含服务水平约束的可控提前期供应链Staekelberg模型与协调机制研究

为了有效地缩短订货提前期与降低库存成本,首先从Stackelberg主从对策角度建立了含服务水平约束的可控提前期供应链库存优化模型,提出了该模型的求解算法;然后从集中决策角度建立了另一类含服务水平约束的可控提前期供应链库存优化模型,并提出该模型的求解算法。利用数值分析对两类模型的优化效果进行比较,结果表明:集中决策模式下的优化效果明显优于Stackelberg主从对策模式下的优化效果,但在缺乏合理的激励机制情形下,供应链各参与方未必有足够积极性接受集中决策模式。为此,提出一种库存费用分担机制来激励供应链各参与方接受集中决策模式。     

基于双层规划的供应链二级分销网络优化设计模型

从供应链集成的角度出发,利用双层规划模型描述了二级分销网络优化问题,充分考虑了网络决策部门及客户双方的自身及共同利益。同时设计了启发式求解算法,最后用一简单实例验证了模型及其算法的有效性。     

A Heuristic Algorithm for the Capacitated Multiple Supplier Inventory Grouping Problem

This paper presents and solves a model for the multiple supplier inventory grouping problem, which involves the minimization of logistics costs for a firm that has multiple suppliers with capacity limitations. The costs included in the model are purchasing, transportation, ordering, and inventory holding, while the firm's objective is to determine the optimal flows and groups of commodities from each supplier. We present an algorithm, which combines subgradient optimization and a primal heuristic, to quickly solve the multiple supplier inventory grouping problem. Our algorithm is tested extensively on problems of various sizes and structures, and its performance is compared to that of OSL, a state-of-the-art integer programming code. The computational results indicate that our approach is extremely efficient for solving the multiple supplier inventory grouping problem.     

供应商管理库存应对突发事件

本文研究短生命周期供应链,它由一个生产商和一个销售商组成,供应商替销售商管理库存。首先指出供应商管理库存同样存在激励冲突,出现双边际效应,即分权决策下供应商的存货量小于供应链利润最大的库存量。接下来,提出一个使供应链达到合作的合约--未售货物补偿合约,即,销售商要对没有售完的货物进行补偿。该合约具有参数简单,管理费用低,且能将供应链利润在供应商和销售商之间任意分配。然后研究当突发事件导致供应商的生产费用(包括采购费用,运输费用等)发生变化对供应链的影响。最后,提出一个能应对突发事件并使供应链达到合作的合约。利用数值例子说明合约的价值。     

供需不确定下基于MOI和VMI模式的供应链协同比较研究

为分析供应链运作机制对降低随机供应商产出和随机需求的影响,对比研究了两供应商-单制造商系统在MOI和VMI两种模式下的供应链协同模型。MOI模式下,制造商管理并持有库存,提出了供应风险共享的协同机制;VMI模式下,供应商管理并持有库存,提出了收益共享与额外惩罚的协同机制。分析了集中决策、MOI和VMI模式下的最优批量决策,证明了VMI模式下存在唯一的纳什均衡。研究还发现,VMI模式更容易协调供应链,有效降低供需不确定的影响。MOI模式下的供应链可实现帕累托改进,但不能实现协调;而当参数满足一定关系时,VMI模式下供应链的期望利润可达到集中决策。     

Planning of a decentralized distribution network using bilevel optimization

This paper proposes a bilevel optimization problem to model the planning of a distribution network that allows us to take into account how decisions made at the distribution stage of the supply chain can affect and be affected by decisions made at the manufacturing stage. Usually, the distribution network design problem decides on the opening of depots and the distribution from the depots to customers only and pays no attention to the manufacturing process itself. By way of example, the paper discusses the implications of formulating a bilevel model to integrate distribution and manufacturing, maintaining the hierarchy existing in the decision process. The resulting model is a bilevel mixed integer optimization problem. Hence, only small instances can be optimally solved in an acceptable computing time. In order to be able to solve the optimization model for realistic large systems, a metaheuristic approach based on evolutionary algorithms is developed. The algorithm combines the use of an evolutionary algorithm to control the supply of depots with optimization techniques to determine the delivery from depots to customers and the supply from manufacturing plants to depots. A computational experiment is carried out to assess the efficiency and robustness of the algorithm.     

基于差分的数量折扣条件下订货策略优化模型

通过采用合适的数量折扣策略,供需双方都可以提高自己的利润。用双层规划模型描 述了供应链管理中供应商与订货商合作情况下确定数量折扣及订货量问题,并用基于差分的 算法进行了求解. 实例分析说明双方合作的双层规划模型能正确表示实际的供需关系,在平衡 点可以使双方利益均达到最大     

可变提前期的易逝品供应链协调

易逝品供应链作为供应链的一个重要分支日益受到关注,已成为现代商业活动中不可或缺的组成部分.在提前期与预测误差呈线性关系,提前期与赶工成本呈分段线性关系的前提下,建立了在分散决策、集中决策两种模式下可变提前期的易逝品供应链库存模型,设计了优化算法并通过数值分析比较了这两种模式下供应链整体及其成员收益的变化.进一步探讨了在合作的分散决策模式下,可变提前期的易逝品供应链实现渠道协调的可行性以及实现渠道协调的条件,并通过数值例子说明了模型的结论.     

