顾客有限“碳行为”偏好对选址-路径-库存联合优化的影响

针对考虑顾客有限“碳行为”偏好的选址-路径-库存联合优化问题,引入环保度系数作为碳排放量的特征向量,在低碳产品加价率存在的情况下,刻画了顾客有限“碳行为”偏好和市场逆需求系数对低碳产品需求量的影响,构建了选址-路径-库存系统中考虑有“碳行为”偏好的联合优化模型,并分析了顾客行为偏好对企业收益的影响。使用基于NNC的多目标求解方法,对考虑成本和碳排放的双目标问题进行处理并得到一组Pareto解集,数值实验证明了产品环保度、顾客有限“碳行为”偏好对企业运作方案和收益水平的影响。     

非平稳需求下考虑碳配额的供应链选址-库存模型与算法研究

针对非平稳需求下考虑碳配额的多期、多需求情景的三级供应链选址-库存问题，构建了库存策略（t，s，S）下供应链运营期望收益最大化的两阶段选址-库存随机优化模型，依据供应链企业不同着眼点下的决策流程，提出了一种三步骤的分层级启发式算法，该算法包含了选址导向和需求导向的两种子问题序贯求解模式。数值算例验证了在不同问题规模及需求类型下算法求解的有效性，同时分析了供应链网络设计、各成本占比和运营收益对不同供应链成本结构、需求不确定性与碳配额的敏感性，并给出了管理上的启示。     

考虑多种安全库存策略的选址-库存问题研究

考虑多种安全设置策略的物流网络的选址-库存问题,不仅是选址、订货、运输和库存的集成优化,还需要考虑多种不同的安全库存设置和转运策略。因此,本文深入讨论了二级物流网络中的六种安全库存设置策略,构建了六种考虑不同安全库存设置的选址-库存模型。在考虑集中设置安全库存时,集中安全库存需要通过转载运输实现,因此需要将转载运输成本引入选址-库存模型之中,使新的选址-库存模型更加科学合理。另外,针对六种新的选址-库存模型,提出了基于个体成本差异分配的遗传算法,迭代搜索选址、分配、库存设置策略的优化组合。最后,通过数据实验验证了模型的有效性：（1）安全库存与转载运输之间存在此消彼长的背反关系;（2）安全库存设置和转载运输策略对总成本的影响取决于两种费率权重情况。本文的研究可以为二级物流网络的选址、订货和安全库存策略集成优化决策提供参考依据。     

不同碳交易配额分配方法下的鲁棒减排运作策略研究

本文结合当前碳交易配额分配方式多样化和需求分布信息不确定的现象,研究历史法和基准线碳配额分配方式下企业的鲁棒减排运作策略。通过构建和求解两种碳配额政策下企业减排运作决策的鲁棒优化模型,本文给出不同碳配额政策下企业进行减排投资的必要条件。不同碳配额政策下最优减排运作决策、经济和环境绩效的对比分析揭示了两种碳配额分配方法对最差分布下企业利润和碳排放量的影响。通过理论分析结合数值实验发现,相同减排水平下,基准线法碳配额下的最优生产量高于历史法碳配额下的最优生产量;虽然基准线法碳配额下的碳排放总量高于历史法碳配额下的值,但单位产品碳排放量在一定条件下却可以低于历史法碳配额下的值。用基准线法设定碳配额能充分调动企业的生产积极性,政府可以通过调整基准线法碳配额的数值使企业实现高利润低排放,从而实现经济和环境协调发展的目标。     

随机需求下联合选址-库存模型研究

研究了一类具有季节性需求特性的商品的联合选址-库存模型。在传统的无容量限制的固定费用设施选址问题中考虑了分销中心的运作库存和安全库存的影响,以及规模经济效应和风险分摊效应,同时考虑了季节性商品未来需求的不确定性,将订货决策作为模型的决策变量,建立了一类随机需求下以期望销售收益最大化为目标函数的联合选址-库存模型,拓展了已有的联合选址-库存模型。该模型是一个混合整数规划问题,给出了求解该问题的基于拉格朗日松弛算法的两阶段算法,最后通过随机生成四组不同规模的数值算例,得到的计算结果表明拉格朗日松弛算法可以有效地求解该问题。     

