纯时间延迟(PTD)系统的稳定边界、延迟无关稳定边界、最小稳定边界和理性稳定边界。

2.6 对供应链中其他因素的考虑

黄丽珍,刘永平[26]建立了考虑资金流的供应链模型,分析了在不同资金约束下供应链牛鞭效应,通过分析发现资金约束下,牛鞭效应会比资金不受限的情况要弱,如果资金强烈受到约束牛鞭效应将被抑制。

胡倩,李旭[27]研究了现代信息技术在供应链上对信息的获取和处理两个方面的应用对于减少“牛鞭效应”的贡献。研究发现,现代信息技术无论是应用在哪一个方面,都可以有效地减少“牛鞭效应”,其中实现供应链上的信息共享效果更佳。因此如果决策者们将现代信息技术有效地应用到供应链中来,可以减少“牛鞭效应”所带来的恶劣影响。

黄丽珍,王其藩,刘永平[28]建立了考虑市场反馈的闭环供应链系统动力学模型,分析在不同市场反馈下供应链动力学行为模式,通过分析发现闭环下,牛鞭效应会比正常的情况要弱,而且随着市场正面反应的增强,牛鞭效应减弱。带有市场反馈的闭环供应链增加正反馈回路,这使得系统自身拥有了可以制约牛鞭效应的结构,使得牛鞭效应表现不是那么明显,而且随着市场作用的增强,正反馈作用增强,牛鞭效应减弱。

廖诺,张毕西,吴小节[29]引入外生摄动的需求变化,包括阶跃需求、斜坡需求、脉冲波动需求和正弦波动需求,对比分析四种不同需求对供应链系统动态性的影响。研究表明,斜坡需求和正弦波动需求具有渐变的性质,使得供应链各节点企业的牛鞭效应较小;阶跃需求和脉冲波动需求具有突变的性质,供应链各节点企业的牛鞭效应较大。通过销售策略的调整可以改变其外生摄动的需求变化,降低供应链的动态性,提高其运作绩效。

2.7 系统动力学在不同行业牛鞭效应的应用

周建亨,徐琪[30]以某典型服装企业的三级供应链为例,分析了我国服装业供应链运作中普遍存在的一些问题。提出在现有的三级供应链运作模式的基础上,建立系统动力学模型,在战略实施前进行仿真实验,并对实际规划进行调整和修正,即保证供应链在实际运行时得到期望的效果,避免战略实施可能带来的风险。

从仿真结果可知,采用供应商管理库存(VMI)可以有效地减少服装业供应链的牛鞭效应,减少库存及供应链的波动,提高各个节点对风险的抵抗作用。

汤卫克,姜大立,甘明,黄淞[31]通过因果关系分析构建了短生命周期产品供应链订货、发货子系统的系统动力学模型结构图及方程,在Vensim的模拟环境下,运行模型并对结果进行分析,提出消减牛鞭效应的对策建议。

3 总结

监控系统安全生产效应 篇6

(一) 光纤DWDM系统的数值计算模型

1. 双路WDM系统XPM效应的数值计算模型

我们先分析最简单的情况, 光纤中只有两路光信号传输, 对于第一路光信号, 考虑XPM效应时, 其光场慢变复振幅传输方程为:

我们定义归一化振幅为。P01是第一路光信号入射脉冲的峰值功率, 方程 (1) 可改写为:

对于第2路光信号, 也可以采用同类的方法求解。

2. 多路WDM系统XPM效应的数值计算模型

对于多路WDM系统在光脉冲宽度超过1ps的皮秒区域, 忽略高阶非线性选项, 交叉相位调制效应的耦合振幅方程可以简化为

用分步傅立叶法求解时, 可以按照上面双路WDM系统的情况递推, 对于N路DWDM系统, 分步傅立叶算法可以分为2×N步, 对于第i路光信号, 其数值计算的两步为:

3. 多路WDM系统SRS效应的数值计算模型

在多路DWDM系统研究受激拉曼散射效应时, 可以把长波长光脉冲信号看为信号光, 短波长光脉冲信号看为泵浦光, 在光脉冲宽度超过1ps的皮秒区域, 忽略高阶非线性选项, 受激拉曼效应的耦合振幅方程可以简化为:

其中, 当λi>λj时, 取“+”号, 代表第i路光信号从波长较短的光脉冲中获得能量而放大, 当λi<λj时, 取“-”号, 代表第i路光信号释放能量给波长较长的光脉冲而损耗减弱。用分步傅立叶法求解时, 可以按双路复用系统的情况递推。对于N路DWDM系统, 则分步傅立叶算法可以分为2×N步, 对于其中的第i路的两步计算为:

