收益共享协调机制下两阶段供应链提前期压缩的博弈分析

提前期压缩可以使供应链柔性增大、库存成本减少和供应链收益增加.提前期压缩所增加收益的合理分配对供应链成员间的合作伙伴关系的维护和加强起着关键性作用.建立了基于收益共享协调机制下的Stackelberg博弈模型,在制造商投资柔性设备压缩订货提前期给零售商带来的额外效益在供应链上下游间分享的情形下,分析了提前期压缩和零售商库存管理的决策问题.研究发现:在收益共享协调方式下,零售商先行动公布收益分享比例激励制造商进行合理的订货提前期压缩,供应链整体及上下游的收益均要高于订货提前期压缩前;提前期压缩比例和收益共享比例与零售商的终端需求、订货批量等库存管理参数等有着紧密联系.     

销售服务集成商提供售后服务的产品服务供应链能力决策

针对由一个制造商和一个提供售后服务的销售服务集成商构成的产品服务供应链的能力决策问题,建立了制造商和销售服务集成商的主从博弈模型和能力决策函数,分析和比较了分散决策和集中决策下产品服务供应链的最优生产能力和服务能力以及服务水平,设计了一种使供应链实现帕累托改善的成本分摊-收益共享-固定转移支付契约。研究表明,分散决策下的最优生产能力和服务能力以及服务水平都要弱于集中决策,通过成本分摊-收益共享-固定转移支付契约,销售服务集成商的服务水平提高,产品需求增加,制造商的生产能力扩大,供应链的整体利润得到提高。协调参数满足一定条件时,制造商和销售服务集成商能够实现帕累托改善。     

“公司+农户”型订单农业供应链的Nash协商模型

研究了一类由农户与公司构成的“公司+农户”型订单农业经营模式下的农产品供应链,其中农户在考虑产出不确定性以及订单价格的基础上确定农产品的生产量,公司拥有农产品的批发定价权,并在产出与需求双重不确定性情形下确定农产品的订单价格和零售价格. 对比分析了供应链集中决策与分散决策下公司和农户的最优决策行为. 研究结果表明,在订单农业经营模式下公司可以通过主导地位从中获取绝大部分的收益,而且实践中普遍存在的“保底收购,随行就市”价格机制无法防止公司在市场行情不好时的机会主义行为. 为此,引入一种基于Nash协商的收益共享契约机制来协调公司与农户之间的利益. 实施该契约机制不仅可以实现“公司+农户”型订单农业供应链的完美协调,还能带来社会福利的增加.     

MTO模式下占线生产问题的竞争比下界EI北大核心CSCDCSSCI

研究的是订单需求信息不确定条件下的按订单生产(make-to-order,MTO)模式企业的生产决策问题.这类企业单批产品的固定启动生产成本较高,企业允许延期交货,但需要承受延期惩罚费用.因此本文研究在需求订单到达序列信息不确定的条件下,决策怎么安排生产使得总固定启动生产费用和延期费用最优的生产决策问题.考虑了占线生产模型,首先证明该问题的竞争比下界是3.随后受证明的启发,研究仅针对两类产品的问题,给出了一个新的占线生产策略并证明竞争比为3,因此说明所做的下界分析是紧的,同时证明了所给出针对两类产品的问题的占线策略是最优的.     

先票后货物流金融模式下生产商融资决策模型

银行和物流企业所主导的先票后货物流金融模式在业界得到广泛应用, 特别是对于正处于成长期且因资金缺乏而无法满足市场需求的企业. 构建了由单个供应商、生产商和零售商所组成的收益驱动型供应链, 研究了先票后货模式下生产商的融资决策问题. 以提高生产商接受订单能力作为出发点, 考虑生产商制造合格品的不确定性, 建立模型刻画了生产商的融资决策问题, 通过模型对比分析(融资与不进行融资时生产商的利润)和数值仿真明确了生产商以增加利润为目的的融资条件和最优融资量决策, 凸现了先票后货物流金融模式的价值, 特别是对于收益驱动型供应链.     

面向订单基于Agent的启发式产品组合生产计划研究

由于需求的不确定,很多企业在综合生产决策中渐渐采取面向定单的生产计划方式.当订单需求大于企业最大生产能力时,需要进行产品组合决策,以确定使利润最大的多产品混合生产的产量.本文针对一个面向订单生产的半离散制造型企业,结合Agent,建立了一个不依赖于特定成本和利润函数形式的基于作业流程和BOM结构的分布式生产决策模型,并给出了基于粒子群优化算法的启发式求解方法.该算法通过一维搜索调整粒子群"飞翔"的速度系数以解决寻优过程中粒子"飞出"可行域的问题,通过算例验证了求解算法的有效性.为将算法融合到所研究企业的ERP系统中,开发了试验性原型系统,并进行了模拟决策,结果表明所提出的模型和算法是可行的.     

