工业工程

绿色供应链中成本分担对制造商渠道入侵策略的影响

郭强, 徐常皓, 聂佳佳

2023, 26 (5): 1-10. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.05.001

摘要 ( 939 )

HTML ( 404 )

PDF(1006KB) ( 1129 )

研究绿色供应链中零售商的成本分担策略下制造商的渠道入侵问题。通过构建不同策略组合下的博弈模型，得出模型的均衡解，分析双方的均衡策略及其影响。研究发现，零售商在制造商渠道入侵情况下必定不会采用成本分担策略，且零售商的利润总是因制造商的渠道入侵而受损。零售商在制造商不进行渠道入侵情况下是否采用成本分担策略与其成本分担的比例有关。制造商总是在固定直销成本较低时选择渠道入侵，在固定直销成本较高时放弃渠道入侵，但是在固定直销成本居中时，制造商的入侵策略取决于零售商是否会采用成本分担策略，制造商可能会放弃渠道入侵以使得零售商进行成本分担，此时双方实现共赢。拓展分析中零售商提供成本分担契约情形下，制造商和零售商在固定直销成本处于中间范围时的利润均得到改善，并且可能实现制造商、零售商和产品绿色水平的“三赢”。

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农村物流末端配送双边平台最优定价策略

丁雪峰, 万悦

2023, 26 (5): 11-18. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.05.002

摘要 ( 798 )

HTML ( 761 )

PDF(588KB) ( 926 )

针对农村物流双边平台具有网络外部性特征，构建会员价和交易价混合的两部制平台定价模型，运用数理分析方法求解出在消费者订单数量相同、消费者与平台耐心不同两种条件下的最优价格策略。研究表明，在消费者订单数量相同的两部制价格策略中，消费者可以在固定会员价和单位交易价中实现任意组合，只要固定会员费和单位交易费存在一定数量关系时，平台最优利润不受影响；平台可以依据会员价与交易价结算时间节点不同，采取灵活多样价格策略，包括“先收后返”或“先补贴后抵用”的价格策略，可有效实现客户订单稳定；当消费者与平台在资金使用机会成本 (耐心) 不同时，平台可以依据不同耐心程度给出不同价格策略实现平台利润最大化目标。

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供应商侵占行为对平台供应链防伪治理的影响研究

张子健, 金天

2023, 26 (5): 19-28. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.05.003

摘要 ( 829 )

HTML ( 354 )

PDF(1254KB) ( 898 )

为了研究供应商侵占对在线平台销售中产品防伪治理造成的影响，通过建立Stackelberg博弈模型，分析线上平台防伪治理决策以及存在供应商侵占时的平台防伪治理决策，并进行对比分析。结果表明，存在一个佣金比例的取值区间，使得供应商侵占会促进平台防伪治理强度。建立防伪机制前后转售模式供应商和平台商的利润主要取决于假货渗透率、质量差异的双重限制下的影响；而供应商建立防伪机制的防伪可信度受到平台租金比例和供应商侵占中转售模式占市场比例的影响，且防伪可信度与平台佣金比例和转售模式所占比例都成反比。同时，选择建立防伪机制在一定条件下可以使供应链总利润提高。

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考虑消费者后悔心理的收益共享契约研究

康怀飞, 官振中, 冯桂芳

2023, 26 (5): 29-35,68. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.05.004

摘要 ( 807 )

HTML ( 697 )

PDF(910KB) ( 930 )

考虑由一个供应商、一个零售商和消费者组成的三级供应链，基于理性预期均衡假设和逆向归纳法，分析零售商的定价和库存决策，探讨收益共享契约问题。研究发现，零售商应采取数量承诺策略以增加利润，收益共享契约能增加数量承诺的可信度并协调供应链，但不同于传统结论，最优批发价格不一定低于产品成本；只有当零售商与供应商议价能力的比值达到一定阈值时收益共享契约才有效，有效区间内的零售商合作意愿可以分为高、一般和低3种。数值实验表明，收益共享契约的有效区间随消费者缺货后悔的增强而扩大，随消费者高价后悔的增强而缩小。

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基于营业中断保险的双渠道供应链应急运作决策研究

李新军, 刘春萌, 曹永智

2023, 26 (5): 36-47,88. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.05.005

摘要 ( 729 )

HTML ( 696 )

PDF(1386KB) ( 804 )