考虑消费者低碳偏好的供应链减排微分博弈模型研究

针对由一个供应商和一个制造商构成的两级供应链,考虑消费者的低碳偏好和碳交易政策,建立分散决策和集中决策两种情形下的微分博弈模型解决供应链动态优化问题,比较两种情形下的最优均衡反馈策略、减排量的最优轨迹及最优利润,提出减排策略。通过数值仿真,进一步验证了命题的有效性;通过对消费者低碳偏好及碳交易价格进行灵敏度分析发现：随着低碳偏好的增加,供应商和制造商的减排量和供应链系统的利润均增加,并且政府在规划期内应及时调整碳交易政策,达到激励企业减排的效果。     

具有遗憾值约束的鲁棒供应链网络设计模型研究

考虑不确定性环境,研究战略层次的供应链网络鲁棒设计问题,目标是设计参数发生摄动时,供应链性能能够保持稳健性。基于鲁棒解的定义,建立从上游供应商选择到下游设施选址-需求分配的供应链网络设计鲁棒优化模型;提出确定遗憾值限定系数上限和下限的方法,允许决策者调节鲁棒水平,选择多种供应链网络结构;通过模型分解与协调,设计了供应链节点配置的禁忌搜索算法。算例的计算结果表明了禁忌搜索算法具有良好的收敛特性,以及在处理大规模问题上的优越性;同时也反映了利用鲁棒优化模型进行供应链网络设计,可以有效规避投资风险。     

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。     

物流联合外包下库存管理模式对供应链运作的影响

针对由供应商、第三方物流服务商和零售商组成的供应链,考虑供需双方将物流服务联合外包给第三方物流服务商、共同承担运费的情形,探究供应商管理库存和寄售库存两类库存管理模式的引入对供应链运作及合同设计的影响。分别在传统的零售商管理库存、仅引入寄售库存的零售商管理寄售库存以及同时引入供应商管理库存和寄售库存的供应商管理寄售库存三种模式下,构建了第三方物流服务商主导、供应商和零售商跟随的序贯非合作博弈模型,证明了所有模式下均衡的订购量/寄售量均存在且唯一,并探讨了均衡结果随零售商运费分摊比例、转移支付价格两个关键参数的变化。横向对比三种模式下的均衡结果和集中决策下的最优结果,发现：零售商管理库存模式下的均衡订购量总是低于零售商管理寄售库存模式以及集中决策下的结果,而其他库存管理模式下的订购量并非一定低于集中决策下的结果;不同库存管理模式下,均衡状态下的订购量/寄售量及供应链总的期望收益大小关系取决于供应商和零售商的类边际(毛利)贡献率,从而表明,供应链环境下,上下游成员企业的收益结构、盈利水平等对于库存决策及库存模式的选取有重要影响。此外,在绝大多数情形下,不同库存管理模式下的均衡订购量与集中决...     

Impact of Retailers with Knowledge of Supplier's Inventory on Supply Chain Performance

We model a supply chain consisting of a supplier and multiple retailers facing deterministic demand. We denote some retailers as strategic in the sense that given the supplier inventory information, they will implement the optimal stocking policy by incorporating such information. On the other hand, some retailers are denoted as naïve in the sense that they ignore supply information and resort to a simplistic ordering policy. Naïve retailers learn the optimal policy over time and adjust their orders accordingly. We study the dynamics of this game and investigate the impact of such strategic and naïve retailers on the cost, ordering pattern and stocking policies of all parties. We analyze the supply chain under two scenarios: the centralized supply chain where the objective is to minimize the total supply chain cost, and the decentralized supply chain where each self‐interested player minimizes its own cost in a Stackelberg game setting. We fully characterize the optimal policies under both centralized and decentralized scenarios and show that, surprisingly, the supply chain might be better off by virtue of naïve retailers. The result is driven by the fact that strategic and naïve players’ decisions shift the positioning of inventory in the supply chain with its final impact being determined by the relative costs of different retailer‐types. Our results also offer managerial insights into how access to supply information can improve supply chain performance.     

