毕业设计（论文）文献综述：报童问题与两阶段订货策略

毕业设计（论文）--文献综述综述题目报童问题与两阶段订货策略专业信息与计算科学姓名学号指导教师摘要报童模型（NewsvendorProblem，NP）是一个考虑单周期、随机需求的经典库存模型。自从该模型被提出以后，便成为库存理论研究的焦点之一，在现实生活中得到了广泛的推广和应用，例如，报刊杂志、果蔬、数码类电子产品、时尚产品以及酒店客房和航空机票的经销订购等问题；理论界也涌现了大量的对报童模型及其扩展模型问题的研究文献和综述。关键字：报童问题；供应链；库存问题；应用领域；综述；AbstracttheProblemmodel(Newsvendor,NP)isaclassicalinventorymodelconsideringsingleperiodandstochasticdemand.Sincethemodelwasputforward,hasbecomethefocusofthestudyoftheinventorytheory,appliedandpopularizedwidelyinreallife,forexample,newspapersandmagazines,fruitsandvegetables,digitalelectronicproducts,fashionproducts,hotelandairticketdistributionorderandotherissues;therearealsoalargenumberoftheoreticalcirclesontheissuethenewsvendormodelanditsextendedmodelresearchandliteraturereview.Keywords:newsboyproblem;supplychain;inventoryproblem;applicationfield;review引言一个供应链中存在三种不同的流，即物流、资金流和信息流。供应链管理的目的即为利用管理的计划、组织、协调、控制、激励职能，优化和协调物流、资金流和信息流的运行。在大部分供应链管理研究中，人们关注的主要是物流和信息流的优化和协调，包括供应链中库存、运输、生产的管理，以及供应链上下游企业间形成的战略联盟、合约关系，利用一系列先进的软件信息系统，形成供应链的信息共享，进而形成双赢关系，从而实现社会资源的最佳配置，有效降低企业总成本。因而供应链管理在处理问题上也着重采用价值链分析、作业链分析、成本动因分析来寻求缩减成本的机会。经典报童问题即单周期库存问题(single-periodproblem，简称SPP)，是供应链管理中重要的模型之一，其历史可以追溯到1888年著名经济学家Edgeworth应用它解决银行的资金流(cash-flow)问题，由文献[1,2]可知1955年Whitin首次建立了受价格影响的报童问题模型。报童问题研究的主要内容是面对需求的不确定性，如何对短生命周期产品的订购和库存做出最优决策。目前,它广泛应用于生产、服务、管理和金融等领域。目前在一些行业中,市场的激烈竞争使得市场格局发生了很大的变化，供应商与零售商之间既有合作又有竞争，不能再作为一个垂直统一的经济个体去研究。而经典报童问题没有考虑供应商与零售商决策之间的相互影响，因此，有必要对供应商与零售商之间的层次递阶关系及其决策的相互影响加以研究。Khouja[3]的综述报告对多阶段报童问题的研究状况以及研究内容作了详细的叙述。二、研究主要成果近年来，多层次问题的研究热点之一是二层报童问题。二层报童问题是二层规划在报童中的应用，二层规划是一种具有二层递阶结构的系统优化问题。上下层决策者在约束条件下各自优化其目标函数，上层的决策影响下层,但不能控制下层；下层通过其最优解(或目标最优值)反馈给上层而影响上层的决策，见Dempe[4]、Colson等[5]以及王广民文献等[6]的综述报告。在一个供应商和一个零售商组成的供应链中，为了满足顾客的需求，零售商可以在销售季节末作二次订购，而订购量受供应商的预留容量限制。为了获得最大的利润，供应商对预留容量作决策，零售商对订购量作决策。Li等[7]设计了一个协调机制以提高渠道的利润。当零售商与供应商的市场需求信息不对称时，Hsieh等[8]比较4种协调机制下零售商与供应商的最优决策及相应的期望利润。文献[9]分析了供应商不同的数量折扣策略及零售商相应的最优策略，零售商的订购量达到一定的数量后可以享受价格上的优惠，从而零售商能够用更低的批发价格购买更多的产品，零售商的出售量也增加了。在市场中，现货价格受需求的影响具有高度的不确定性，供应商和零售商面临顾客需求量和市场价格两方面的风险。合约规定了产品的单价、购买数量、违约惩罚、交易时间和交易地点等，能够为零售商提供订购量与价格的双重保护，而作为拥有合约价格决策权的供应商也有了最低利益保障。万仲平等[10,11]研究了合约决策在电力市场中的应用，首次提出了一个用于合约交易竞价策略的随机二层规划模型。2005年，李善良等[12]利用委托—代理理论考虑了两类不对称信息—逆向信息和道德风险并存下的供应链线性合约。2005年，Sethi等[13]研究了供应链管理和库存论中的合约问题，对数量柔性合约问题利用二阶段规划的思想作了一定的描述；建立了该问题的二阶段规划模型：第一个阶段以订购量为决策变量,最大化零售商整个周期的利润；第二个阶段以追加订购量和现货市场购买量为决策变量，最大化零售商在第二阶段的利润。最近，侯阔林、万仲平和程露(合约决策条件下的二层报童问题研究，运筹与管理，待刊出)选取供应商为领导层，零售商为从属层，利用二层规划研究合约决策下的二层报童问题。在供应商和零售商在决策相互影响的情况下，求解模型确定了最优决策变量值。基于此，通过谈判确定对自己最为有利的合约。onstantin等[14]分析了生产多阶段、连续时间单周期报童模型，在计划期内，需求未知，而计划结束时的累计需求量为已知，整个系统处于一个动态的变化过程之中，与传统报童模型不同之处在于：决策者在每个时间点，均可以进行决策。