工业工程

BOPS零售服务下全渠道供应链最优定价策略研究

张子健, 刘小巧

2023, 26 (4): 1-8. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.04.001

摘要 ( 894 )

HTML ( 26 )

PDF(877KB) ( 1632 )

本文研究实施“线上购买，线下取货”的BOPS全渠道模式下，制造商与线上、线下零售商在不同定价和服务价值策略之间的相互作用。利用修正的Hotelling模型刻画市场需求函数，构建以制造商为主导的Stackelberg供应链模型，分析了集中式双渠道、集中式全渠道、分散式双渠道和分散式全渠道4种策略的均衡定价与服务价值，并用数值仿真的方法对4种策略进行比较。研究表明，零售商的服务价值对供应链成员的定价均有正向影响；实施BOPS全渠道定价策略明显优于双渠道定价策略，并且全渠道策略的优势在集中式供应链的效果比分散式供应链更加明显。同时敏感性分析表明，供应链的整体收益随着BOPS渠道的市场规模扩张系数的增加而增加；最优的定价策略为集中式全渠道策略。

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面向众包平台的偏好和结构相似度融合式设计团队发现

刘电霆, 吴珊, 赵思佳, 尚磊, 叶恒舟

2023, 26 (4): 9-15. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.04.002

摘要 ( 674 )

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PDF(907KB) ( 1055 )

在复杂产品的众包设计项目中，往往需要设计人员组成团队，不断交互与协作地完成相关任务。为了解决在组建团队时成员偏好不一的问题，提出一种基于成员偏好相似度和结构相似度相结合的团队发现算法S_Louvain，考虑了团队成员之间的偏好并改进了模块度指标。计算节点的偏好属性相似度和拓扑结构相似度，结合用户给定的节点及其邻居节点，综合考虑其偏好与结构相似性，扩展得到目标团队的候选节点集。以候选节点集为核心，挖掘设计团队的兴趣偏好来计算改进的模块度，并更新优化团队划分。在公开数据集和众包工程实例数据集上的实验结果表明，团队划分的模块度指标得到提高，验证了所提算法的可行性和实用性。

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公平偏好信息非对称下E-闭环供应链协调机制设计

覃燕红, 高能

2023, 26 (4): 16-26. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.04.003

摘要 ( 750 )

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PDF(1260KB) ( 1090 )

考虑电商平台公平偏好信息非对称，建立制造商主导的E-闭环供应链回收与定价决策模型，采用逆向归纳法和对比分析法研究公平偏好对E-闭环供应链各方决策的影响，并设计收益共享−成本共担契约进行协调。研究表明，无论电商平台公平偏好信息是否对称，批发价格契约都不能协调E-闭环供应链，但只要制造商考虑电商平台公平偏好进行决策，就有利于降低零售价格，提高服务水平和废旧品回收率。无论电商平台公平偏好信息是否对称，收益共享−成本共担契约总能优化各方决策，提高废旧品回收率，实现E-闭环供应链协调，以及帕累托改进各方利润。此外，电商平台公平偏好会使收益分享比例范围变大，更容易实现E-闭环供应链协调。

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基于过程识别的认知性VDT监控作业绩效形成机理

黄琨, 廖斌

2023, 26 (4): 27-34,43. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.04.004

摘要 ( 722 )

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PDF(971KB) ( 985 )

为提高认知性VDT监控作业绩效，运用隐马尔可夫模型解析作业过程并分析绩效形成机理。构建认知性VDT监控作业HMM概念模型，运用E-prime设计实验任务，运行ErgoLAB实验平台采集被试绩效及眼动数据，训练HMM参数并进行可信性验证，使用Viterbi算法将观察序列解码为认知动素链，分析认知动素链特征与作业绩效之间的关系，探究绩效形成机理。结果表明，认知性VDT监控作业过程可以用认知动素链表征，作业者和任务的不同会导致认知动素链的差异；结构相同情况下，认知动素链越长作业绩效越差；长度相同情况下，认知动素链结构和动素类型的差异会影响作业绩效。

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预售模式下考虑产能约束的制造商产量及宣传决策

肖敏, 吴健健

2023, 26 (4): 35-43. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.04.005

摘要 ( 789 )

HTML ( 6 )

PDF(853KB) ( 1052 )

