逆向物流再制造系统生产与定价决策

论文摘要

随着经济的快速发展,生产活动耗费资源的同时也造成大量废旧产品的产生,因此再制造逆向物流引起了社会的重视;日益激烈的市场竞争引起渠道和市场退货问题,企业正加强对退货物流的管理。基于上述背景,我们从逆向物流和再制造过程本身特点出发,在数量和质量不确定的情况下,研究了单产品再制造和退货系统的运作管理决策的最优化模型。针对数量的不确定问题,在仅获得需求和返回量所在区间值时,研究了制造和再制造混合系统的生产计划问题。此后我们以退货问题为背景,考虑企业面临着不确定需求和退货二次销售问题时,不同渠道模型的联合生产与定价问题;针对质量不确定问题,我们主要从两个角度出发,首先讨论了再制造成本和检测成本依赖于废旧产品随机质量条件的生产与分类问题;其次,在进一步假设再制造成本为随机分布的情况下,分析制造和再制造系统的生产与定价联合决策问题。1.需求和退货数量不确定条件下再制造系统生产和库存决策。1)问题:考虑了多周期情形的具有不确定的需求和返回量的情况下的库存和生产计划问题。2)研究思路:首先给出了在需求和返回量不确定情况下的库存和生产过程的库存控制的Nominal模型,用以决策当需求和返回量以概率1取某一实现值时的最优制造/再制造/废弃策略。然后,引入鲁棒优化方法用以定义需求和返回量的不确定性,并通过对偶理论提出了鲁棒优化问题。3)主要结果:建立在需求和返回量不确定情况下关于制造/再制造/废弃决策的鲁棒优化模型;给出了鲁棒最优解违反约束的概率的上界;验证了鲁棒优化解对不确定需求和返回量的敏感度。2.需求不确定条件下考虑渠道退货的订购与定价决策。1)问题:考虑了具有成员间退货和过季产品打折二次销售的情况下,在集中式/分散式/第三方参与三种渠道中,寻找最优的联合定价和订购(生产)决策以最大化期望利润的问题。2)研究思路:对于集中式渠道模型,利用两步优化方法证明了最优的定价和生产策略的存在性和唯一性,并推导出了最优解的闭合形式。对于分散式决策模型和第三方服务供应商参与的模型,给出了Stackelberg博弈模型。研究了打折产品销售努力水平对系统的生产决策和定价决策的影响。并给出数值算例仿真,验证结果。3)主要结果:证明了最优的联合定价和订购决策最优解以及Stackelberg博弈解的存在和唯一性,并给出求解方法;分析了各种渠道模型运行效率。3.返回品质量不确定条件下再制造订购与生产决策。1)问题:通过刻画翻新系统运作过程,在返回品质量水平不确定的情况下,建立以最大化系统期望利润为目标的数学模型,用以决策最优的废旧品采购量和可再制造质量水平的生产决策的问题。2)研究思路:我们将依赖于质量的再制造和翻新成本考虑到检测过程和翻新过程中。通过建立依赖质量的线性成本函数,建立系统优化模型,并分析模型最优解的存在性和唯一性。进一步,通过模型分析质量不确定性对再制造系统的影响。3)主要结果:分别给出了两种不同情形下,最优的返回品采购量以及可再制造质量水平的最优解,并证明了其存在性和唯一性;证明了可再制造质量水平的引入,引起了返回品采购量的增大,但是有效的提高了系统的期望利润。4.返回品质量不确定条件下制造与再制造决策。1)问题:在假设返回品质量不确定和消费者区分产品时,研究了一个两周期制造/再制造系统中,垄断生产商在第一周期生产和销售新品并在周期末回收旧品,在第二周期进行新品和再制造品生产与销售,通过寻找最优的制造、再制造和定价联合决策以最大化期望利润的问题。2)研究思路:通过建立数学模型,我们讨论了每个周期初最优的再制造品和新品的生产数量,并进而决策各自在每周期最优的销售价格。我们通过采用两步优化方法进行求解,并根据各种情况进行讨论最优解的存在与唯一性。3)主要结果:给出了各种不同条件下每个周期的最优决策唯一解的求解方法;分析了质量不确定性对系统决策的影响;分析了消费者对产品区分能力对决策的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 逆向物流与再制造概述
• 1.2.1 逆向物流定义
• 1.2.2 逆向物流活动
• 1.2.3 逆向物流特点
• 1.2.4 再制造概述
• 1.3 逆向物流研究回顾
• 1.3.1 逆向物流概念和体系研究
• 1.3.2 逆向物流网络规划与设计
• 1.3.3 再制造库存与生产问题
• 1.3.4 再制造与定价问题
• 1.3.5 退货管理问题
• 1.3.6 研究回顾小结
• 1.4 本文研究目的及内容
• 1.4.1 本文研究目的
• 1.4.2 本文研究内容
• 1.4.3 本文研究框架
• 第二章 需求和返回量不确定条件下再制造系统生产和库存决策
• 2.1 引言
• 2.2 问题描述
• 2.3 Nominal模型建立
• 2.4 Robust模型建立与分析
• 2.5 仿真分析
• 2.6 本章小结
• 第三章 需求不确定条件下考虑渠道退货的订购与定价决策
• 3.1 引言
• 3.2 问题描述与假设
• 3.2.1 符号定义
• 3.2.2 需求假设
• 3.2.3 模型假设
• 3.3 模型建立与求解
• 3.3.1 集中式决策模型
• 3.3.2 分散式决策模型
• 3.3.3 第三方参与的决策模型
• 3.4 模型分析
• 3.4.1 渠道协调
• 3.4.2 参数分析
• 3.5 仿真分析
• 3.5.1 参数假设
• 3.5.2 模型最优解
• 3.5.3 渠道参数分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 返回品质量不确定条件下再制造订购与生产决策
• 4.1 引言
• 4.2 问题描述与假设
• 4.3 模型建立与求解
• 4.4 仿真分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 返回品质量不确定条件下制造与再制造决策
• 5.1 引言
• 5.2 问题描述与假设
• 5.3 模型建立与求解
• 5.3.1 优化模型
• 5.3.2 模型求解
• 5.4 仿真分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 本文研究内容总结及创新点
• 6.1.1 本文研究内容总结
• 6.1.2 本文研究创新点总结
• 6.2 未来研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历