动态竞争性供应链网络均衡研究

摘要

当今，随着竞争加剧和社会发展，企业在营销策略、可持续发展战略、废旧产品回收再制造、物联网时代的新技术应用等方面面临新的问题，因此如何在新的社会背景下帮助企业开展决策，是迫切需要解决的重要课题。
　　供应链当中的同类成员，如生产同类产品的制造商，必然存在竞争关系；相邻层的成员间发生交易等业务，也必然存在合作关系。同时，实际中供应链的某些参数可能发生变化，因此供应链是具有竞争性和合作性共存的分层网络结构的动态系统。按照供应链网络中成员的功能类型，可以把其中参与决策的成员分为供应商层、制造商层、零售商层、需求市场层及闭环供应链网络结构中包含的相应回收商（可由制造商、零售商或者第三方回收商承担）。
　　把决策时间按照离散的方法可以划分为若干决策规划期，在每个规划期内部供应链网络状态不变，而不同规划期的供应链网络中的供求关系、决策成员的特征、对促销策略的投入、政府要求的环境目标以及制造商等成员的技术条件均可能发生变化。
　　针对现实经济活动中广泛存在的多规划期的动态情形，本文分别从正向和闭环供应链网络结构（制造商回收、零售商回收和第三方回收的不同回收模式），具有确定需求和随机需求的不同需求特征等视角研究了竞争性供应链网络均衡问题。以变分不等式和互补理论为工具，重点研究了决策者在面对不确定收益时的损失规避特征、广告策略、RFID技术、碳排放约束和产品寿命次数等不同情况下，刻画了供应链网络中的各类决策者效用最大化或利润最大化目标函数、最优行为和均衡条件，并针对静态和动态决策环境，分别建立了整个供应链网络的均衡模型。利用修正投影收缩算法对建立的变分不等式模型进行求解。针对各模型，分别给出了算例分析，并得到了若干管理学启示。
　　主要创新点有：（1）考虑了供应链网络成员间的竞争性和决策过程的动态性，在不同规划期上进行多次决策，突破了以往只进行一次决策的局限；（2）针对决策者的损失规避行为特征、供应链合作广告策略、RFID技术应用条件、产品寿命次数和两种不同类型碳排放约束等在供应链网络中呈现的特征展开研究，拓展了供应链网络的研究范围；（3）供应链网络中关于需求特征和网络结构方面，本研究包含了随机不确定性需求和闭环供应链网络结构，考虑了三种回收模式，符合需求市场的实际并顺应环境保护等可持续发展的要求。
　　本课题的研究在以下方面给企业决策者和政府部门出台有关政策提供决策支持：（1）当考虑广告延迟效应时，企业进行广告投资越早，其获得的利润越多，整个供应链网络从广告中受益；而无广告延迟效应时，企业获得的利润与广告选择时机关系不大；（2）零售商的损失规避系数越大，其订货量越少，产品市场售价越高，零售商的利润及效用均增加，但制造商和消费者利益受到损害；零售商在各个规划期的损失规避系数变化时，网络中的所有成员动态调整其最优决策；随着缺货成本的增加，零售商向制造商订购更多的产品来规避缺货风险，但这也同时增加了其过量订货和滞销的风险；（3）用数值计算的方法，得到了若干错误摆放率情况下所对应的RFID标签临界值，标签成本在该临界值以下，或者错误摆放率较高而大于标签临界值对应的错误摆放率的值，则采用RFID技术是有利的，否则不宜采用RFID技术；标签初始化成本的增加对制造商和供应商不利，而对零售商有利，制造商需改进技术以降低标签初始化成本，同时适当考虑零售商的利益；（4）大多情形下，由于全局碳排放量约束策略允许制造商在整个规划期上调节其生产和交易量，该策略优于周期性碳排放量约束策略；当总的允许碳排放量太低而使得制造商没有空间调整各期的生产时，周期性碳排放策略可能会优于全局性碳排放量约束策略，因此，政府应基于排放减少的目标，合理选择碳排放政策；（5）产品寿命次数的增加，将增加制造商的负担，进而降低制造商的利润，一般而言，制造商的目标与整个闭环供应链网络的目标不一致；政府应根据制造商的回收成本结构和从再制造获得的好处来设定回收率的适当范围。

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第1章 引言

1.1研究背景

1.2 文献综述

1.3 研究方法

1.4 论文主要研究内容和创新点

第2章 相关概念和算法设计

2.1 供应链与供应链网络

2.2 Nash均衡、对偶理论与互补理论

2.3 变分不等式

2.4 变分不等式的求解算法

2.5 本章小结

第3章 静态决策环境中的基本模型

3.1确定需求情形的供应链网络均衡模型

3.2 随机需求情形的供应链网络均衡模型

3.3确定需求情形的闭环供应链网络均衡模型

3.4 本章小结

第4章 考虑广告效应的多期供应链网络均衡模型

4.1 问题描述

4.2 模型构建

4.3 算例分析

4.4 本章小结

第5章 考虑损失规避零售商的多期供应链网络均衡模型

5.1 问题描述

5.2 模型构建

5.3 算例分析

5.4 本章小结

第6章 随机需求下引入RFID技术的多期闭环供应链网络均衡模型

6.1 问题描述

6.2模型建立

6.3 算例分析

6.4 本章小结

第7章 考虑碳排放约束的多期闭环供应链网络均衡模型

7.1 问题描述

7.2 模型建立

7.3 算例分析

7.4 本章小结

第8章 考虑产品寿命次数的多期闭环供应链网络均衡模型

8.1 问题描述

8.2 模型建立

8.3数值算例

8.4 本章小结

结论

参考文献

攻读博士学位期间的研究成果

附录

附录A 文中符号与变量说明

附录B 变分不等式解的单调性和唯一性证明

致谢

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