工业工程

考虑渠道成本差异的双渠道供应链定价策略与渠道选择

梁喜, 梁伦海

2021, 24 (2): 1-9. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.02.001

摘要 ( 1695 )

HTML ( 44 )

PDF(832KB) ( 5505 )

根据网上渠道不同销售模式的特征，构建制造商网上直销、网上分销和网上代销3种供应链定价模型，引入渠道成本参数并分析制造商如何进行产品定价和渠道选择。研究表明，在3种渠道结构中，代销模式下产品价格最低，直销模式和分销模式下的价格受到渠道偏好的影响；随着线上或线下渠道成本增加，制造商会降低该渠道产品的批发价格，而零售价格与自身渠道成本正相关；此外，当制造商自建网上平台成本较低时，制造商选择直销模式最优；当制造商自建网上平台成本较高，且代销平台服务效率较低时，制造商应选择分销模式，否则制造商选择代销模式更优。

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基于粗糙PSO-BP神经网络的冷链物流服务商选择研究

王玖河, 刘欢, 高辉

2021, 24 (2): 10-18. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.02.002

摘要 ( 1527 )

HTML ( 19 )

PDF(1031KB) ( 5420 )

为帮助冷链食品生产企业快速选择最佳冷链物流服务商，在传统BP神经网络基础上融合粗糙集和粒子群算法，构建了粗糙PSO-BP神经网络模型。该模型利用粗糙集剔除原始数据中的冗余信息，使输入指标更加精简；采用粒子群算法代替梯度下降法对神经网络权重进行训练，使输出结果不易陷入局部极小值，增强网络泛化能力。通过算例验证该模型的有效性和可行性。结果表明，该模型在提高运算速度的同时，预测误差为BP神经网络模型的40.94%，预测结果更加准确可靠，为冷链食品生产企业快速选择最佳冷链物流服务商提供一种新的方法指导。

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努力水平影响质押物损耗的存货质押融资合约选择

侯艳龙, 王文利, 丰娇弟

2021, 24 (2): 19-26,67. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.02.003

摘要 ( 1024 )

HTML ( 12 )

PDF(808KB) ( 5348 )

在质押物是一类易损耗物品的情况下，研究存货质押融资业务中银行对物流企业激励的合约选择问题。考虑物流企业努力水平影响质押物损耗，构建斯坦克尔伯格竞争博弈模型。通过比较共同经营、委托监管、统一授信3种业务模式下银行和物流企业的期望利润，探讨质押物存在损耗情况下银行的合约选择，以及物流企业努力成本系数、质押率和物品损耗率对合约选择的影响。研究结果表明，在物流企业努力成本系数较小时，银行应选择共同经营模式和物流企业进行合作；在货物损耗率较小时，银行应选择委托监管模式；在其他情况下，银行应选择统一授信模式，但银行的质押率不应设置过大。

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制造商主导下差别主体努力的闭环供应链决策研究

李芳, 马艳, 王豪丽

2021, 24 (2): 27-33. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.02.004

摘要 ( 1710 )

HTML ( 15 )

PDF(952KB) ( 5497 )

针对再制造节约成本和努力水平对闭环供应链成员回收决策产生影响的问题，构建制造商主导下M模式、R模式和T模式3种不同主体回收模式，利用Stackelberg博弈知识，建立模型，采用数学优化法求解闭环供应链废旧品回收过程中单位价格、回收数量以及回收商利润的最优值，运用对比分析法得出闭环供应链混合回收的最优决策。研究表明，再制造节约成本较大对主体回收均有促进作用；回收努力成本系数的增加，使节点企业利润和闭环供应链系统整体利润均呈现下降趋势，最终利用算例求解，检验结论的合理性。研究为供应链各个主体的最佳定价策略提供有效的参考。

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考虑碳排放及时间窗的LIRP模型与算法研究

王宁, 张玉萍, 赵姣, 金子阳

2021, 24 (2): 34-42. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.02.005

摘要 ( 1665 )

HTML ( 11 )

PDF(708KB) ( 5387 )

随着城市内车辆的不断增加，汽车尾气的排放对环境的影响越来越大，但传统的LIRP研究很少考虑节能减排的因素。本文在传统的LIRP基础上，针对考虑碳排放成本和时间窗惩罚成本的城市车辆配送问题，将选址、库存和路径集成化进行研究，建立以经济成本最小化为目标的LIRP模型，采用差分进化算法对该问题进行求解。通过实验，验证设计的差分进化算法在求解该问题时的有效性。

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分散供应链中混合生产的产品质量战略

姜沂秀, 宋炳良

2021, 24 (2): 43-48,84. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.02.006

摘要 ( 1352 )

HTML ( 15 )

