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林纸供应链原料供应优化与仿真研究

作　者: 刘俊
导　师: 张智光
学　校: 南京林业大学
专　业: 林业经济管理
关键词: 林纸一体化供应链原料供应优化仿真 SCOR
分类号: F274
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

造纸术是中国古代的“四大发明”之一，在人类历史留下了灿烂的一页。二十一世纪信息时代、电子时代的来临也没能动摇纸产品在社会各方面发展中的重要地位。中国的森林资源比较有限，由于长期的砍伐和利用，全国不少地区的可利用资源已经濒临枯竭。传统林、浆、纸三个环节分离的模式已经造成了原材料供应需求很大，这必然造成木材资源供应的缺口。纸张生产和林木资源一体化的模式可以抵御由于原材料价格的波动带来的企业生存危机，保证林木资源长期稳定供应；同时，一体化集团内部进行利益的再分配，实现整体利益的最大化，能够抵御外部经济的波动给集团企业带来的冲击。林纸一体化供应链原料供应管理是林纸供应链管理最核心的部分，原料供应管理的目标是能保证造纸使用的植物纤维稳定可持续地供应，避免原料价格出现剧烈的波动和原料供应的短缺。目前林纸集团木片库存积压严重，造成原料时间性损耗严重和原料质量下降；纸产品的库存不能在短期内消化，造成资金的大量占用；产能在纸产品的品种上分配不合理，不能最大限度的满足客户对纸产品的需求；不能实现均衡生产，导致生产运作成本较高。针对这些情况，本文提出了林纸供应链原料供应短期优化的综合性解决方案。林纸供应链原料供应短期优化首先是对纸产品的销售进行预测，然后基于销售预测的结果进行排产优化，使产能合理分配，最后基于排产优化的结果，制定木材纤维原料的供应策略和供应计划。通过林纸供应链原料供应的短期优化，实现造纸原料的需求与供给平衡，既保证企业生产的平顺性，又实现节约型生产，降低林纸集团的生产运作成本，提高纸产品的收益率。文中以HF公司为例，进行了林纸供应链原料供应短期优化的应用研究，取得了较好的效果。为了规避了中长期木材原料的供应短缺、产能过剩等风险，保证林纸集团造纸用木材的供应安全，实现造纸木材原料的可持续供应；实现林木的经济价值、生态效益、社会效益相统一，促进林业经济和区域生态的可持续发展，在此前提下实现林木经济价值的最大化，即采取合理的采伐方案和林地种植面积实现林地木材产出的最大化。为了实现以上目标，本文建立了林纸供应链原料供应的中长期仿真控制系统。首先，完成仿真计算前的准备工作，包括建立仿真运算约束环境（纸张销量预测模型、木材采购预测模型和林木生长模型），设置仿真控制目标（战略规划期，可控林地形成稳定木材供应的目标过度期和木材过度期之后木材的对外依存率），输入仿真控制变量（林地的种植面积，林木的砍伐方案和林木战略储备水平）；然后，进行林纸供应链原料供应中长期仿真计算，并输出仿真结果（战略规划期内每年林地砍伐的木材量，战略规划期内每年采购的木材量，战略规划期内每年缺口的木材量，仿真结束时活立木的蓄积量，单位林地平均参考经济价值，战略规划期内可控林地形成稳定木材供应的过渡期，战略规划期内每年木材的对外依存率）；分析仿真结果，对于部分年度出现木材自给供应不足和市场供应短缺的情况，仿真控制系统提供建议解决方案，即通过增加虚拟林地的供应，解决了木材原料供应短缺的问题；比较仿真输出结果，调整仿真控制变量，再次进行仿真运算；最后，遴选优秀仿真方案作为决策备选方案。林纸供应链原料供应的短期优化和中长期仿真与ERP系统的集成解决了优化和仿真可重用性和柔性差的难题。对于ERP系统来说，优化和仿真的功能是其决策支持的重要组成部分，随着企业对战略决策和优化的越来越重视，以及仿真和优化的理论和方法越来越成熟，ERP中决策支持模块将成为判断ERP竞争能力的重要指标。