为帮助自产自销型中小企业作出合理的产量及宣传努力决策，构建产能超过及低于阈值两种情形的决策模型，运用多元函数极值求法及线性约束二次规划的K-T条件方法确立最优决策，应用Matlab对比分析两种情形下决策者风险规避度及产品单位成本对效用的影响。研究表明，产能水平会影响产量和宣传努力决策，但两者之间总是保持固定的比例关系；产品退货率上升时，企业应当积极扩大生产并降低宣传努力程度；产能水平较低的企业不应盲目提高生产能力，如若产能与阈值接近，应多考虑改进产品性能或优化线上服务等；对于产品退货率和贬值率都较高的企业来说，重点应当放在降低退货率上。

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基于不完美检验的验收抽样方案经济设计

张斌, 杨风萍, 周筱雯

2023, 26 (4): 44-51,61. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.04.006

摘要 ( 740 )

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PDF(969KB) ( 974 )

为降低抽样方案造成的风险及损失，利用误检概率和批产品不合格品率的先验分布，计算了生产方和使用方风险的后验概率。在综合考虑抽检成本、复检成本、误判损失的基础上，构建了一个基于不完美检验的整数非线性规划经济模型，提出了最佳抽样方案，并与无检验错误的抽样方案进行了比较。最后，讨论了模型参数对抽样方案和两类风险的影响。结果表明，在不合格品率较小时，有检验错误的平均检验量相对较大；两者的平均检出质量非常接近，但平均检出质量上限相较无检验错误时略低。

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不同公平参照点下总承包工程供应链收益共享契约设计

吴绍艳, 于蕾, 邓斌超, 张励行

2023, 26 (4): 52-61. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.04.007

摘要 ( 760 )

HTML ( 3 )

PDF(888KB) ( 1111 )

为了解决因收益分配不公带来的双边道德风险问题，分别构建多重公平参照点下总承包商和分包商之间的项目优化收益分配模型。运用Stackelberg博弈论方法，通过逆向推理求解与算例验证，分析分包商具有不同公平关切程度和议价能力时，绝对公平与相对公平两类参照点对最优收益分配系数、双方各自最优努力水平以及供应链整体收益的影响。研究发现，分包商公平关切程度较高时，在相对公平关切模型下能够获得更高收益分配系数。无论在何种公平关切模型下，收益分配系数增加幅度均应逐渐降低；当分包商兼具较高议价能力和较高公平关切程度时，采用相对公平关切模型可更有效激励分包商提高努力水平；工程供应链整体收益在总承包商和分包商双方议价能力相当时达到最优。

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基于对称K-L距离及决策者主观偏好的混合属性决策方案客观权重确定方法

马金山

2023, 26 (4): 62-69,84. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.04.008

摘要 ( 685 )

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PDF(896KB) ( 1010 )

为直接获得含有不确定信息的混合属性决策方案指标属性的客观权重，提出对称Kullback-Leibler (K-L) 距离并考虑决策者对不确定数的确定项和不确定项设定偏好比例的方法。将混合型数据指标值统一转化为二元联系数，进而转化为二元组数，并进行规范化处理以使其在各属性下具有可比性。计算各个属性下各个方案指标之间的两两对称K-L距离。汇总各属性下的两两对称指标K-L距离的值作为其初始客观权重，并经归一化后得到各属性的客观权重。算例分析表明，该客观属性权重确定方法能够最大程度上减少信息的失真，且处理方法统一，原理简单，能够较好地解决含有不确定信息的客观属性权重的确定问题，同时也验证了决策者的主观偏好对客观权重的确定具有较大的影响。

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区域物流一体化的府际多元行为四维演化博弈研究

张广胜

2023, 26 (4): 70-76,95. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.04.009

摘要 ( 673 )

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PDF(884KB) ( 1024 )

为了揭示区域物流一体化下地方政府策略选择动态过程，以区域内两地区政府为研究对象，在有限理性前提下构建二元组改进经典四维演化博弈模型，求解府际合作多元行为演化轨迹和均衡状态，分析直接收益、协同收益、直接成本、协同成本及能力补偿等关键因素对区域物流一体化行为的影响路径。结果表明，直接成本和协同成本均会影响区域物流一体化关系，提高监管力度后，府际间能力补偿能够有效促进区域物流一体化合作。

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地震灾区中继无人机群组角色指派研究

刘冬宁, 曾思敏, 陈凌丰, 吴诗珏

2023, 26 (4): 77-84. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.04.010

摘要 ( 662 )

