工业工程

服务4.0与智能服务——以能源智能服务为例

江志斌, 伏跃红, 周利平, 杨坤

2021, 24 (4): 1-9. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.04.001

摘要 ( 1767 )

HTML ( 51 )

PDF(454KB) ( 4956 )

首先介绍了服务4.0产生的背景，提出其核心是人−机−物三者的深度融合，并与服务1.0、2.0和3.0三个阶段相比分析了其根本转变；简要介绍了服务4.0与智能服务的应用和研究现状；总结了智能服务的内涵及其关键特征，并针对能源智能服务的多维内涵进行了分析；构建了智能服务系统四维表达模型；分析了服务4.0时代智能服务系统构建所面临的机遇和挑战；最后以能源智能服务为例，介绍了服务4.0与智能服务的应用前景。

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新鲜度差异下两种可替代生鲜品的多阶段定价策略研究

徐兵, 李慧芳

2021, 24 (4): 10-19. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.04.002

摘要 ( 1725 )

HTML ( 19 )

PDF(742KB) ( 5459 )

研究单个零售商销售2种可替代生鲜产品时的价格决策，建立3种定价策略下的决策模型，得到2种产品的最优固定价格、最优折扣价格和最优捆绑价格售价；通过数值仿真分析影响零售商价格决策的因素及其影响大小。研究结果表明，3种策略下产品价格都与产品新鲜度临界值同方向变化；最优固定价格随销售期临近度的增大而变高；对比3种策略下零售商的利润发现，有时捆绑价格是占优策略，有时折扣价格是占优策略，参数的大小是关键因素。

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消费者绿色偏好、参考价格效应与供应链绿色创新

李林, 雷雅琳, 何建洪

2021, 24 (4): 20-26. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.04.003

摘要 ( 2067 )

HTML ( 16 )

PDF(635KB) ( 5387 )

在竞争性的市场环境中引入消费者绿色偏好和参考价格效应，考虑这两种消费者行为特征如何交互作用于供应链上下游的绿色创新活动，进而影响绿色创新活动的绩效结果和利润分配。通过构建集中决策、分散决策和成本分担情境下的供应链绿色创新微分博弈模型，分别求得均衡条件下的供应链成员最优绿色创新努力水平与利润，并通过数值仿真结果进一步探讨消费者行为特征与供应链成员绿色创新努力水平之间的关系。研究表明，消费者偏好特征变化是激发供应链成员作出绿色创新努力的重要因素。制造商可以通过对供应商进行成本补贴来激发其绿色创新积极性，且当供应商边际利润与制造商边际利润的关系达到一定阈值，这种绿色创新成本补贴的激励效果更加显著，因而更有可能实现绿色创新基础上的供应链系统利润最优。

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基于PIWOA的绿色闭环供应链网络多目标模糊优化设计

董海, 吴瑶

2021, 24 (4): 27-35. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.04.004

摘要 ( 1976 )

HTML ( 12 )

PDF(857KB) ( 5198 )

针对闭环供应链网络优化设计问题，建立了一种基于Me测度的闭环供应链网络多目标优化设计模型，以此降低供应链网络设计中不确定性因素在求解时的影响。首先，针对多层级闭环供应链网络，建立以成本最小、CO₂排放量最小以及社会效益最大为目标的优化函数，并采用Me测度和三角模糊数对模型及相关约束进行模糊处理，得到不确定性闭环供应链网络优化模型；其次，在原有鲸鱼算法的基础上，引入变异收敛因子，增强其搜索能力，并将Pareto引入改进后的鲸鱼算法求解所建模型；最后，通过数值实例和仿真分析验证算法在搜索能力、时间以及优化目标函数值等方面具有较强的优势和性能。

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基于双向成本分担的绿色供应链运营策略研究

闵杰, 杨冉, 欧剑, 曹宗宏

2021, 24 (4): 36-44. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.04.005

摘要 ( 1949 )

HTML ( 21 )

PDF(1237KB) ( 5529 )

考虑市场需求受产品的绿色水平、宣传力度和价格等因素影响，采用Stackelberg博弈方法，研究制造商的绿色水平投入成本和零售商的宣传成本相互分担契约下的绿色供应链运营策略。结果表明，双向成本分担契约不仅可以提升供应链成员和供应链整体的绩效，而且优于单向成本分担契约；在双向成本分担契约中，制造商通过提高产品批发价格来提高自身利润，从而导致产品零售价格提高，降低消费者效用；当消费者对产品的绿色水平、宣传力度敏感时，供应链成员通过提高产品的绿色水平与宣传力度来增加产品需求，从而达到提升供应链成员利润以及供应链整体利润的目的。