内外部碳配额交易路径下供应链减排决策研究

供应链内外部碳配额交易是碳配额政策下供应链协调碳配额的重要途径,对供应链成员企业碳减排决策产生重要影响。本文以单供应商和单制造商组成的二级供应链为研究对象,在完善的碳配额交易市场情况下,通过构建供应链外部碳交易路径和内外部碳配额交易路径共存的博弈模型,分析了碳配额政策下内外部碳配额交易条件、企业减排策略和利润影响因素。研究结果表明,在外部碳交易路径下,供应链上、下游企业的减排决策相互影响,且当单位碳排放量和碳减排成本系数相等时,上游企业碳减排率是下游企业的两倍;同时进行内外部碳配额交易能降低中间产品批发价格,提高供应链成员企业碳减排率、增加企业利润。算例验证了结论的有效性,并发现企业碳配额和内部碳交易价格在一定区间内才能使内部碳交易达成,此时制造商会分担供应商的碳减排费用。     

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。     

基于非概率可靠性的铁路应急设施选址-路径鲁棒优化

鉴于铁路应急设施选址研究中很难合理估计参数的概率分布或确定其隶属函数的问题,将选址-路径问题与区间非概率可靠性方法结合起来,以复杂网络理论为基础,提出网络节点区间权重的确定方法,同时考虑节点权重、边权及径权区间不确定性的共同作用,构建铁路应急设施选址节点加权网络。基于区间非概率可靠性理论及区间运算规则,提出路径的非概率可靠性度量及最优时间可靠度路径选择方法,建立节点权重、边权及径权均为区间数的非概率可靠性铁路应急设施选址-路径鲁棒优化模型,并给出了求解算法,确定了基于区间模型的铁路应急设施鲁棒选址的最优方案。算例表明,本文的优化方案能更好地保证救援的时间鲁棒性,能有效地规避不确定因素波动对设施选址的长期风险,具有很好的实际应用价值。     

直接配送下随机需求库存-路径问题最优平稳策略及其算法

直接配送策略下随机需求库存-路径问题（Stochastic Demand Inventory Routing Problem with Direct Deliveries, SDIRPDD）由于其需求的不确定性、决策的长期性以及其最优策略形式对求解其他库存-路径问题（IRP）的参考价值,使得对SDIPRDD问题的研究成为物流、供应链优化领域研究的一个热点。文章首先证明了无约束SDIRPDD的最优平稳策略为（s,S）形式,并通过分析车辆数约束对客户单阶段期望成本函数的影响,给出了存在车辆数和客户库存容量约束时SDIRPDD问题的最优平稳策略形式,进而提出了一种求解有约束SDIRPDD问题最优平稳策略的近似算法。最后,通过数值算例验证了算法的有效性并分析了结果的现实意义。     

设施失灵风险下不确定需求应急定位-路径鲁棒优化研究

为抵御突发灾害对路网造成的破坏性和设施失灵风险,降低系统成本,并快速完成应急救援任务,本文考虑到受灾点物资需求量的不确定和风险对救援系统的影响,采用直升机进行物资运送以规避路径风险。建立了最小化应急物流系统总成本和物资到达需求点总救援时间为双目标的应急物流定位-路径鲁棒优化模型,基于相对鲁棒优化方法处理需求不确定,采用偏差鲁棒优化思想描述设施失灵风险损失,采用遗传算法进行求解。通过对三个算例进行数据仿真实验,证明了相对鲁棒优化方法在处理需求不确定和偏差鲁棒优化方法在处理设施失灵风险方面的有效性,进而为解决应急设施点的开设和救援物资的安全及时准确配送,增强应急物流系统的风险应对能力提供了有效的方法。     

