基于多智能体理论的汽车逆向物流库存控制理论与方法研究

摘要

汽车回收是一个很大的产业，资源潜力巨大，经济效益显著。加强废旧汽车的回收利用，可以实现资源的循环利用，推动汽车行业的可持续发展。我国的汽车保有量和报废汽车数量都在逐年增加，因此，实施和加强汽车逆向物流对于我国来说具有重要的战略意义。
　　在汽车逆向物流研究领域中，库存控制是其重要的研究内容之一，良好的库存控制可以加快企业资金使用效率、周转速度、增加投资收益，可以提高逆向物流系统的效率、增强企业的竞争力。然而，汽车逆向物流库存控制系统是一个复杂的非线性时变系统，具有复杂系统的不确定性、动态性、数据量庞大等特点。针对这一复杂系统，本文引入多智能体理论(MAS)，对汽车逆向物流库存控制问题进行研究。多智能体系统是一种崭新且应用前景广阔的研究方法，是更接近自然界本身解题方式的研究方法，具有良好的鲁棒性和灵活性，非常适合处理知识、数据、资源、控制分布的问题。多智能体系统强调分布式自主决策，强调各个Agent之间协作解决问题的能力，这些特点正好契合于汽车逆向物流库存控制在实际运行中所表现出来的动态性、自治性、分布性、弱耦合性等特征。
　　本文首先研究了逆向物流、库存控制以及逆向物流中库存控制等理论，在此基础上，分析了汽车逆向物流的内容、参与主体和逆向物流网络以及汽车逆向物流库存控制系统的特点、要素和不确定因素，论述了汽车逆向物流和汽车逆向物流库存控制系统的复杂性，为基于多智能体理论的汽车逆向物流库存控制研究提供依据。
　　其次，从整个供应链的角度进行逆向物流库存控制的分析和研究，包含供应商、制造商、销售商、回收中心等环节。针对以汽车制造商为中心的供应链多级库存控制问题，提出并建立了汽车逆向物流多级库存控制模型，对可销售产品库存主导的控制模型和回收产品库存主导的控制模型分别建立了汽车逆向物流定期检查处理和定量检查处理的库存控制模型。
　　第三，对Agent技术和多智能体理论进行了详细分析研究，在此基础上，建立了基于多智能体理论的汽车逆向物流库存控制系统模型，并对各Agent进行角色划分，使其更加适合汽车逆向物流库存控制系统，同时，对Agent间的通信和协作方法进行了研究，提出了适合汽车逆向物流库存控制系统的Agent间的通信方式和通信机制，以及Agent间的协作方法。
　　第四，针对某汽车发动机制造企业为中心的逆向物流供应链库存实际进行了实证研究，对库存控制分别进行了建模、仿真计算、灵敏度分析和协作性分析。仿真结果证明了所建立的两种库存控制模型和所采用的基于多智能体理论的库存控制能有效降低汽车逆向物流库存成本。灵敏度分析证明了产品的回收率和回收产品的可再制造率对制造商和回收中心的生产和库存都有很大的影响，提高产品回收率和回收产品的再制造率在一定程度上可以减少逆向物流的库存成本。对两种库存控制模型的协作性分析结果是:各成员企业间存在协作与不存在协作和仅仅制造商和回收中心间存在协作相比，总库存成本分别减少了9.8％和6.5％，12.4％和6.5％。协作性分析证明了通过协调供应链上各成员企业间的库存控制策略可以使整个供应链库存控制达到协调性和一致性，从而降低供应链的库存成本。
　　第五，针对汽车逆向物流库存控制系统，本文提出并建立了相应的绩效评价体系和绩效评价方法，对汽车逆向物流库存控制系统运作所产生的效果进行度量和评价，对汽车逆向物流供应链的整体运行绩效以及各成员企业间的合作关系做出评价，以判断汽车逆向物流库存控制的运作绩效，为寻求更有效的库存控制方式提供评价依据。
　　最后，从制造商、回收中心和回收商，以及整个物流系统考虑，针对如何降低逆向物流系统的库存成本，提出了控制库存成本、提高库存协调性的策略。
　　本文主要是针对汽车逆向物流库存控制问题进行研究，创新引入了多智能体理论，提出了基于多智能体理论的汽车逆向物流库存控制理论和方法，力求达到优化库存成本，避免需求损失和利润损失，更好地管理整个逆向物流系统，促进资源循环利用的目的。论文针对某汽车发动机制造企业为中心的逆向物流供应链库存实际，进行了实证分析，为我国汽车逆向物流库存控制提供了理论基础与技术保障。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 问题的提出

