A closed-loop Supply Chain Network Equilibrium Model with Fuzzy Demand under Production Capacity Constraints and Price Rigidities

A closed-loop supply chain network equilibrium problem is examined,which consists of mutual competitive manufacturers with production capacity constraints and retailers with fuzzy market demands,mutual competitive collectors as well as a binding price ceiling of the commodities.By utilizing the credibility measure of fuzzy event,variational inequality and Lagrange dual theory,the optimum behaviors of manufactures,retailers,collectors and consumers are described.Therefore,the supply chain network equilibrium model is established.Numerical examples were given to illustrate the impact of production capacity constraints and price ceiling on the network equilibrium pattern.The results show that the shortage of commodities in consumer market will be more serious,the wholesale price of product and purchase price of waste products rise,the profits of retailers decrease,the profits of manufacturers and collectors increase as the government gradually reduce the binding price ceiling on competitive markets,and the trend will be more obvious in the existence of production capacity constraints at same time.

考虑损失规避和随机需求的闭环供应链零售商融资决策

本文以一个具有损失规避行为的零售商、一个完全理性的制造商和一个完全理性的回收商所构成的三级闭环供应链为研究对象,针对零售商资金受限及市场需求不确定问题,考虑外源银行贷款和内源制造商投资两种融资模式构建Stackelberg博弈模型。基于该模型,深入探讨具有损失规避行为零售商的最优融资决策及损失规避行为对闭环供应链的最优运营决策的影响。研究发现:融资成本对回收商和零售商的运营决策影响相同,与对制造商批发价的影响相反;只有当融资成本处于一定阈值范围内,才会实现零售商和制造商的帕累托改进,且零售商的损失规避程度越高,所能接受的贷款利率区间越大,分红比例区间越小;当且仅当协商的分红比例为0.05且贷款利率相对较小时,损失规避型零售商才会和制造商达成股权融资共识,提升闭环供应链的运营效率。

基于Prim-DMGA算法的闭环供应链网络鲁棒优化研究

针对不确定环境下的闭环供应链网络优化问题,在需求不确定及设施中断风险的条件下,基于鲁棒对等优化方法建立了一种以闭环供应链网络总成本最小为目标的鲁棒优化模型,以解决供应链网络中的不确定性问题,并提出了Prim-DMGA。首先基于Prim算法得到高质量的初始种群,其次让路径规划方案和设施选址方案在两层自适应GA的不断反馈中达到最优。实验结果表明,Prim-DMGA得到的目标函数值优于单层Prim-MGA与传统GA,且在求解大规模算例时,求解结果优于CPLEX软件。研究结论表明,Prim-DMGA能以较少的计算时间获得质量更优的解,鲁棒优化模型可以有效减少不确定因素带来的不利影响,提高闭环供应链网络的鲁棒性能。

随机需求下考虑广告遗忘效应的多周期闭环供应链网络均衡

研究由供应商、制造商、再制造商及需求市场组成的多周期闭环供应链网络均衡问题。在随机需求假设下,利用变分不等式方法构建了考虑制造商和再制造商广告投入及广告遗忘效应的多周期闭环供应链网络均衡模型,给出了网络模型的均衡条件,利用算例分析对均衡结果进行了验证和解释,并得到管理学启示。研究表明,无论广告遗忘情境如何,制造商广告投入对回收率及整体利润的影响占据主导;当制造商广告投入水平较再制造商更高时,再制造商利润总是更高,而供应商、制造商及系统整体利润仅在广告遗忘系数小于某阈值时更高;广告遗忘性的存在降低了广告投入对目标市场的正向激励作用,随着广告遗忘系数的增加,回收率、成员企业及系统整体利润均降低,并且在广告遗忘系数呈非固定状态下,其前期的值对系统影响更显著。

