协作车辆路径成本分摊问题的 B-T Shapley 方法

多个企业协作配送能显著地降低物流配送成本和减少尾气排放, 研究协作配送模型与成本分摊方法是亟需解决的关键问题.传统经典成本分摊方法需要计算所有子联盟的协作成本, 在本问题中等价于需要求解2N-1个 (N为企业数量) 复杂的车辆路径问题.本文建立了多方协作车辆路径问题模型, 分析了协作配送成本分摊问题的属性.基于经典的Shapley成本分摊方法, 提出了B-T (Binary Tree) Shapley近似方法, 不仅将成本分摊本身计算复杂度由O (N22N) 降为O (N2log2N) , 而且将需要求解的车辆路径问题数量由2N-1个锐减至2N-1个, 从而能够在合理时间内完成协作配送问题的成本分摊.通过求解算例和实际案例, 计算结果表明, B-T Shapley的耗时与Shapley方法相比几乎可以忽略不计, 更重要的是B-T Shapley与Shapley的成本分摊结果之间仅有细微的偏差, 其平均准确度可以达到95%左右.     

非合作-合作两型博弈的Shapley值纯策略纳什均衡解求解方法

在合作中又有竞争的"经济全球化"时代背景下,经济实体之间越来越多地体现出竞争与合作交织的特点,既有策略的选择,同时也有利益的分配或者成本的分摊,即竞争与合作相互联系。为此,Brandenburger和Stuart提出了非合作-合作两型博弈模型为这类博弈提供了有效的工具。目前非合作-合作两型博弈研究较少,且Brandenburger和Stuart提出的非合作-合作两型博弈存在一些不足：合作博弈用核心求解可能为空或者不唯一。Shapley值是一种重要的合作博弈单值解,满足匿名性、有效性、可加性和虚拟性,表达形式简单且唯一,对一些成本分摊问题和利益分配问题,给决策者提供了一个公平满意的分配方案。因此本文研究将Shapley值作为合作博弈的解时非合作-合作两型博弈解存在的条件。为了分析本文提出的基于Shapley值的非合作-合作两型博弈的新理论框架,首先给出了其特征函数满足的联盟无外部性条件。在满足此条件下,我们进一步证明了非合作-合作两型博弈解存在的条件及性质。结合数值实例比较分析合作博弈用核心和Shapley值求解非合作-合作两型博弈解的优缺点。研究表明：当用Shapley值求解合作博弈解,降低了非合作-合作两型博弈解存在条件。因此,本文的研究不仅弥补了Brandenburger和Stuart提出的非合作-合作两型博弈中合作博弈的核心为空或者不唯一的情况,而且为非合作-合作两型博弈的解提供新的理论框架,从而为既有竞争又有合作的博弈问题提供新的求解方法,因此,本文的研究具有一定的理论价值和应用价值。     

基于合作博弈的花卉冷链物流联盟收益分配策略

激烈的市场竞争使花卉冷链物流企业自发形成物流联盟，通过资源共享等方式实现降本增效合理分配联盟的合作收益是联盟可持续发展的关键。论文考虑花卉运输途中鲜活率不稳定的影响，用区间值表示联盟值以描述合作过程中的模糊性，考虑联盟权重的影响，以物流企业在收益分配过程中总的不满意度最小为目标，构建基于区间值的改进加权Shapley值并应用于花卉冷链物流联盟的收益分配，通过仿真算例验证该方法满足可行性。论文研究可为花卉冷链物流企业联盟收益分配策略提供理论和模型支持。     

考虑订货协调成本与数量折扣的改良品供应链水平协调

在单个供应商与多个销售商构成的二级改良品供应链中，销售商们采用联合补货方式不仅可以分摊订货成本，而且由于订货批量的增加从而更易获得供应商提供的数量折扣合同。建立多个销售商在独立补货与联合补货中的利润水平函数，推导联合补货优于独立补货的充要条件。将销售商之间的联合补货行为转化成多人合作博弈问题，证明博弈具有的基本性质，设计基于博弈核心的利润分配方法。通过数值算例和敏感性分析验证了文中所构建模型的正确性。     

模糊合作对策的Shapley值

考虑合作对策中支付函数是模糊数的情形,利用模糊数学相关理论,对Shapley提出的三条公理进行拓广,并构造了模糊Shapley值.针对局中人在合作完成后需要对具体的联盟收益进行分配的情况,文中利用构造的模糊Shapley值隶属函数给出了确定的收益分配方案.最后将该方法应用到动态联盟伙伴企业收益分配的实例中.     