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面向延保服务的网购供应链协调策略研究

彭永涛, 陆含, 赵艳萍

2021, 24 (4): 45-55. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.04.006

摘要 ( 1637 )

HTML ( 8 )

PDF(873KB) ( 5393 )

针对网购供应链延保服务决策效率和利润均衡问题，考虑产品故障率情形下，从延保价格、产品价格以及销售努力水平同时影响延保市场需求的角度，利用Stackelberg博弈构建了第三方服务商和电商平台的延保收益函数。分析比较了集中决策和分散决策下网购供应链的最优延保决策问题，探讨了2种收益共享契约对面向延保服务的网购供应链协调效果。研究表明，无论是集中决策还是分散决策，产品故障率的大小会同时影响延保服务的价格、销售努力水平、销售量及延保利润；传统收益共享契约无法实现面向延保服务的网购供应链协调，而改进收益共享契约并保证收益共享系数在合理区间取值，可优化电商平台、第三方服务商以及供应链系统的延保决策效率，实现供应链各主体延保收益的帕累托改善。

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减排和宣传的时延与低碳参考双重效应影响下供应链决策研究

刘虹, 林敏

2021, 24 (4): 56-66,99. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.04.007

摘要 ( 1303 )

HTML ( 14 )

PDF(1351KB) ( 5400 )

考虑减排效果和低碳宣传效果的时延效应与消费者具有的低碳参考效应，针对由单个投入碳减排的制造商和单个投入低碳宣传的零售商组成的两级供应链，构建基于产品减排水平、低碳信誉和低碳参考的微分博弈模型。研究分散决策和集中决策下供应链的最优努力投入策略，并分析时延和参考双重效应相关参数对供应链决策和利润的影响。研究发现，集中决策下的最优努力投入高于分散决策的相应值，但集中决策下整体利润并非总是高于分散决策的相应值，两者利润差取决于减排效果和宣传效果的延迟时间；减排效果和宣传效果的延迟时间与参考效应的记忆参数和敏感参数均是制造商和零售商投入减排努力和低碳宣传努力的主要因素；减排效果和宣传效果的延迟时间存在相应阈值，影响产品的减排、低碳信誉和低碳参考的策略选择与供应链成员的利润优势。

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经销商公平偏好的供应链合作广告策略研究

田永杰

2021, 24 (4): 67-75. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.04.008

摘要 ( 1287 )

HTML ( 4 )

PDF(802KB) ( 5399 )

为研究经销商公平偏好对供应链合作广告策略的影响，构建由一个制造商和两个经销商构成的二级供应链合作广告多代理模型。运用委托代理理论分析信息不对称下经销商公平中性和公平偏好2种情形的合作广告策略，并运用数值方法分析均衡解。研究发现，经销商公平偏好时，广告投资努力、批发价格、广告补贴和制造商收益皆高于经销商公平中性时的相应水平，且均随经销商公平偏好程度的增强而提高。随着经销商公平偏好程度的增强，制造商降低了经销商的总利润分成，提高了广告补贴；制造商对经销商的激励方式更倾向固定广告补贴而不是与供应链总利润相关的利润分成。同时分析了广告弹性在合作广告策略中的影响。

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供需随机和资金约束下新创企业的运营决策

彭鸿广, 聂雪丽, 刘云霞

2021, 24 (4): 76-82,111. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.04.009

摘要 ( 1169 )

HTML ( 13 )

PDF(1038KB) ( 5368 )

考察由OEM供应商、新创企业和需求市场组成的供应链，其中新创企业通过自建产能或向OEM供应商采购来满足市场需求，研究受资金约束的新创企业以股东权益价值最大为目标时产能设置和订货数量的最优决策。研究表明，当债权融资金额无限制时，随着新创企业初始自有资金逐渐增加，新创企业的最优产能先是保持不变，然后逐渐增加，最后下降；当初始资金非常匮乏时完全采用外包策略以及在资金较充分时彻底抛弃外包都不是最佳选择。

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基于Lévy Flight的混合GA在柔性作业车间调度问题中的性能分析

张正敏, 管在林, 岳磊

2021, 24 (4): 83-92. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.04.010

摘要 ( 1593 )

HTML ( 23 )

PDF(909KB) ( 5412 )

近年来，柔性作业车间调度问题(FJSP)由于其NP难特性与在制造系统中的广泛应用被大量关注。为提高该类问题求解效率，本文在标准Lévy flight的基础上提出了一种新的离散Lévy flight搜索策略，并将该策略与遗传算法框架结合，形成一种离散Lévy flight策略的混合遗传算法。该混合算法通过使用离散Lévy flight搜索策略对每代精英种群进行变步长搜索，提高了算法的局部搜索能力，增强了种群多样性。本文通过将CS、GA和TLBO等经典算法作为对比算法，对不同规模的54个FJSP算例进行实验，证明了所提出的算法具备更好的收敛效果与稳定性，适合于求解大规模FJSP。

