生产服务系统优先权能力协同分配策略

随着传统制造企业的经营模式向服务型制造的转变,企业所面对的传统生产库存系统转变为生产服务系统. 研究了由生产设施和服务中心组成的柔性生产服务系统的生产和服务能力协同分配问题. 生产设施生产两类产品,服务中心基于对应的产品为两类顾客提供服务. 管理者在生产和服务能力均有限的情况下需要决定将生产(服务)能力分配给哪一类产品(服务订单). 在集中决策下通过边际分析得到了最优服务能力分配策略.通过数值实验得到了最优生产策略的特征,然后基于最优策略特征,设计了固定优先权基本库存策略作为生产能力分配策略. 最后通过数值实验分析了由最优服务策略和设计的生产策略构成的协同能力分配策略的有效性,为企业的运作管理提供理论指导.     

设备多状态、多类顾客制造系统的生产速率和库存分配联合决策

在生产制造系统中, 设备状态严重制约系统产能, 并增加生产过程的不确定性. 为应对不确定性对系统的影响, 对顾客进行细分, 实施差异化服务. 在顾客泊松达到、 缺货不补的假设下, 研究了设备多状态、多类顾客制造系统的生产和库存分配联合决策问题. 利用马尔科夫决策理论, 建立了系统在无限期期望折扣总成本准则和平均成本准则下的最优方程, 并证明了最优策略具有相似的结构性质. 最优生产速率策略是生产阈值水平随设备状态非增的阈值策略, 即当库存水平降至该阈值水平之下时, 以允许的最大生产速率生产, 否则不生产. 最优库存分配策略是分配阈值水平随设备状态非增的阈值策略. 另外, 缺货成本大的顾客具有较低的分配阈值.     

供应链环境下订单优先权确定

订货型生产企业中生产优先权的确定是制订生产排程的关键问题.约束理论、线性规划理论、战略理论、层次分析法以及熵权法等均从不同角度给出了订单优先权决策的理论和方法.针对订单优先权确定中的现有理论和方法的不足,构建了更为系统和完善的供应链环境下的订单优先权评价指标体系,在此基础上提出了基于RBF神经网络的供应链环境下确定订单优先权的新方法,并在实证研究中对比分析了三种不同决策方法下的评价效果.研究结果表明:供应链环境下基于RBF神经网络的订单优先权评价方法明显地优于基于BP神经网络的评价方法,更优于传统的基于层次分析法的评价方法,具有评价结果准确和训练时间短等优点.     

基于强化学习的订单生产型企业的订单接受策略

针对订单生产型企业在订单接受决策过程中的不确定性, 基于强化学习的思想, 在考虑生产成本、延迟惩罚成本以及拒绝成本的前提下, 引入顾客等级这一要素, 从收益管理的角度建立了基于半马尔可夫决策过程的订单接受模型. 在此基础上, 提出了基于 SMART 算法的最优订单接受策略求解方法, 旨在最大化订单生产型企业的长期利润. 仿真实验结果表明: 基于SMART 算法得到的订单接受策略要优于基于先来先服务方法得到的订单接受策略; 同时, 针对考虑顾客等级的仿真实验及数据分析结果, 也验证了引入顾客等级这一要素的必要性和重要性.     

有故障制造系统的服务率和预防维护率的最优控制

考虑一类容许预防维护的制造系统的最优控制 .系统同时存在随机故障和修复、随机加工时间、随机预防维护、随机需求等多种不确定因素 .我们运用马尔可夫最优决策过程归纳方法 ,导出机器服务率和预防维护率的最优控制策略 .通过研究最优值函数的凸性、单调性和渐近性 ,证明了最优策略具有简单的阈值结构且被几个阈值参数完全刻画 .即产品库存水平小于相应的阈值时 ,最优决策是选择最大服务率或维护率 ;否则 ,停止生产或维护 .进而讨论了这些阈值之间的关系 .数值例子说明了本文的结论 .     

带学习效应的二级易变质产品供应链的最优策略研究

研究了由一个制造商和一个分销商组成的易变质产品二级供应链的最优生产与订购策略. 有限时期内,上游制造商采取按订单生产的方式应对下游分销商的需求, 制造商生产过程以及分销商订购过程具有学习效应, 对此建立二级供应链系统决策问题的数学模型. 目标是要确定使得系统总成本最低的决策变量, 包括生产量, 订购次数以及订购时间. 通过分析系统的成本结构,利用将订购次数松弛为连续变量的技巧, 证明了系统最优策略的存在性和唯一性, 给出了最优策略的求解方法. 最后通过应用实例进行了验证.     

