工业工程

竞争环境下生鲜电商企业配送模式选择研究

聂佳佳, 徐晓萱

2023, 26 (2): 1-11. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.02.001

摘要 ( 1603 )

HTML ( 128297 )

PDF(1111KB) ( 2907 )

研究竞争环境下生鲜电商的物流配送模式策略选择问题，通过Nash静态博弈方法求解在竞争环境下生鲜电商采用自营物流、第三方物流 (平台物流) 两种模式下两生鲜电商企业的均衡零售价格、需求及利润。研究发现，当佣金比例较低时，两生鲜电商均选择第三方物流配送方式；当佣金比例较高时，两生鲜电商均选择自营物流配送方式，且两生鲜电商的利益并不总是对立的；当佣金比例较小且生鲜产品价格竞争强度较大或佣金比例适中时，两电商企业可以实现共赢。两电商企业的利润还与其市场占有率相关，当佣金比例更高时，两电商企业利润受其市场占有率影响的程度更大。此外，分析了两生鲜电商企业先后决策的情况，生鲜电商企业配送模式的选择除了与佣金比例有关以外，还和其提供的生鲜产品之间的价格竞争强度密切相关。

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基于随机参照价格的绿色供应链定价决策研究

林志炳, 吴清

2023, 26 (2): 12-19,30. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.02.002

摘要 ( 1032 )

HTML ( 21424 )

PDF(1087KB) ( 1880 )

为研究消费者的随机参照价格对绿色供应链定价决策的影响，构建一个零售商风险厌恶的绿色供应链模型。通过Stackelberg博弈方法和最优化理论，获得最优均衡并进行敏感性分析，并设计一个收益共享和成本分担组合契约对绿色供应链进行协调。此外，还将模型进行拓展，分析信息不对称对渠道成员的影响。研究发现，1) 制造商和渠道的期望利润随着随机参照价格的离散程度增大而增大，零售商的期望利润随着随机参照价格的离散程度先增大后减小，零售商风险厌恶度和随机参照价格离散程度对渠道成员期望利润的影响类似；2) 消费者对随机参照价格越敏感，对制造商和零售商均不利；3) 信息不对称对制造商不利，对零售商未必有利。

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考虑成长型企业风险偏好的闭环供应链融资模式

米力阳, 尚春燕, 邱若臻

2023, 26 (2): 20-30. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.02.003

摘要 ( 1046 )

HTML ( 21360 )

PDF(1319KB) ( 1853 )

由单个制造商和单个成长型零售商构成的闭环供应链系统中，针对市场需求随机性和成长型零售商资金约束的问题，考虑供应链双边风险偏好，基于均值−标准差准则构建4种闭环供应链运营模式，分析风险偏好、融资利率和自有资金对闭环供应链运营模式的影响。结果表明，供应链双方各自收益与其风险偏好程度正相关，与对方风险偏好程度负相关，因而制造商更愿意与具有风险厌恶的零售商合作，反之零售商亦是如此；在自有资金较低时，零售商选择无偿延期支付模式对其更有利，而当自有资金较高时，零售商倾向于选择银行借贷模式；在转移支付额度满足一定条件时，市场开拓契约能够实现供应链帕累托改善，从而帮助成长型零售商捕获成长机会实现快速发展。

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联合拣选与分拣条件下的订单分批问题研究

冯爱兰, 周漫漫, 杨乐昌

2023, 26 (2): 31-39,66. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.02.004

摘要 ( 945 )

HTML ( 21081 )

PDF(1137KB) ( 1890 )

针对分区拣选与自动循环分拣线相结合的分拣系统中的订单分批问题开展研究。提出延迟订单数量最少、平均延迟时间最小的多目标订单分批排序模型，应用VNS算法进行求解，采用被动分波缓解分拣线堵塞。案例分析结果表明，订单到达率λ=5时，先到先服务指派规则下联合拣选和分拣的分批策略与仅考虑拣选的订单分批策略相比，在延迟订单数量、平均延迟时间上优化率分别为88.8%和80.4%，固定优先级指派规则下，两项指标优化率达到100%，证明当前条件下联合拣选和分拣的分批策略对减少订单履行延迟具有较好的效果。最后，通过讨论订单到达率和交付通道数量的敏感度分析，进一步推广实验结果，给出参数选择的依据。