基于EOQ的集成供应成本分摊问题研究

第三方物流的集成供应是降低供应链成本的有效途径,而集成供应成本在各供应商企业之间的分摊是需要解决的核心问题.本文详细阐述了第三方物流的集成供应问题,基于合作博弈理论建立了第三方物流集成供应的成本分摊模型.在采用夏普利值法对该模型进行求解的过程中,针对夏普利值法难以赋值的问题,引入集成供应的经济订货批量模型,有效解决了了第三方物流供应成本分摊问题.最后,用算例对该方法进行了说明.     

非瞬时补货下改良品联合采购决策

联合采购往往使订货批量成倍增加,从而更易享受供应商提供的价格折扣,因此联合采购受到零售商们的青睐。考虑由单供应商与多零售商组成的二级改良品供应链中,供应商对零售商提供非瞬时补货,分别建立零售商独立采购与联合采购的单位时间成本函数,求解出两种采购模式的最小单位时间成本并对之进行比较,得到联合采购优于独立采购的必要条件。同时,以联合采购的联盟成本作为分摊对象,应用多人合作博弈理论,将联合采购的成本分摊问题构造成多人合作博弈问题,给出最小核心法的成本分摊思路。通过数值算例演示成本分摊过程,给出净改良率对订货参数及成本参数的敏感性分析,并对四种成本分摊算法的分摊结果作出比较。     

基于Shapley值法的动态联盟伙伴企业利益分配策略

动态联盟被认为是21世纪最有前途的企业组织模式,它增强了企业自身的竞争力,使企业能更好地应对市场的不确定性。然而作为一种崭新的组织形态,它仍有许多问题值得研究。利益分配就是其中之一。本文首先介绍了用于解决多人合作对策问题的Shapley值法,并将之应用于动态联盟伙伴企业的利益分配,然后分析了用Shapley值法进行动态联盟利益分配的成功与不足,最后针对其不足提出了一种基于风险因子的修正算法。     

基于Choquet延拓n人模糊对策的Shapley值

由于n人对策任意联盟可由它的特征向量来等价地表示,利用Choquet积分,将n人对策从集合{0,1}n延拓到[0,1]n上,通过建立公理化体系,对具有Choquet延拓形式n人模糊对策的Shapley值进行深入研究,证明了这类n人模糊对策Shapley值存在性与惟一性,并给出了此模糊对策Shapley值的解释表达式.最后将此模糊对策的Shapley值作为收益分配方案应用到供应链协作企业收益分配的实例中.     

基于Shapley值法的高校教育资源共享联盟利益分配研究

利益分配是高校教育资源共享联盟中的一个关键问题，它对联盟的持续稳定发展起着决定作用。本文以合作博弈理论为支撑，提出了基于Shapley值法的高校教育资源共享联盟利益分配的研究思路和具体方法。实例应用验证了该方法的可行性和实用性。     

基于CPFR的多产品分销系统库存优化模型

本文中的分销系统由生产多种产品的多个制造商,一个地区分销中心DC,多个零售商所组成,系统采用基于CPFR来确定订货临界点,并且在假设DC和零售商都实行连续性盘点的(R,Q)库存控制策略,提前期为随机变量,零售商需求为泊松分布的前提下,以整个分销系统的库存成本最小化为目标函数,以DC和零售商的多产品服务水平为约束条件,通过确定最佳订货批量,建立了此多产品分销系统的库存优化模型,从而达到有效控制库存的目的.     

Coalition Formation and Cost Allocation for Joint Replenishment Systems

This paper focuses on the issues of coalition formation and cost allocation in a joint replenishment system involving a set of independent and freely interacting retailers purchasing an item from one supplier to meet a deterministic demand. The papers dealing with this problem are mainly focused on supperadditive games, where the cost savings associated with a coalition increase with the number of players in the coalition. The most relevant question addressed then is how to allocate the savings to the players. In this paper, we propose to go further by dealing with a non‐supperadditive game, where a set of independent retailers have the common understanding to share the cost savings according to the cost‐based proportional rule. In this setting, the global cost optimization is no longer a relevant approach to identify appealing coalitions for any retailer. Here, we provide an iterative procedure to form the so‐called efficient coalition structure and we show that this coalition structure has the nice properties of being (i) weakly stable in the sense of the coalition structure core and (ii) strongly stable under a given assumption. An exact fractional programming based solution is also given to generate such efficient coalitions.     

