工业工程

精益六西格玛理论研究与应用综述

何桢, 胡浩, 刘海龙, 王伟

2021, 24 (5): 1-8,54. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.05.001

摘要 ( 2673 )

HTML ( 447 )

PDF(878KB) ( 8416 )

精益六西格玛(Lean Six Sigma, LSS)作为持续改进与创新的有力工具，在业界(制造业、建筑业、服务业甚至非盈利性组织)得到广泛的应用，但学术界和产业界对LSS的认识和理解仍存在一些差异。为了构建对LSS更为全面的认识，基于Web of Science 数据库中题目含有“六西格玛”或“精益六西格玛”的2701篇文献分析，简要回顾LSS的起源，系统梳理LSS在理论研究和产业界应用的现状，给出6个主要的研究内容。结合LSS在中国的应用实践，并从战略、系统和集成3个角度展望LSS的未来发展趋势，期望对精益六西格玛的学术研究和产业应用提供指导和参考。

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基于服务价格和质量承诺的服务商竞争策略研究

王建斌, 李程

2021, 24 (5): 9-17. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.05.002

摘要 ( 1543 )

HTML ( 27 )

PDF(774KB) ( 5318 )

现有研究仅关注单一服务商的质量承诺决策，而忽视多个服务商关于服务价格和质量承诺的竞争策略。为弥补这种研究不足，本文的研究并不仅停留在单一的服务承诺研究，而是扩展到服务价格层面进行综合研究，以此探讨服务商竞争策略。本文构建3种竞争模型，并运用最优化方法研究，得到结论如下。1) 在基于服务价格的竞争模型中，当质量承诺水平一定时，一旦有服务商涨价，其他服务商会制定相同的决策。然而，一旦有服务商提高质量承诺水平，其他服务商会制定降价决策予以应对。2) 在基于质量承诺水平的竞争模型中，当服务价格一定时，一旦有服务商提高质量承诺水平，其他服务商会适当地降低质量承诺水平来减少服务失败时的补偿。一旦有服务商从服务价格层面提升竞争力，那么，为应对这种竞争策略，其他服务商就会从质量承诺方面进行补偿。3) 本文基于服务竞争策略研究而建立了竞争模型，从模型研究中发现，各个服务商之间必然存在纳什均衡。本文对服务市场竞争环境下，关于服务价格和质量承诺的竞争策略的制定有一定的实践指导意义。

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考虑公平关切的低碳双渠道供应链决策研究

杜建国, 王雅柔

2021, 24 (5): 18-26. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.05.003

摘要 ( 1777 )

HTML ( 27 )

PDF(976KB) ( 5363 )

在制造商具有公平关切特征的情形下，构建两级供应链模型，比较研究零售商单、双渠道各决策者的定价及减排策略，采用主从博弈方法探究制造商的公平关切和产品碳系数对供应链效益的影响。研究表明，零售商开通双渠道并不一定能获得更多的利润；最优定价、减排量在公平关切程度和产品碳系数下，有不同的变化趋势；此外，当制造商考虑利润分配公平时将给供应链各方成员及整体利润造成一定的负面影响，但制造商利润占整个供应链利润的比重有所上升，达到其追求利润分配公平的目的。

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公平偏好下考虑双边保鲜努力的生鲜农产品供应链协调研究

覃燕红, 向林, 秦星红

2021, 24 (5): 27-38. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.05.004

摘要 ( 1804 )

HTML ( 19 )

PDF(895KB) ( 5410 )

针对供应商主导的生鲜农产品供应链，建立Stackelberg博弈模型；在考虑供应商、零售商双边保鲜努力水平影响生鲜农产品新鲜度和市场需求的情况下，分析零售商公平偏好对生鲜农产品供应链双边保鲜努力水平和供应链协调性的影响；采用委托代理模型对“批发价格 + 转移支付”的组合契约协调机制进行研究，旨在增加供应链整体利益及其稳定性，更好地协调成员之间的利益。研究表明，无论是否考虑零售商公平偏好，批发价格契约均无法实现生鲜农产品供应链协调，且零售商公平偏好会进一步降低双边保鲜努力水平、使供应链偏离最优。最后基于“批发价格 + 转移支付”的组合契约不仅能使双边保鲜努力水平达到集中决策下最优，实现生鲜农产品供应链协调，还能实现供应链成员利润的帕累托改进。

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制造商竞争环境下供应链CSR投入模式选择研究

郑本荣, 云方旭

2021, 24 (5): 39-46. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.05.005

摘要 ( 1772 )

HTML ( 18 )

PDF(460KB) ( 5226 )