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PDF(2011KB) ( 967 )

地震发生后往往会导致通信中断，快速建立和恢复稳定可靠的通信网络是灾区救援的重要任务。无人机可以跨越地理限制作为通信中继快速组网，因此基于群组角色指派对非饱和式救援时期的无人机灾区中继任务分配进行研究。首先利用最小生成树构建通信网络，群组角色指派进行任务最优化分配。由于受机械与电气特性限制，无人机飞行时存在水平与垂直误差，因此直线航距不能作为模型评价的主要依据。对此，设计高效的贪心回溯算法，以尽可能减少误差纠正次数为目标，求解无人机飞行轨迹，并依此建立代价矩阵。实验结果表明，在群组角色指派建模体系下，航迹规划算法与分配算法快速可靠，能高效并精确地部署通信网络，对无人机执行灾区中继救援任务形成重要支撑。

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基于改进NSGA-II的铁路项目进度计划多目标优化

周国华, 马依婷

2023, 26 (4): 85-95. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.04.011

摘要 ( 689 )

HTML ( 4 )

PDF(994KB) ( 986 )

以总工期最短和总费用最低为目标，针对包含线性活动、条状活动、块状活动等多种施工场景的铁路工程项目，基于RSM方法构建铁路项目多目标优化模型，并提出一种改进的NSGA-II算法对模型进行求解。算法设计一种分层次选取种群个体的均匀进化精英选择策略，以提高种群多样性和收敛性；同时引入差分进化算法的变异、交叉算子，构造分层多策略自适应变异、交叉算子，以平衡整个种群的局部搜索能力和全局搜索能力。结果表明，增加对特殊活动和施工方向的考虑，可增强模型对铁路项目的适用性；改进后的算法收敛速度快，运行稳定，得到的结果更优，能够满足较大规模铁路项目进度计划优化。

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客货邮融合下城乡客运车辆调度双层优化方法

鲁芳, 黄彬, 闫蕾朵

2023, 26 (4): 96-103,123. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.04.012

摘要 ( 656 )

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PDF(1074KB) ( 1028 )

为了健全县乡村三级物流配送体系，补齐农村寄递物流基础设施短板，客货邮融合模式应运而生。客货邮融合主要借助客运车辆进行实施，但由于农村地区客运车辆存在发车频次少等情况，使得客货邮融合在实施过程中面临着客运车辆运营成本高及快递配送时间长等问题。针对营运成本及客货配送问题，通过考虑客货邮融合下的城乡客运车辆调度优化，构建车辆协调调度的双层规划模型，可以实现车队规模优化，并改善农村地区快递末端配送时效性。上层规划模型以乘客与货件总旅行时间为目标，下层规划模型以车队规模为目标。利用逆差函数将下层目标转化为模型的约束条件，在确定车队规模的基础上求解双层规划模型的最优解。通过算例分析，比较客货邮融合和客货分离两种情况在总旅行时间上的差异，结果表明考虑客货邮融合可以有效改善不同车队规模情况下的乘客与货件的总旅行时间。

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需求不确定下低碳多式联运路径鲁棒优化

邓明君, 代玉珍, 李响

2023, 26 (4): 104-113. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.04.013

摘要 ( 730 )

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PDF(978KB) ( 1034 )

基于需求不确定和碳交易政策，为使多式联运经营人能制定低碳高效的运输方案，综合考虑铁路、水路班期和收货时间窗的约束，采用鲁棒优化描述需求不确定，构建以经济成本最小为目标的多式联运路径鲁棒优化模型，使用遗传算法检验模型的合理性和有效性。结果表明，铁路、水路的班期约束会产生等待时间进而产生等待成本；需求不确定的鲁棒优化不仅会增加19%的经济成本，而且在运输方式的选取上更偏向于低碳运输；多式联运经营人通过权衡最大遗憾值和经济成本之间的关系，使得其既能轻松处理货运市场的需求波动，又能响应低碳要求。

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资源受限下单批耦合混合流水车间调度问题研究

唐红涛, 刘子豪, 官思佳

2023, 26 (4): 114-123. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.04.014

摘要 ( 683 )

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PDF(1127KB) ( 1004 )