(二) 数值计算结果及其分析

1. 交叉相位调制效应对系统的影响

为了研究交叉相位调制效应对光纤DWDM系统的影响, 我们采用了典型的四路复用模型, λ1=1550nm, λ2=1550.4nm, λ3=1550.8nm, λ4=1551.2nm, p01=p02=p03=p04=5mW, 并忽略了其他非线性效应, 经计算系统光脉冲传输特性图如下。

从图1中可以明显的看出光功率在四路光信号之间的波动串扰, 这种波动在四路光信号中都造成了起伏波动。可以预测在高复用信道数目 (n>10) 的密集波分复用系统中, 交叉相位调制对系统传输性能的影响非常大, 必须采用有效的手段抑制其对系统产生的串扰。

2. 受激拉曼散射效应对系统的影响

为了研究受激拉曼散射效应对系统的影响, 我们仿真了四路大功率复用系统, 系统参数为:λ1=1550nm, λ2=1550.4nm, λ3=1550.8nm, λ4=1551.2nm, p01=p02=p03=p04=5mW, 并忽略了其他非线性效应, 通过Matlab仿真计算, 系统光脉冲传输特性图如图2所示。从图中可以看出, 受激拉曼效应对系统传输性能的影响非常明显, 第一路光信号由于部分光功率在受激拉曼散射效应的作用下转移到了其他三路光信号上, 因而衰减得非常快, 而第四路光信号由于通过受激拉曼散射效应从其他三路光信号上获得了部分光功率, 在传输初期反而被放大, 在传输的后期, 由于其他三路光信号衰减得比较小了, 才缓慢地衰减。

(三) 总结

由于XPM和SRS的原理、机制不同, 要区别对待。我们通过数字仿真发现, 在调制频率较低时, 由SRS导致的串扰占据主导地位, 而由XPM导致的串扰基本可以忽略;随着调制频率的升高, 由SRS导致的串扰逐渐减小, 而由XPM导致的串扰却逐渐增大。XPM效应对色散比较敏感, 我们可以适当加大光纤的色散来抑制XPM串扰, 受激拉曼散射效应会造成高频光信号的部分光功率转移到低频光信号中从而衰减很快, 低频光信号由于接受了高频光信号部分功率而被放大, 我们在发送端应适当增大高频光信号的功率来补偿SRS效应。

参考文献

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[4]Rongqing H, Demarest K R.Cross-phase modulation in multispan WDM optical fiber systems[J].Journal of Lightwave Technology, 1999.

监控系统安全生产效应 篇7

本研究目的是从计划行为理论角度出发, 对大学生求职者采纳电子招聘行为的影响因素及作用机理进行实证研究, 同时重点关注网络使用频次对感知有用性与使用行为意愿间的调节效应。

1 文献综述

在个体对信息技术或信息系统 (IT/IS) 采纳行为研究中, 许多学者提出了不同的研究模型。如计划行为理论 (TPB) [1]、技术接受扩展模型 (TAM2) [4]、析构计划行为模型[14]、技术接受和使用统一理论 (UTAUT) 等。Davis (1989) 提出了著名的技术接受模型, 技术接受模型主要包含以下变量:使用态度, 易用感知, 有用感知, 使用行为意愿以及外部变量, 其中在IT/IS接受行为研究中起到决定性作用的因素有有用感知和易用感知。而Benbasat建议我们关注计划行为理论来研究不同的前提因素、结果因素以及调节变量对二者的影响。

计划行为理论的核心是态度、主观规范、感知行为控制等因素对行为意愿的影响。技术接受模型认为个体用户的使用行为意愿主要决定目标系统的使用, 同时态度起到一定的影响。有用感知和易用感知是技术接受模型的关键因素, 共同影响使用态度。

在相关的行为采纳研究中, 常常会涉及中介效应 (中介变量产生) 和调节效应 (调节变量产生) , 其中调节变量为M, 如果变量Y与变量X的关系是变量M的函数。调节变量可以是定量的, 也可以是定性的, 它影响因变量和自变量之间关系的方向 (正或负) 和强弱。

2 研究模型及相关假设

在此提出本文的研究模型, 该模型基于计划行为理论, 并且集成有用感知、风险感知、使用便利性、费用感知等变量去研究哪些因素影响大学生采纳电子招聘系统, 同时, 重点关注网络使用频次在感知有用与使用意愿间的调节效应。如图1所示。