PDF(1043KB) ( 5349 )

利用Tullock竞赛函数对混合生产的产品质量战略进行讨论。研究表明，混合生产会促进产品质量的提升，在一定条件下，制造商的产品质量甚至会高于单一自制下的产品质量；若外包供应商收取的批发价格足够低，制造商更倾向于混合生产而非单一外包和单一自制；实施混合生产可能会伤害外包供应商；制造商偏好烈性较强的质量竞赛，而外包供应商偏好烈性较弱的质量竞赛。

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考虑高铁时间窗和客户满意度的生鲜品公铁联运路径选择

李玉民, 邱梦, 黑柏林, 方曾利

2021, 24 (2): 49-56. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.02.007

摘要 ( 2254 )

HTML ( 7 )

PDF(910KB) ( 5393 )

针对生鲜品小批量、高时效的运输特点，提出将“高速公路+高速铁路”作为一种快速联运方式应用于生鲜品的多式联运中。以总成本最低为目标，以高铁服务时间窗、客户满意度为约束，构建基于模糊需求的生鲜品公铁联运路径选择与运输方式组合模型。以“哈尔滨-昆明”联运网络为例进行算例分析，应用Lingo12.0实现模型求解。结果表明，提出的“高速公路+高速铁路”联运方式在运输总成本和客户满意度方面均优于单一运输方式，且与“高速公路+航空”联运方式相比具有成本优势；采用灵敏度分析法，分别探究了置信水平、客户品质满意度约束值和时间满意度约束值的变化对运输总成本的影响关系，同时验证了模型的有效性，为“高速公路+高速铁路”方式下的生鲜品运输路径选择提供有益参考。

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基于数字孪生的高动态生产系统联动决策方法

蒋红飞, 屈挺, 张凯, 黄国全

2021, 24 (2): 57-67. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.02.008

摘要 ( 1962 )

HTML ( 12 )

PDF(1270KB) ( 5547 )

个性化需求引发的随机高动态干扰加大了生产系统高效运作的难度。如何面向随机高动态干扰，构建在线联动决策方法，实现对生产系统的精准决策以支持各生产单元的高效协同成为关键挑战。以模块化生产的多单元联动运作为研究对象，基于数字孪生构建多单元联动决策架构、机制和模型。通过实时精准映像与动态虚拟仿真，实现高动态生产系统的在线协同运作和自主联动决策。最后以某大型化工企业的多单元联动运作为例，验证所提方法可以显著降低系统运作总成本，实现复杂多单元生产系统在高动态干扰下的最优化运作。

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基于PT-MA理论的装配式建筑施工安全管理行为演化博弈分析

庄丽, 马婷婷, 刘硕, 刘兰梅

2021, 24 (2): 68-76,118. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.02.009

摘要 ( 1550 )

HTML ( 11 )

PDF(1223KB) ( 5544 )

为提高施工安全管理质量，提出在装配式建筑施工人员、监管人员的传统演化博弈决策过程中，引入前景理论(PT)-心理账户(MA)理论，构建前景收益-支付价值感知矩阵，得到不同情境下演化系统所达到的帕累托状态，并构建Matlab算法验证分析参数变化对行为影响的演化路径。仿真结果表明，装配式建筑施工安全行为管理系统受到收益-支付感知偏差、乐观偏见、风险偏好与价值感知参考点4个关键因素调节，并且随着关键因素参数数值的变化呈现出不同的演化趋势，当且仅当施工人员重视安全行为且监管人员实行监管时，即M＞0、N＞0、U＞0、K＞0时，该系统才会向最佳理想状态演化。

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PPP项目政府激励与社会资本努力的演化博弈与仿真

刘珈琪, 刘继才, 雷晓莹

2021, 24 (2): 77-84. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.02.010

摘要 ( 1477 )

HTML ( 10 )

PDF(795KB) ( 5691 )

在PPP项目中，政府的激励策略是抑制社会资本不努力行为的重要机制。研究建立政府激励策略与社会资本努力行为互动的支付矩阵及动态演化博弈模型，分析双方在决策互动中的复制动态和进化稳定性。研究表明，(不激励，不努力)、(不激励，努力)、(激励，努力)策略在不同的参数设置下均有可能成为稳定策略，且个体决策行为对群体行为决策具有一定的影响。Matlab数值仿真结果显示，当社会资本不努力时，政府方一定不会给予激励；而且政府在激励策略中更加偏好事后奖励的激励方式。因此，政府方应该注重具有弹性的事后奖励带来的激励价值。研究结果为合理地设置PPP项目激励机制提供建议。

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不同契约下考虑公平偏好的供应商创新投入研究

邵必林, 王丽君

2021, 24 (2): 85-91,124. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.02.011