基于系统动力学的闭环反馈水资源优化配置研究

【目的】建立水资源优化配置模型,在刻画水资源配置过程复杂性的同时,探讨盈余水量回收再配置机制对区域水资源的影响,使有限的水资源得到合理利用。【方法】构建基于系统动力学的闭环反馈水资源优化配置模型,采用系统动力学软件Vensim,将水资源供需系统及与水资源有关的经济、社会、人口、环境等影响因素以图形化的方式表达出来,用变量记号和方程式表述变量之间的因果关系;同时在模型中增加盈余水量的回收再配置环节,通过设置盈余水量回收比例和回收延迟参数,探讨其对区域水资源配置结果的影响,最后对此模型进行实例应用,并与基于多目标遗传算法的水资源配置方案进行比较。【结果】基于系统动力学的闭环反馈水资源优化配置模型,充分展现了区域供水量、需水量、用水量、回收水量之间的关系,以及其与区域经济、社会、人口、环境之间复杂的因果关系。通过改变盈余水量回收比例和回收延迟参数对模型进行验证,表明盈余水量回收机制设置合理,且盈余水量全部回收可明显增加区域的总供水量;与基于多目标遗传算法的水资源配置方案的配置结果相比,利用基于系统动力学的闭环反馈水资源优化配置模型的配置结果,使实例研究区域2015,2020和2030年的缺水量分别减少1 719,1 388和2 307万m3。【结论】所建立的基于系统动力学的闭环反馈水资源优化配置模型合理、可靠,为地区水资源的优化配置提供了一条有效途径。

需求不确定下考虑竞争的闭环供应链定价研究

为了探究需求不确定和再制造竞争双因素下闭环供应链定价策略,运用Stackelberg博弈论方法,构建了再制造竞争闭环供应链分散式和集中式定价模型,分析了新产品、再制造品和废旧品的价格波动规律以及与系统成员期望利润之间的关系.结果显示,需求不确定性在一定程度上有利于分散式决策下制造商和再制造商,而对零售商产生一定的不利影响;在一定范围内,随再制造竞争程度增加,两种决策模式下闭环供应链系统总期望利润将会增加.通过算例仿真,指出了需求不确定和再制造竞争直接关系到各节点企业和系统的期望利润,系统总期望利润与再制造竞争程度呈正比,与需求不确定性呈反比变化.因此闭环供应链核心企业应设置有效的信息共享和收益协调机制以发挥再制造竞争优势和降低需求不确定影响.

需求不确定下闭环供应链生产计划优化研究

针对需求环境不确定的再制造闭环供应链,采用基于情景分析的鲁棒优化方法,建立基于物料需求计划的产品再制造闭环供应链生产计划运作鲁棒优化模型。制造商和供应商在整个供应链系统协调稳定运行的前提下,追求各自的期望利润最大化。并介绍了需求环境的变动给整个闭环供应链系统带来的影响,为企业生产计划的制订提供了解决方案。案例数值的结果也直接验证了该模型的Robust陛。

需求扰动下闭环供应链回收决策及协调策略

考虑废旧产品的回收再制造周期,研究了两周期闭环供应链应对需求扰动的回收决策和协调问题.建立了确定性需求下的闭环供应链第一及第二周期模型.进而,在需求扰动下根据不同的扰动程度,得出了相应的定价及回收决策,并设计了新的回收数量折扣契约和能力约束线性定价契约,协调闭环供应链的利润.结果表明,当需求扰动造成的废旧产品自愿返还数量变化较小时,保持原回收计划,适当调整回收价格即可;若扰动程度较大,则原计划需相应调整.通过与扰动后仍按原计划执行的情形进行比较,发现协调策略可以减缓需求扰动给闭环供应链带来的影响.

