工业工程

网络空间供应链入侵检测及防御子系统的投资合作机制研究

张子健, 陶小木, 熊雪霞

2019, 22 (5): 1-9. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2019.05.001

摘要 ( 894 )

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PDF(439KB) ( 5749 )

针对由入侵检测及入侵防御子系统所构成的网络空间供应链安全体系，研究供应链上下游企业共同投资安全体系构建的合作协调机制。考虑入侵防御子系统和入侵检测子系统的投资存在成本互补效应，分析了供应链福利最大化情况下的入侵防御子系统和入侵检测子系统的最优安全努力水准，并探讨了离散决策情形下安全体系构建的投资决策机制，以及供应商与零售商共同负责入侵检测与入侵防御子系统的投资决策机制。在此基础上，设计了供应链安全体系构建投资的奖惩协调机制，实现了上下游对不同子系统投资的协调与合作。

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基于NSGA-II的多目标代码混淆模型研究

苏庆, 林昊, 谢国波, 林志毅

2019, 22 (5): 10-18. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2019.05.002

摘要 ( 1093 )

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PDF(1245KB) ( 5815 )

为解决工业工程中的代码混淆领域存在的多种代码评价指标冲突，以及如何相应确定最优代码混淆技术应用序列的问题，基于NSGA-II遗传优化算法，建立一种面向多目标优化的代码混淆模型。提出了基于抽象语法树（AST）的树型基因编码，设计了适用于代码混淆的交叉、变异和选择操作。优化和选取多种可能发生冲突的软件复杂度组成广覆盖面指标集合作为NSGA-II的目标函数。应用多种具有代表性的代码混淆技术，设计了多套不同目标种类和不同目标个数的实验方案对该模型进行了有效性验证。

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基于DEA的制造系统全要素能源效率评价与优化

王秋莲, 黄愿

2019, 22 (5): 19-24. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2019.05.003

摘要 ( 1072 )

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PDF(345KB) ( 5765 )

针对目前机械加工车间制造系统能源效率评价需要基于大量的机械加工试验来分析能量消耗，需要基于经验公式来获得能源效率指标，以及没有实现基于能效评价后的能效优化等问题，基于生产管理信息系统监测数据，提出一种制造系统全要素能源效率评价指标。用数据包络分析方法对机械加工车间制造系统全要素能源效率进行评价，使用能源效率优化分析方法构建能源效率函数关系，从而提出降低能耗和提高能源利用率的定量科学方法。最后以某变速箱装配车间为例，通过实例分析，验证该评价及优化方法的理论及应用价值。

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基于Jack远程监控操作台人机工效评价

刘力卓, 赵义格, 韩玉琪, 何明

2019, 22 (5): 25-31. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2019.05.004

摘要 ( 994 )

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PDF(704KB) ( 5666 )

为了提高远程监控操作员的工作舒适度，以DK公司远程监控中心操作台为研究对象，以工效学为理论依据，利用Jack软件，进行数字人模型的建立，对远程监控操作台建模仿真。对数字人工作时的舒适度和疲劳度进行检验，发现其存在的问题，并提出改善方法。结果表明，通过对座椅的构造优化与尺寸调节、对数字人安装脚垫板等方式，可以显著提高数字人的舒适度。

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考虑预期后悔的创新产品供应链领导结构研究

张念, 李诗杨, 姜林, 蹇洁

2019, 22 (5): 32-42. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2019.05.005

摘要 ( 1400 )

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PDF(1190KB) ( 5751 )

为了研究消费者的预期后悔对产品创新换代供应链的影响，构建了制造商领导（M）、销售商领导（R）及无领导（N）3种供应链博弈模型。针对不同领导市场，采用了理论比较和数值仿真分析了预期后悔、状态概率、创新属性及价值贬值率与均衡价格和系统利润的关系。研究表明如下。1）面对预期后悔的消费者时，创新品仍有吸引力，无领导结构仍然更加有利于消费者；面对高满足状态的消费者时，创新品可采用“撇脂定价策略”。2）实施持续换代的产品计划时，企业为长期发展应采取“适度创新策略”，当创新属性超过阈值时，对创新品采取“撇脂定价策略”；当产品贬值快时，对现任品采取“撇脂定价策略”，创新品采取“渗透定价策略”。

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基于均值-CVaR的回购契约供应链创新协调机制

尚春燕, 关志民, 米力阳

2019, 22 (5): 43-49,67. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2019.05.006

摘要 ( 1488 )

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PDF(1521KB) ( 5631 )