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减少整机和部件故障的投资预防性维修策略

莫思敏, 李希

2023, 26 (2): 40-49. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.02.005

摘要 ( 831 )

HTML ( 20403 )

PDF(934KB) ( 1825 )

针对由供应商提供的关键部件引发的大型装备产品故障，提出对上述关键部件进行预防性维修费用投资的保修策略。通过建立投资预防性维修的费用模型，获得顾客与制造商、制造商与供应商的投资预防性维修的双赢区间，并通过理论和数值分析，研究故障率和各种费用对双赢区间和三赢区间的影响，进而得出最优预防性维修策略、最优双赢区间和最优三赢区间。结果表明，投资保修期内的预防性维修费用的保修策略适用于大型装备产品，该产品中由供应商提供的关键部件的故障率越高，故障后维修时间越长，对其实施预防性维修的费用越低。

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基于动态观测的分布式随机离散事件系统故障预测

廖辉, 刘富春

2023, 26 (2): 50-58. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.02.006

摘要 ( 803 )

HTML ( 19613 )

PDF(2140KB) ( 1813 )

针对目前随机离散系统的事件可观测性事先固定不变且无法随系统的运行而动态变化的问题，提出一种基于动态观测的分布式故障预测方法。首先对动态观测下分布式随机离散事件系统D−协同可预测性进行形式化；然后为了实现动态观测下分布式故障预测，使用局部随机预测器构造D−协同预测器，给出一个基于D−协同预测器的分布式随机离散事件系统D−协同可预测性的充分必要条件，并提出一种D−协同可预测性的验证算法，该验证算法不仅可用于在线故障预测，还可用于线下可预测性验证；最后分析动态观测下分布式故障预测验证算法在实际应用上的适用性。

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基于ICSO-SOM-ELM的电力业扩项目工期预测

林镜星, 周鑫, 谢志炜, 许炫淙, 张铮

2023, 26 (2): 59-66. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.02.007

摘要 ( 818 )

HTML ( 18807 )

PDF(1172KB) ( 1842 )

针对电力业扩项目时长的不确定性，提出一种自组织映射网络聚类、改进纵横交叉算法优化极限学习机权值阈值的ICSO-SOM-ELM电力业扩项目工期预测模型。首先基于项目预算费用与节点数，采用自组织映射网络对电力业扩项目数据进行二次聚类，初步降低原始数据集的混乱性。其次，提出基于邻域种群交叉变异机制的改进纵横交叉算法，并将其用于优化极限学习机模型的权值阈值，得到最优ELM预测模型。最后，针对电力业扩项目二次聚类数据，分别采用ICSO-ELM预测模型对项目时长进行预测。以某供电局业扩数据进行实验，验证所提模型的有效性，所提出的ICSO-SOM-ELM预测模型优于其他预测模型，可为供电公司的业扩项目工期计划制定提供科学性的建议。

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考虑消费者线上线下转换购买行为的产品定价策略研究

李豪, 肖青

2023, 26 (2): 67-76,110. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.02.008

摘要 ( 876 )

HTML ( 18840 )

PDF(1110KB) ( 2139 )

针对消费者线上线下转换购买行为给零售商带来的销售困境，基于动态定价模型，构建两周期两零售商价格匹配博弈模型，探讨模型的简化运算方法，分析价格匹配策略的有效性以及产品最优定价策略，为零售商产品定价提供理论支撑。研究表明，初始到达的消费者数量与线上线下产品感知差异是影响决策的重要因素，对两零售商的期望收益具有较大的影响；价格匹配策略可以调整产品定价，诱发消费者产生不同转换购买行为，进而优化零售商收益；网络店总是倾向于主动匹配线下产品定价，且在线上线下产品感知差异较大时缓解零售商之间的价格竞争，实现市场的帕累托改进；而实体店也可主动实施价格匹配策略，但在产品感知差异较小时提升收益效果更明显。