不确定需求及WTP差异下的再制造回收模式选择

在新产品及再制造产品的需求均为不确定的情形下,考虑了两种产品之间消费者支付意愿的差异性,分别建立了制造商回收、零售商回收及第三方回收三种不同回收模式下的再制造闭环供应链模型,并给出求解的优化条件,然后利用数值仿真对三种回收模型进行了求解和比较分析。结果表明,制造商主导的再制造闭环供应链中,第三方回收模式下制造商利润最高,制造商回收模式下新产品及再制造产品的零售价均最低,制造商利润、零售商利润及渠道总利润随再制造产品的消费者支付意愿的增加先减少后增加。

零售商从事产品翻新的闭环供应链差异定价策略

针对市场上可能存在的新产品、再制造产品以及翻新产品的异质需求环境,分析了不同市场情形的形成条件及产品的需求函数。针对一个由原始设备制造商、零售商和第三方回收商组成的闭环供应链系统,建立了四种生产模式下考虑零售商从事产品翻新的差异定价模型,得到了相应的最优定价策略,并进行了对比分析;在三种产品需求同时存在的市场情形下,比较了零售商和制造商分别从事产品翻新时的最优策略,并分析了制造商选择零售商从事产品翻新的条件。研究表明,在零售商从事产品翻新时,再制造产品和翻新产品会对新产品产生市场"挤兑效应",同时伴随有"利润侵占"现象;零售商利润与闭环供应链系统总利润在同时生产三种产品时达到最高。与制造商从事产品翻新相比,零售商从事产品翻新有利于零售商而不利于制造商,但闭环供应链系统总利润相对较高;在一定条件下,制造商会考虑选择零售商从事产品翻新,以求得系统利润最大化。

不确定需求下闭环供应链定价模型研究

构建了不确定需求下1个制造商与1个销售商组成的具有产品再造的闭环供应链定价模型。利用博弈理论对2种定价模型进行了分析,得到了一些结论。进一步通过数值仿真定量分析了各模型中新产品制造成本变化对废旧品回收价格、市场销售价格和系统及其成员利润期望值的影响。比较2个定价模型发现集中决策的市场回收价格高于分散决策,销售价格低于分散决策,销售量大于分散决策,系统的利润期望值大于分散决策。

分散决策下考虑异质需求的闭环供应链差异定价

针对消费者市场除了新产品需求外,还可能存在再制造产品和翻新产品需求的异质需求环境,分析了不同市场情形的形成条件和需求函数。针对一个由第三方回收商、制造商和分销商组成的三级闭环供应链系统,建立了不同生产模式下的闭环供应链差异定价模型,得到了相应的最优定价策略,并从不同角度进行了对比分析。研究表明,制造商生产再制造产品或翻新产品,会产生市场的挤兑效应,但不存在利润侵占现象;整个供应链系统及其各个成员,在制造商选择同时生产三种产品时可以获得最高的利润,而选择生产新产品和再制造产品时的单位平均利润则较高。

需求不确定条件下的闭环供应链模型

构建了需求不确定下一个制造商和两个竞争零售商组成的具有产品再制造的闭环供应链模型。利用博弈论对三种不同回收渠道下的模型进行了研究,并通过数值模拟的方法分析了各模型中的回收成本和新增回收率对零售定价、回收渠道决策、供应链系统及其成员利润期望的影响。结果表明,在一定的随机需求波动下,回收成本和新增回收率对零售定价、供应链系统及其成员利润期望值的影响完全相反,新增回收率的变化不会对制造商回收渠道的选择产生影响,但随着回收成本的增加,制造商将采取不同的回收渠道策略。

需求扰动下差别定价闭环供应链的应对策略及协调分析

以一个新产品和再造品存在差别定价、制造商回收闭环供应链为对象,在突发事件干扰两类产品的最大市场需求规模发生扰动的情况下开展研究:给出了可协调稳定环境下分散式决策闭环供应链的数量折扣契约;分析了集中式决策闭环供应链应对突发事件干扰的产量和定价策略;发现稳定环境下的数量折扣契约在突发事件干扰下会失效,通过对其改进可协调突发事件干扰下的分散式决策闭环供应链,且改进后的契约也能够协调稳定环境下的分散式决策闭环供应链。