因此, 提出本研究假设:

H1使用便利性直接影响感知有用性;

H2有用感知直接影响使用行为意愿;

H3主观规范直接影响使用行为意愿;

H4风险感知直接影响使用行为意愿;

H5费用感知直接影响使用行为意愿;

H6网络使用频次对感知有用性与使用行为意愿间有调节作用。

3 研究方法

测量因素拓展。两部分组成本调查问卷, 调查对象的样本信息和行为信息为第一部分;调查对象对研究模型中各个变量的感知程度为第二部分。样本信息包含性别、投递简历次数、教育程度、网络使用频次、面试次数。数据收集采用李克特7级量表。

问卷有6个潜变量通过20个测量变量来反映。表1汇总了各个因素相关定义及调节变量说明。

4 数据分析与结果

4.1 描述性统计

问卷共发放200份, 有效问卷180份, 问卷有效率93.26%。问卷对象全部是大学四年级学生, 几乎所有同学每周都使用互联网并且访问过招聘网站, 同时83%的同学投递过简历以及近70%的同学参加过面试。同学更多关注的是一些专业性的招聘网站。回收样本的统计结果, 如表2所示。

4.2 信效度及路径分析

本研究采用Smartpls2.0的结构方程分析方法, 该方法是基于组建的分析方法。利用Smartpls的分析方法对数据进行信度分析和效度分析, 各因子的信度系数值最低值为0.74, 大于0.7, 根据有关标准规定, 其表明同一构面间因子具有较好的信度。因素分析结果 (如表3) 达到建构效度的三项标准。区别效果的分析结果如表3所示, 表中平均方差萃取的平方根最小值是0.8, 大于其他相关系数的最大值0.57, 说明本研究模型各构面具有区别效度。

图2显示了最终研究结果, 包含估计的路径系数。结果分析如下:研究假设1至5成立, 数据分析结果接受研究假设。

4.3 调节效应分析

在本研究中, 用户网络使用频次对感知有用性与使用行为意愿间有调节作用。研究中采用Baron和kenny (1986) 的相关步骤, 以控制变量、前置变量、调节变量以及结果变量间进行分析。其中设定性别为控制变量, 其系数为0.115, 不显著, 说明性别不同用户对电子招聘使用行为意愿没有影响;在前测变量有用感知与调节变量网络使用频次的交互项 (pu*f) 对使用行为意愿有预测效果 (系数为0.191, 显著) , 说明网络使用频次对有用感知与使用行为意愿间有调节作用, 假设H6成立。

总之, 研究模型显示有用感知、主观规范、风险感知和费用感知对电子招聘使用意愿有直接影响。同时有用感知也受到使用便利性的直接影响。

5 讨论与结论

结果显示有用感知影响大学生采纳电子招聘。使用便利性影响感知有用性。风险感知直接影响使用行为意愿。费用感知也是重要因素。在电子招聘系统中, 过多的使用费用会影响个体采纳电子招聘系统的使用意愿, 尽管这个电子招聘系统很有效。同时, 网络使用频次对有用感知与使用行为意愿间有调节作用, 因此, 在引导用户使用电子招聘系统时, 可以让用户增加使用互联网络的频次, 对互联网应用越了解, 越能提升个体用户对电子招聘有用性的认识, 最终影响使用意愿。

但是在研究中也有需要改进的地方, 在本研究中存在共同方法偏差问题倾向。根据Malhotra等 (2006) 以及Podsakoff等 (2003) 相关研究, 在后续研究中可以采用多时点收集数据以及在问卷适量增加反向问题, 这样会增加问卷收集难度, 但是可以有效降低共同方法偏差问题。

本研究仅做到提出研究模型和解释电子招聘用户采纳行为的影响因素。在未来的研究中, 可以扩大调查范围、增加影响因素、关注更多的干扰项, 来更好地解释个体对电子招聘采纳的使用行为意愿。

摘要：本文基于计划行为理论, 实证研究个体用户对电子招聘系统采纳行为。首先, 基于计划行为理论和感知有用性、使用便利性、风险感知、费用感知等因素提出研究模型。其次, 通过对问卷数据进行信效度和路径分析检验, 验证影响因素间的假设, 同时, 对网络使用频次对感知有用性与使用行为意愿间进行调节效应分析。研究结果显示, 使用便利性对有用感知有显著影响, 有用感知、主观规范、费用感知、风险感知对使用行为意愿有显著影响, 对有用感知与使用行为意愿间有调节效应的是网络使用频次。最后, 对研究结果与不足进行讨论。

