逆向物流隨機(jī)庫(kù)存策略研究.pdf

1、由于回收產(chǎn)品在數(shù)量、時(shí)間與質(zhì)量的高度不確定性，以及存在多個(gè)可替代的供應(yīng)源，逆向物流的庫(kù)存管理相當(dāng)困難與復(fù)雜。簽于傳統(tǒng)庫(kù)存優(yōu)化問題的定量研究的局限性，論文采用馬可夫決策過(guò)程(MDP)理論在對(duì)逆向物流庫(kù)存系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化特性分析的基礎(chǔ)上對(duì)隨機(jī)庫(kù)存問題進(jìn)行定量研究?；诋a(chǎn)品回收之后的形態(tài)變化，論文提出了逆向物流庫(kù)存系統(tǒng)的兩種基本類型:回收產(chǎn)品直接重用，回收產(chǎn)品再制造。在此基礎(chǔ)上，論文將所研究的隨機(jī)庫(kù)存優(yōu)化策略問題擴(kuò)展至回收產(chǎn)品生命周期。

2、　　首先，論文分析了回收產(chǎn)品直接重用的逆向物流庫(kù)存系統(tǒng)，其中只有一個(gè)庫(kù)存點(diǎn)，假設(shè)需求與回收之間是相互獨(dú)立的，且對(duì)回收產(chǎn)品不進(jìn)行廢棄處置。針對(duì)單位需求與回收的情況，通過(guò)一維連續(xù)時(shí)間馬爾可夫模型證明了庫(kù)存成本函數(shù)與采用(s，Q)的傳統(tǒng)“前向物流”庫(kù)存模型的庫(kù)存成本函數(shù)具有完全相同的結(jié)構(gòu)。然后，針對(duì)需求與回收服從一般性隨機(jī)分布的情況，分別采用貼現(xiàn)成本法與平均成本法證明了逆向物流庫(kù)存系統(tǒng)的庫(kù)存量可以被分解為兩部分，一部分的動(dòng)態(tài)特性與傳統(tǒng)庫(kù)存系統(tǒng)

3、是相同的，另一部分則是獨(dú)立的對(duì)外訂購(gòu)，此時(shí)逆向物流庫(kù)存系統(tǒng)的最優(yōu)庫(kù)存策略是（s,S）庫(kù)存策略。
　　由于在一定條件下逆向物流庫(kù)存模型可以轉(zhuǎn)換成采用（s,S）庫(kù)存策略的“前向物流”庫(kù)存模型，因此論文采用了線性搜索法進(jìn)行數(shù)值實(shí)驗(yàn)，從回收率、需求率、產(chǎn)品回收過(guò)程中信息控制等三方面探討不同的回收參數(shù)對(duì)平均庫(kù)存成本的影響。數(shù)值實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，如果采用合理的庫(kù)存控制策略，回收率對(duì)平均庫(kù)存成本的影響是相當(dāng)有限的。只有在回收率非常高的時(shí)候，對(duì)回收產(chǎn)

4、品進(jìn)行廢棄處理以避免過(guò)高的庫(kù)存量才是有必要的。同時(shí)，通過(guò)預(yù)測(cè)與監(jiān)測(cè)等手段加強(qiáng)產(chǎn)品回收信息的控制有助于降低逆向物流庫(kù)存系統(tǒng)的平均庫(kù)存成本。
　　其次，論文分析了回收產(chǎn)品再制造的逆向物流庫(kù)存系統(tǒng)，其中有兩個(gè)庫(kù)存點(diǎn)即回收庫(kù)存、銷售備用庫(kù)存，假設(shè)需求與回收之間是相互獨(dú)立的，且對(duì)回收產(chǎn)品不進(jìn)行廢棄處置。另外假設(shè)新產(chǎn)品制造與回收產(chǎn)品再制造共享一個(gè)服務(wù)臺(tái)，再制造作業(yè)比制造作業(yè)具有優(yōu)先權(quán)。論文參照Puterman提出的方法采用馬爾可夫決策過(guò)程(M

5、DP)建立了庫(kù)存模型，采用單值化系數(shù)進(jìn)行離散化處理，推導(dǎo)出最優(yōu)性方程。論文首先研究了貼現(xiàn)成本情況下最優(yōu)庫(kù)存策略的結(jié)構(gòu)，然后證明了平均成本情況下的最優(yōu)庫(kù)存策略是基于銷售備用庫(kù)存的最優(yōu)初始庫(kù)存量的庫(kù)存策略。
　　對(duì)于最優(yōu)平均庫(kù)存成本的求解，論文建立二維連續(xù)時(shí)間馬爾可夫鏈截?cái)嗄Ｐ停岢隽嘶诰仃噹缀畏ǖ姆€(wěn)態(tài)概率求解算法。為提高運(yùn)算效率，論文提出了求解最優(yōu)初始庫(kù)存量的近似值的三種啟發(fā)式算法。數(shù)值研究表明，在多數(shù)情況下，尤其是在缺貨成本相對(duì)

6、于持有成本不是很高的情況，三種啟發(fā)式算法都可以得到良好地近似值。啟發(fā)式2得到最優(yōu)庫(kù)存成本比使用完整枚舉法可以減少平均約77％的計(jì)算時(shí)間。最后，論文對(duì)求解穩(wěn)態(tài)概率的三種算法進(jìn)行了計(jì)算時(shí)間性能的比較。數(shù)值實(shí)驗(yàn)表明，論文提出的矩陣幾何算法是平均速度最快的。再次，在以上研究的基礎(chǔ)上，論文探討了逆向物流庫(kù)存系統(tǒng)在回收產(chǎn)品生命周期各個(gè)階段的最優(yōu)庫(kù)存策略。論文采用需求率與回收率的不同組合來(lái)代表回收產(chǎn)品生命周期的特定階段，建立了馬爾科夫(MDP)庫(kù)存模

7、型，對(duì)各種可能的庫(kù)存策略進(jìn)行數(shù)值實(shí)驗(yàn)以期找到最優(yōu)庫(kù)存策略。數(shù)值研究發(fā)現(xiàn)，在產(chǎn)品生命周期中采用何種庫(kù)存策略取決于系統(tǒng)的持有成本組合，同時(shí)在回收產(chǎn)品生命周期各階段的需求率和/或回收率發(fā)生變化的時(shí)候采用“隨時(shí)變化”庫(kù)存策略的設(shè)置可以有效地降低總庫(kù)存成本，相對(duì)而言，如果采用“單一策略”或“部分變化”庫(kù)存策略，那么將會(huì)發(fā)生額外庫(kù)存成本。在回收產(chǎn)品生命周期各階段的周期數(shù)量大于一個(gè)以上的時(shí)候，MDP模型所產(chǎn)生的庫(kù)存策略可以得到近似最優(yōu)庫(kù)存成本。同時(shí)，