碳排放约束下供应链的碳交易模型研究

基于EOQ模型,假设碳交易市场中存在一个零售商和一个供应商,并以该两级供应链为研究对象,建立包含减排投资在内的碳交易模型,严格限定企业碳配额上下限,对不同碳配额下企业之间碳交易情况进行分析讨论。研究表明,控制碳配额在企业碳排放最优和成本最优时的碳排放区间内时,可以有效促进企业投资减排,在一定的碳交易价格之下,上下游企业碳配额余量乘积为负是保证碳交易政策实施的基本条件,而碳价格并不影响供应链成本和碳排放。通过算例进一步分析了不同交易价格对零售商和供应商的影响,最后在碳配额范围内得到了最优碳配额和交易价格。     

非对称信息下供应链应急管理和信息价值研究

研究了非对称信息下供应链在突发事件下的应急管理和信息价值问题。当供应链生产计划已经完成后,突发事件发生并导致零售商所面临的市场需求规模以及供应商的生产成本同时发生突变,而且这些突变信息对于供应链成员而言是非对称的。分析了非对称信息对应急管理的影响以及相应的管理对策,发现非对称信息下的最优生产量不超过对称信息下的最优生产量,导致供应链系统收益减少并产生了信息价值,分析了非对称信息下供应链系统的信息价值规律以及影响因素。最后给出数值算例说明了信息在供应链中的重要价值,同时也说明了突发事件情况下实施应急管理的必要性和重要性。     

碳排放交易政策下供应链碳减排技术投资的博弈分析

针对单制造商和单零售商组成的供应链,考虑供应链碳减排技术投资与否两种情形,构建了集中式决策、分散式决策和供应链成员协同决策的博弈模型,探讨了消费者碳足迹敏感系数、碳限额及碳减排成本系数对供应链成员最优决策及减排效果的影响。研究表明,碳交易价格与碳限额呈线性关系时,供应链及制造商的利润与碳限额并不是线性递增的关系,政府合理的制定碳限额能够促使供应链企业有效减少碳排放;当消费者支付意愿依赖于产品碳足迹时,企业可以通过投资碳减排技术在减少碳排放量的同时获取更大的利润,实现环境与经济的协调发展。制造商和零售商通过渠道协作共同决策碳减排水平时,供应链碳排放总量比分散决策情形下明显减少。     

考虑不同碳排放处理模式的动态供应商选择及采购批量问题研究

不同的碳排放处理模式及不确定的市场需求等因素影响下,如何选择供应商并确定采购批量直接影响企业的运营和效益。本文在多时间周期、多产品种类、多供应商及随机需求情形下,同时考虑不同碳排放处理模式,分析动态供应商选择及采购批量等最优决策问题,构建混合整数非线性规划模型。通过设计变异算子和扰动因子来改进粒子群算法,力求在短时间内求解大规模决策问题。针对不同规模供应商选择及采购批量决策问题,采用精确方法、近似方法和改进粒子群算法求解。数值实验验证了模型及改进粒子群算法的有效性和可行性,分析了碳税、碳交易价格及碳限额对供应链管理的影响,并给出了供应商选择及碳排放处理的决策参考建议。     

