不确定需求下考虑大数据投资决策的供应链鲁棒优化及协调模型

针对由数据公司、制造商和零售商组成的三级供应链系统,在仅知需求均值和方差信息下,建立了集中和分散两种决策情况下的供应链鲁棒优化模型。集中决策下,全体供应链成员共同决定产品零售价和产品生产数量;分散决策下,数据公司作为主方,决定需求信息零售价,制造商和零售商作为从方,分别决定产品批发价和产品订货数量。针对两种决策下的供应链鲁棒优化模型,给出了相应的最优决策,分析了大数据投资成本、消费者异质性需求满足程度等系统参数对供应链决策的影响。进一步,设计了能实现三级供应链完美协调的利润共享契约。最后,通过数值算例验证了所建模型和契约协调的有效性。研究表明,在集中和分散决策下,大数据投资成本只有在满足一定条件下,投资大数据才有利于供应链成员及系统利润的改善。特别地,与无协调时的情况相比,虽然协调机制下相关系统参数对供应链成员决策及利润绩效的作用机制存在差异,但文中提出的利润共享契约在一定条件下能够显著改进供应链成员利润且实现供应链完美协调。     

资本成本不确定的供应链的多目标运作鲁棒模型

考虑了由一个制造商和一个供应商构成的多产品、多阶段供应链在资本成本不确定条件下的运作情况。采用区间不确定性描述资本成本的波动,利用鲁棒线性规划方法,建立了供应链运作的多目标鲁棒优化模型,数值算例的结果表明,将鲁棒性运用于供应链的协调运作及供应链成员的目标利润最大的目标中去,能够减少资本成本的不确定性对目标值的影响,得到了资本成本不确定供应链在最坏条件下的最优鲁棒运作策略。     

电子市场环境下供应链运作的鲁棒优化模型

本文研究了电子市场环境下的供应链运作问题,提出了不确定环境下的鲁棒优化模型.这一研究的实质是在外界需求最差条件下,如何得到电子市场中供应链最优供应量的策略.文中采用区间方法,设计供应链运作的鲁棒最优策略.进一步,在电子市场不确定环境下,进行了鲁棒策略仿真工作,结果表明鲁棒策略能为决策者提供最坏情况下供应商提供产品数量的鲁棒解决方案.     

顾客策略行为下基于CVaR和回购契约的供应链决策模型

依据条件风险值CVaR度量准则,建立了顾客策略行为下基于回购契约的供应链决策模型,分析了集中式供应链系统和分散式供应链系统中,风险规避供应商和风险规避零售商的决策行为。在此基础上,通过理论求解和数值分析,进一步探讨了顾客策略行为、成员风险规避性和供应链回购契约的交互影响。主要研究结论如下:第一,当供应链成员均为风险规避时,价格承诺可成为顾客策略行为的完美应对策略;第二,最优回购价格受到零售商和供应商的风险规避度的共同影响,零售商的最优订货量随产品回购价格的增加而增加;第三,当且仅当零售商与供应商的风险规避度相当时,回购契约能够实现分散式供应链系统的协调和利润在不同成员间的任意分配,否则回购契约不能实现供应链利润在不同成员间的任意分配。第四,当供应链成员风险规避不等时,零售商的利润分成随顾客对产品估价的增加而增加。同时,风险规避度较小方需要出让部分利润给风险规避度较大方才能够保证契约的实施。     

基于似然估计的零售商库存鲁棒均值-风险模型

针对具有风险厌恶的零售商,建立了权衡期望利润和条件风险值（CVaR）的均值-风险库存优化模型,给出了离散需求分布不确定条件下能实现帕累托最优但具有较高保守性和非帕累托最优但具有较低保守性的两种鲁棒对应。针对不确定需求分布,在仅知历史需求样本数据情况下,应用统计推断理论构建了满足一定置信水平的基于似然估计的需求概率分布不确定集。在此基础上,运用拉格朗日对偶理论,将上述两种鲁棒对应模型转化为易于求解的凹优化问题,并证明了其与原问题的等价性。最后,针对实际案例进行了数值计算,分析了不同系统参数和样本规模对零售商最优库存决策及其运作绩效的影响,并给出了零售商期望利润和条件风险值两个目标权衡的帕累托有效前沿。结果表明,采用基于似然估计的鲁棒优化方法得到的零售商库存策略具有良好鲁棒性,能够有效抑制需求分布不确定性对零售商库存绩效的影响。而且,历史需求样本规模越大,鲁棒库存策略下的零售商运作绩效越接近最优情况。进一步,通过对比发现,两种鲁棒对应模型虽然保守性不同,但在最终库存策略上保持一致。     

基于期望准则和分布自由的回购契约协调模型

将供应链管理引入需求分布自由的市场环境中,以回购契约作为管理的激励机制,研究均为风险中性的供应商—零售商构成的供应链系统的最优订购—定价决策以及回购契约的协调性问题.研究需求分布自由环境下供应链系统的协调性具有重要意义,尤其是对缺乏充分历史销售数据的新产品,短生命周期产品而言.基于期望收益准则和需求分布自由,分别建立供应链系统、零售商和供应商的上界、下界和最小期望收益模型,并在不同的需求依赖价格模式(加型模式和乘型模式)下,分析供应链的最优订购—定价决策以及回购契约的协调性.研究发现,供应链系统的期望收益在由上界向下界乃至退化为最小期望收益时,回购契约的协调能力逐渐增强.即,在上界期望收益模型中,回购契约无法协调供应链系统;在下界期望收益模型中,存在唯一的一组回购契约参数协调供应链系统;在最小期望收益模型中,回购参数是批发价格的反应函数,回购契约可以灵活地协调供应链系统.     