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基于多智能体强化学习的自动化电力仓库货位优化

王铁铮, 胡亚楠, 潘焜, 喻晓

2021, 24 (4): 93-99. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.04.011

摘要 ( 2425 )

HTML ( 17 )

PDF(836KB) ( 5546 )

自动化仓库的货位优化是提高仓库效率的重要途经之一。本文针对电力仓库货位优化问题，采用基于多智能体强化学习的方法，提升优化效果。首先分析DDPG算法和MADDPG等算法的不足；然后在此基础上提出改进算法ECS-MADDPG及其模型。在该算法中，同时考虑当前时间点的即时奖励和未来奖励因素；最后利用电力物资的历史出入库数据，应用强化学习算法训练货位优化模型。研究表明，与MADDPG、DDPG等算法相比，ECS-MADDPG拥有较高的稳定性和回报值。

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负荷型对偶单元授权卡片交叠循环系统性能仿真

廖志华, 刘建军, 陈庆新, 毛宁

2021, 24 (4): 100-111. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.04.012

摘要 ( 1535 )

HTML ( 16 )

PDF(1030KB) ( 5586 )

负荷型对偶单元授权卡片交叠循环(load-based paired-cell overlapping loops of cards with authorization，LB-POLCA)是一类面向非重复性制造车间的新型物料控制系统，用于实现车间内加工资源的负荷均衡和在制物料的有效流转。现有研究已经验证了LB-POLCA系统的有效性，但其大多忽视了物料之间存在的装配关联性，即装配工序只有在其所需物料齐套之后才能开工，此时系统控制的核心需求是实现关联物料的加工进度协同。鉴于此，本文针对一类带装配约束的一般流水车间，首先给出相适应的LB-POLCA系统运行机制及其涉及的卡片获取规则、负荷计算方法和作业分派规则等关键控制参量；然后基于Plant Simulation平台构建一般化的仿真模型，并通过大量实验揭示出不同装配关联度和不同系统控制参量组合下的系统性能变化。

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改进多种群遗传算法的AutoStore系统多AGV调度优化

王晓军, 王博, 晋民杰, 杨春霞, 白新利

2021, 24 (4): 112-118,167. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.04.013

摘要 ( 1968 )

HTML ( 35 )

PDF(1078KB) ( 5661 )

新兴紧致密集型仓储系统AutoStore存在出、入库单独作业及联合作业并存的情况，使用传统单一作业模式下所得AGV调度方案易导致资源浪费或效率低等问题。在分析多作业模式工作流程基础上，建立多AGV任务分配模型，优化目标为系统总作业时间最短。对传统多种群遗传算法进行改进。首先，为获得具有多样性的初始解，给出适用于实数编码的初始解判断式；其次，为提高搜索效率，给出交叉、变异概率计算式，使得遗传操作能随着进化过程和适应度值变化而不同。算例分析验证所给算法的可行性与有效性，能为系统提供更优的AGV调度方案。

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基于供需行为博弈的制造企业混合产品提供模式

杨轩, 罗建强

2021, 24 (4): 119-126. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.04.014

摘要 ( 1373 )

HTML ( 7 )

PDF(859KB) ( 5349 )

混合产品生成过程供需行为的非均衡性会导致客户低估服务的价值创造，进而影响混合产品的提供模式，为此，借助演化博弈方法构建供需行为博弈的复制动态方程，分析其演化的稳定策略，并基于演化结果提出适宜的混合产品提供模式。研究表明，供需行为演化结果印证了制造企业服务化的进程，且不同阶段存在相应的混合产品提供模式；在服务化的转型期，应优先考虑降低与有服务准备客户的交互成本，这将更有助于制造企业引导客户，并及时调整自身行为，使得客户感知服务价值趋高。

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基于卷积神经网络的ZPW-2000R轨道电路智能故障诊断方法

卢皎, 禹建丽, 黄春雷, 陈洪根

2021, 24 (4): 127-133. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.04.015

摘要 ( 1286 )

HTML ( 18 )

PDF(844KB) ( 5906 )

为解决ZPW-2000R型轨道电路故障智能自诊断问题，提出一种基于深度卷积神经网络的ZPW-2000R轨道电路故障诊断模型，输入微机存储的38个实时监测变量数据，可自动诊断包括轨道电路室内及室外设备的共29种故障类型，且故障诊断准确率可达96%。为轨道电路故障诊断提供了有效的智能化解决方案。