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排污权价格不确定情景下的企业排污权申购决策

牛艺霏, 金帅

2023, 26 (2): 77-84,122. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.02.009

摘要 ( 812 )

HTML ( 19162 )

PDF(1070KB) ( 1754 )

为了优化有限理性企业在排污权有偿使用和交易制度下的排污权申购数量，研究排污权交易价格不确定情境下风险偏好对企业决策的影响。分析企业申购决策和其他生产决策之间的联系，并给出申购决策模型构建的依据。分别用方差和半方差对收益风险进行测度，进一步通过均值−方差和半方差模型优化不同风险偏好企业的申购决策。结果表明，企业的排污权申购决策和其他生产决策是分离的，企业的最优排污权申购决策受排污权交易市场价格的影响，且与市场价格的波动幅度无关，不同风险偏好企业的申购决策与风险承受度和期望收益下限正向相关。此外，与方差度量风险的优化模型比较，用半方差得到的优化结果的最大利润和最小风险分别是大于和小于前者的，在实际操作中更适合作为企业收益风险的指标。

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基于改进NSGA-II算法的装配式建筑施工调度优化

汪和平, 龚星霖, 李艳

2023, 26 (2): 85-92. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.02.010

摘要 ( 1014 )

HTML ( 18279 )

PDF(964KB) ( 2164 )

针对以往装配式建筑调度研究主要基于每项活动只有确定的活动时间和一种执行模式，而实际调度过程中存在不确定的活动时间和多种执行模式，建立多目标多模式资源约束下的模糊工期调度模型，提出一种改进的非支配排序遗传算法 (INSGA-II) 来求解 (时间−成本) 双目标优化模型。该算法根据活动的优先级关系进行种群初始化和交叉操作，同时提出新的包含活动列表、模式列表和资源列表的3段编码。最后，通过装配式建筑施工现场实际案例分析和算法性能对比，证明本文构建的调度模型和算法设计能有效地解决多模式资源约束下的模糊工期调度模型，为施工调度计划的设计提供科学的思路和方法。

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绩效保障视角下考虑虚警的可修复备件两级库存配置建模与优化

张志颖, 张佳乐, 张棒, 刘茹梦

2023, 26 (2): 93-100. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.02.011

摘要 ( 869 )

HTML ( 16537 )

PDF(730KB) ( 1753 )

针对虚警情况下可修复备件库存配置量虚高、各级站点库存配置偏离需求的问题，结合Metric理论，分析两级可修复备件保障过程的特征，引入维修过程中虚警故障鉴别系数，修正各级保障站点备件需求均值。考虑故障维修及虚警鉴别所产生的费用，并在满足系统绩效指标要求下，建立以保障费用最小为目标的库存配置模型。采用边际优化算法进行数值分析，通过对比是否包含虚警情况的备件库存配置方案，证明考虑虚警情况的模型能够提高对两级可修复备件库存配置量的预估精度。

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求解高维复杂函数的改进飞蛾扑火算法

李煜, 朱新亚, 刘景森

2023, 26 (2): 101-110. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.02.012

摘要 ( 821 )

HTML ( 15109 )

PDF(1015KB) ( 1771 )

提出一种融合自适应动态扰动系数和分段可调节搜索策略的飞蛾扑火优化算法 (a moth-flame optimization algorithm with adaptive dynamic disturbance coefficient and piecewise adjustable search strategy, ADMFO)，求解高维复杂函数优化问题。通过自适应动态扰动系数策略来提高算法的全局搜索能力，避免算法陷入局部最优；通过分段可调节搜索策略来平衡全局探索和局部开发的比重，以此实现更好的寻优策略。对15个单峰和多峰复杂高维基准函数进行寻优实验，与粒子群算法、正弦余弦算法、蝴蝶算法、灰狼算法和其他4种改进算法进行对比。实验结果表明，ADMFO算法具有更好的寻优精度和稳定性。