面向模糊随机需求更新的供应链回购契约响应方法研究

针对需求信息更新为模糊随机变量情况,构建了供应链系统在不同决策选择下的获利模型,进一步提出了供应链系统进行决策的乐观主义准则、悲观主义准则和风险中性准则.对于采用回购契约进行协调的供应链,通过分析零售商在不同抉择下的获利情况,提出了修正回购契约参数的可行集构造方法.研究表明,信息更新后,原有的回购契约可能不再适用,需要加以适当修正才能重新实现供应链协调.新的契约在协调供应链同时,能够对需求更新前后,供应链系统的利润变化进行合理分配,体现了“利益分享、风险共担”的供应链管理理念.模拟算例研究阐明了该方法的应用步骤,表明了该方法的有效性.     

基于CVaR的供应链联合促销的回购契约协调研究

运用CVaR方法,考察了风险中性的供应商和风险规避的销售商联合促销报童类商品的供应链的回购契约协调问题,从讨论中获得一些管理启示。讨论了既定回购契约下渠道成员的最优决策,并分析了回购契约参数、销售商风险规避系数、商品残值和缺货成本等外生参数对渠道成员决策的影响。研究表明传统回购契约不能完成渠道协调,但引入成本分担机制的回购契约能协调不过于规避风险的供应链;指出商品残值和缺货成本对上述结论没有影响,但它们对契约选择空间和能被回购契约协调的供应链的范围具有重要影响。最后,对文中主要结论进行了数值分析。     

具有两阶段生产模式和需求信息更新的供应链契约研究

针对二级供应链,在基于Stackelberg博弈的批发价契约中,分析了折扣价格与零售商最优提前订购量的关系及对契约双方期望收益的影响;设计了价格折扣与回购联合的协调契约,分析了供应链系统的最优提前生产量、供应链协调条件及协调契约下制造商和零售商的期望收益变化,并在协调契约不满足制造商的个体理性约束时,提出采用不对称Nash谈判模型设计两阶段生产与订购的回购契约,在保证供应链系统整体绩效最优的条件下,使制造商和零售商利润都能得到满意增长。研究表明,三级供应链实行两阶段订购的必要条件是分销商与零售商的最优提前订购量相等,与二级供应链相比,价格折扣契约下三级供应链效率更低,但价格折扣与回购联合的契约同样能协调三级供应链,该协调契约满足零售商与分销商激励相容约束。     

供应链渠道协调的收入共享契约模型

研究了委托销售条件下的供应链收入共享契约协调问题。在该契约下,零售商决定收入共享比例,供应商决定产品零售价格和生产数量,并保留产品所有权,双方所有关于需求、成本等信息都是对称的。综合考虑了产品残值收益和缺货损失情况,建立了以零售商为主方、供应商为从方的Stackelberg主从对策模型,分析了委托销售下分散供应链决策同集中供应链决策的关系,探讨了系统参数对供应链及其成员利润的影响,并进行了数值计算。研究表明,供应链及其成员绩效受两个系统参数,即需求价格弹性和零售商成本分摊比例的影响,从而为契约双方针对不同产品和各自成本结构签订最优契约提供决策依据。     

风险厌恶零售商考虑信息预测成本的协调机制

在CVaR风险度量准则下,将信息预测成本作为运营成本之一,建立了风险厌恶的零售商的需求信息预测投入和订货量的联合决策随机模型,研究了风险态度对零售商最优决策的影响.通过分析得出在分散决策下,随着零售商风险厌恶程度的增加,零售商提高信息预测水平,以减小需求不确定风险.同时减少订货量,降低订货过量的风险.证明了在一定条件下,传统的收益共享契约能实现供应链协同,但适用范围较小.由信息预测成本分担与收益共享组成的联合契约可扩大供应链协同的范围,消除风险态度和双重边际对零售商决策行为的影响,使得零售商的需求预测水平和订货量同时达到系统风险中立环境下的最优水平.     