寡头市场下价格时变产品的最优交货时间策略

针对需求对价格和交货时间的敏感性, 价格与交货时间呈线性关系, 构建了寡头市场下按单生产（make to order （MTO））企业的产品最优交货时间的决策模型, 关注产品之间的替代性以及面临的不同市场竞争环境, 使模型更贴近现实情况. 首先对模型的最优性进行分析, 其次通过数值算例,探讨了顾客偏好系数和替代率对最优决策的影响, 以及寡头企业在竞争与合作机制下的最优选择. 结果表明顾客的不同偏好将带来不同的决策结果, 企业应根据顾客类型进行市场细分并采取不同的决策; 在两企业之间存在替代性的情况下, 缺乏合作的动机, 竞争普遍存在. 但如果两企业想保持稳定的交货时间和价格, 应采用合作机制. 相关结论可以为企业科学进行市场竞争提供有益的指导.     

基于Max(N,D)策略的MG1排队系统的稳态指标

考虑一个由N策略和D策略同时控制的MG1排队系统.当顾客的到达个数至少为N个同时等待顾客的服务时间之和大于某非负实数D时,空闲的服务台重新开始服务顾客(称此服务启动策略为Max(N,D)策略).在此策略下,由于闲期到达顾客的服务时间是条件相依的,故队长的随机分解不再成立.通过将顾客分成两类,并借助拉普拉斯变换和概率分析,研究了该排队系统的稳态队长分布、稳态闲期和忙期分布、稳态服务时间积压量分布以及顾客的稳态逗留时间分布.数值算例分析了N、D和Max(N,D)策略对稳态平均队长的影响.在数值上获得了系统稳态费用最小的最优策略临界值,并比较了N、D、Max(N,D)和Min(N,D)策略的优越性.     

不同顾客环境下生产及外包的动态批量问题

在有限计划期内,考虑不同顾客(例如:高端和低端顾客)具有不同的缺货等待成本,企业可以采用生产或者外包的方式满足不同顾客需求。在生产和外包两种策略下,企业有五种不同的服务方式,而最优外包期不一定满足"零库存外包"规则,最优生产期不一定满足"零库存生产"规则,但满足高端顾客需求的生产期必须包含满足低端顾客需求的生产期。基于此性质,提出了一个多项式算法得到最优的生产及外包策略,并为每类顾客制定相应的服务策略,计算复杂度为O(N3),并通过算例分析了五种不同的服务策略。最后,拓展到多类顾客的需求环境,根据特殊的生产法则和顾客分类方法,分别设计了一种启发式算法,得到企业的生产及外包策略。     

考虑消费者策略行为的产品服务供应链动态定价与协调

针对一个制造商和一个服务集成商组成的产品服务供应链,考虑消费者向服务集成商购买产品服务系统时存在策略性等待行为,通过构建两个销售阶段的动态博弈模型,分析了产品服务系统价值、成本和服务价值占比等因素对消费者策略行为和均衡结果的影响,比较了分散式与集中式决策的绩效偏差,基于两阶段收益共享契约实现了供应链协调.研究表明:提高产品服务系统价值、服务价值占比能减少消费者策略行为,提高供应链及其成员的总利润;高产品服务系统价值、高服务价值占比虽能增加分散式决策下的系统利润,但也扩大了与集中式决策下的系统利润差距;收益共享契约能调整消费者的策略行为,即当服务价值占比较高时,可以通过价格调整来抑制消费者的策略行为实现供应链协调.     

关于容量可变制造系统的最优生产策略

一般来说,自动化制造系统都能在一定的范围内上、下调整其输出水平,这种能力被称为制造系统的容量可变性［１］。然而经典的生产库存模型并不考虑容量可变性,而是假定机器在单位时间内的生产量是恒定的常数。本文通过将单位时间的生产量作为决策变量、单位产品的生产费用看成是单位时间生产量的函数,建立了允许短缺的容量可变制造系统的最优生产批量模型,针对一类特别的单位费用函数出示了寻求最优生产策略的一个简单算法。并给出了应用实例。     

服务台"修复非新"的M/G/1排队系统更换模型研究

研究了M/G/1服务台“修复非新”的排队系统的最优更换策略。在假定服务台可修且不能“修复如新”和服务台的寿命服从指数分布的前提下,利用几何过程和更新过程,以被服务的顾客数N为其更换策略,以系统经长期运行单位时间內的期望效益为目标函数,选择最优的更换策略N~*,使得这一目标函数达到最大值。求出了系统经长期运行单位时间內期望效益的明显表达式。最后对结果进行了讨论。     

基于策略型顾客行为的策略选择研究:价格承诺或者定量配给

产品上市时间的先后以及销售变化引起价格的波动，必然会引起顾客的消费行为变化.顾客通过比较不同时期产品价格的变动，选择最佳的购买时机，表现出购买行为的策略性.针对顾客的这种策略性行为，商家该制定什么样的策略?基于这个问题，本文分别构建了价格承诺和定量配给决策模型，通过对决策模型的分析，给出了不同策略下商家的产品最优定价和订货量，使商家在对应的条件下进行策略选择.对比不同策略下的结果表明：这两种策略并不能彻底消除顾客的策略行为，只是在满足一些条件下可缓解他们的策略性行为.因此，商家可根据合适的条件选择策略来达到利润最优化.最后利用数值算例分析了相关参数扰动对最优策略的影响，并给出了针对商家采取不同策略下的管理建议.     