1．2 汽车逆向物流库存控制的研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 多智能体理论方法的研究与应用状况

1．4 本课题研究的目的和意义

1．4．1 汽车逆向物流库存控制主要存在问题

1．4．2 本课题研究的目的和意义

1．5 论文主要研究内容

1．5．1 研究思路

1．5．2 主要研究内容

第二章 逆向物流和多智能体理论基础

2．1 逆向物流

2．1．1 逆向物流的基础知识

2．1．2 逆向物流的特点

2．1．3 逆向物流运作模式

2．1．4 实施逆向物流的必要性

2．1．5 逆向物流链中库存产品分类

2．2 多智能体系统基本理论与技术

2．2．1 Agent技术

2．2．2 多智能体系统

2．2．3 多智能体系统建模技术

2．3 本章小结

第三章 汽车逆向物流库存控制系统理论分析

3．1 汽车逆向物流

3．1．1 实施汽车逆向物流的必要性

3．1．2 汽车逆向物流的内容

3．1．3 汽车逆向物流参与主体

3．1．4 汽车逆向物流网络

3．2 汽车逆向物流库存控制系统典型特征

3．2．1 汽车逆向物流库存控制系统特点

3．2．2 汽车逆向物流库存控制系统的不确定因素

3．2．3 汽车逆向物流系统中的库存协调

3．3 基于多智能体理论的汽车逆向物流库存控制系统技术思想

3．4 本章小结

第四章 汽车逆向物流库存成本模型

4．1 模型描述

4．2 汽车逆向物流定期检查处理的库存控制模型

4．2．1 基本假设

4．2．2 参数含义

4．2．3 模型建立

4．3 汽车逆向物流定量检查处理的库存控制模型

4．3．1 基本假设

4．3．2 参数含义

4．3．3 模型建立

4．4 本章小结

第五章 基于多智能体理论的汽车逆向物流库存控制系统建模

5．1 基于多智能体理论的汽车逆向物流库存控制系统模型

5．1．1 建模思想

5．1．2 系统分析和原理模型

5．1．3 基于多智能体理论的汽车逆向物流库存控制系统模型

5．2 汽车逆向物流库存控制系统的Agent间通信

5．2．1 多Agent间的通信概述

5．2．2 汽车逆向物流库存控制系统的Agent间通信方式

5．2．3 汽车逆向物流库存控制系统的Agent间通信机制

5．3 汽车逆向物流库存控制系统的Agent间协作

5．3．1 多Agent间的协作方法

5．3．1 汽车逆向物流库存控制系统的Agent间协作

5．4 本章小结

第六章 基于多智能体理论的某汽车发动机制造企业逆向物流库存控制系统仿真

6．1 仿真平台介绍

6．2 基于多智能体理论的某汽车发动机制造企业逆向物流库存控制模型

6．2．1 背景介绍

6．2．2 基于多智能体理论的某汽车发动机制造企业逆向物流库存控制模型

6．3 基于某汽车发动机制造企业逆向物流定期检查处理的库存控制系统仿真

6．3．1 仿真计算

6．3．2 灵敏度分析

6．3．3 协作性分析

6．4 基于某汽车发动机制造企业逆向物流定量检查处理的库存控制系统仿真

6．4．1 仿真计算

6．4．2 灵敏度分析

6．4．3 协作性分析

6．5 仿真结果分析

6．6 本章小结

第七章 汽车逆向物流库存控制系统绩效评价及控制与协调策略

7．1 绩效评价体系基础

7．1．1 绩效评价体系的构成要素

7．1．2 绩效评价体系的设计要求

7．2 汽车逆向物流库存控制系统绩效评价体系

7．2．1 绩效评价指标设计的基本原则

7．2．2 绩效评价指标体系

7．2．3 绩效评价方法

7．3 汽车逆向物流库存控制与协调策略

7．3．1 汽车制造商库存控制策略

7．3．2 回收中心和回收商库存控制策略

7．3．3 汽车逆向物流系统库存协调策略

7．4 本章小结

第八章 结论与展望

8．1 主要研究成果与结论

8．2 主要创新点

8．3 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的论文和参加的科研项目