工业工程

集成式工艺规划与车间调度的研究综述

高亮, 刘齐浩, 李新宇, 李全俊

2022, 25 (3): 1-9. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2022.03.001

摘要 ( 1592 )

HTML ( 59 )

PDF(491KB) ( 4436 )

阐述集成式工艺规划与车间调度（integrated process planning and scheduling，IPPS）在现代制造系统中的重要性；从工艺规划、车间调度、IPPS等方面进行问题概述；分别对IPPS、多目标IPPS、分布式IPPS问题的研究现状进行系统综述；总结IPPS已有研究所存在的问题，并对其发展趋势进行展望。

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基于持股策略的新能源汽车制造企业一体化战略研究

马亮, 刘玉洁, 袁琦

2022, 25 (3): 10-20. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2022.03.002

摘要 ( 1315 )

HTML ( 34 )

PDF(952KB) ( 4067 )

在由电池供应商、新能源汽车制造商和零售商组成的产业链系统中，为了提升汽车续航能力，基于持股策略构建以新能源汽车制造商为决策主体的后向一体化、前向一体化和双向一体化Stackelberg博弈模型，对比分析不同情形下的最优决策值，研究新能源汽车制造企业的最优战略决策问题。研究结果表明，与非一体化战略相比，3种一体化战略均能提高汽车续航能力和新能源汽车制造商利润，一体化战略优于非一体化战略；当双向持股比例满足一定条件时，双向一体化战略下的汽车续航能力最高，能实现提高新能源汽车制造商利润的同时增加电池供应商和零售商的利润，达到产业链的协调，是新能源汽车制造企业的最佳选择。

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竞争环境下考虑增值消费的企业O2O渠道决策研究

申成然, 张喻曼

2022, 25 (3): 21-27,75. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2022.03.003

摘要 ( 1266 )

HTML ( 31 )

PDF(1140KB) ( 4010 )

研究竞争环境下两家企业在标准消费基础上为O2O消费者提供增值消费，探讨不同O2O渠道运营模式：仅提供标准消费、单一企业提供增值消费和同时提供增值消费，通过建立Hotelling模型得到不同模式下的企业最优决策。结果表明，增值消费会加剧企业间的价格竞争，并使企业的利润低于仅提供标准消费时的利润；对于企业而言，其是否提供增值消费需要结合企业的市场竞争策略、O2O渠道市场规模以及选择增值消费的消费者比例进行综合考虑。

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消费者细分下考虑差别权重补贴的闭环供应链定价研究

郭春香, 万科, 黄海珍

2022, 25 (3): 28-38. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2022.03.004

摘要 ( 1401 )

HTML ( 11 )

PDF(1396KB) ( 4209 )

基于市场中的绿色消费者细分，考虑直销渠道的存在，构建政府对制造商和消费者实施差别权重补贴下的两种闭环供应链定价模型。探讨供应链成员定价策略的选择以及政府差别权重补贴、绿色消费者比例和普通消费者接受度对闭环供应链产品定价和需求的影响。结果表明，新产品和再制品不同渠道销售模式下，补贴权重仅影响再制品价格，政府补贴额对再制品定价的影响取决于补贴权重的取值范围；接受度的增大不一定阻碍新产品定价，也并不完全利于制造商的利润提升；相较于零售商而言，制造商的定价策略受到更多因素的影响。

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基于系统动力学的电煤供应链节能减排路径仿真分析

贺勇, 卫岂伦, 廖诺

2022, 25 (3): 39-46,94. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2022.03.005

摘要 ( 1420 )

HTML ( 11 )

PDF(1196KB) ( 4284 )

为分析不同节能减排路径对能源消耗和碳排放的影响，从经济、能源和环境等系统要素出发，构建电煤供应链节能减排系统动力学模型。以神华集团为例，确定模型参数及主要方程，分析链上各环节的能源消耗、碳排放及节能减排路径，动态仿真不同路径的节能减排效果。结果表明，发电环节节能减排潜力大于其他环节；降低燃煤机组发电标准煤耗率，提高铁路运输在煤炭运输中的比重，降低煤炭开采过程中的耗电系数，增加环保治理投资，是电煤供应链节能减排的有效途径；不同路径的节能减排效果存在差异，其中降低发电标准煤耗率对节能减排产生的效果最为明显。

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消费者异质偏好下闭环供应链宣传策略动态研究

孙金岭, 高飞, 刘韵州

2022, 25 (3): 47-57. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2022.03.006

摘要 ( 1439 )

HTML ( 8 )

PDF(1188KB) ( 4232 )