基于系统动力学的牛鞭效应仿真分析 篇8

1 牛鞭效应概述

牛鞭效应最早由宝洁公司于20世纪90年代正式提出。宝洁公司在对其公司产品进行考察时发现,其产品的零售商的库存是稳定的,波动并不大,但在考察分销商向其订货情况时,发现需求的波动性明显增大。但其分销商说,它们是根据汇总的销售商的订货需求量向其订货的。经过进一步的考察发现,零售商往往根据对历史销量及最新市场动态进行分析预测,确定一个比较合理的订货量,但为了保证这个订货量是及时可得的,并且能够适应市场不断的变化,他们通常会将预测订货量作一个人为的放大后向批发商订货。同理,批发商出于同样的考虑也会向其上游——分销商做出如此反映,结果到生产商时,这种需求就被越放越大,也就引起大的波动性,即牛鞭效应。其实牛鞭效应早在20世纪60年代就被系统动力学的创始人福瑞斯特研究过,之后又有不同的学者对其进行了研究。其中1997年斯坦福大学教授Hau L.Lee认为牛鞭效应产生的原因源自于四个方面:调整市场需求预测、订货批量决策、价格被动和短缺博弈。

2 从系统动力学的角度来考虑

系统动力学是20世纪60年代由美国麻省理工斯隆管理学院的福瑞斯特(J.W.Forrester)创立的。其以系统工程中的回馈控制理论为基础,通过计算机仿真模拟,把系统工程的概念用在研究一些复杂的、非线性的社会经济等问题。我们通过比较传统的线性思维和基于系统动力学的思维来更好地理解系统动力学的思想及解决问题的方式。

2.1 传统的线性思维模式

人们在处理问题、分析问题时,传统的、习惯的思维模式是线性的,也就是一件事情发生,必然有一个其发生的直接原因,也有其发展的直接趋势,因此形成一定的因果关系,但这样的因果关系往往是局部性的。图1所示的就是在供应链中传统的线性思维模式,通过这个模式我们可以理解线性思维的这种局部性。

在这个简单的模型中,我们以最常见的四级供应链为例。四级供应链模型包括供应商、分销商、批发商、零售商四个供应链节点。零售商面对的是最前沿的市场,对需求动态有最准确的把握。当市场对某一产品需求增加时,零售商向它的上游供应链——批发商发出订货信息,如果批发商有足够的库存满足零售商需求,则马上可以供给零售商以满足市场。如果批发商库存短缺,则向其上游供应商——分销商发出订货信息。分销商与批发商之间的信息和物流传递与批发商与零售商之间的信息和物流传递一样。从成本角度出发,每个供应链的节点为了自己的成本最小化,其一般不愿意拥有大量的库存。所以当下游向其发出订货信息时,其要向上游发出同样的信息,以此类推,零售商需要的订货信息要一级一级地向上游传递。但供应链节点为了能快速地满足下游的需求,增加竞争力,其又不得不持有一定的库存量。所以,这往往形成一个矛盾,结果也就有了“牛鞭效应”的产生。一是因为这种时间的延迟性,再者是因为这种需求的人为夸大性,结果使这种需求信息在向上游传递的过程中不断的被放大。从中我们可以看出,在线性思维中,供应链节点只面对与其相邻的上游和下游节点,没有能够从整体的角度来考虑问题。

2.2 基于系统动力学的思维模式

基于系统动力学研究问题,首要的步骤就是确定所要研究的问题所在的系统。我们以三级供应链为例。我们所要研究的问题可以描述为:零售商得到市场上的需求信息,然后需要通过整条供应链来补充自己的库存以满足市场需求。问题明确以后,我们就要确定系统或者说是系统的边界。在这条供应链系统中,涉及到市场需求、零售商、批发商、供应商四个环节,故系统中应包含这四方面。确定边界以后就要找出系统之间与问题有关的属性,即影响因素。我们可以确定这些属性有:市场需求量的大小、零售商库存、批发商库存、供应商库存、供应链上游到下游的运送率。下一步的工作就是要确定属性之间的联系及其因果关系。系统动力学中定义,如果事件A增加,导致时间B增加,则A对B为正关系,反之为负关系。最后就是画出所有属性之间的因果关系图。如图2所示。系统动力学以这样的因果回馈图作为系统思考的核心,其也是进一步建模分析的基础。

