《工业工程》运筹优化与大数据专栏征文通知

尊敬的工业工程领域专家学者与研究者:我们诚挚邀请您投稿至我刊推出的运筹优化与大数据专栏。工业大数据时代的来临,改变了传统工业工程中的决策范式和决策方法,经验决策上升为基于数据分析与定量计算的科学决策,同时也产生了大量的新型运筹优化问题,如各种不确定性的影响。运筹优化(特别是数据驱动的优化模型与算法)与大数据已成为工业工程领域的热点研究方向。我们期待您的研究成果能够为这一领域带来新的启示和突破。一、征稿专题内容包括(但不限于)(1)工业工程中的数据分析与决策;(2)数据驱动的优化建模与计算;(3)数据分析中的优化理论与算法;(4)不确定决策的优化理论与算法;(5)连续优化算法与应用;(6)组合优化算法与应用;(7)基于运筹优化方法的企业应用案例。

“双碳”目标下考虑各方努力水平的生鲜供应链网络均衡研究

为探讨不同竞争与合作模式下生鲜供应链成员最优努力水平、消费者低碳偏好和原材料产能约束对生鲜供应链利润的影响,本文结合生鲜产品易腐性、季节性的特点,以多个供应商、制造商、零售商及需求市场组成的生鲜供应链为研究对象,利用网络均衡的方法构建供应链网络模型,并设计基于对数二次型逼近的算法求解。研究结果表明:当所有生鲜供应链成员协同努力时,一定程度的努力投入能够使相关成员及供应链整体利润达到最优;当生鲜供应链各层级之间协同努力时,供应商和零售商努力水平的提高更有利于整体利润最大化;当生鲜供应链成员各自努力时,决策者需密切关注竞争对手或其余层级成员的努力水平;消费者低碳偏好的增加有利于提升制造商利润,但对供应商与零售商利润的改善有限;原材料产能约束能够使供应商利润得到较为显著提升,但并不利于改善其余供应链成员利润。

绩效保障视角下考虑虚警的可修复备件两级库存配置建模与优化

针对虚警情况下可修复备件库存配置量虚高、各级站点库存配置偏离需求的问题,结合Metric理论,分析两级可修复备件保障过程的特征,引入维修过程中虚警故障鉴别系数,修正各级保障站点备件需求均值。考虑故障维修及虚警鉴别所产生的费用,并在满足系统绩效指标要求下,建立以保障费用最小为目标的库存配置模型。采用边际优化算法进行数值分析,通过对比是否包含虚警情况的备件库存配置方案,证明考虑虚警情况的模型能够提高对两级可修复备件库存配置量的预估精度。

线下体验服务和保鲜努力双重因素下生鲜电商供应链决策与协调研究

线下体验服务和保鲜努力投入是影响生鲜电商供应链绩效水平的关键因素。同时考虑线下体验服务和保鲜努力水平,构建生鲜电商供应链决策模型,对集中决策和分散决策下供应链绩效进行比较,在此基础上,设计“双向成本分摊”和“双向成本分摊+收益共享”契约,并验证契约协调的可行性。通过数值仿真,对供应链协调前后最优决策变化以及参数灵敏度影响进行分析。研究发现:1)集中决策、分散决策最优解均与体验服务敏感系数、新鲜度敏感系数呈正相关关系,且集中决策最优解优于分散决策;2)“双向成本分摊”契约可使得体验服务和保鲜努力均达到集中决策水平,但供应链总利润未得到改善;“双向成本分摊+收益共享”契约实现了供应链完美协调,各主体利润均得到帕累托改善。

关税影响下双源采购供应链技术投资模式研究

为了探究跨国制造商与本土供应商的技术投资模式选择问题,构建跨国制造商为Stackelberg领导者的双源采购供应链模型。基于博弈论以及KKT条件,研究贸易信贷与纵向并购两种技术投资模式下供应链成员决策,探究关税、本土供应商的批发价格对决策均衡及技术投资模式选择的影响。结果发现,在贸易信贷模式下,当贸易信贷利率较低时,本土供应商的技术投资水平更高;在纵向并购模式下,当利润分配比例处于适当范围时,跨国制造商与本土供应商存在帕累托改进区域,且纵向并购模式优于贸易信贷模式;当关税较高时,跨国制造商的利润降低,但跨国制造商与本土供应商更可能达成战略联盟。

基于RSM的二维码识别率影响因素研究

为提升QR(quick response)二维码在高速运动状态下的识别率,系统分析并筛选了可能影响二维码识别率的因素,进行了基于响应面方法的CCI(central composite inscribed)实验设计。将传送带速度、读码距离、读码角度、照度等因素划分为5个水平,并分别进行了静态、动态实验以及参数优化。动、静态实验结果表明,读码距离、读码角度与照度之间的交互作用对静态下二维码识别率有显著影响(p<0.05),传送带速度、读码距离、读码距离与读码角度之间的交互作用、读码角度与照度之间的交互作用对动态下二维码识别率有显著影响。理论上,当传送带速度为80.6 m/min,读码距离为144.3 mm,读码角度为-25.6°,照度为683.0 lx时,可得识别率的最大优化值为98.4%。通过实验验证可知,影响因素的参数优化能有效提升二维码识别率。