在消费者异质偏好视角下，将消费者细分为品牌偏好型和性能偏好型。借助微分博弈理论，研究政府双重补贴下闭环供应链内广告宣传、促销宣传和回收宣传3种宣传策略的动态决策及影响。研究发现，不论何种决策情形，广告和促销宣传努力均能直接提高新产品和再造品售价，回收宣传努力则仅能通过产品商誉间接影响商品的售价和市场需求；3类宣传努力水平均会随时间推移趋向最优稳定值，并随产品商誉动态变化而变化，且不论何种决策情形下均有促销宣传努力水平最优稳定值最高；政府再制造补贴始终有利于再制造行业发展，但回收补贴仅在集中决策下可发挥此作用；企业在集中决策下可实现收益最大化，在无法实现集中合作情形下，通过契约手段可有效提升收益，其中收益共享契约更能实现闭环供应链帕累托改进。

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多重行为偏好下的供应链契约及协调研究

杨双鹏, 马丽, 王永明

2022, 25 (3): 58-65. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2022.03.007

摘要 ( 1419 )

HTML ( 8 )

PDF(535KB) ( 4223 )

行为供应链研究经常局限于供应链成员仅具有单一行为偏好，而更深层次的扩展研究则鲜有涉及。结合实际场景，将研究对象假设为由一个供应商和一个零售商组成的二级供应链，同时考虑供应链成员的损失规避、公平关切和利他偏好三重行为偏好，并依此构建报童模型下的供应链协同优化模型，分析其实现整体协调的过程和方式。通过算例验证分析得出，在回购契约条件下，较低的公平关切度、较高的损失规避度和中等的利他偏好值，可以更好地促成供应商和零售商的合作并达到供应链协调；在收益共享契约条件下，较高的损失规避度、较低的公平偏好度和中等的利他系数可以使得供应链上供应商和零售商收益分配均衡并实现供应链协调。

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碳限额政策下库存运输可持续水平集成优化

刘彩虹, 汤中明

2022, 25 (3): 66-75. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2022.03.008

摘要 ( 1112 )

HTML ( 9 )

PDF(887KB) ( 3982 )

基于分散协调和集中控制供应商管理库存( vendor-managed inventory, VMI)供应链，构建碳限额政策下库存运输可持续水平集成优化模型，研究碳限额政策对可持续供应链性能的影响。运用Stackelberg方法构建供应链博弈模型，并在Matlab中模拟实施碳限额政策前后可持续水平优化决策过程。为了调节供应商和零售商之间的溢出效应，设计基于收益共享契约的供应链协调策略。研究结果表明，碳限额政策能提高库存和运输可持续水平，但对服务水平没有影响；集中控制VMI供应链总利润随碳限额单调递增，而分散协调VMI供应链总利润则随碳限额呈先升后降的变化趋势；无论实施碳限额政策与否，集中控制VMI供应链总利润和可持续水平均大于分散协调VMI供应链。

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积分通用计划下考虑积分管理平台的零售商策略研究

高举红, 刘潇, 王朋硕

2022, 25 (3): 76-88,100. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2022.03.009

摘要 ( 1124 )

HTML ( 5 )

PDF(1486KB) ( 4249 )

考虑在零售商积分通用计划下加入积分管理平台，利用微分博弈研究当广告效应随时间衰减时，两个零售商和积分管理平台的最优长期利润以及广告最优效应轨迹。研究表明，消费者更加重视促销水准而非促销时效，分散决策下的成本分担机制对产品的广告效应和各方的利润均有促进作用，而零售商之间激烈的竞争则内耗掉彼此以及积分管理平台的利润。最后通过数值算例验证了所得结论的重要性，为零售商是否进行积分联盟和积分管理平台的选择提供了参考意见。

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网络平台市场的质量信息披露策略与激励机制分析

王虹

2022, 25 (3): 89-94. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2022.03.010

摘要 ( 1126 )

HTML ( 6 )

PDF(640KB) ( 4101 )

针对网络平台市场中产品质量信息不对称的现象，分析平台企业的质量检测策略以及信息披露策略。分析可知，当质量检测成本不高时，平台企业在一定情况下会选择对卖家产品进行质量检测，并且在检测到高质量产品时对外发布质量信号。否则，在缺乏相应激励机制时，平台企业不会选择披露产品质量信息甚至不进行质量检测。通过构建卖方与平台企业的博弈模型，设计激励卖方提高产品质量、平台企业质量检测与信息披露的相应机制。从政府相关机构、卖方的角度，提出促进网络平台健康发展的相应建议。

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考虑时尚努力投入的服装零售商动态定价及订货策略研究

史保莉, 徐琪, 孙中苗

2022, 25 (3): 95-100. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2022.03.011

摘要 ( 1100 )

HTML ( 7 )