基于当前大多数企业均将社会责任(cooperate social responsibility, CSR)投入纳入到战略规划的背景，研究制造商CSR投入模式对供应链成员及系统利润的影响。考虑3种投入模式：无制造商投入CSR(模型NN)、单个制造商投入CSR(模型NY)和制造商同时投入CSR(模型YY)。通过建立两制造商−单零售商的二级供应链模型，求解出均衡价格与利润。研究表明，制造商利润始终与价格敏感系数成反比，但仅在模型YY中零售商的利润与价格敏感系数成正比；在制造商双方均投入CSR时三方成员可实现利润最大化，且供应链决策效率达到最优。通过数值算例分析模型中部分参数对供应链成员利润的影响。

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基于电商平台的互补产品捆绑策略及销售模式研究

魏杰, 王玉超, 田晨

2021, 24 (5): 47-54. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.05.006

摘要 ( 1792 )

HTML ( 26 )

PDF(810KB) ( 5499 )

为了研究供应商与平台商的最优捆绑策略及销售模式选择问题，基于单个供应商通过电商平台以转销或代销模式销售互补产品的供应链，构建4个Stackelberg博弈模型，分析互补程度和佣金费率对渠道成员均衡价格和利润的影响。结果表明，分开销售时，供应商与平台商的利润随着产品间互补程度的增大而降低；代销捆绑销售对供应商更有利，而转销捆绑销售对平台商更有利；此外，只有当佣金费率大到一定程度时，平台商才倾向于采用代销模式。

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消费者策略行为下全渠道服务区域及定价的优化研究

侯玉梅, 郑迪文, 孔乐佳, 沈梦思, 高晓娜

2021, 24 (5): 55-62. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.05.007

摘要 ( 1297 )

HTML ( 17 )

PDF(875KB) ( 5519 )

为了研究消费者策略性采购行为对于全渠道BOPS(buy-online-and-pick-up-in-store)运营服务区域和定价的影响，对全渠道零售商实行BOPS运营模式进行建模，并利用最优化理论(K - T条件)得到全渠道零售商的最优定价及最优服务区域。利用数值分析进一步证明消费者策略性采购行为是全渠道零售商制定BOPS运营服务区域和定价策略时应考虑的重要因素。研究表明，对于距离较远的消费者，全渠道零售商需要考虑顾客策略性采购行为，以争取到更多有顾客策略性采购行为的消费者来本店采购；而对于近处的消费者，全渠道零售商不需要考虑其行为，以减少全渠道零售商的渠道运行成本。此外，最优服务区的确定可以使得零售商以较少的渠道成本为消费者提供更好的服务，减少其运营决策失误。

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订单式生产下汽车零配件企业采购决策研究

吴晓黎, 杨海欣, 刘雪洁

2021, 24 (5): 63-71,94. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.05.008

摘要 ( 1268 )

HTML ( 29 )

PDF(950KB) ( 5762 )

为解决传统JIT模式下供应链非主导的汽车零配件厂面临的巨大交付压力与高昂存货管理成本问题，基于MTO订单式生产下汽配厂的原材料供应现状，对其原材料进行两步分类得出3类原材料，分别建立以最小化存货成本的多周期动态规划模型，并推出其最优采购策略。最后，采用M企业实际运营数据进行对比分析，发现最优策略下的原材料存货周转天数显著缩短、库存成本显著降低，验证了优化策略的可行性及有效性。

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带时间窗的同时取送货车辆路径问题求解算法

闫军, 常乐, 王璐璐, 赵彤

2021, 24 (5): 72-76. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.05.009

摘要 ( 1548 )

HTML ( 28 )

PDF(585KB) ( 5813 )

为了整合物流配送过程的退货与送货服务，依据实际情况建立带时间窗的同时取送货车辆路径规划模型，设计一种基于K-means聚类处理的Q-Leaning自启发式蚁群算法解决此类问题。根据配送服务的特性，在基本的K-means算法上作相应的改进，同时提高蚁群算法的局部搜索能力，完成两算法的合理衔接。选用相关文献数据和标准算例进行实验，验证所提算法具有较好的性能，可以解决所描述的此类问题。

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风险决策的情绪数理模型

张国锋, 毛北行, 杜虎兵

2021, 24 (5): 77-88. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.05.010

摘要 ( 1170 )

HTML ( 19 )

PDF(429KB) ( 5445 )

已有风险决策模型只能对部分个体的决策结果作出解释。其根本原因在于3个方面：没有将个体情绪包含在内，所采用的单一决策模式及单向数据拟合方法不合理。这些问题需要采用4项措施来解决。依据情绪函数的一般特性，为结果及其实现概率分别设计情绪函数。根据信息的控制加工逻辑，确定情绪函数之间的加和关系，用多模式决策替代单一模式决策。建立双向拟合方法，替代单向拟合方法。从而建立决策情绪模型，使所有个体的选择行为都获得解释。利用前景理论经典案例及14个异常行为案例，对所建模型进行了验证。所建模型为风险决策问题的解决提供了一个新的途径.