图2就是基于系统动力学的三级供应链库存增加的思维模式。从整个图形直观地来看,其是由1个封闭的环路组成,这也是系统动力学思维与线形思维最大的不同。我们从零售商来对因果回馈图进行分析。图中,“+”表示增强,即正关系;“-”表示减弱,即负关系。当市场需求增加时,零售商库存量就将减少,零售商库存的减少使零售商安全库存和零售商实际库存之差,即零售商库存差增加,库存差的增加将增加零售商订货来补充零售商库存。图形中箭头上有“=”箭头的代表延迟,零售商订货的增加将使批发商增加对零售商的发货率,进而减少批发商的库存,这里出现两个延迟。一是信息延迟,也就是零售商将市场需求传达给批发商,这在实际过程中通常有一延迟。二是物质延迟,就是批发商得到信息后需要经过一段时间才能满足零售商的库存。批发商库存的减少相应地使批发商安全库存和批发商实际库存之差增加,批发商库存差的增加又引起批发商向供应商订货的增加。同样,批发商和供应商之间存在延迟现象。批发商对供应商订货的增加进而导致供应商组织生产或者向其上游的订货增加,经过几个延迟后,最后来响应市场需求。从这个分析过程看,系统动力学的思维模式完全不同于传统的线性思维模式,也更合理。因果回馈图中每个节点不是孤立的,它的变化受系统中其他节点变化的影响,也影响到系统中其他节点的变化。所以当零售商要补充库存时,其不能单单地考虑其直接上游——批发商的库存,要从系统的角度来考虑整个供应链。

3 建立模型及仿真

3.1 模型建立

通过前面从系统动力学角度来分析三级供应链的库存思维模式以后,对系统动力学考虑问题的方式有了基本的认识。接下来,在前面分析的基础上,建立系统动力学模型,这里对模型进行进一步简化,假设供应链上只涉及到零售商和供应商两个节点。系统动力学建模过程中涉及到三个最基本的概念。一是积量,积量指在客观世界中可以随时间变化而发生量的变化的事或物,表示系统的一种状态。所以在这个模型中就有两个积量,即零售商库存和供应商库存。二是率量,率量是可以在客观世界中对事物的量进行控制,可形象地理解为事物量增加的速率,在系统中可视为改变系统状态的一种行为。那么在这个模型中我们有三个率量,即零售商的订货率,其大小可以改变零售商和供应商的库存;供应商给零售商的运送率;零售商的发货率。三是辅助变量,在系统动力学中辅助变量的范围比较广,可理解为对系统有影响的任何变量,在建模过程中一些给定的函数也可视为辅助变量。在这个模型中,安全库存是一个辅助变量,由于期望库存,也就使市场需求的不断变化使得整个系统的状态处在不断的变化之中。订货处理时间也是一个辅助变量,这个时间的长短可以影响到每个供应链节点的库存和响应时间。当然还有其他一些辅助变量,如天气等自然情况的变化、供应链节点间出现一些不协调因素,但这不是主要说明问题的主要方面,可以不予考虑。在这里用到三个函数,一是延迟函数,表示供应商到零售商的运货要经过一个物质延迟,二是平滑函数,表示零售商到供应商的信息传递要经过一个时间延迟,三是模拟市场需求量变化的一系列函数。接下来就是要理清它们之间的相互关系,在电脑处理时是有对应的方程,表1中给出这些关系。

注:INV——零售商库存;INV1——供应商库存;OR-DRS——零售商订货率;DEL——供应商运送率;SHIP——零售商发货率(市场需求率);NSHIP——(零售商正常发货率);FUNCTION——检测函数;DINV——安全库存;AD-INV——库存调节率;TINV——库存调节时间;AV-SHIP——平滑后发货率;TSHIP——平滑时间(信息延迟时间);SMOOTH()——平滑函数;DELAY——供应商运货到零售商时间(物质延迟时间);DELAY3()——三阶延迟函数。

在表中,我们看到有给定的量,其中意义是零售商一开始库存是300件,期望库存是300件,均为安全库存,表示系统开始处在平衡状态。通过Vensim软件,建立的模型如图3所示。

3.2 仿真结果

通过系统动力学仿真软件进行分析,可以更清楚认识牛鞭效应,可以看出当市场需求出现变化时,零售商和供应商对需求的敏感性。我们使用两组函数来模拟市场需求的变化,分别为阶跃函数STEP(),表示从某时刻开始市场需求突然增加到新的值,斜坡函数RAMP(),表示从某一时刻起,市场需求按一固定斜率增加。