不对称信息下反恐阻止网络设计

当前，我国面临的恐怖主义威胁日益严峻。为防止境外恐怖分子潜入，政府可设计反恐阻止网络，通过在交通网络中有效地分配例如安检仪器、传感设备等阻断资源，来提前识别和拦截正在潜入的恐怖分子。特别地，考虑信息不对称情形，把阻断资源分为"公开"和"隐蔽"两种类型，并假设恐怖分子观察不到"隐蔽"阻断。主要研究政府应如何同时优化两类阻断方案，才能发挥信息优势，设置"陷阱"并降低袭击分析。首先，将该问题构造为双层规划模型，上层规划是关于政府的阻止网络设计问题，下层规划则是关于恐怖分子的袭击节点选择和入侵路径优化问题。随后，设计一类用改进遗传算法处理上层规划，并结合下层规划直接求解的混合算法。其中，改进体现于杂交算子和变异算子的设计。最后，结合喀什地区进行算例分析，并分析"隐蔽"阻断的作用机理。     

A hybrid algorithm based on variable neighbourhood for the strip packing problem

This paper addresses the strip packing problem, which has a wide range of real-world applications. Our proposed algorithm is a hybrid metaheuristic that combines an improved heuristic algorithm with a variable neighbourhood search. Different neighbourhoods are constructed based on the concept of block patterns. The proposed algorithm has three interesting features. First, a least-waste strategy is used to improve the constructive heuristics. Second, a better sorting sequence is selected to generate an initial solution. Finally, different neighbourhoods are constructed based on block patterns. The computational results from a diverse set of problem instances show that the proposed algorithm performs better than algorithms reported in the literature for most of the problem sets compared.     

及时条件下订货策略的优化模型及求解算法

在供应链管理中,兼顾供需双方的利益,采用合适的订购单价,订购批量及运送次数,供需双方都可以提高自己的利润。本文用双层规划模型描述了及时条件下的订货策略模型。然后阐述了用遗传算法求解该模型的基本思想,最后进行了算法设计并给出一个简单算例验证了本模型及其算法的可行性。     

决策者过度自信视角下考虑质量控制的供应链库存策略

研究了由单个供应商和零售商组成的供应链中,零售商进行质量控制的条件下,供应链成员对市场需求的过度自信如何影响其库存管理决策和供应商的质量投资。分析了零售商管理库存、供应商管理库存和集中决策三种供应链库存管理模式下供应链成员库存和质量投资决策的博弈均衡,并通过与完全理性下均衡结果的比较探讨了过度自信对供应链成员库存决策、质量投资和利润等的冲击。研究表明,在零售商管理库存模式下,过度自信的决策者对库存量的决策受其心理预期市场需求的正向影响,而在供应商管理库存和集中决策模式下则相反。     

供应链网络系统的牛鞭效应时滞因素分析与库存控制策略研究

牛鞭效应的存在严重影响了供应链系统的运作效率,增加了供应链管理的复杂性。本文基于供应链网络库存状态的内部系统动力学机制,构建了供应链网络库存系统的状态转移模型,并引入时滞影响因素,通过供应链网络库存系统的波动状态描述牛鞭效应。在此模型基础上,针对供应链网络系统的牛鞭效应问题,提出了一类新的基于库存波动状态的动态供应链库存控制策略,并运用系统稳定性理论,将该策略的参数优化求解问题转化成线性矩阵不等式的求解问题。最后通过系统仿真深入分析了供应链网络库存系统对库存控制策略参数以及系统时滞因素的敏感性,并验证了该动态库存控制策略可以有效地抑制牛鞭效应。     

冷轧生产批量计划与调度问题模型及算法

对冷轧生产系统特点进行分析,将冷轧生产批量计划与调度问题抽象为多阶段、多品种带有中间库的批量计划与调度问题。针对该问题建立了数学模型,通过对库存成本和调整成本惩罚系数的控制可以协调库存水平和调整次数的关系。对所建立的模型,提出了基于二进制粒子群优化与局部搜索的混合求解算法。最后,通过对企业实际生产数据的计算和分析,验证了模型和算法的可行性和有效性。     

基于系统最优的城市公交专用道网络设计模型及算法

设置公交专用道是实现"公交优先"的重要手段,然而,专用道设置将改变不同交通方式的道路通行能力,进而影响交通网络的整体性能。本文试图提出一种基于系统最优思想的公交专用道网络设计方法,既保证出行者的利益,又能满足交通系统总费用最优的目标。首先,本文分析了公交专用道设置对公交车辆和社会车辆这两种交通方式道路通行能力的影响,基于经典的BPR函数,构造了考虑专用道设置的不同方式的路段阻抗函数。其次,分析了出行者在多方式交通网络中的模式选择和路径选择问题,采用用户平衡理论分析了城市多方式交通平衡配流问题,给出了相应的变分不等式模型。更进一步,采用双层规划方法构造了基于系统最优的城市公交专用道网络设计模型,该模型以交通网络总费用最小为优化目标,并考虑了不同交通方式的平衡流量约束,采用分支定界算法对该双层规划模型进行求解。最后,通过一个简单算例对模型及算法的可行性和有效性进行了分析和验证。