为了研究制造商创新情形下回购契约供应链的订货及协调机制，构建了回购契约Stackelberg博弈模型，运用均值-CVaR的方法探讨了回购契约供应链创新协调问题。研究表明，均值-CVaR方法比CVaR度量准则更能提高零售商的订货量，指出零售商的风险规避程度影响供应链的创新和需求。当零售商喜好风险，将使制造商的创新投入度增大，供应链渠道的总需求增加。考虑到零售商过度订购的潜在风险，通过对回购商品数量的限制，改进制造商创新投入回购契约供应链，结果表明，改进的制造商创新投入回购契约能够降低零售商的订货量，同时，在一定条件下能够使供应链协调。最后通过数值算例分析了β和λ对最优订货量和创新投入度的影响。

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考虑绿色制造和外协方式的多周期订单安排模型研究

崔鹏展, 关叶青, 黄雪芹

2019, 22 (5): 50-58. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2019.05.007

摘要 ( 826 )

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PDF(617KB) ( 5510 )

针对多品种小批量企业的多周期订单安排问题，提出一种以绿色制造和外协方式为研究视角的优化方法模型。综合考虑企业的设备操作成本、人工成本、库存成本、外协成本等竞争性指标以及设备能耗、噪声等绿色性指标，构建考虑绿色制造和外协方式的多周期订单安排模型，并基于遗传算法设计了模型的求解方法；最后以一个机加工企业的四周期订单需求为例，应用该方法给出了各阶段订单的安排结果以及企业制造资源的分配方案，既验证了模型和算法的有效性，又在绿色制造和外协方式的研究视角上为多周期订单的安排方式提供理论方法支持。

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具有随机返工且可中断的设计任务调度

王小岗, 王小明, 陈庆新, 毛宁

2019, 22 (5): 59-67. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2019.05.008

摘要 ( 999 )

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PDF(757KB) ( 5838 )

随机返工和可中断特征使得设计任务调度问题异常复杂。针对该问题，采用马尔可夫决策过程理论建模，并利用动态规划方法求解使得加权拖期总成本期望最小的最优调度策略。为了应对传统动态规划面临的维数灾，引入多规则组合算法来限制每个状态下的可选行动数量，从而高效获得次优调度策略。实验结果表明，传统动态规划仅能够求解小规模问题，而所提出的多规则组合方法则有效权衡了优化效果和求解效率，更具实用价值。

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求解考虑顺序相关调整时间的双边装配线平衡问题的变邻域搜索算法

杨武成, 程文明

2019, 22 (5): 68-74. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2019.05.009

摘要 ( 1161 )

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PDF(738KB) ( 5846 )

为有效解决带有顺序相关调整时间的双边装配线平衡问题，提出了一种简单高效的变邻域搜索算法。该算法通过将优先关系约束融入到交换、插入、交叉、变异等算子中，分别得到4个不同的邻域结构来保证搜索过程中解的可行性，避免过多重复邻域解的生成。4个邻域结构的搜索空间依次变大，以增强算法搜索能力。同时，结合装配线的特点，提出基于作业序列的编码和解码方式，在解码过程中，优先选择空闲时间较多的边，引入启发式目标加快算法收敛。分配结束后，对装配线末端的工作站组进行局部调整。通过将该算法先后用于求解无/有顺序相关调整时间的双边装配线平衡第一类问题，并与已有的算法进行对比，验证了所提的变邻域搜索算法的优越性和有效性。

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资金与碳排放双重约束下低碳供应链决策研究

许彤, 张雄

2019, 22 (5): 75-81,117. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2019.05.010

摘要 ( 1333 )

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PDF(1043KB) ( 5704 )

在低碳供应链背景下，建立制造商存在资金和碳排放双重约束下的Stackelberg博弈定价模型。探究了无资金约束、提前支付和银行贷款3种情形下企业定价和制造商融资决策问题，并分析了相关因素对最优决策和利润的影响。研究表明，当银行利率小于提前支付折扣因子时，制造商始终选择提前支付融资模式；反之，制造商的融资模式选择会受到碳排放影响因子和碳价的影响。而消费者偏好绿色产品时，可以减少制造商的融资规模，但会造成制造商和零售商利润的减少。

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不确定环境下建筑废弃物设施选址的多目标鲁棒优化问题

许妙, 袁红平

2019, 22 (5): 82-93. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2019.05.011

摘要 ( 910 )

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PDF(817KB) ( 5911 )

如何在充分考虑外部环境不确定性（比如：废弃物产生量、资源化率、成本等）下综合控制成本、GHG排放与视觉污染等的最小化是实现建筑废弃物设施合理选址及废弃物分配的关键。首先引入传统确定性模型，在经济、环境、社会各视角下同时最小化成本、GHG排放以及视觉污染；然后考虑各不确定性参数在一有界闭空间内变化，构建了鲁棒相对模型；最后以北京市为算例确定最优的废弃物设施选址与分配。结果表明，随着参数不确定性水平的增大，总目标函数值呈逐步上升趋势；相较于确定性模型，构建的鲁棒模型所获得的解更加稳定，证明了鲁棒模型的有效性。