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双渠道多级分销网络库存整合优化配置

林瀚盛, 屈挺, 徐素秀, THüRER Matthias, 郭洪飞, 黄国全

2021, 24 (4): 134-142. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.04.016

摘要 ( 1212 )

HTML ( 12 )

PDF(751KB) ( 5361 )

针对拥有线下、线上销售渠道的实体零售企业分销网络运作成本居高不下的现状，研究综合渠道整合和线上订单履行问题下的双渠道库存优化配置问题。在“双渠道库存独立管理、线上订单分散履行”和“双渠道库存整合管理、线上订单集中履行” 2种不同分销网络运作模式下分别建立数学模型，并利用基于实数编码的遗传算法进行求解。通过对比这2种不同运作模式下的运作成本，同时在需求波动率增加条件下对运作成本进行敏感性分析，发现渠道库存整合、线上订单集中履行方法能够将库存总费用降低17.25%，能够将库存总费用从中下游往上游转移，减缓中下游节点的库存总费用。

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基于支持向量机的高速公路事故实时风险预测

樊博, 马筱栎, 雷小诗, 马新露

2021, 24 (4): 143-149. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.04.017

摘要 ( 1233 )

HTML ( 16 )

PDF(611KB) ( 5486 )

以高速公路事故数据、交通流数据和天气数据为基础，以交通流为事故主要影响因素，建模预测高速公路事故实时风险。将事故记录作为病例组，采用病例对照方法来配对匹配实验样本，通过随机森林算法从众多变量中筛选出对事故风险影响最重要的10 个特征变量，以支持向量机建立模型预测事故实时风险。实验表明，通过随机森林筛选重要的特征变量，再使用支持向量机建模预测事故风险具有可行性，且以高斯核、Sigmoid核作为支持向量机的核函数比线性核函数和多项式核函数时分类准确性更高；其中，高斯核下支持向量机模型对事故风险预判的准确率达73.20%，对正常交通流的分类达91.44%。

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基于SD及三方博弈的低碳供应链消费市场活力激发研究

李晓华, 邵举平, 孙延安

2021, 24 (4): 150-159. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.04.018

摘要 ( 1633 )

HTML ( 10 )

PDF(1140KB) ( 5258 )

针对激发绿色低碳供应链产品消费市场活力问题，以绿色家电产品为例，构建包含政府、家电企业及消费者三方的演化博弈模型，分析策略稳定性。采用系统动力学方法，结合家电行业实际数据模拟策略变化情况，并验证稳定演化路径，分析具体影响因素。研究结果表明，政府策略受家电企业影响，家电企业策略受消费者影响，消费者策略受二者共同影响；家电企业低碳成本小于收益，低碳价格差小于低碳消费环境保护效用时，三方主体有唯一演化稳定策略(0,1,1)，即政府无需监管，家电企业积极提供绿色家电，消费者主动选择低碳消费；绿色低碳产品价差率应低于消费者27.3%的低碳溢价支付比率，低绿色偏好者环境保护效用需合力提高。

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基于Stackelberg博弈模型的不同主导权的三级农产品电商供应链决策分析

吴春尚

2021, 24 (4): 160-167. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.04.019

摘要 ( 1906 )

HTML ( 27 )

PDF(587KB) ( 5251 )

为研究不同主导权下农产品电商供应链收益分配问题，构建Stackberg博弈模型，对农产品生产商、第三方物流企业、电商企业构成的三级农产品供应链的集中决策模式和3种分散决策模式下成员最优决策行为进行分析，研究主导权对供应链最优决策的影响。结果表明，主导权对供应链成员的最优决策有显著影响，供应链成员拥有主导权时比其处于跟随地位时收益要高；在同一主导权下，拥有主导权的成员的收益要高于其他跟随地位的成员，但第三方企业除外；3种不同主导权分散决策模式下的供应链的总体利润均小于集中决策下的总利润。

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不同主导权结构下服务水平对高铁快递供应链价格策略的影响

陈佳媛, 周刚

2021, 24 (4): 168-176. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.04.020

摘要 ( 1610 )

HTML ( 10 )

PDF(1550KB) ( 5084 )

基于“高铁网+快递网”的高铁快递模式出现，为研究主导权对高铁快递供应链价格策略的影响，分别建立集中决策、中铁快运主导、传统快递企业主导、Nash均衡的Stackelberg博弈模型，得到4种模式下中铁快运和传统快递企业的最优价格及最大利润。研究表明，不同主导权结构下的最优直销价格保持不变，最优零售价格则在主导权分散时最高；协议运价受主导企业的价格管控；主导权的分散将导致供应链整体利润受损；主导权有利于主导企业获得更大利润。

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