疫情、地震等突发事件频发，营业中断保险经常被作为转移风险的应急管理措施。以营业中断保险为主线，构建供应商优先购买保险和零售商跟随定价的双渠道供应链投保与定价优化决策模型，设计有效的收益共享契约进行协调，并拓展到供应商与零售商在线上直销与线下零售差异定价的情况。研究结果表明，参与营业中断保险，保险赔偿抵消了惩罚成本与缺货成本对价格的提高作用，供应商与零售商都倾向于降价促销以提高自身利润。供应商投保时，线上直销需求占比越大，保费率越小，供应商投保意愿越强烈；线下零售需求占比越大，购买保险对供应商的风险转移效果越弱，对零售商风险转移效果越强。交叉价格弹性较大时，零售商更偏好于差异定价。

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考虑劳动力流动限制的供应链网络均衡模型

陈兆波, 王鑫, 田春英

2023, 26 (5): 48-58. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.05.006

摘要 ( 755 )

HTML ( 354 )

PDF(1562KB) ( 869 )

新冠疫情引起的劳动力不足对劳动密集型企业造成了巨大的产能压力，“共享员工”是疫情期间许多企业缓解生产压力的一种做法。针对由多个相互竞争的异构供应链组成的供应链网络系统，利用变分不等式的方法，建立考虑劳动力流动限制的供应链网络均衡模型。利用欧拉算法求解该问题，分析了劳动力资源对供应链网络均衡决策的影响,并进一步分析“共享员工”措施对供应链运营效率的影响。研究表明，劳动力资源不足会降低供应链的产量及利润；“共享员工”可以帮助供应链根据自身产业结构及需求更好地分配有限的劳动力；“共享员工”在某些情况下会损害供应链的运行效率。

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考察偏好性服务投资影响的双渠道供应链双向协调措施

赵婉鹛, 叶春明, 丁晓东

2023, 26 (5): 59-68. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.05.007

摘要 ( 739 )

HTML ( 686 )

PDF(1394KB) ( 821 )

在同时采用传统分销与电子直销两种销售模式的双渠道供应链中，引入下游零售商的互惠与自利两种偏好性服务投资行为，以产品销量具有价格与服务双重敏感性为前提，构建基于客户效用的产品销量表达式，探讨了零售商的偏好性服务投资对自身及上游供应商的决策及收益的影响。针对由零售商两种偏好性服务投资引起的供应商收益正向溢出效应及负向溢出效应问题，分别提出通过直销渠道收益共享契约及双向渠道收益共享契约实现双方收益Pareto改进的设想及方案，并通过具体算例对理论分析与方案设计进行验证。

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竞争环境下考虑绿色服务的即需平台行为定价研究

陈铭洋

2023, 26 (5): 69-77. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.05.008

摘要 ( 588 )

HTML ( 350 )

PDF(653KB) ( 772 )

为探究即需平台在提供绿色服务时出现的基于行为价格歧视现象，构建由一个提供绿色服务的即需平台和传统即需平台组成的竞争模型，考虑不使用和使用基于行为定价策略两种情况，运用两周期动态博弈方法分析基于行为定价策略和绿色服务的实施如何影响各利益相关者。研究发现，提供绿色服务会出现三赢局面；提供者在第1 (2) 周期加入平台时得到较高 (低) 的收入；当提供绿色服务且佣金比例、成本系数和需求者黏性都较大时，使用基于行为的定价策略将导致较低的利润；当不提供绿色服务时，该定价策略的实施将产生较低的利润；基于行为定价策略的实施不总是带来较高的需求者剩余，取决于来自市场份额和服务价格两部分力量的权衡关系。

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基于混合平衡优化器算法的多目标柔性作业车间多重动态调度研究

秦红斌, 孔仁杰, 常永顺, 李晨晓

2023, 26 (5): 78-88. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.05.009

摘要 ( 695 )

HTML ( 360 )

PDF(803KB) ( 826 )

面对生产过程中出现的多种扰动问题对实际调度过程的影响，构建以紧急订单和机器故障为扰动因素，以最小化最大完工时间、最小化订单拖期惩罚和最小化碳排放为目标的柔性作业车间多重动态调度模型。采用基于事件和周期的混合动态调度策略来应对突发事件，并提出一种改进的平衡优化器算法来求解该模型。该算法通过采用基于精英反向学习的混合种群初始化策略提高初始种群质量；通过采用IPOX交叉、MPX交叉和变异操作，提高算法解集的广泛性和多样性；通过使用基于Metropoils准则的精英选择策略来更新种群，防止种群陷入局部最优；通过双层变邻域搜索提高算法的寻优能力。通过大量拓展算例仿真验证了该算法的有效性、稳定性和优越性。

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多技能资源能力不均衡环境下项目调度的鲁棒优化方法

胡振涛, 崔南方

2023, 26 (5): 89-96,114. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.05.010

摘要 ( 667 )