PDF(597KB) ( 4293 )

考虑时尚努力投入对零售商动态定价和收益的影响，构建服装零售商的收益最大化动态模型，并利用Pontryagin最大值方法对其求解，分析服装零售商的动态定价、时尚努力投入和订货策略。数值仿真验证表明，销售初期，零售商应设置较低的零售价格刺激需求；而零售商投入时尚努力后，销售价格也将提高。对于时尚度衰减缓慢的产品，零售商投入更多的时尚努力效果显著。当消费者对产品价格的敏感程度较高时，零售商不应投入时尚努力。

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考虑可提前还款的汽车租赁平台延期支付融资模式研究

吴晓黎, 王文韬, 刘胜博

2022, 25 (3): 101-107. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2022.03.012

摘要 ( 1202 )

HTML ( 8 )

PDF(646KB) ( 4226 )

为解决汽车租赁平台资金不足的问题，针对由作为Stackelberg博弈主导者的制造商和作为追随者的租赁平台组成的汽车租赁供应链，提出可提前还款的延期支付融资模式。根据EOQ (economic order quantity)模型理论分别建立资金充足情况下的基本决策模型、传统期末延期支付模式下的决策模型以及可提前还款的延期支付模式下的决策模型，并通过对比讨论给出相对应的融资策略选择以及最优定价、订货策略。结果表明，延期支付日利率影响最优订货、定价策略以及各方利润水平，制造商更愿意提供延期日利率极低的可提前还款的延期支付融资模式，而租赁平台相应采取3种不同的最优订货策略。最后利用数值算例验证研究结论并对日利率进行灵敏度分析。

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考虑商家竞争力差异的双边平台演化规律研究

刘会新, 吴飞翔

2022, 25 (3): 108-114. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2022.03.013

摘要 ( 1066 )

HTML ( 5 )

PDF(768KB) ( 4123 )

在双边平台中，商家的质量是平台质量的关键影响因素之一。在平台双边用户多次交易的事实基础上，以交易次数作为区分商家质量的特征，考察一个同时存在边缘商家和核心商家的双边平台，建立商家竞争力差异下的双边用户效用模型，分析系统均衡状态下交易增值率和交易次数对平台演化结果的影响。研究发现，平台双边用户交易次数的增加会使得平台商家和顾客数量增加，其中交易次数更多的核心商家比边缘商家增长速度快；当商家相对用户从双边交易中获益更多时，平台对核心商家的定价高于边缘商家；当用户相对商家获益更多时，平台对核心商家的补贴高于边缘商家，因而平台应该加大对重点商家的扶持以促进平台的稳定发展。本文的研究结论为平台制定相关管理策略提供了理论依据。

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基于绿色生产的混合流水车间调度问题研究

唐红涛, 张缓

2022, 25 (3): 115-123. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2022.03.014

摘要 ( 1220 )

HTML ( 10 )

PDF(814KB) ( 4243 )

针对绿色可持续发展问题，通过量化绿色指标评价方法，构建最小化最大完工时间、碳排放和噪声的多目标混合流水车间调度模型，并提出一种混合离散多目标帝国竞争算法(hybrid discrete multi-objective imperial competition algorithm，HDMICA)对模型进行求解。采用基于混沌反向学习策略的种群初始化方式提高初始化种群的多样性；基于本文模型设计3种有效的局部搜索策略以提升算法局部搜索能力；通过实验验证所提算法的有效性及优越性。

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基于LMD和ABC优化KELM的故障诊断方法

杨静宗, 施春朝, 杨天晴, 吴丽玫

2022, 25 (3): 124-131. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2022.03.015

摘要 ( 1149 )

HTML ( 7 )

PDF(801KB) ( 4162 )

针对高压隔膜泵单向阀振动信号的非平稳非线性特性，提出一种基于局部均值分解(LMD)、排列熵和人工蜂群算法优化核极限学习机(KELM)的故障诊断方法。采用LMD将振动信号分解成多个分量信号，通过互相关准则选取关联度较大的分量信号，并求出相应的排列熵作为特征向量。输入经过人工蜂群算法优化的KELM中构建故障诊断模型。通过对实际工况下采集的不同故障状态信号的处理分析，结果显示利用该方法对单向阀的运行状况进行故障诊断不但能够较好地表征信号的状态信息，且故障识别准确率达到95.65%。同时，与采用传统的KELM、ELM相比有着更高的识别准确率。

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具有多资源协同约束的作业车间排队网建模与分析

李程平, 张惠煜, 陈庆新, 毛宁

2022, 25 (3): 132-140. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2022.03.016

摘要 ( 993 )

HTML ( 7 )

PDF(1300KB) ( 4138 )

