动态规划模型在库存管理中的应用

论文摘要

本文旨在运用动态规划方法建立模型解决在现实世界中遇到的三个和库存管理有关的问题,并通过对目标函数的分析证明和计算机模拟找到相应的最优库存管理策略。第一个和库存有关的问题是汽车租赁问题。我们建立了两阶段动态规划模型：第一阶段确定最优汽车持有量,第二阶段提出汽车调度策略。尽管目标函数既不是凹的也不是拟凹的,但通过求解一系列线性规划模型,我们仍然可以得到最佳汽车总量和车辆调度策略。文中,基于一个特殊案例的分析,我们提出了汽车持有量的启发式算法。在计算机模拟中,首先进行了灵敏度分析,其次,得出启发算法的有效性,最后指出,即使汽车持有量是最佳的,如果汽车调度策略设置不当,策略整体有效性将大打折扣。第二个和库存有关的问题是季节性商品的问题。我们提出了周期性检验的库存模型来解决季节性商品的更新,模型中,需求和成本都是状态相关的。文中同时考虑了产品的更新和库存补充策略来最大化期望折现利润。首先,通过对单期模型的分析得出,对那些即将过季的商品而言,最优产品更新策略是单阈值策略。其次,文中指出,如果继续销售当前商品,那么库存管理策略是PKD（购买-持有-处置）策略；如果销售新商品,库存管理策略是基本库存量策略。再次,针对多期模型,我们提出了启发式算法。最后,对模型进行计算机模拟并分析了启发算法的效率最后一个和库存有关的问题是供应商管理库存（VMI）和访问路径选择问题。在我们考虑的问题中,系统包含一个供应商,一种商品,一个运输工具和众多的零售商。首先,由于假设零售商的同质性,最佳库存管理策略被证明是（s,S）策略。其次,在库存管理中加入了路径选择,考虑（s,S）策略和最大容量补充策略,对通常使用的运输成本递增和递减访问策略进行计算机模拟,得出在两种路径访问中,（s,S）策略都优于最大容量补充策略。同时,在两种库存策略中,运输成本递减访问策略更优。最后,我们对模型进行了灵敏度分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 汽车租赁问题
• 1.3 季节性商品问题
• 1.4 供应商管理库存和路径选择
• 1.5 本章小结
• 第2章 文献综述
• 2.1 汽车租赁问题
• 2.2 季节性商品
• 2.3 供应商管理库存
• 第3章 汽车租赁公司最佳汽车持有量和车辆调度研究
• 3.1 销售损失模型
• 3.1.1 事件顺序及符号
• 3.1.2 有限期决策模型
• 3.1.3 无限期决策模型
• 3.2 分析
• 3.2.1 单期分析
• 3.2.2 特例
• 3.3 实例研究
• 3.3.1 灵敏度分析
• 3.3.2 启发算法的效果
• 3.4 扩展模型
• 3.4.1 备用订货模型
• 3.4.2 长运输期模型
• 3.4.3 信息价值模型
• 3.4.4 长租期模型
• 3.4.5 连续时间模型
• 3.5 本章小结
• 第4章 季节性商品的更新和库存补充问题
• 4.1 模型
• 4.1.1 变量定义
• 4.1.2 动态规划模型
• 4.2 单期决策分析
• 4.2.1 当前销售第一类产品
• 4.2.2 当前销售第二类产品
• 4.3 多期决策模型
• 4.3.1 多期决策的利润模型
• 4.3.2 启发算法
• 4.4 实例研究
• 4.4.1 案例
• 4.4.2 启发算法测试
• 4.5 结论
• 第5章 VMI系统中的库存控制和路径选择问题
• 5.1 模型
• 5.2 分析
• 5.2.1 库存控制策略
• 5.2.2 库存策略下的路径选择
• 5.3 实例分析
• 5.3.1 灵敏度分析
• 5.3.2 （s,S）策略和最大容量策略
• 5.3.3 仓储容量约束
• 5.4 讨论
• 5.5 本章小结
• 第6章 结论和未来研究方向
• 6.1 论文结论
• 6.2 未来研究方向
• 参考文献
• 附录 K-凸函数
• 致谢
• 在读期间发表的学术论文及学术经历