HTML ( 347 )

PDF(932KB) ( 819 )

现实项目在实施过程中面临着诸多不确定因素，鲁棒项目调度是应对项目不确定性，减少进度偏差的有效手段。此外，项目中还广泛存在一类能力不均衡的多技能资源，这类资源会提高调度计划制定的难度，但同时资源之间更为灵活的替代、合作关系也为鲁棒项目调度提供了更大的优化空间。基于此，设计两阶段算法求解不确定环境下含有此类资源的项目鲁棒调度计划。第1阶段构造基于规则的启发式算法：结合活动优先规则、资源权重规则，通过0-1规划模型求解基准调度计划及资源分配方案。第2阶段设计鲁棒优化算法：通过时间缓冲的有偏随机插入与回退，以及资源分配方案的调整对基准调度计划进行鲁棒优化。仿真实验表明，不同风险水平下，算法在求解不同规模的项目算例时，所得的调度计划在鲁棒性方面均表现出了明显的优势。

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基于ACNS-MADS的上下料口布局与配置联合优化

谢洁明, 陈庆新, 毛宁, 张惠煜

2023, 26 (5): 97-106. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.05.011

摘要 ( 624 )

HTML ( 344 )

PDF(1399KB) ( 809 )

针对单元流水式车间内单元上料与下料口 (P/D口) 的位置布局和容量配置的联合优化问题，以最小化总运输成本 (包括拥堵成本) 和最小化配置成本为目标，建立含有产出率和生产周期约束的优化模型。针对相邻工序P/D口之间的容量平衡以及P/D口位置与容量协同优化的问题特征，提出一种嵌入自适应协同邻域搜索算法的网格自适应直接搜索算法 (ACNS-MADS)，其中，ACNS算法用于再优化新解的P/D口位置布局与容量配置方案。实验结果表明，与其他对比算法相比，ACNS-MADS算法获得的总运输成本和P/D口配置成本分别减少2.99%和5.64%，算法时间减少17.95%以上。这验证了所提算法求解P/D口布局与配置联合优化问题是有效且高效的，具有实用价值。

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基于不完全转运的民机可修备件库存优化研究

付维方, 樊香丽, 刘英杰

2023, 26 (5): 107-114. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.05.012

摘要 ( 634 )

HTML ( 812 )

PDF(555KB) ( 836 )

结合保障实际，为进一步优化航空公司备件库存策略及运营成本，研究多基地间允许相互调拨但不完全共享可修备件的单级保障系统库存优化问题。根据泊松分布函数及马尔可夫过程理论分别对系统和基地进行库存分析，在此基础上建立以综合保障率和各基地保障率为约束，以最小化系统总成本为目标的不完全转运备件库存优化模型。进一步构造迭代算法和粒子群算法进行优化求解。AnyLogic算例仿真及对关键参数进行敏感性分析的统计结果表明，在不同情况的最优配置策略下，对比优化方法和仿真计算得到的各基地保障率最大误差为0.06，系统总成本最大相对误差为0.31%，并能达到或十分接近于目标保障率要求。敏感性分析及误差分析表明所提模型及算法均可行有效。

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基于图神经网络的云制造服务推荐方法研究

董学文, 石宇强, 田永政

2023, 26 (5): 115-123,167. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.05.013

摘要 ( 684 )

HTML ( 693 )

PDF(1155KB) ( 851 )

针对云制造服务平台上的海量制造服务信息所带来的信息过载问题，提出一种基于图神经网络的云制造服务推荐方法，有效克服了传统推荐方法无法利用数据高维特征的局限性。提取平台上制造服务资源的特征，根据不同的相似度计算方法将制造服务资源构建为网络图；利用邻居采样图神经网络 (graph sample and aggregate, GraphSAGE) 进行网络的表示学习，并将学习到的网络特征带入链接预测函数进行模型训练；通过对资源节点间的链接概率进行预测，完成对用户的制造服务推荐。结果表明，基于图神经网络算法的链接预测模型，其预测性能要优于所对比的共同邻居 (common neighbors, CN) 、Adamic-adar (AA) 与资源分配 (resource allocation, RA) 链接预测算法，从而取得较好的推荐效果，为解决云制造服务推荐问题提供理论依据，有助于提高用户的决策效率。

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基于数字孪生的生产线分布式近物理集成调试方法

邓文顺, 刘强, 赵荣丽

2023, 26 (5): 124-130. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.05.014

摘要 ( 602 )

HTML ( 363 )

PDF(1029KB) ( 805 )