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车间环境对员工的心理认知影响研究

刘力卓, 石磊, 李付伟, 丁晓宇

2021, 24 (5): 89-94. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.05.011

摘要 ( 1042 )

HTML ( 35 )

PDF(595KB) ( 5894 )

主要验证在视觉冲击下车间环境对员工的心理认知影响作用。从神经工业工程的角度出发，采用事件相关电位技术，通过给被试在视觉下随机呈现正性或者负性的车间环境信息，记录其行为学数据和脑电数据。数据结果分析发现，行为学数据显示车间环境的正负性对被试没有影响；脑电数据显示车间环境的正负性主效应显著，正负性和一致性的交互性不显著。说明员工对车间环境在视觉呈现上有一定的认知偏差，正性车间环境能够吸引员工更多的注意力，对信息处理的唤醒效应更敏感。

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社会化产品开发众包设计任务间加权网络建模与模块划分

刘电霆, 胡浩平, 吴丹玲

2021, 24 (5): 95-100. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.05.012

摘要 ( 1197 )

HTML ( 27 )

PDF(529KB) ( 5703 )

依据社会化产品开发众包设计任务模块划分的需要，针对产品原子设计任务之间关联的含糊性，采用11级标度加权网络来描述它们的关系并进行剪枝的原理与方法。以模块内聚合度最大、模块间耦合度最小、协作设计难度最低为目标函数，建立产品社会化设计众包任务模块划分的优化模型，采用蚁群算法进行求解；论述原子设计任务之间在功能和结构上信息交流相关度、承包方协作难度的计算方法，给出众包任务模块划分的原则、步骤，并举实例说明所提出方法的可行性。

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基于密度的轮廓控制参数识别方法研究

张阳, 秦幸幸

2021, 24 (5): 101-107. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.05.013

摘要 ( 942 )

HTML ( 23 )

PDF(656KB) ( 5618 )

正确识别受控轮廓集并确定轮廓控制参数是轮廓控制的基础。当轮廓内部存在相关关系时，异常轮廓对目前轮廓控制参数识别方法的干扰较大。因此，为降低异常轮廓对轮廓控制参数识别方法的影响，提出一种基于密度的受控轮廓集识别方法。该方法包括基于线性混合模型的轮廓建模、基于密度的初始受控轮廓集确定、基于逐次迭代方法的受控轮廓集识别和轮廓控制参数确定等。基于蒙特卡洛模拟分析所提方法中初始受控轮廓数目和密度参数对识别性能的影响。此外，比较分析所提方法与已有方法的识别性能。模拟仿真显示，基于密度的轮廓控制参数识别方法的识别性能要优于其他方法。

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基于模糊c均值聚类算法的控制图模式识别

张和平, 李俊武

2021, 24 (5): 108-116. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.05.014

摘要 ( 1090 )

HTML ( 34 )

PDF(797KB) ( 5688 )

控制图模式识别能够区分制造过程中的一般因素与异常因素，提高制造过程中的产品质量，减少成本，提高效益。利用蒙特卡洛方法产生样本；采用一维离散小波变换处理原始数据；利用模糊c均值聚类算法进行控制图模式识别。识别准确率99.43%，其标准差为0.002 8。这表明基于该方法的控制图模式识别准确率高，稳定性好，较现有的控制图模式识别方法具有简易、高效等特点。

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现场管理工具运用对现场管理绩效提升的影响

曲立, 王璐, 吴竹南, 齐二石

2021, 24 (5): 117-123. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.05.015

摘要 ( 1213 )

HTML ( 22 )

PDF(450KB) ( 5802 )

为企业高效地应用现场管理工具、改善现场管理常用工具应用效果、提升现场管理绩效提供理论依据和实践指导，对我国企业现场管理工具的运用情况进行问卷调查，并运用PLS-SEM路径模型，分析研究常用现场管理工具的运用对企业现场管理绩效提高的影响路径。研究结果表明，现场管理是我国企业管理的薄弱环节；80%以上企业现场都在使用的现场管理工具主要有15种。在过程策划阶段，科学合理地应用管理工具对提升现场管理绩效效果最直接。过程改进与创新类工具的运用对现场管理绩效影响最大，在过程改进与创新活动中正确合理地应用管理工具对最终绩效的提升最为显著。过程策划类工具的运用不仅能直接影响现场管理绩效，还能通过对过程控制类工具的运用产生的影响间接影响现场管理绩效；过程改进与创新类工具除了直接对现场管理绩效产生影响之外，还能对过程策划活动类工具和过程控制类工具的运用间接影响现场管理绩效。

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考虑零售商公平关切的绿色供应链主体行为演化博弈研究

邵必林, 崔梦桦

2021, 24 (5): 124-131. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.05.016

摘要 ( 1722 )

HTML ( 30 )

PDF(722KB) ( 5677 )