新鲜度信息不对称下生鲜农产品供应链协调

生鲜农产品供应链上下游存在新鲜度信息的不对称性,加剧了耗损。为此,迫切需要研究生产商隐瞒新鲜度信息的生鲜农产品供应链协调。基于Stackelberg博弈,使用单周期报童模型分别构建生产商和零售商的利润函数,分析供应链性质;并提出具体的回购契约形式进行供应链协调。研究认为：一般的批发价格契约下,即使生产商隐瞒农产品新鲜度信息,也不一定损害供应链总收益;回购契约可以保证新鲜度信息共享并协调供应链。最后,通过数值算例验证分析结论的有效性。     

考虑无缺陷退货下零售商转运的供应链回购契约研究

针对由单个供应商和同一连锁企业的两个零售商组成的供应链系统中无缺陷退货问题。在随机需求下,假设零售商努力水平与无缺陷退货率成反比,以及两个零售商之间可以相互进行库存转运,建立了期望收益决策模型。通过比较集中决策和分散决策下零售商订货量及各方期望利润,确定了零售商最优订货量和最优努力水平,并提出了改进的差异化回购契约,算例分析表明,改进的差异化回购契约能够达到供应链协调。     

模糊需求下考虑公平关切的收益共享契约与协调

针对供应链收益分配过程中零售商往往表现出公平关切行为,研究了模糊需求环境下两级供应链的收益共享契约与协调问题。在给出模糊市场需求环境下的收益共享契约基本模型的基础上,构建了考虑零售商公平关切的收益共享契约模型,并通过模型推导及数值实验分析了零售商公平关切对收益共享契约协调供应链的影响。研究结果表明,模糊需求下考虑零售商公平关切的收益共享契约仍然可以实现供应链协调,然而零售商的公平关切行为对收益共享契约的协调策略会产生影响。本文的研究成果可为供应链成员优化收益共享契约提供参考价值。     

零售商的资金约束对协调契约的影响分析

在零售商促销下,探讨了零售商的资金约束对使用收益共享契约和回购契约协调供应链的影响。分析了零售商拥有不同运营资金下供应链的契约协调问题,研究表明：在运营资金相对充裕下,收益共享契约不仅能协调供应链,且能实现渠道收益的任意分配,但回购契约不能实现渠道收益的任意分配,除非运营资金非常充裕;在运营资金不足下,收益共享契约仍有可能协调供应链,但回购契约不能协调供应链。讨论了资金的时间价值对两个契约协调供应链的影响,结果表明：在回购契约下,资金利率越大,具有资金约束零售商的供应链被协调的可能性越大,但资金利率对收益共享契约没有影响。最后提供了数值分析。研究中得到一些管理启示,可为资金约束供应链的协调管理提供理论借鉴。     

产需不确定下基于零售商风险规避的三级供应链组合契约模型

针对产需不确定下单一供应商、制造商和风险规避的零售商组成的三级供应链系统,建立了分散和集中情况下的最优决策模型。通过设计风险共担和GL组合契约实现了三级供应链的协调。讨论了风险规避零售商的最优订购决策,分析了风险规避对供应链期望效益的影响。比较了风险规避和风险中性两种情况下零售商的最优决策。探讨了组合契约的协调问题及契约参数之间的关系。研究表明供应链的期望利润随着产需不确定的增加而减少,风险规避下零售商的期望利润低于风险中性时的期望利润,零售商的期望利润随着风险规避程度的加大而减少,零售商最优订购量随风险规避程度的增加而变化。最后数值算例验证了模型和契约协调的有效性。     

基于看跌期权契约的应急物资采购储备模型

应急物资具有峰值需求量大,需求不确定性强,缺货成本高等特点,这使得政府必须在事前进行一定数量的物资储备。然而,由于应急物资需求的发生概率较低,针对食品药品等一类具有保质期限的物资,一旦在保质期限内需求未发生,则会造成大量的浪费与损失,加重政府的财政负担。虽然传统供应链中的回购契约可使政府将剩余物资回售给供应方,能够在一定程度上降低政府成本,但是供应方并没有因承担多余风险而获取到额外收益。基于此,本文设计了一种基于看跌期权契约的应急物资采购储备模型,用于解决保质期风险而引发的损失问题,并分析了实现政企供应链协调的机制,探讨了双方实现共赢协调的具体条件。此外,本文进一步表明与回购契约相比,基于看跌期权契约所建立的采购储备模式能够在降低政府成本的同时,合理地补偿供应方因承担多余风险而造成的损失,更好地保障了供应方的利益,达到了政府和供应方双赢的目的。     

服务水平约束下基于顾客策略性退货的供应链契约协调研究

研究由一个制造商和一个零售商及一组顾客群组成的单周期供应链的协调决策问题。建立了顾客策略性退货模型,并确定了服务水平约束下,集中式和分散式决策模式下,商品的最优价格、最优订货量和最优退货价格。为了解决分散式决策的双重边际化效应,设计了一般的回购契约、基于差别定价的回购契约和销售回扣契约对供应链进行协调,并探讨了三种契约的协调机制。结果表明,一般的回购契约及销售回扣契约不能实现包含顾客退货的供应链的协调,而基于差别定价的回购契约可以实现供应链协调。最后,通过数值算例,分析了服务水平约束对供应链总体利润的影响以及差别定价回购契约的协调效果。