体脑疲劳交互影响下煤矿工人作业改善研究

采用主观疲劳评价法,对陕西某矿业公司采煤工人的体疲劳和脑疲劳进行调查与研究,了解工人的工作内容与休息时间。用SPSS软件进行数据分析,得出煤矿工人的疲劳值,分析疲劳产生的原因,并结合实际情况提出相应的建议和解决方案。结果显示,煤矿工人的体疲劳主要发生在腰部、肩膀、前臂和后臂等部位,噪声疲劳和视疲劳是影响工人脑疲劳的主要因素,因而建议对矿工的作业动作进行优化,极大化地改善工人工作环境,优化生产流程和管理制度。目的在于减轻煤矿工人的体脑疲劳,预防人因失误,提升生产过程安全性。

基于改进A~*算法的仓储物流移动机器人任务调度和路径优化研究

为解决仓储物流中移动机器人执行订单任务过程中,调度系统难以快速准确地进行任务分配,且搬运路线并非最短最优路线的问题,根据移动机器人的运动方式和订单任务要求,构建具有可重构性的仓库空间模型和栅格地图模型,通过建立数学模型求解订单任务最短完工时间分配问题,改进传统A*算法中3种常用距离算法的不足,并提出复杂对角线距离算法进行路径规划仿真。仿真结果表明,上述方法实现总任务完工时间最短的任务分配,使路径规划搜索节点数减少30%,路径长度缩短20%。

考虑绿色偏好和政府补贴的供应链营销策略研究

为研究消费者绿色偏好和政府补贴的不同水平对供应链成员营销策略的影响问题,本文建立了仅包含一个制造商和一个零售商的营销策略选择模型,分别运用演化博弈理论和Matlab软件进行了理论分析和数值仿真。结果表明:只有当消费者绿色偏好以及政府补贴达到一定水平时才能有效促进制造商和零售商双方均采取绿色营销策略;当消费者绿色偏好或政府补贴处于较低水平时,零售商往往会通过搭便车的方式分享制造商绿色营销所带来的收益;随着制造商和零售商采取绿色营销策略所需投入成本的上升,双方采取绿色营销策略所需消费者绿色偏好水平也会上升,随着市场上消费者绿色偏好水平的上升,双方采取绿色营销策略所需政府补贴将会下降。

基于扩展VIKOR的汽车产品质量经济性评价模型

针对复杂汽车产品质量难以量化及质量排名参差不齐的问题,综合考虑产品质量、售后服务和包含油耗、使用成本的总拥有成本等质量经济性指标,提出基于扩展VIKOR方法的汽车质量经济性综合评价模型,辅助消费者购买决策。由于评价信息多源和指标主观不确定,引入数值型、区间型及语言变量等混合类型指标量化方法;利用粗糙集属性约简删除冗余指标,确定关键影响因素,并计算熵权;通过构建混合指标欧氏距离公式和VIKOR多属性决策,得出基于综合效用值的多属性约束下的满意妥协解。案例分析验证本文模型能在消费者购车时实现智能推荐,对比是否考虑总拥有成本前后的推荐结果,可知:在不考虑使用成本情景下倾向于推荐价格便宜的产品;而在考虑使用成本等隐形损失情景下推荐高性价比的车型,更加符合购车消费者的实际情形。

基于FMEA和模糊VIKOR的煤炭开采企业风险识别

为了科学有效识别煤炭开采企业的潜在风险因素,文章应用传统FMEA分析方法提取了20个潜在风险因素。在此基础上,针对传统FMEA在计算RPN时不够精准、主观性较强的不足,将模糊VIKOR方法引入到煤炭开采企业潜在风险因素的最终评价中,并以某煤炭开采企业为例进行了案例分析。结果表明:1)将模糊VIKOR方法引入到潜在风险识别中,可以有效解决传统FMEA方法的不足,提高风险识别的准确度;2)FMEA和模糊VIKOR方法的科学结合是煤炭开采企业识别潜在风险的有效方法,能够为煤炭开采企业科学进行应急管理提供依据。

“机器换人”财政补贴方式和补贴策略优化

基于博弈论方法,研究了"机器换人"的两种财政补贴方式下政府补贴资金的最优分配及其效率。首先,分别在定比和定额两种补贴方式下建立了"政府-设备供应商-设备应用企业"三方序贯博弈模型,从而得出了在两种补贴方式下政府补贴资金在供应链成员即设备供应商和应用企业之间的最佳分配方案;然后在最优分配方案下对两种补贴的影响和补贴资金使用效率进行了分析和比较;最后,针对两种补贴方式的特点提出了"机器换人"财政补贴建议。研究表明,定比补贴下政府补贴资金在设备供应商和应用企业之间的最佳分配方案是将补贴全部分配给应用企业,而在定额补贴下政府可以将补贴以任意比例在设备供应商和应用企业之间分配;并且定额补贴的资金使用效率高于定比补贴。