不同权力结构下碳税对供应链减排水平的影响

随着我国生态文明建设的不断推进,促进供应链协同减排成为生产和消费领域落实绿色发展理念的重要举措。在绿色供应链的管理实践中,不同类型的供应链核心企业在进行减排决策时会有不同的侧重点,因此供应链权力的结构成为影响供应链减排水平的关键因素。本文在一个由两个制造商和一个零售商组成的两级供应链中研究了不同权力结构下的供应链最优减排和定价决策问题,分别给出了零售商主导和制造商主导的Stackelberg-Nash博弈均衡解,并分析了产品的单位生产成本、单位批发价格、碳税税率等参数对供应链最优决策的影响。本文的研究结果表明：（1）在两种供应链权力结构下,当产品的单位批发价格固定时,降低产品的生产成本都可以促使制造商提高减排水平;但是当产品的单位生产成本固定时,提高产品的批发价格却不一定总是能够激励制造商提高减排水平;（2）在两种供应链权力结构下,对于低排放行业的制造商来说,提高碳税税率可以增加产品的减排水平,但是对于高排放行业的制造商来说,提高碳税税率反而会降低产品的减排水平;（3）一般来说,零售商占主导地位的供应链中产品减排水平和供应链总利润相对较高,供应链碳排放总量相对较低。最后,与供应链集中决策模式相比,随着产品批发价格的增加,两种分散决策模式下的供应链双重边际效应逐渐增强。数值实验结果显示：在碳税税率的一定取值范围内,这种双重边际效应会使得两种分散决策模式下的产品最优减排水平和供应链碳排放总量均优于集中决策模式。本文的研究可为碳税政策下供应链的协同减排提供有益的管理启示。     

基于碳减排技术的竞争供应链投资均衡策略研究

本文以两条竞争供应链（每条供应链均包含一个制造商和一个零售商）为研究对象，基于其是否采用碳减排技术，构建了两条供应链均不采用碳减排技术（NN情景）、供应链1采用碳减排技术（AN情景），供应链2采用碳减排技术（NA情景），及两条供应链均采用碳减排技术（AA情景）的收益模型，求解出相应的最优解并探讨了竞争供应链投资碳减排技术的均衡策略。研究发现：当碳税较低时，AA情景是竞争供应链的均衡策略；当碳税适中时，生产成本较高的供应链不采用减排技术，而其竞争供应链将采用减排技术以提升竞争力；当碳税较高时，NN情景是竞争供应链的均衡策略。此外，当供应链间竞争强度较弱时，政府可适当提高碳税标准；当供应链间竞争较为激烈时，政府应降低碳税以引导企业采用碳减排技术。     

公平关切及低碳视角下供应链两部定价契约问题研究

低碳环境下,碳排放权作为一种有价值、可交易的稀缺性资源,已彻底颠覆了传统企业的竞争法则、成本构成及盈利模式,被视为低碳时代供应链契约优化与协调的主要对象。文章利用博弈论等相关知识,考虑公平关切及低碳视角下,由一个制造商和一个零售商组成的供应链,分别讨论了当零售商不具有公平偏好及具有公平偏好时,面对有利和不利不公平分配的制造商向零售商提供两部定价契约能否达成协调？以及达成协调时的供应链契约协调参数设置等问题。研究结果表明,只有在制造商和零售商都具有公平偏好,且在竞争型供应链渠道下,当制造商面对不利不公平分配的单位负效用大于某一临界值时,供应链两部定价契约不能达成协调。     

碳配额交易政策下基于收益共享契约的两阶段供应链协调

历史强度下降法分配碳配额随时间和产量变化而变化,产品生产成本、销售价格等参数随之发生变化,碳配额交易政策下实现两阶段供应链协调成为制造企业亟需解决的问题。根据产品更新换代速度加快、生命周期越来越短的市场特性及碳配额阶梯状降低的特点,将产品销售周期分为两个阶段,通过构建两阶段的集中式决策系统模型和收益共享契约下分散式决策系统模型,分析碳配额交易政策下供应链最优订购量决策和最优碳减排决策,证明收益共享契约可以通过调整零售商的订购量达到集中决策下的最优订购量实现两阶段供应链协调,设置较低的收益共享契约参数将会更有利于制造商降低批发价格,主动进行碳减排投入。算例分析验证结论有效性,并发现供应链企业间设置较低的收益共享比例更有利于企业减排;企业碳减排决策应考虑未来减排投入成本,在保证供应链效益的基础上尽可能多地在前期进行减排投入;历史强度下降法有利于促使企业主动减排,政府制定碳配额下降幅度越大越有利于企业减排。