图4为在阶跃函数输入情况下,系统模拟结果。纵轴(80,200)是订货率和市场需求,(200,400)是供应商和零售商库存。在10周之前,系统处在平衡状态,从第10周开始,阶跃函数开始起作用,表示市场需求突然增加10,这时系统开始有所反应。当市场需求突然增加时,零售商库存开始减少,这时为了安全库存量,零售商向供应商的订货率增加,零售商对供应商订货率的增加,将使供应商组织生产或者向其上游发出订货信息来增加其库存。然后来对零售商运货。由于零售商和供应商之间存在时间和物质延迟,供应商不能马上将货物运送到零售商来满足其库存,所以零售商库存(图中带“4”线)继续减少,大概到13周达到最低谷,这时的订货率(图中带“2”线)也达到最高峰,表示零售商向供应商发出最大的订货率通知,因为此时零售商库存已跌至最低谷。随着时间变化,零售商库存逐渐得到补偿,其订货率也逐渐减少,由于负反馈系统的调节作用,最后零售商库存调节至其安全库存量,零售商订货率也稳定在110件/周,其中比原来100件/周增加的10个单位就是阶跃函数的作用。从图中可看出供应商库存(图中带“1”线)的波动明显高于零售商库存的波动,最后其平衡值也比一开始时要高。

图5为在斜坡函数输入情况下,系统模拟结果。纵轴坐标(300,2000)是供应商库存,(0,400)是零售商库存,(0,600)是订货率和市场需求率。从图中可以看到10周之前系统处在平衡状态。从第10周开始斜坡函数(图中带“1”线)开始其作用,以一定比例增加,到第30周终止。整个系统的变化情况如在阶跃输入时候的变化一样。由于供应商的坐标值大,所以供应商的波动依然比零售商大。

从上面两个模拟结果可以看出,当市场需求发生一个变化时候,系统开始从平衡状态反应,直到达到新的平衡,而且供应商库存波动比零售商波动大,也就是“牛鞭效应”。

4 减小牛鞭效应对策

前面从系统动力学角度出发,考虑了供应链库存模式,又建立模型,从仿真结果可以进一步认识牛鞭效应,如何消除或缓解牛鞭效应成为了关键。从系统的观点看,供应链之所以出现牛鞭效应,并不是零售商或分销商哪一个供应链节点的问题,而应从供应链整体分析考虑,这样才能更好地缓解控制牛鞭效应。

4.1 信息共享

从前面分析得知,出现牛鞭效应根本的原因就是信息在向供应链上游传递的过程中,出现了信息的扭曲,逐渐地被放大。信息共享成为缓解牛鞭效应的首选策略。从理论上讲,如果零售商能将市场上的动态信息及实地和批发商、分销商、供应商共享,让供应链上其它节点也快速地掌握市场动态,清楚供应链下游的需求,那么每个节点库存及订货量也不会出现放大现象。在实际操作过程中,要借助电子信息技术的发展,如EDI、互联网等。

4.2 库存管理

从系统思考出发,我们可以换个角度来看待供应链库存问题。原来是每个节点各自管理自己的库存,但现在从系统出发,应以减少系统损失为目标,这样就应该让供应链上游节点来管理下游的库存,也即供应商管理库存。比如批发商来管理零售商的库存,市场动态通过零售商让批发商及时地掌握,批发商再来安排零售商库存。减少一个库存环节,也就减少一层信息传递,避免一次需求放大,这样做可以缓解牛鞭效应。

4.3 供应环节

一个供应链涉及到的节点越多,到达最上游时,因为信息传递的时间增长,需求放大就越严重,故减少供应链环节自然就成为一种策略。随着网络及信息技术的不断发展,这种策略也成为可能。基于网络技术的电子商务就是一种减少供应环节的供应方式,这样通常可以实现与客户面对面交易的方式,需求信息也是客户直接传给供应商,这样就有效地避免了牛鞭效应。

摘要：系统动力学从系统的角度出发,为社会经济、企业管理中一些复杂的问题提供了一种解决思路。供应链是一个复杂的系统,其中的牛鞭效应又是一个难点问题。论文将系统动力学用于分析供应链中的牛鞭效应,通过系统思考、建立模型、仿真分析来重新认识牛鞭效应的起因,进而提出缓解方案。

关键词：系统动力学,牛鞭效应,仿真

参考文献

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