针对定制化生产环境下的人机协同作业车间，研究基于排队网建模的系统性能指标求解方法。考虑系统多资源约束的特点，建立有限缓冲区开排队网模型描述该生产系统的随机过程，并应用状态空间分解法建立各节点的状态空间以及状态转移平衡方程，通过对状态转移平衡方程的求解，得到系统处于各状态的稳态概率，据此近似求解系统各项性能指标。在仿真平台建立系统仿真模型，通过算例实验的结果与排队网模型的计算结果对比分析，系统各项性能指标的相对误差都在11%以内，验证了系统性能求解方法的精确性和有效性。基于排队网模型分析不同参数对系统性能的影响，为进一步研究该类作业车间的资源配置优化问题提供参考。

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基于改进Jaya算法的置换流水车间调度问题研究

刘梦伊, 薛燕社, 马思奕, 张超勇

2022, 25 (3): 141-150. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2022.03.017

摘要 ( 1103 )

HTML ( 14 )

PDF(618KB) ( 4241 )

置换流水车间调度问题（permutation flow shop scheduling problem, PFSP）广泛存在于流程和离散制造企业。本文提出一种改进的Jaya算法求解最小化最大完工时间为目标的PFSP。在改进Jaya算法中，设计了基于最优和最差个体的4种个体更新方案，通过4种邻域结构对个体进行局部搜索，并通过多样性控制策略来保证种群的多样性。采用改进Jaya算法分解求解Car、 Rec和Taillard基准问题，并与其他算法进行比较，验证了所提算法的有效性。

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基于混合故障率的设备分阶段顺序维修决策优化研究

吴耀胜, 刘勤明, 叶春明

2022, 25 (3): 151-156. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2022.03.018

摘要 ( 1065 )

HTML ( 7 )

PDF(632KB) ( 4250 )

针对传统顺序维修策略在实际中操作性困难的问题，提出设备的分阶段顺序维修模型。为了使顺序维修策略在实际中更具有操作性，将设备的维修过程分成3个阶段，每个阶段的维修间隔都是相等的，经过3个阶段的维修后，对设备进行预防性更换。利用役龄改善因子和故障率递增因子的混合故障率函数描述设备的退化过程，考虑在维护期内突发性故障成本、预防性维修成本、更换成本和停机损失成本，设备的可靠度不低于一定水平的情况下，以在维护期内总维修费用率最小为优化目标，建立设备分阶段顺序性维护模型，利用非线性约束优化工具求解3个阶段的维修间隔和维修次数。通过实例分析可知，该维修策略可以节约15%左右的维修费用，验证模型的有效性。

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基于全过程的偶发性拥堵消散时间预测模型

徐韬, 祝烨, 谢晓忠, 晏秋萍, 程龙春

2022, 25 (3): 157-163. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2022.03.019

摘要 ( 1036 )

HTML ( 6 )

PDF(1349KB) ( 4194 )

为减少偶发性交通拥堵消散时间预测误差，基于事故全过程将拥堵消散时间分为驻留时间、处置时间及恢复时间，从驾驶员性格特征、事故等级特征值、初始速度建立驻留时间和处置时间回归模型，利用线性递减时变权重及速度限制改进标准粒子群算法优化RBF神经网络权重，以TransModeler仿真数据及实测数据为训练样本，建立偶发拥堵恢复时间RBF神经网络模型。仿真结果表明，模型平均绝对误差为245.3 s，其中改进PSO-RBF网络对恢复时间预测相对误差为11.2%，均方根误差为102.3，平均相对误差较单一RBF网络、标准PSO-RBF网络分别下降38.1%、23.8%。

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异质性减排政策下考虑消费者低碳偏好的供应链决策研究

蒋雷勇, 孙立成

2022, 25 (3): 164-172. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2022.03.020

摘要 ( 1018 )

HTML ( 8 )

PDF(786KB) ( 4086 )

考虑在消费者低碳偏好的影响下，供应链企业实施差异化的碳减排政策，可以更为有效地促进低碳经济的发展，以实行碳交易政策的供应商和实施碳税政策的制造商组成二级供应链，构建Stackelberg博弈模型；运用逆向归纳法求解，得出供应链各成员不同决策模式下的最优决策；探讨消费者低碳偏好对企业决策的影响，以及消费者低碳偏好与减排政策之间的联系。结果表明，消费者低碳偏好增强时，会导致供应链企业的产品价格与单位产品的碳减排量提高，但上升的趋势有所不同；消费者低碳偏好与碳税税率、碳交易价格成负相关，实行宽松的异质性减排政策，有助于供应链的良好运营。最后，通过数值分析进一步验证了相应的结论。

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