基于生产负荷率均衡的多供应商订单分配仿真

针对供应链下游企业面临向一个产业集群内多家供应商订购同一种产品的情况,分别从企业实际分配订单的情况及多个供应商之间的生产负荷率均衡方向考虑订单分配问题.基于生产能力及生产负荷率均衡分别建立了一个制造商对多个供应商的订单分配模型.考虑到企业实际运作过程中需求及生产能力的不确定性,通过离散系统仿真分析验证了基于生产负荷率均衡的分配策略不仅能从制造资源上保证订购企业下达的订单得以顺利完成,而且还有利于提升整个供应商群体的运作水平,进而实现整个供应链的优化.     

柔性供应链中的三阶段期权型契约模型

消费者需求不确定性的上升导致企业预测需求成本不断增加,研究了在一类生产并销售生命周期较短产品的柔性供应链中,制造商和零售商之间的期权型订货契约问题。采用三阶段动态优化模型描述零售商的柔性采购策略,然后,解出零售商的最优决策,并在理论上证明了期权契约的有效性。最后,分析了产品生命周期、制造商生产能力和市场信息质量对零售商最优决策的影响。     

碳税政策下的供应链减排决策研究

针对政府对碳排放征税及消费者对低碳产品存在偏好,分别研究了随机需求下批发价契约及收益共享契约下生产商的碳减排决策问题,并比较了减排前后两种契约的最优参数.研究表明,收益共享契约能够协调不减排/减排下的供应链,并改进链上成员的收益;并且在两种契约下:都分别存在唯一的减排率使生产商/供应链整体收益最大,并且对批发价契约下生产商和零售商,及收益共享契约供应链整体,都分别存在一个使他们能从减排中获益的减排率上限.减排后,最优批发价的升降取决于生产成本的增加量,共享比例取值范围的变化取决于供应链的效率,且当消费者愿意为低碳产品多支付的价格比例高于单位生产成本的上升比例时,共享系数取值范围下降,反之,则上升.     

非对称信息下供应链的质量预防决策

研究了非对称信息下供应链的质量预防决策问题,建立了供应商和销售商的质量收益函数,重点考虑了非对称信息下的决策问题已经变成最优控制问题,运用极大值原理推导了销售商产品评价信息隐匿情况下供应商的质量预防的最优解,并进行了仿真计算.     

基于收益-风险双目标规划的随机能力扩张模型

能力扩张问题是指在不同计划期,根据不断增长的市场需求,调整生产能力,使产能与需求合适匹配以寻求企业盈利的最佳表现.能力扩张涉及长期的产能投资,是生产领域的战略决策问题.当面对不确定需求时,这一决策任务变得十分复杂,需要从回报与风险两个角度评估能力扩张方案的性能.本文基于Scenario树描述多阶段的随机需求,从而建立随机环境下能力扩张问题的Scenario决策模型.其中考虑两个决策目标:最大化利润和最小化期望下方风险,因而形成了一个双目标规划问题.为求解该问题,基于二进制粒子群优化技术,提出了双目标优化的粒子群算法.算例表明该算法可以得到近似Pareto前沿,且能揭示利润与风险的同向变化关系.     

生产能力变异性对供应链牛鞭效应的影响

分析了工厂生产能力分别服从正态分布、指数分布和β分布,并且需求为一阶自回归AR(1)过程的情况下,生产能力变异性对供应链中牛鞭效应的影响。所得结论为:①工厂生产能力的变异性可以导致牛鞭效应;②工厂生产能力的增大本身可以缓冲需求不确定性对供应链中牛鞭效应的影响,但生产能力的变异性对牛鞭效应的影响比生产能力大小对牛鞭效应的影响更敏感。     

考虑企业生产能力储备的应急物资配置随机规划模型

需求的不确定性极大地影响着应急物资配置,易导致物资供应不足或过剩.本文引入企业生产能力差异,考虑受灾地和需求量的不确定性,以经济成本和惩罚成本最小为目标,建立基于情景的应急物资配置两阶段随机规划模型,第1阶段确定不同生产能力企业的布局和实物储备,第2阶段根据情景中受灾地需求量的不同生产并配送物资,应用样本均值逼近方法求解模型.基于2008年雨雪冰冻灾害、汶川地震、华南和中南地区洪灾,以及台风"黑格比"等自然灾害数据,设计情景进行算例分析.结果表明,储备物资生产能力,并适当考虑供给延迟和不足的惩罚,既可大幅减少实物储备,又能降低物资供应不足的风险;过度追求风险最小,需大量增加实物和生产能力储备,易造成资源浪费.     

随机需求与随机生产环境下的综合能力规划研究

为研究随机因素对一般制造企业能力扩张决策的影响,考虑市场需求的随机性和生产作业消耗的随机性,基于能力规划模型的一般形式构建了随机市场需求和随机生产环境下的能力规划模型.通过机会约束规划方法,找到了随机生产能力约束的确定性等价类,同时,使用随机线性约束的二阶段求解方法,建立了随机需求约束的确定性等价模型,以随机环境下期望成本最小为决策目标,得到了随机能力规划问题的确定性等价形式.建立了使用遗传算法搜索能力调整变量,而使用原始-对偶方法求解产品组合决策二次约束规划的算法结构.通过算例证明了模型和算法的有效性.     