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基于人力资源约束和不确定需求的农产品供应链优化配置

聂笃宪, 唐嘉燕, 赵金英, 屈挺

2023, 26 (2): 111-122. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.02.013

摘要 ( 891 )

HTML ( 14199 )

PDF(1117KB) ( 1885 )

为了探究新冠肺炎疫情大流行对农产品供应链的冲击，研究人力资源约束和不确定的市场需求条件下的多级农产品供应链的优化配置问题，建立非线性规划模型。以某大型企业农产品小麦及衍生品麦粉供应链为例，利用自适应蚁群算法对模型进行求解，比较优化工具Lingo的求解结果，验证自适应蚁群算法的有效性。最后，分别对不同的外部市场需求和人力资源约束进行敏感性分析，得出一些重要管理学启示。

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考虑载重成本与时间窗的集送货问题的自适应大邻域搜索算法

吴廷映, 王晨秀, 孙灏

2023, 26 (2): 123-131. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.02.014

摘要 ( 964 )

HTML ( 14431 )

PDF(523KB) ( 2172 )

物流配送需求的快速增长使得集送货问题的应用越来越广泛。针对配送过程中货物载重影响运输成本的情况，研究考虑载重成本的有时间窗的集送货问题。构建该问题的最小化车辆数量和总运输成本的双目标混合整数规划模型，在该模型中，运输成本为车辆载重量与车辆行驶距离的函数。设计两阶段自适应大邻域搜索算法对其求解，通过设计基于模型特点的多种高效的破坏算子和修复算子，引入模拟退火接受准则避免陷入局部最优解来提高算法性能。测试不同规模及特点的标杆算例，结果表明，所提出的两阶段自适应大邻域搜索算法能够高效求解小规模、中等规模和大规模算例，并分析了货物载重以及不同运量系数对运输成本的影响，为物流企业的集送货车辆路径优化提供参考。

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考虑驾驶员疲劳的车辆路径优化及算法研究

张树柱, 邱兵兵, 山家骏, 隆清琦

2023, 26 (2): 132-140,184. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.02.015

摘要 ( 1693 )

HTML ( 13803 )

PDF(1118KB) ( 1883 )

针对城市物流中驾驶员面临的高强度工作环境，考虑配送过程中由疲劳引起的驾驶员配送能力的动态变化，以总配送时间最短为目标构建车辆路径优化模型。模型中引入基于疲劳程度的配送速度函数度量驾驶员配送能力的变化，随后结合广度优先与深度优先搜索策略设计一种改进人工蜂群算法求解该模型，最后通过标准测试集与仿真算例验证模型及算法的有效性。实验结果表明，考虑驾驶员疲劳的影响有助于提升驾驶员工作量的均衡性，降低驾驶员的疲劳程度。研究成果对于物流企业配送方案的制定具有重要的参考意义。

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考虑运输网络风险的集装箱多式联运路径决策

裴英梅, 刘立辉

2023, 26 (2): 141-147. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.02.016

摘要 ( 1014 )

HTML ( 13652 )

PDF(706KB) ( 1932 )

考虑到现实运输过程中存在的运输网络突发失效风险，对集装箱多式联运路径决策问题进行研究。利用风险因子，采用动态规划方法分析运输网络可靠性，构造综合考虑运输网络风险、运输时间、运输费用及货损的集装箱多式联运路径决策目标规划模型，并设计遗传和蚁群混合算法求解。通过路径选择模型找到包含设定节点和边的多条初始路径；利用动态规划结合风险因子得到每条路径在关键节点和边的备择方案；利用多目标多式联运模型找到最大限度抵御运输网络风险的最优路线。以厦门到阿拉木图集装箱出口为例，证明模型算法的有效性，为综合考虑集装箱多式联运经济性、时效性和安全性的路径决策提供参考。

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考虑作业能力均衡的直线铁路方向单组货物列车编组计划优化

黄伟, 胡培奇, 刘银轲

2023, 26 (2): 148-154. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.02.017

摘要 ( 836 )

HTML ( 12454 )