多类顾客需求环境下动态批量补货策略

考虑在多类顾客需求环境下有限计划期内的动态批量补货问题。在一般的补货成本结构下,每类顾客的最优补货期各不相同,且该补货问题为NP难题。考虑在没有投机行为的补货成本结构下,最优的补货策略满足"零库存补货"规则,且在每类顾客在补货周期内存在一个最优的及时服务临界期,临界期之前的需求将得到及时满足,临界期后的需求将被缺货处理。基于最优的临界期库存分配策略,提出一个多项式算法得到最优的补货策略。与先到先服务的需求服务策略进行比较,数例分析得到临界期库存分配策略可以大幅提高整个计划期的利润。最后,在一般的补货成本结构下,考虑一种特殊发货规则,提出一种有效的启发式算法,优化每类顾客的最优补货期。     

产量柔性下的最优生产批量和原材料订购决策模型

本文建立了产量柔性下使整个生产系统总成本最小的最优生产批量和原材料订购决策模型。在模型中,生产系统所需的原材料是小批量多次订购的,顾客所需的该生产系统的产品是小批量多次发送的。生产系统的生产率是可变的,单位生产成本是生产率的函数。本文还对产量柔性下最优生产率及最优生产批量和原材料订购决策进行了分析。     

顾客驱动需求替代下ATO制造商定价和补货策略

考虑产品族按订单装配(ATO)制造商以通用零部件和专用零部件组装生产同一产品族中两种内在价值不同的产品,建立了基于顾客驱动型需求替代的产品族ATO制造商产品定价及零部件补货模型.通过理论及仿真分析,给出了ATO制造商最优定价及补货策略.研究表明:同一产品族中的不同产品间价差不宜大于其内在价值之差,且价格之比也应不超过内在价值之比；当内在价值低的产品缺货时,愿意购买内在价值高的产品作为替代的顾客比例为两种产品内在价值之比,内在价值高的产品缺货时,所有的顾客都愿意购买内在价值低的产品作为替代；ATO制造商在制定最优销售价格和销售时长时,只需考虑产品内在价值,零部件采购价格以及单位保管成本,无需考虑产品族的单位时间潜在总需求.     

基于外部柔性能力协作的服务系统能力投资决策

研究不同服务系统之间基于合作收益共享的能力协作模式.建立了两个服务系统基于外部柔性能力协作的能力投资决策模型,进行了理论分析与数值试验.结论表明,能力协作对参与双方的能力投资决策将产生影响,双方都能通过协作获得更大的收益.同时,合作共享收益分配比例的变化对双方的决策和收益产生影响,但是其值不论如何变化均无法促使双方达到总体期望收益最优的能力投资水平.     

基于M/M/1/SV排队的均衡门限策略

考虑单重休假M/M/1排队, 在部分可视的前提下, 研究顾客的均衡门限策略, 首次将单重休假机制引入到连续时间排队经济学模型中. 系统的决策主体是顾客, 突破了以往只注重服务机构单方面行为的局限. 基于“收入-支出”结构, 利用马尔可夫过程理论, 通过求解差分方程, 分析了系统的稳态行为, 得到了顾客的平均逗留时间; 进而构造适当的函数, 给出了寻找 均衡纯门限策略, 均衡混合门限策略的具体方法并证明之; 而后在不同的策略下, 得出了系统的稳态分布和均衡社会收益; 最后, 通过数值实验分析了均衡行为的各指标对系统参数的敏感性. 研究结果为顾客决策提供了优化建议, 同时为管理者研究系统中的定价问题提供了理论参考.     

基于Geom/G/1休假排队的顾客止步策略研究

将决策行为引入排队模型中, 以顾客追求利益最大化为出发点, 研究空竭服务、多重休假Geom/G/1排队模型中顾客的优化止步策略. 在不可见排队的前提下, 基于"收益-成本"结构, 采取均值分析的方法, 构建顾客个人和顾客总体的收益函数, 进而, 在不同参数范围内, 分析并确定出顾客均衡策略和社会最优策略. 最后, 通过数值模拟完善结论.     

免费接送机场服务的最小化成本模型及算法

以航空票务公司免费接送服务为背景,针对其业务流程中的车次分配与调度问题建立以最小化成本为目标的0-1混合整数规划模型.该模型同时考虑了顾客满意度和司机满意度,将二者作为模型的约束条件,并使用满意度函数来定量化描述满意度这一定性因素.通过分别调节模型中顾客和司机的满意度期望值,可以得到不同满意度下的近似最小成本.根据问题自身的两个特点,提出一种基于排列的聚类优先启发式算法,并且与现有的类似算法进行比较,说明了算法的有效性.最后给出了一种确定发车时间范围的方法,以提高决策的灵活性和实用性.