全文目录

致谢  3-4
摘要  4-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-27
  1.1 研究的背景和意义  11-15
    1.1.1 研究背景  11-13
    1.1.2 研究意义  13-15
  1.2 国内外研究文献综述  15-24
    1.2.1 国内外林业供应链的研究  15-19
    1.2.2 国内外供应链仿真建模的研究  19-22
    1.2.3 ERP 在供应链管理中的应用  22-24
  1.3 研究内容与技术路线  24-27
    1.3.1 研究内容  24-25
    1.3.2 研究方法  25
    1.3.3 技术路线  25-27
第二章林纸供应链原料供应问题的系统分析  27-48
  2.1 林纸供应链原料供应系统分析  27-37
    2.1.1 基于后向一体化理论的林纸体系结构分析  27-33
    2.1.2 原料供应的企业需求分析  33-37
  2.2 原料供应优化与仿真系统分析  37-48
    2.2.1 林木的效用分析  37-38
    2.2.2 造纸原料的经济特征分析  38-40
    2.2.3 纸产品的产品特征分析  40-41
    2.2.4 造纸原料目标逻辑关系  41-43
    2.2.5 原料供应优化与仿真系统的原理分析  43-45
    2.2.6 原料供应优化与仿真系统的功能分析  45-48
第三章林纸供应链原料供应的短期优化方法研究  48-67
  3.1 纸产品销售的短期预测  48-54
    3.1.1 林纸供应链运作的调查与分析  48-50
    3.1.2 纸产品销售量时间序列预测模型与方法  50-52
    3.1.3 纸产品销售量时间序列预测误差的测量  52-53
    3.1.4 各类纸产品销售量的预测分析  53-54
  3.2 基于销售预测的造纸排产优化  54-60
    3.2.1 粗排产优化产能在时间上的最优分配  54-58
    3.2.2 细排产优化产能在产品上的最优分配  58-60
  3.3 基于造纸排产的木材原料供应优化  60-67
    3.3.1 木材原料需求量的测算  60-61
    3.3.2 木片的供应优化  61-64
    3.3.3 桨板的供应优化  64-67
第四章林纸供应链原料供应的中长期仿真模型研究  67-83
  4.1 林纸供应链原料供应仿真模型的构建  67-71
    4.1.1 林纸供应链原料供应仿真问题的描述  67
    4.1.2 林纸供应链原料供应仿真的变量确定  67-69
    4.1.3 林纸供应链原料供应仿真控制系统的结构模型  69-71
  4.2 林纸供应链原料供应约束模型的构建  71-75
    4.2.1 中长期纸产品销售约束模型的构建  71-72
    4.2.2 中长期木材采购约束模型的构建  72-73
    4.2.3 林木生长约束模型的建立  73-75
  4.3 林纸供应链原料供应仿真模型的运行  75-83
    4.3.1 林纸供应链原料供应仿真控制系统的运作机理  75-80
    4.3.2 林纸供应链原料供应中长期仿真模型的运算  80-83
第五章原料供应的优化与仿真在 ERP 系统中的集成  83-112
  5.1 林纸一体化集团 SCOR 模型研究  83-100
    5.1.1 SCOR 模型分析  83-86
    5.1.2 林纸 SCOR 模型第一层的构建  86-92
    5.1.3 林纸 SCOR 模型第二层的构建  92-94
    5.1.4 林纸 SCOR 模型第三层的构建  94-99
    5.1.5 林纸 SCOR 模型第四层等构建  99-100
  5.2 面向原料供应优化与仿真的林纸集团 ERP 构建  100-109
    5.2.1 林纸一体化集团 ERP 分析  100-104
    5.2.2 林纸一体化集团 ERP 建模  104-108
    5.2.3 原料供应的优化与仿真在 ERP 中的嵌入  108-109
  5.3 林纸一体化企业集团 ERP 的系统实现  109-112
    5.3.1 系统平台的设计  110
    5.3.2 系统总体功能结构设计  110
    5.3.3 系统实现  110-112
第六章林纸供应链原料供应优化与仿真控制的应用实例  112-145
  6.1 HF 林纸集团原料供应短期优化的应用实例  112-125
    6.1.1 纸产品的销售预测和误差测量  112-120
    6.1.2 纸产品的生产优化  120-125
  6.2 HF 林纸集团原料供应中长期仿真控制的应用实例  125-145
    6.2.1 仿真的数据准备  125-130
    6.2.2 控制目标和控制变量的确定  130-131
    6.2.3 ERP 系统的操作过程  131-134
    6.2.4 仿真结果的分析  134-145
第七章结论及展望  145-148
  7.1 基本结论  145-146
  7.2 创新之处  146-147
  7.3 不足及展望  147-148
参考文献  148-153
攻读学位期间发表的学术论文  153

林纸供应链原料供应优化与仿真研究

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