驾驶过程中手机使用的补偿式行为

驾驶员在驾车过程中使用手机会造成驾驶分心,研究驾驶中的补偿行为有助于降低驾驶分心造成的危害。通过模拟驾驶探究驾驶行为和生理指标在是否使用手机、不同路段复杂程度、不同驾驶员类型中的差异,从而使驾驶员注意到驾驶中使用手机的危害并及时采取措施,弥补驾驶分心带来的危害。研究结果表明,使用手机主效应在各项指标中均呈现显著影响(P<0.001),驾驶员类型主效应在阅读短信行为中的踩刹车持续时间上存在显著影响(P<0.01),使用手机与驾驶员类型交互作用在接听电话行为的心率、阅读短信行为中的平均速度、踩刹车持续时间和心率上存在显著影响(P<0.05)。比起接听免提电话,阅读短信时采取补偿行为的幅度更大(P<0.05);驾驶员比学员采取补偿行为的幅度更大(P<0.05)。

《工业工程》征稿简约

《工业工程》（英文名：Industrial Engineering Journal,简称IEJ）杂志创刊于1998年,是经国家科委批准,由广东工业大学主办,中国机械工程学会协办的综合性学术刊物,双月刊,国内外公开发行。本刊国内统一连续出版物号CN 44-1429/TH,国际标准连续出版物号ISSN 1007-7375,国际刊名代码（CODEN）GOGOF5,广告经营许可证号4400004000318（原粤工商广字010792号）。本刊宗旨是：交流IE学术信息,促进IE学科发展;培养IE新型人才,推动企业科技进步。

基于拖板作业单元的件杂货装卸作业线建模研究

件杂货装卸作业线效率是作业线机械配置的依据,合理的件杂货装卸作业线模型可以为作业线机械配置提供决策参考。针对拖车的甩挂运输模式,在分析件杂货装卸特性的基础上,结合生产实地调研,考虑作业线机械装卸时间和转场时间,提出了以拖板为作业单元的作业线建模方法,并根据实际装卸数据进行算例实验。计算结果表明,模型计算值与实际值的相对误差不超过12%,绝对误差不超过20t/h,证明了该模型是有效的,可为实际生产提供决策支持。

基于精益思想的某大型医院静脉药物调配中心优化的实证研究

本文旨在减少静脉药物调配中心(PIVAS)日常配药过程中所存在的药物浪费。首先运用5W1H方法找出配药过程中的浪费因素,进而用鱼骨图分析出主要因素,提出使用商用预混型静脉注射药物和提高配药频率的两种方法,通过实验设计来探究两种方法对减少静脉药物浪费的影响。结果表明,减少浪费的优化措施取得了良好的改进效果,提高了配药流程的效率和实用性。

面向多源采购的多级供应链优化配置方法

研究多源采购策略下的多级供应链优化配置问题。针对供应链各级备选供应商数量不确定、且可能大于2个这种问题研究较少的多源采购问题,引入供应商采购比例调控因子(SPCF)并提出基于ANP和TOPSIS的SPCF计算方法,同时以服务时间和实际采购比例为两个主要的决策变量,建立多阶段供应链优化配置模型。提出基于混合编码的改进遗传算法,并对模型求解。最终通过实例验证模型和算法的有效性,并对SPCF进行敏感性分析,得到重要的管理学启示。

考虑信息泄露的供应链成员行为

为了研究供应链中纵向成员信息共享及横向成员之间的需求信息泄露行为发生机理,针对服从伯川德竞争的替代产品,建立了由一个批发商与两个竞争型零售商(在位零售商和跟随零售商)组成的基本模型,探讨了批发商泄露与不泄露在位零售商产品定价信息时两个零售商的产品差别定价策略,分析了批发商的泄露行为选择机理。研究表明:当批发商泄露在位零售商定价信息时,零售商一定进行分离均衡定价;当在位零售商定价高于分离均衡高价格时,跟随零售商判断市场为高需求状态,反之为低;当在位零售商的产品定价位于最小泄露区间时,批发商一定泄露在位零售商的定价信息。

基于零售商代发货模式的双渠道供应链协调

提出了零售商代发货模式,构建了一个由制造商和网络零售商组成的代发货双渠道供应链模型,其中制造商拥有网络直销渠道,并将订单全部交给网络零售商,由网络零售商代发到顾客手中。分析、比较了集中式和分散式决策下制造商和网络零售商的最优均衡解,论证了逆向收益共享契约对这种代发货双渠道供应链协调的有效性。最后通过算例分析,发现存在一个共享因子变化范围能够实现这种代发货双渠道供应链的完美协调。

一类新的供应链超网络设计模型及其网络转化方法

供应链网络整体结构的设计问题越来越得到重视,现实社会中的供应链网络是非常复杂的,这样的网络属于超网络范畴。通过对这一复杂网络多层特征和多维特征的分析,供应链超网络设计问题整合考虑交通网络规划和物流需求时间维度来进行优化,先给出了其超网络拓扑结构;开发了相应的平面超网络转化方法。在上述研究的基础上,构建了等效的数学优化模型。此类优化模型更为符合现实,随机生成数据开展的实验表明模型具有很强的适用性和有效性。