需求不确定的双源双渠道闭环供应链库存优化模型

随着电子商务的发展,网上直销已经成为当今时代最典型的绿色营销;与此同时,环保意识的增强也带来了逆向物流和闭环供应链的兴起。本文基于准时制生产模式建立了需求不确定条件下的"双源"、"双渠道"多周期闭环供应链库存优化模型。模型以废旧回收品的配送批量和零售商的订货周期及名义最高库存为决策变量,以系统利润最高为目标函数,在不允许缺货的前提下,通过对决策变量海塞矩阵的分析,证明了模型的惟一最优解。最后,通过案例分析,证明了结论的合理性和模型的科学性。

随机需求下考虑零售商竞争的闭环供应链定价与协调

在随机需求环境下考虑两零售商间存在竞争的闭环供应链定价与协调问题,其中两个零售商各自面临不同的随机市场需求,并且各自的回收量都受到对方回收价格的影响。在集中决策和分散决策两种情形下分析了制造商和两零售商的定价决策问题,并运用收入费用共享契约实现了闭环供应链的协调。

双渠道再制造闭环供应链差异定价策略

构建原制造商和第三方同时再制造的双渠道闭环供应链系统,建立新产品与两种再制造产品的差别定价模型,运用博弈论研究最优定价策略,并对比不同模式下的最优参数。研究表明,第三方再制造产品价值折扣系数升高促使其他两种产品的价格上涨;两种再制造产品都会带来市场挤兑效应,但都有利于拓展市场总份额,增加原制造商和闭环供应链总利润;原制造商通过专利授权费主导利润分配,获得闭环供应链中大部分利润;3种产品同时存在时,产品总销量最大,原制造商和闭环供应链总利润最高。此外,根据研究结果,对我国再制造产业提出建议。

成本与需求同时扰动下竞争型闭环供应链的生产与协调决策

在成本和需求同时扰动下,研究了1个制造商和2个竞争零售商组成的闭环供应链系统中的最优生产决策与协调机制设计问题。研究发现:产量和回收率对成本和需求的扰动都具有鲁棒性;销售价格对成本的扰动也具有鲁棒性,但对需求的扰动不具有鲁棒性,随着需求的增加而增加;当面临较大有利影响的扰动时,集中决策者、制造商和零售商都愿意改变原有决策;当面临较大不利影响的扰动时,集中决策者和制造商也愿意改变决策,但零售商更希望保持原有决策;相对于成本扰动而言,需求扰动对最优决策的影响更大。数量折扣契约可以协调扰动前后的闭环供应链,但当存在较大不利影响的扰动时,制造商给予零售商的数量折扣率将减少。

复合碳减排政策下闭环供应链网络均衡决策

为探究市场需求不确定环境下,碳减排政策交叉使用对闭环供应链网络均衡决策的影响,运用均衡理论和变分不等式方法,构建了复合碳减排政策下需求不确定型闭环供应链网络均衡决策模型,分析了网络各层的最优决策行为,并通过典型情景分别讨论了碳限额、碳补贴对供应链网络均衡决策的影响.结果表明较高的碳补贴可实现企业经济绩效与环境绩效的双赢,但它对消费者不利.同时,市场需求的不确定性对高、低碳补贴区间的确定有影响.

碳限额约束下考虑碳税的随机需求型闭环供应链网络均衡决策

在碳限额约束下考虑碳税政策,研究由多个制造商、多个零售商、多个随机需求市场组成的供应链网络均衡决策问题。利用均衡理论和变分不等式研究工具,描述网络中各层决策者的竞争行为,给出各层均衡及网络均衡的条件,构建碳限额约束下考虑碳税政策的随机需求型闭环供应链网络均衡决策模型。研究表明:网络内生的最优碳税保证了均衡状态下制造商的碳排放量没有超过政府规定的限额;当政府放宽对闭环供应链网络中企业的碳限额限制时,制造商采取提高回收价格、增加回收量以及降低批发价、提高产品批发量的方式提高其利润,此时其碳排放量也在增加。这说明企业环境绩效与经济绩效存在着冲突,为了实现一定的环境目标,企业需要放弃部分经济利益。