摘要 ( 1068 )

HTML ( 8 )

PDF(988KB) ( 5537 )

针对一个供应商和一个制造商组成的供应链，研究供应商公平偏好对其创新投入的影响。引入公平偏好理论，运用Stackelberg博弈，建立批发价格契约、研发成本分担契约和收益共享契约3种契约下的供应链决策模型，对比分析不同契约下公平偏好系数对供应链均衡信息的影响。研究表明，研发成本分担契约下的供应商创新水平、供应链中成员效用及供应链整体效用总高于其他2种契约；收益共享契约下的供应商创新水平和供应链整体效用高于批发价格契约；批发价格契约和收益共享契约下的制造商效用和供应商效用的大小与供应商公平偏好系数以及收益共享契约下的供应商保留效用的大小有关。

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考虑产品退货的制造商质量与服务决策研究

武鹏星, 何新华, 胡文发

2021, 24 (2): 92-99. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.02.012

摘要 ( 1149 )

HTML ( 11 )

PDF(767KB) ( 5584 )

考虑由一个制造商与消费者组成的二级网购服务供应链，在产品质量、市场需求、价格等相关因素影响下，构建了网络直销的产品退货和服务水平决策模型。研究了这些相关因素的敏感系数变化对产品退货量和制造商最优决策的影响，并通过算例分析验证对比。结果表明，随着价格敏感系数的提高，制造商的最优价格、最优质量水平和最优服务水平均降低，产品退货量增多；随着服务水平敏感系数或质量水平敏感系数的提高，制造商的最优价格、最优质量水平和最优服务水平均提高，而产品退货量减少。

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基于DMAIC的转向轴生产质量改进

陈洪根, 闫鑫, 牛小娟, 张艳

2021, 24 (2): 100-109,124. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.02.013

摘要 ( 997 )

HTML ( 14 )

PDF(1525KB) ( 5934 )

转向轴是循环球式转向器中重要的传导部件，利用六西格玛DMAIC模式对XinH公司Z转向轴生产的高废品率问题进行了质量改进。通过SIPOC流程图和帕累托图分析找出需要改进的质量点为磨削外圆圆度超差；针对分析明确的改进质量点，在利用MSA(measurement system analysis, 测量系统分析)以及过程能力分析等方法对测量系统和工序过程能力进行判定基础上，重点结合FTA(fault tree analysis, 故障树分析)和一般线性模型方法分析，确定其关键影响因素为中心孔跳动大，并通过根源分析法找出导致中心孔跳动大的原因为液压夹紧装置夹紧压力较大；利用回归分析确定出压力值的最优区间，同时制定实施全面改进方案并对改进结果进行监控。改进结果显示，改进后的Z转向轴不合格率从改进前的8%降到了1.6%，不合格率得到有效的控制，实现了质量改进的既定目标。

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求解一类无关并行机调度的遗传迭代贪心算法

曾创锋, 刘建军, 陈庆新, 毛宁

2021, 24 (2): 110-118. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.02.014

摘要 ( 1456 )

HTML ( 21 )

PDF(1034KB) ( 5433 )

以最小化最大完工时间为优化目标，建立带工单加工约束和序相关设置时间无关并行机调度问题的混合整数规划模型；考虑现实生产对求解算法在质量、收敛速度和鲁棒性等方面的较高要求，构建一种混合遗传-迭代贪心算法。在遗传变异操作中嵌入一种迭代贪心策略的破坏和构建机制，用于提高算法的种群多样性；引入基于破坏与构建操作设计而成的快速局部搜索算法来增强算法的局部开发能力；基于实际生产数据的相关特征随机生成了一系列计算案例，并通过实验说明所提新型混合算法相较于传统混合算法的优越性。

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基于GM-噪声SVR方法的矿山设备可靠性参数估计

王贺, 吴振博, 徐添, 王志强, 刘超

2021, 24 (2): 119-124. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.02.015

摘要 ( 923 )

HTML ( 5 )

PDF(683KB) ( 5511 )

为了有效估计小子样条件下矿山设备的三参数威布尔分布可靠性模型参数，提出基于GM-噪声SVR的参数估计方法。该方法以灰色估计法(GM)为基础估计模型的位置参数，采用基于训练样本数量和噪声参数寻优的ε - 带支持向量回归机(ε-SVR)估计尺度参数和形状参数，并通过拟合的三参数威布尔分布函数分析预测和解决设备的可靠性问题。算例结果表明，GM-噪声SVR方法可以很好地用于矿山设备可靠性模型参数估计，估计某带式输送机三参数威布尔分布可靠性模型的位置参数、尺度参数和形状参数依次为3.1525、188.3763、1.0476，平均无故障时间为188 h，标准均方根误差NRMSE为0.0519。这表明该方法的可行性和有效性。