基于演化博弈的相关理论，在绿色供应链运营过程中考虑零售商公平关切行为，构建供应商、零售商与政府的演化博弈模型并进行稳定性分析，结合数值仿真动态研究政府干预成本、补贴与惩罚力度、供应商绿色成本、零售商公平关切系数的变化对供应链成员策略行为演化结果的影响，以期为实现三方利益平衡提供参考。结果表明，供应商绿色成本与零售商公平关切系数对绿色供应链构建的影响呈正相关；政府监管成本对绿色供应链构建的影响呈负相关；政府补贴与惩罚力度对绿色供应链构建的影响具有阶段差异性。

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考虑主题多样性的工程领域知识推荐方法

王临科, 蒋祖华, 李心雨

2021, 24 (5): 132-140,151. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.05.017

摘要 ( 911 )

HTML ( 75 )

PDF(1601KB) ( 5462 )

工程问题的解决涉及到多个学科和专业的知识，主题单一的推荐列表已无法满足当前工程领域用户对知识多样性的需求。对此提出一种基于知识主题网络的多样性工程领域知识推荐方法(topic diversity collaborative filtering, TDCF)。该方法构建有向图形式的知识主题网络，定义并计算用户对知识主题的专业度；提出考虑用户专业度的评分矩阵预填充方法以缓解评分矩阵稀疏问题；利用知识主题网络和用户专业度改进传统协同过滤推荐算法中的用户相似度计算方法，从而有针对性地提升推荐结果多样性，进而提高推荐准确度和用户满意度。结合国内某船厂实际数据，设计对比实验。结果表明，TDCF推荐算法的F₁分数和多样性指标最高分别达到0.52和0.44，均优于对比算法。因此，TDCF算法具有可行性与优越性，能够为用户提供更好的知识推荐服务。

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考虑公有与私有资源约束的多项目调度规则对比研究

杜宏飞, 王小明, 陈庆新, 毛宁

2021, 24 (5): 141-151. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.05.018

摘要 ( 1217 )

HTML ( 252 )

PDF(841KB) ( 5501 )

为了识别出适用于具有公有资源与私有资源约束的多项目调度问题的优先规则，基于标准测试集MPSPLIB进行计算实验，并基于相对偏差指标对比分析25种经典优先规则在最小化最大完工时间、最小化总拖期、最小化加权总拖期3种决策目标下的表现。实验结果表明，优先规则的表现与决策目标、单项目任务数、并行项目数、资源利用系数等因素之间具有显著相关性。在最小化总拖期目标下，尽管大多数规则的表现与现有文献总体一致，但是MAXTWK和MINSLK规则的表现有着显著差异。所得实验结论对于工程实际多项目调度决策具有指导意义。

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装配线仿真流程及其案例研究

李广振, 徐志刚, 刘松凯, 任朝晖

2021, 24 (5): 152-158. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.05.019

摘要 ( 1582 )

HTML ( 310 )

PDF(672KB) ( 5746 )

针对目前装配线仿真研究缺少模型检验步骤而导致仿真结果不可信的问题，在总结目前装配线仿真研究的基础上，引入两次仿真模型有效性的检验过程，提出完整的装配线仿真流程。为验证该流程的有效性，以实际装配线为例，在分析布局与工艺流程的基础上，考虑物流线布局、瓶颈机器数量、AGV数量和AGV速度对产能的影响，设计并基于Plant Simulation软件建立24种方案。所有方案仿真模型有效性的检验通过后，通过比较各方案的产能与机器利用率得到最佳方案。仿真结果表明，优化后的产能较初始方案提升约227%，瓶颈机器利用率提升约51%，平均机器利用率提升约121%。所提仿真优化流程可行且有效，可为装配线仿真研究与应用提供指导，对其他生产领域的仿真研究也具有借鉴意义。

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基于用户画像与协同过滤的大规模定制智能推荐算法研究

王斐, 吴清烈

2021, 24 (5): 159-164. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2021.05.020

摘要 ( 1558 )

HTML ( 385 )

PDF(538KB) ( 5739 )

大规模定制模式的兴起与发展有效缓解了用户对差异化、个性化产品的需求与追求定制化产品成本高昂之间的矛盾。为更高效地辅助用户在大规模定制过程中做出满意的产品定制决策，对传统面向大规模定制的推荐算法进行相应改进，并结合大规模定制的特征，提出基于用户画像的定制方案推荐算法。选用基于物品的协同过滤算法作为基础推荐算法，引入大数据工具——用户画像模型对初始推荐结果进行二次过滤，以改善传统协同过滤推荐算法易忽视用户自身兴趣偏好特征的问题，提高用户定制体验与推荐精准性。给出手机产品定制案例，对产生最终推荐结果的整个过程进行模拟与分析，验证该推荐算法的有效性和可行性。

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