为了解决生产线的设计调试周期长、成本高等问题，研究了制造系统的调试方法及其应用。根据各方法的特点，集成软件在环、硬件在环和设备在环技术，提出一种基于数字孪生的生产线分布式近物理集成调试方法。该方法通过在设计阶段搭建物理实体的数字孪生模型，能够对生产线进行设计方案的虚拟调试、控制器的半实物调试和虚实同步的设备在环调试，支持多供应商设备异地分段式的空载集成调试，以改善智能车间生产线集成过程中对异地设备和整线管控逻辑的调试验证过程。最后基于数字孪生系统 (digital twins system, DTS) 并通过电机装配线案例验证了该方法的有效性。

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考虑订单拆分的赛汝生产中多能工与任务分配协同优化

吴影辉, 曾少羽, 陈思思

2023, 26 (5): 131-138. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.05.015

摘要 ( 598 )

HTML ( 690 )

PDF(839KB) ( 783 )

现有赛汝系统工人与任务分配问题的研究多集中于提高生产效率，易造成工人间工作量分配不公平。为解决该问题，以缓解工人间工作量不均衡为目标，研究考虑订单拆分的赛汝生产系统多能工与任务分配联合决策优化问题，构建以最小化最大工人工作量为目标的混合整数非线性规划模型。为验证模型的有效性，还构建考虑订单不拆分、订单拆分但优化生产效率指标的对照模型。通过引入连续变量和不等式约束对这些模型进行线性化，结合不同规模算例，采用优化软件CPLEX求得问题的精确解。算例实验表明，与不考虑订单拆分的模型相比，考虑订单拆分的模型对工人工作量公平分配改善效果更优，最大工人工作量平均降低5.40%，同时能维持较高的生产效率。研究成果不仅可对赛汝生产系统现有优化理论进行补充，而且为公平性视角下的企业实际生产决策提供更有价值的指导建议。

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基于自主学习智能体模型的枢纽站流线仿真及其组织优化

傅惠, 姚奕鹏, 陈赛飞

2023, 26 (5): 139-148. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.05.016

摘要 ( 616 )

HTML ( 354 )

PDF(1959KB) ( 744 )

为了保证枢纽站内旅客在给定流线上顺畅流动，枢纽站场通过调整站内的设施部署方案、建筑结构设计和旅客服务流程设计，以减少旅客流线冲突，提高旅客通行效率，实现枢纽站内的客流组织优化。从枢纽站的旅客流线组织优化工作出发，构建支持细致描述旅客行为的智能体仿真框架；基于仿真框架搭建枢纽站场流线仿真模型，再根据实际数据验证枢纽站场流线仿真模型的可靠性；结合枢纽站场流线仿真，构建枢纽站的流线组织优化方案。结果表明，构建的智能体模型及其方法可以支撑枢纽站内的行人流线仿真，以较低的误差模拟行人在设施内的运动行为；通过设施优化方案能够节省广州南站入站流线的多余设施能力。

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集成主成分分析与随机森林模型的关键工装寿命预测方法

朱晓峰, 徐曼菲, 刘治红, 冷杰武

2023, 26 (5): 149-158. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.05.017

摘要 ( 648 )

HTML ( 1028 )

PDF(1226KB) ( 864 )

针对火工品装配关键工装的剩余使用寿命难以预测以及现场数据难以提供参考的问题，构建集成装配特征提取与最小化不纯度加权和的火工品装配关键工装寿命预测模型，开发了火工品装配关键工装寿命预测系统原型。以主成分分析提取关键工装的装配特征，以随机森林模型对关键工装的剩余使用寿命进行预测。通过实例对比分析证明，相较于传统寿命预测方法，本文所提方法预测准确率提升了0.89%，均方误差、均方根误差和预测用时分别同比降低22.3%、22.3%和24.8%，具有预测精度高、稳定性好和速度快等优点。

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基于Graph Transformer的大规模路网交通流量预测

董成祥, 魏昕, 张坤鹏, 汪永超

2023, 26 (5): 159-167. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.05.018

摘要 ( 619 )

HTML ( 356 )

PDF(1244KB) ( 977 )

为了捕捉大规模路网交通流量复杂、动态的时空特征，实现大规模路网交通流量的准确预测，建立了基于Graph Transformer 的交通流预测模型。该模型运用GRU模块提取路网中历史交通流量的时间特征，根据分布在路网中的传感器之间的关联，建立以历史交通流量为节点、传感器间的相互联系为边的交通图。在此基础上，运用基于Graph Transformer的深度学习技术进行时空特征的提取。为了验证该预测模型的性能，基于PeMS高速公路数据集与6种基线模型进行对比，实验表明本文提出的预测模型展现了最优的预测性能。

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