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随机需求下基于公平关切的供应链合作效率分析

王红旗, 彭建平, 伏开放

2019, 22 (5): 94-101. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2019.05.012

摘要 ( 1249 )

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PDF(777KB) ( 5608 )

基于供应链成员公平关切心理，以供应链合作效率作为研究对象，以成员公平中性为基础，分别探讨仅零售商具有公平关切、仅制造商具有公平关切、制造商和零售商都具有公平关切3种情况下的供应链合作效率问题。研究结果表明：零售商或双方具有公平关切时，合作效率会在某些区间内降低，供应链成员可以通过合理地设计公平关切系数，提高合作效率。仅制造商关注公平时，合作效率随公平关切系数而增大，制造商在合理范围内可以考虑设置公平关切系数提高合作效率。

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考虑铁路分割线的物流园区功能区布局规划研究

王玖河, 韩希卓, 时国强

2019, 22 (5): 102-108. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2019.05.013

摘要 ( 1344 )

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PDF(573KB) ( 5921 )

将园区划分为包括出入口在内的11个功能区，采用改进的SLP法，对影响布局的各类因素定量化分析，并且通过分析各功能区之间的物流与非物流关系，确定其密切程度后建立铁路物流园区布局规划模型。该模型以功能区之间总搬运费用最低和综合关系最大为目标函数，设置最小间距约束、边界约束、出入口约束、铁路约束以及长宽约束的约束条件，设计粒子群算法和模拟退火算法相结合的SAPSO法对该模型进行求解，并通过算例验证该方法的合理性和有效性。

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颠覆性技术创新潜力评价与选择研究：TRIZ理论视角

许泽浩, 张光宇, 黄水芳

2019, 22 (5): 109-117. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2019.05.014

摘要 ( 1036 )

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PDF(737KB) ( 5682 )

通过对颠覆性技术产生动因的分析可知，新技术的颠覆性创新潜力可通过其在不同的创新轨迹上解决原技术与市场冲突、自身技术发展与市场冲突的能力进行评价。在建立评价体系基础上，通过专家打分，运用灰色模糊综合评价方法，较为客观和有效地评价了新技术的颠覆性创新潜力，为政府培育和企业选择颠覆性技术提供新思路。

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基于随机森林的统计控制图模式识别研究

王海燕, 侯琳娜

2019, 22 (5): 118-125. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2019.05.015

摘要 ( 1110 )

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PDF(518KB) ( 5923 )

引入随机森林方法进行统计控制图模式识别的研究。提取了控制图的统计特征和形状特征，设计了5种不同的特征组合方法，利用蒙特卡洛仿真方法产生训练数据集和测试数据集，选取了常用的3种模式识别方法（支持向量机方法、人工神经网络方法、决策树方法）进行对比。实验结果表明，随机森林方法相比其他3种分类器方法，在分类准确率和消耗时间两个维度上都有明显优势，可以应用于统计过程控制图模式识别。

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基于R-Vine Copula的多维混合型数据控制图设计

张乔微, 李艳婷

2019, 22 (5): 126-132,149. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2019.05.016

摘要 ( 997 )

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PDF(801KB) ( 5954 )

多维混合型数据监测问题一直是质量控制和质量管理中的重点和难点。混合型数据包括名义型、顺序型和数值型3种类型。传统的多变量控制图往往只考虑数值型的数据，在应用中存在一定的局限性。同时，在实际场景中，各类变量之间往往存在一定的相关性，这也是在传统控制图中容易被忽略的关键点。本文通过引入Copula-Vine模型，充分利用了顺序型变量的秩相关性，建立了一种新的基于R-Vine Copula的混合型数据控制图（R-Vine Copula control chart， RVC）。通过算例比较，验证了该控制图相对于现有模型在混合型数据监测方面更强的灵活性和有效性。

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碳交易下供应链中的技术创新激励合约设计

蔡东, 胡七丹, 郭春香

2019, 22 (5): 133-140. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2019.05.017

摘要 ( 1272 )

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PDF(857KB) ( 5610 )

来自市场和政府的压力迫使企业进行低碳技术创新，完成减排目标。因此，在碳交易且信息不对称情况下，对制造商低碳技术创新投资决策和政府的激励合约展开研究。研究表明，信息不对称时，通过激励合约的设计，政府可以观察消费者低碳偏好程度实现最优激励；激励合约有效提高了制造商技术创新的动力，得出了制造商最优决策及影响因素；提出制造商和政府要通过广告、政策等方式努力提高消费者低碳偏好程度，达到降低碳排放的目的。

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考虑绿色偏好和政府补贴的供应链营销策略研究

曹中秋, 张子元, 傅端香

2019, 22 (5): 141-149. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2019.05.018

摘要 ( 1434 )

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PDF(776KB) ( 5558 )

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。

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