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基于众包的外卖配送订单选择研究

戴韬, 沈静

2021, 24 (2): 125-133. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.02.016

摘要 ( 1218 )

HTML ( 18 )

PDF(986KB) ( 6035 )

各外卖平台均提供了兼职配送员参与众包服务的渠道。与专职配送员相比，兼职配送员有着“路径开放、时间有限、最终目的地确定”等诸多不同的特点。基于兼职配送特点，为了提高众包配送员的接单效率，提高兼职收益，对众包模式下的订单选择及订单执行路径进行深入分析，提出将二者进行统一考虑的双层算法：在底层建立众包外卖配送路径规划模型，并使用改进的遗传算法求解；第2层利用贪心算法调用底层模型，通过比较配送收益进行订单选择，使得兼职人员的配送收益最大。通过算例实验，验证模型及算法的合理性及有效性条件，发现算法的计算时间随备选订单数量增加线性增加。在现实应用中，需要通过对备选订单进行打分排序，控制“订单池”规模，则能在可接受时间内得到较高质量的选择结果。

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基于改进贪婪关联算法的在线零售商优化拆单问题

钟丽文, 姜同强

2021, 24 (2): 134-140. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.02.017

摘要 ( 858 )

HTML ( 14 )

PDF(798KB) ( 5616 )

针对在线零售商一地多仓及仅考虑品类拆单的场景，建立最大化整单配送模型，对单品分配方法进行研究，目的是通过改进现有算法优化配送中心中存放的单品，以进一步降低拆单率。针对贪婪订单算法和贪婪热销算法中未考虑单品间关系性的问题，结合Apriori算法，对算法进行优化设计，提出贪婪关联算法。算法应用一种新的单品分配方法寻求订单中具有强关联关系的单品，并对具有强关联关系的单品优先进行分配。实验结果表明，与贪婪订单算法和贪婪热销算法相比，改进后的算法能显著地降低拆单率，分别降低约8%和11%。

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考虑顾客延误损失的配送中心选址双层规划问题研究

黄露, 纪延光

2021, 24 (2): 141-147. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.02.018

摘要 ( 1413 )

HTML ( 19 )

PDF(582KB) ( 5447 )

配送网络中存在潜在的延误风险。针对延误情景下配送中心选址问题，提出双层规划模型。上层是企业选址的0-1规划问题，下层是顾客对设施目标选择的0-1规划问题，并考虑配送距离、时间延误造成的损失等因素对顾客选择的影响。通过层次遗传算法，对具体案例进行分析。结果表明，选址成本与顾客损失效用之间的反比关系，有效选址可以缩短物资配送距离和配送时间，从而降低选址成本和减轻顾客损失。

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考虑设施可靠性的线状需求物流节点选址研究

周浩, 周建勤

2021, 24 (2): 148-154. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.02.019

摘要 ( 1097 )

HTML ( 5 )

PDF(939KB) ( 5323 )

为了解决交通线路建设物资的物流节点选址问题，在服务线路和需求密度已知的前提下，考虑物流节点可靠性以及物资运输时间约束，建立以运输成本和时间惩罚成本之和为目标函数的数学模型。为了求解该模型，在经典p-中值选址模型基础上，采用线积分取代离散点来表示线状需求，证明目标函数在给定区间内为凸函数，并利用二次插值和黄金分割法相结合的算法对模型进行求解。通过对是否考虑可靠性的2种选址结果进行对比研究，以及对可靠性间的相关性对选址结果的影响进行灵敏度分析。算例分析表明，与不考虑可靠性相比，提高可靠性可以降低选址系统运营总成本，也可定量地刻画出可靠性间的相关性对选址结果的影响。

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考虑网点共享与变更的多级快递网点选址问题

王冰怡, 张锦

2021, 24 (2): 155-165. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.02.020

摘要 ( 1442 )

HTML ( 15 )

PDF(800KB) ( 5389 )

考虑客户需求多样化、物流网点共享化等实际问题，结合客户满意度和末端网点服务效率函数，构建考虑网点共享、末端网点服务模式及容量可变的多级快递网点选址多目标规划模型。针对模型特点，考虑网点模式及容量变更设计种群初始化流程，采用遗传算法求解，通过算例证明模型和算法的可行性与有效性。通过与考虑共享不考虑变更、考虑变更不考虑共享两种选址方式对比分析，考虑共享与变更的模型在系统总成本、客户满意度、网点服务效率等方面均更优。此外，实验结果表明，当成本权重超过一定值时，成本下降空间逐渐减小，且客户满意度与服务效率降低速度高于成本降低速度。

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