混合流水车间存在于许多工业制造领域，多约束的混合流水车间调度问题近年来被广泛研究，但是对于同时考虑资源受限和单批耦合的混合流水车间调度问题研究甚少。因此本文提出一种改进的离散蛙跳算法解决以最大完工时间和机器能耗为目标的混合流水车间问题。首先，针对单批耦合和资源受限问题设计一种编解码方式和改进的NEH初始化方法，其次引入外部解集设计一种改进的模因组搜索策略，最后通过生成的扩展算例和企业实际算例进行仿真实验，并与现有的算法进行对比，结果证明所提出算法解决此类问题的可行性和有效性。

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多层级装配作业车间分批调度算法设计与分析

钟宏扬, 刘建军, 黎英杰, 陈庆新

2023, 26 (4): 124-134. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.04.015

摘要 ( 818 )

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PDF(784KB) ( 1078 )

多层级装配作业车间调度是一类包含加工与装配的双阶段调度问题，装配产品具有不同的树状结构，且各层级的装配工序需要直属零部件完工方可执行。分批调度可以提高车间生产流动性，故而被运用在作业车间调度等领域。装配作业车间分批调度需要解决关联零部件及其下属子批的进度协同性问题，为此建立了多层级装配作业车间的分批优化调度模型，以最小化拖期成本与库存持有成本为优化目标。出于求解效率考虑，构建基于遗传算法与优先分派规则的混合求解算法以应对批量划分与排序两个子问题。最后，设计仿真实验验证分批调度算法的有效性，并分析评估在8种作业分派规则、3类分批策略下混合算法对于差异化产品结构的适应性。通过分析实验结果发现，等量分批策略可以在给定条件下有效提升混合算法的调度性能。

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可移动货架下的储位选择与拣货路径联合优化

赖品谚, 张大力, 赵思翔

2023, 26 (4): 135-143. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.04.016

摘要 ( 731 )

HTML ( 3 )

PDF(921KB) ( 1006 )

随着电商直播等在线模式的兴起，订单异质化加重，商品需求变化比以往更快。面对频繁变化的订单，许多电商仓库选择使用更加柔性的存储模式，如可移动货架，对仓库的存储布局进行快速调整，进而更好地进行拣货作业。针对分散存储策略和可移动货架下的订单拣货路径进行研究，提出一个包含储位选择与拣货路径的联合优化模型和货架移动优化模型的双层优化模型，设计一种双层元启发式算法框架，最后利用不同规模的数值实验对模型和算法的有效性进行验证。

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考虑不确定性条件的退役产品拆解柔性调度

马新一, 匡增彧, 卓晓军, 任莹晖

2023, 26 (4): 144-153. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.04.017

摘要 ( 662 )

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PDF(1006KB) ( 956 )

由于回收的退役产品存在来源、类型、结构和性能残值等方面的不确定性差异，致其梯次或资源化再利用前的拆解逆向生产调度的平稳性受来料品类、拆解序列和拆解方式等不确定性扰动因素影响。本文以采用柔性工装夹具工作站的退役产品拆解生产线为研究对象，考虑不确定的来料品类、拆解序列和拆解方式造成的扰动因素，构建以最短完工时长为目标的AND/OR节点网络调度策略，及其混合整数规划调度模型，并选用改进模拟退火单亲遗传算法求解。实例证明，本文提出的动态调度策略及模型与传统手工经验调度相比较，可减少不确定扰动因素对生产调度的波动影响，有效均衡并提升柔性拆解线设备的利用率，提高退役产品拆解效率。

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基于OC-SVM与DNN相结合的ZPW-2000R轨道电路故障诊断研究

谢本凯, 蔡水涌, 黄春雷, 禹建丽, 陈广智, 王国保

2023, 26 (4): 154-163. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.04.018

摘要 ( 614 )

HTML ( 6 )

PDF(869KB) ( 1054 )

针对轨道电路故障诊断准确率低且高质量故障数据难以收集等问题，提出一种基于单分类支持向量机 (OC-SVM) 与深度神经网络 (DNN) 相结合的故障诊断方法。该方法使用OC-SVM模型对数据进行单分类识别，将正样本数据输入到DNN模型进行训练和预测，为负样本数据添加标签并收集。利用ZPW-2000R轨道电路信号数据进行大量实验，结果表明OC-SVM模型能精确地识别出正负样本数据，DNN模型能准确高效地诊断出15种数据类型，且准确率高达99%。与粒子群算法优化支持向量机、卷积神经网络、堆叠自编码器3种故障诊断方法相比，该组合方法的准确率更高，诊断效果更稳定。

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