平行机及自由作业的排序与转包

研究工件排序与转包相联的模型,即制造商从客户处接受一批工件,这些工件既可以由制造商加工,也可以一定费用转包给承包商加工.制造商需要确定被转包的工件集及工件的加工顺序,使得加工费用和转包费用之和为最小.研究制造商为平行机及自由作业,承包商为单机情况下的排序与转包模型,基于动态规划算法给出了近似算法,并分析了该算法的性能比.     

Capacity commitment and pricing for substitutable products under competition

Capacity acquisition and pricing decisions are a company’s long-term strategic decisions.However, demand uncertainty and substitutability of multiple products cause the difficulty to solve capacity and pricing decision problems.In this paper,we address a multiple product pricing and multiple resource capacity acquisition problem with demand uncertainties and competition.The company needs to determine capacity commitment for each resource and product prices before demands are realized so that the total profit is maximized.If the demand exceeds the committed capacity,extra amounts can be purchased from the spot market.Variable unit production costs,capacity acquisition and maintenance costs are considered.We first analyze a single company basic problem and find the optimal solutions on prices and capacity.Based on the single company model,we address the two-product,two-firm capacity commitment and pricing problem considering across product and across company price competition factors.The existence and uniqueness of equilibrium on price and capacity commitment are proved,and then we extended the results to the multiple product,multiple company case.     

考虑外包和生产能力约束的制造/再制造混合批量决策

制造/再制造集成系统是当今制造业发展的趋势.安排不同计划期下考虑生产能力、外包和库存要素的制造/再制造综合生产计划,能够降低再制造过程不确定性和提高企业生产的收益.从原设备生产厂商角度出发,考虑生产能力约束下的批量制造和批量再制造,分别构建以企业期望利润最大化为目标,回收产品到达与市场需求均服从泊松分布,回收产品可利用率服从均匀分布的随机综合制造/再制造混合批量决策模型.具体分为3种情形:无外包和有外包,以及外包下外包再制造能力有限与外包再制造能力无限.其中,市场需求由批量制造和批量再制造来满足.利用随机数学理论(启发式遗传算法)求解单产品下的混合决策模型,研究了回收产品质量可利用率和外包生产能力对批量决策的影响,并通过算例来证实算法的有效性.     

Centralized Decisions for a Two-Stage Supply Chain with Price-Discount Dependent Demand

In this paper,we study a centralized supply chain for a two-stage with selling price discount.This supply chain consists of a supplier and a retailer. Based on the feature that the product's selling season is short and the supply chain faces great demand uncertainty. We consider a two-stage scenario where,at the beginning of stage 1,the supplier reserves production capacity based on historic data in advance,stage 2 comes to us after some leadtime,both the supplier and the retailer update the demand information,the retailer then places an order not exceeding the reserved capacity based on the selling-pricing discount dependent demand. We make optimal decisions on the reserved capacity in stage 1,selling price discount and order quantity in stage 2. In this supply chain,the pattern in stage2 is figured out first,and then stage 1 is cleared as well. Then we present a numerical example to give some insights. Finally we get some conclusions.     

Graphical-based reliability evaluation of multiple distinct production lines

This paper proposes a graphical-based methodology to evaluate the performance of a manufacturing system in terms of network model.We focus on a manufacturing system which consists of multiple distinct production lines.A transformation technique is developed to build the manufacturing system as a manufacturing network.In such a manufacturing network,the capacity of each machine is multistate due to failure,partial failure,or maintenance.Thus,this manufacturing network is also regarded as a multistate network.We evaluate the probability that the manufacturing network can meet a given demand,where the probability is referred to as the system reliability.A simple algorithm integrating decomposition technique is proposed to generate the minimal capacity vectors that machines should provide to eventually satisfy demand.The system reliability is derived in terms of such capacity vectors afterwards.A practical application in the context of IC card manufacturing system is utilized to demonstrate the performance evaluation procedure.     

基于续航能力需求的新能源汽车产业链补贴策略研究

新能源汽车在产销量获得突破之后,充电基础设施不足成了制约进一步发展的重要因素,依靠新建短期内无法解决,着力提升汽车续航能力成为现实的可行选择.从产业链协调的视角出发,基于消费者续航能力需求,通过构建产业链一体化决策和独立决策模型,研究了新能源汽车产业链中电池生产商和汽车生产商的最优决策与协调问题,分别得出了两种决策下的最优策略组合,并分析了消费者续航能力需求对新能源汽车需求和价格的影响.结果表明:新能源汽车的需求和价格不仅取决于消费者的续航能力需求,还与产业发展水平和产业链决策方式有关,产业链一体化决策比独立决策更有效.为更好的实现一体化决策,引入了产业链内补贴机制实现了产业链协调,在此基础上给出了新能源汽车产业发展的政策建议.