基于合作博弈的易腐性产品运输设施选择的费用分配

易腐性产品的价值会随着时间而损失,运输易腐性产品时,客户除了支付运输费用外还需要承担产品的价值损失。本文把易腐性产品的价值损失和运输费用之和作为总费用,应用合作博弈理论,把易腐性产品的运输设施选择的费用分配问题构造成费用分配博弈,证明了在易腐性产品线性价值损失的情况下,运输设施选择博弈的核心非空,且为子模博弈,并讨论核仁、夏普利值、τ-值等解。论文最后讨论了有约束运输的设施选择的费用分配博弈的解的情况,说明其核心也许为空,并提出了进一步研究的方向。     

Multiple In‐Cycle Transshipments with Positive Delivery Times

We study a centralized inventory sharing system of two retailers that are replenished periodically. Between two replenishments, a unit can be transshipped to a stocked‐out retailer from the other. It arrives a transshipment time later, during which the stocked‐out retailer incurs backorder cost. Without transshipment, backorder cost is incurred until the next replenishment. Since the transshipment time is shorter than the time between two replenishments, transshipments can reduce the backorder cost at the stocked‐out retailer and the holding costs at the other retailer. The system is directed by a centralized inventory manager, who minimizes the long‐run average cost consisting of replenishment, holding, backorder, and transshipment costs. The transshipment policy is characterized by hold‐back inventory levels, which are nonincreasing in the remaining time until the next replenishment. The transshipment policy differs from those in the literature because we allow for multiple transshipments between replenishments, positive transshipment times, and backorder costs. We also discuss the challenges associated with positive replenishment time and develop upper and lower bounds of average cost in this case. Bounds are numerically shown to have an average gap of 1.1%. A heuristic solution is based on the upper bound and differs from the optimal cost by at most this gap.     

Retailer Transshipment versus Central Depot Allocation for Supply Network Design

We consider a supply chain structure with shipments from an external warehouse directly to retailers and compare two enhancement options: costly transshipment among retailers after demand has been realized vs. cost‐free allocation to the retailers from the development of a centralized depot. Stochastic programming models are developed for both the transshipment and allocation structures. We study the impact of cost parameters and demand coefficient of variation on both system structures. Our results show an increasing convex relationship between average costs and demand coefficient of variation, and furthermore that this increase is more pronounced for the allocation structure. We employ simulation and nonlinear search techniques to computationally compare the cost performance of allocation and transshipment structures under a wide range of system parameters such as demand uncertainty and correlation; lead times from the external warehouse to retailers, from warehouse to central depot, and from depot to retailers; and transshipment, holding, and penalty costs. The transshipment approach is found to outperform allocation for a broad range of parameter inputs including many situations for which transshipment is not an economically sound decision for a single period. The insights provided enable the manager to choose whether to invest in reducing lead times or demand uncertainty and assist in the selection of investments across identical and nonidentical retailers.     

具有联盟优先关系的模糊合作博弈的目标规划求解模型

用合作博弈研究实际管理问题中的分配方案时，常常存在一些不重要联盟或无效联盟，这些联盟影响公平合理的分配方案。因此，联盟的重要程度成为求解合作博弈必不可少的因素。本文考虑了联盟的重要性和局中人参与联盟的不确定性，研究了具有优先关系的模糊联盟合作博弈(简称为模糊合作博弈)。首先，借助于目标规划模型的优先因子可以表征联盟重要程度的思想，通过构建多优先级目标规划模型，得到模糊合作博弈新的解。其次，证明了构建的多优先级目标规划模型的解和模糊合作博弈的核心之间具有重要对应关系。最后，通过数值实例和比较分析，说明本文提出的多优先级目标规划模型求解模糊合作博弈问题的合理性和有效性。研究表明：(1)本文提出的多优先级目标规划模型考虑不同联盟重要程度，得到的解符合“多劳多得”原则，能够更公平合理解决实际管理中的分配问题。(2)本文的目标规划模型同时适用于求解存在联盟特征函数值缺失的合作博弈。与已有合作博弈的解进行比较分析，该模型无需估算无效联盟的特征函数缺失数据得到的分配值更为准确。从而，说明本文给出的目标规划求解模糊合作博弈解的模型，更符合许多管理学问题的实际情况。(3)通过多优先级目标规划模型最优解是否存在可判断模糊合作博弈的核心存在情况，若核心存在则该模型通过目标规划软件包可得到核心内的一个解，这样也得到了一个判断合作博弈核心是否存在的标准。(4)目标规划模型可弥补已有合作博弈解的一些不足，如核心可能为空集，Shapley值和最小二乘预核仁可能不满足个体合理性等。本文构建的多优先级目标规划模型不仅能求解联盟具有优先关系的模糊合作博弈，而且能够求解一般合作博弈的解，该目标规划模型作为合作博弈一种新的求解方法，能更有效地解决实际管理中的分配问题，具有更加广泛的应用价值。