PDF(430KB) ( 1879 )

铁路货运对于保证国民经济持续稳定、缓解疫情带来的影响发挥着举足轻重的作用。对于运输去向及来源不同的货物，在保证编组列车开行相对时间消耗较少的同时，利用各作业技术站的改编能力有效整理货源，提高运输效率十分重要。针对直线方向技术站间单组货物列车编组优化问题，以技术站集结车小时消耗与沿途改编中转车小时消耗的总和最小为目标，综合考虑车流的改编方案唯一性、车站改编能力、调车线容车能力等限制，在传统技术站单组列车编组计划线性整数规划模型基础上，增加无改编通过沿途技术站这一约束条件，构建多目标线性0-1规划模型。通过小规模算例进行求解与分析，验证模型的准确性和实用性，以便进一步提高列车的货物运输效率。

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轴承柔性智能制造的物料配送期量动态优化方法

李红岩, 杨晓英, 赵恒喆, 张志文

2023, 26 (2): 155-162. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.02.018

摘要 ( 891 )

HTML ( 11341 )

PDF(917KB) ( 1826 )

针对传统物料配送方式难以满足轴承柔性智能生产的问题，提出自适应多品种变批量的物料配送期量优化方法。首先，以配送成本、线边库存成本、自动导引运输车数量为优化目标，考虑物料数量、自动导引运输车配送能力、配送时间等约束，构建多目标协同的多频次少批量物料配送期量优化模型；然后，根据模型决策变量的特征，采用反映配送信息的实值进行编码，设计改进拥挤度计算方法和改进精英策略的快速非支配排序遗传算法，提高算法寻优能力；最后，通过实例应用对优化方法进行验证。研究结果表明，较优化前，平均配送批量减少42%，平均配送间隔期缩短30%，总配送成本可减少17%以上，实现了不同型号下物料配送期量的自适应与自决策，有效降低了配送总成本。

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碳政策与填埋约束下拆迁与新建废弃物回收网络设计

纪祥, 王玖河, 隋依庭

2023, 26 (2): 163-175. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.02.019

摘要 ( 836 )

HTML ( 9537 )

PDF(1002KB) ( 1680 )

针对拆迁与新建废弃物回收物流中的模糊性与随机性，研究不同碳排放政策下回收网络的设计。构建以系统利润最大和废弃物填埋量最小为目标的模糊随机规划模型，通过模糊数的期望区间和期望价值对模糊目标与约束进行转化，运用样本平均近似法和ε-约束法处理随机参数并将填埋量目标转化成约束。以青岛市城镇棚户区改造项目为例进行算例分析，并使用gurobi求解模型。研究发现，当允许填埋的比例较高时 (r^L>34%) ，碳交易政策下系统利润更高；当允许填埋的比例较低时 (r^L<34%) ，碳税政策下系统利润更高；当填埋约束严格时 (r^L = 30%)，碳排放政策基本不发挥碳减排作用；在混合政策下且无填埋约束时，政府对碳交易价格水平与波动进行调控可以平衡回收网络的碳排放量与废弃物填埋量。

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机场国际结算柜台人力资源优化

周峻毅, 毛宁, 陈庆新, 胡常伟, 程宇, 余龙水

2023, 26 (2): 176-184. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2023.02.020

摘要 ( 813 )

HTML ( 1107304561 )

PDF(1182KB) ( 1692 )

机场中国际结算柜台服务的顾客数量会随着航班情况产生较大波动，利用排队论进行逐段时间平稳化近似，计算各时段所需服务人员数量的方法导致结果不够准确。因此，首先分析柜台服务人员的平均服务速度，并基于航班信息预测各航班所需服务顾客的到达情况；其次采用GI/G/m排队论模型，计算每个时段对服务人员的数量需求，作为人力资源配置的近似初始解；然后搭建仿真模型，通过仿真来优化各时段柜台所需服务人员的数量；最后将仿真优化的结果与近似解进行比较，分析两者产生差异的原因，为国际结算柜台的人员配置和排班提供决策依据。

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