Dekke等[15]分析了简单报童模型环境下终止交易数量对平均库存成本的影响，在具有离散性订购数量的复合泊松分布需求下，证明了如何确定平均成本和最优终止交易数量。在此基础上，HShore[16]取消所有的分布假设，假定订购量为任意值，顾客到达率和订购数量的一次三阶矩已知，使用Shore的分段线性近似理论，得出了更为通用的最优订购量。对于两级及多级供应商的研究主要集中在：契约及协调领域。文献[17,18,19]分别从各级之间的不同关系及一定的约束条件下进行了相关方面的研究。宋海涛等[20,21]认为经典报童模型中，订货的一次性容易导致服务水平与贮存成本之间的矛盾，研究可追加订购并限制追加订购量的报童模型，并在假设需求满足三角分布下，讨论了最优解求解方法。考虑了带有两次订购和两次销售的报童模型，求解订购量，使新模型的收益达到最大，但是只考虑了第一次销售时的需求量。在此基础上，考虑了两次销售的需求分布，假设两次需求是独立的且服从不同的分布，建立的订购数量与收益之间的函数关系，并以需求服从均匀分布情况进行了具体的分析。Li等[22]研究两阶段订货机会，且第二次的订购量限制的二级报童模型，分析得出制造商提供二次订货的条件，并提出可以利用收益分配因子来分配由于合作带来的更多收益。但该文章假设第二次订货没有提前期，及交易双方地位平等，这与实际存在很大的偏差，同时未明确收益分配因子的制定方法。2008年，Chung等[23,24]提出带有反馈的生产(两次订购)模型，即考虑追加订购量小于等于容量M条件下，把最小成本作为目标函数的两次订购模型。考虑了两阶段多产品报童问题。销售季节之前，企业根据市场信息决定生产容量和建立多少反应容量，决策的目标是最大化期望利润。侯阔林等[25]研究把合约订购量、合约价格等作为决策变量的扩展的报童模型。建立了基于二层规划模型的思想、具有合约决策的二层报童模型。文章假设了制造商与零售商从属的关系，从契约的角度来保证双方合作的顺利进行及利益的保障，创造性地考虑了现货市场对决策双方的影响，但是没有考虑时间对双方利益的影响，属于静态上的分析。三、总结与展望以上文献综述阐述了多阶段报童模型研究随时代变化而发展的过程。未来的研究中，多阶段报童模型将继续旨在实现理论更好地指导实践。就现阶段商品市场的发展趋势来说，产品生命周期和技术创新周期不断缩短、顾客需求越来越多样化和个性化、经济全球化环境下市场竞争更加剧烈，这使得供应链管理中的“牛鞭效应”和“双重边际化”现象更加突出。有限理性、诸多因素的不确定性、决策的分散性、供应链各成员的相互依赖性、信息的缺乏和不同的风险态度等行为问题成为供应链管理的6个显著特征，它们使得在分散控制下整个供应链系统的总收益降低。许多理论模型，采用规范的方法，并假定决策者是完美的优化器。基于报童问题研究的现状及其在生产和研究中的重要作用，未来报童问题可能需要在以下两个方面继续深入研究：第一，联合库存问题。现有报童问题研究文献大多强调的是单个报童的最优订购量问题，少有考虑报童的联合库存问题。在目前企业大多主张以有效联合取代恶性竞争的实际背景下，研究供应链环境下联合库存的报童最优决策无疑具有很强的理论和实际意义，必将吸引更多的学者对其展开研究。第二，电子商务报童问题。现代电子商务环境下，报童与供应商通过引进电子商务平台，利用电子数据交换(EDI)实现双方信息共享，可以有效避免传统报童问题中由于信息不对称引发的矛盾冲突。然而，目前学术界结合电子商务相关理论研究报童模型的文献很少，因此，随着电子商务的不断发展，有必要研究电子商务环境下的报童最优决策问题。四、主要参考文献[1]PetruzziNC,DadaM.PricingandNewsvendorProblem:AReviewwithExtensions[J].OperationsResearch,1999,47(2):183-194.[2]SilverEA,PykeDF,PetersonRP.InventoryManagementandProductionPlanningandScheduling[M].3rded.NewYork:JohnWiley,1998.[3]KhoujaM.TheSingle-Period(Newsvendor)Problem:LiteratureReviewandSuggestionsforFutureResearch[J].Omega,1999,27:537-553.[4]DempeS.AnnotatedBibliographyonBilevelProgrammingandMathematicalProgramswithEquilibriumConstraints[J].Optimization,2003,52:333-359.[5]ColsonB,MarcotteP,SavardG.BilevelProgramming:ASurvey[J].AQuarterlyJournalofOperationsResearch,2005,3:87-107.[6]王广民,万仲平,王先甲.二层规划综述[J].数学进展,2007，36(5):513-529.WangGuangmin，WanZhongping,WangXianjia.BibliographyonBilevelProgramming[J].AdvancesinMathematics,2007,36(5):513-529(Ch).[7]LiJ,LiuL.SupplyChainCoordinationwithManufacturer,sLimitedReserveCapacity：AnExtendedNewsboyProblem[J].InternationalJournalofProductionEconomics,2008，112(2)860-868.[8]HsiehCC,WuCH,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