一种双渠道库存系统中常量订货策略的优化方法技术方案

本发明专利技术涉及库存系统技术领域，尤其为一种双渠道库存系统，包括常规补货模式和加急补货模式，所述常规补货模式的补货提前期长，所述加急补货模式提前期短，一种双渠道库存系统中常量订货策略的优化方法，包括具体步骤如下：S1.传统常量订货策略模型构建，由于不同补货模式的补货提前期和补货成本不同，系统的外部需求是随机的，且不被满足的需求将被积压，我们使用t∈{1,2,...}作为时间指标；加急模式的补货提前期是l

【技术实现步骤摘要】
一种双渠道库存系统中常量订货策略的优化方法


[0001]本专利技术涉及库存系统
，具体为一种双渠道库存系统中常量订货策略的优化方法。

技术介绍

[0002]当两个渠道的补货提前期差值足够大时，最优的订货策略是基本
‑
波动策略，即在每个订货周期，常规渠道采用常量订货，而加急渠道采用基本库存策略,事实上，基本
‑
波动策略也称为常量订货策略。
[0003]常量订货策略对于双渠道库存系统是渐近最优的，而目前研究没有考虑固定订货成本的存在，并且常规订货和加急订货发生于每个周期，当常规补货渠道存在固定的订货成本，常量订货策略有怎样的表现呢？基于这个问题，在不考虑固定成本的情况下，我们分析最优的动态方程，而当存在固定成本时，我们提出一个改进的常量订货策略，以弥补传统常量订货策略的不足。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种双渠道库存系统中常量订货策略的优化方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种双渠道库存系统，包括常规补货模式和加急补货模式，所述常规补货模式的补货提前期长，所述加急补货模式提前期短。
[0007]一种双渠道库存系统中常量订货策略的优化方法，包括具体步骤如下：
[0008]S1.传统常量订货策略模型构建，由于不同补货模式的补货提前期和补货成本不同，系统的外部需求是随机的，且不被满足的需求将被积压，我们使用t∈{1,2,...}作为时间指标；加急模式的补货提前期是l
e
，而常规模式的补货提前期是l
r
，且有l
e
<l
r
，定义l＝l
r
‑
l
e
>1；加急渠道的订货成本为c
e
，常规渠道的订货成本为c
r
，c
e
>c
r
；常规模式下的订货将产生固定成本，记作K；系统的物流过程以及因此产生的成本如下：在t时刻开始，管理者根据系统状态，确定分别使用常规模式和加急模式的订货量和库存点收到t
‑
l
e
时刻的加急订货和t
‑
l
r
时刻的常规订货，然后，外部需求到达；假设需求D1,D2,
…
在不同时刻是独立同分布的，多余的在手库存会产生持有成本，而在手库存无法满足的需求则会积压并产生缺货成本；
[0009]传统常量订货策略，令ON
t
表示在收到货物后但在需求发生之前的t时刻的库存，如果在t时刻结束时有剩余的存货，即，ON
t
‑
D
t
≥0，则会产生每单位h的储存成本,如果有缺货，即ON
t
‑
D
t
<0，则会产生每单位b的缺货成本；表示t时刻的常规(加急)订货量；用表示所有在途订货量，其中表示在t时刻，正运往库存点且在k期后将会到达的在途库存量；所述在途库存由过去时间的常规订货和加急订货组成，并用
一个时间向量X
t
将常规订货和加急订货放在一起，综上，可获得下面的状态转移方程：
[0010][0011][0012][0013][0014]注意t时刻的加急订货会被包含在t+1时刻的在途库存中，但是仅仅只包含t时刻的常规订货量；若t时刻需求达到之前的在手库存为x，用G(x)＝E[h(x
‑
D
t
)
+
+b(D
t
‑
x)
+
]表示期望储存成本和缺货之本之和；V
t
(ON
t
,X
t
)表示从t期到无限时间段的最小总期望成本函数，则对应的动态规划方程如下：
[0015][0016][0017]其中,(x)
+
＝max{0,x}，(x)
‑
＝max{0,
‑
x}；I
{.}
是一个指标函数，β是折现因子；
[0018]从上述成本函数中，可发现当两种补货方式的补货提前期相差较大时，包含在手库存和在途库存的状态空间维度较大；一般订货提前期下的最优策略复杂且依赖于状态，因此为了使动态规划问题易于处理，必须限制状态空间，故只能在订货提前期差值较小、需求服从离散分布的状态空间上才能求解上述动态规划方程，且固定成本K影响不可忽略；
[0019]S2.改进常量订货策略构建，基于固定成本K对传统常量订货策略的影响，故对其进行改进，具体如下：即每T个周期从常规渠道订常量Q单位的货物，每个周期通过加急渠道将加急库存位置订到目标水平S；改进的常量订货策略与传统的常量订货策略不同，传统的常量订货策略在每个时刻都有常规订货的发生；在改进的常量订货策略下，t时刻的加急订货量取决于加急库存位置(等于在手库存加上下一个加急订货提前期之前到达的常规订货量和加急订货量)；此加急订货将加急库存位置推到了目标水平S；
[0020]假设一旦常规订货发生，就有固定成本出现，这个改进的常量订货策略由三个参数决定：Q、S和T，事实上，一旦策略参数被确定，管理者在订货时，只需要遵循三个一维的系统状态变量；
[0021]假设订货过程从时刻0开始，并且在这个时刻有常规补货行为的发生，在任意时刻t，事件的顺序为：首先，基于加急库存位置的加急订货发生，并产生单位加急订货成本；接着，如果当前时刻t是常规补货周期T的整数倍，则从常规渠道订Q单位的货物，且产生常规订货成本和固定成本，否则，常规渠道的订货量为0且不产生任何常规成本；然后，t时刻将会收到之前的订货量和且当前时刻的在手库存记为ON
t
；接下来，t时刻的需求到达且尽可能的由在手库存满足，任意不被满足的需求都会被积压；最后，计算储存成本和缺货成本；
[0022]故改进的策略运行依赖于三个参数：常规渠道订货量Q，常规订货周期长度T，加急
目标水平S；在时刻t，制造商根据加急库存位置确定加急订货量使订货后的加急库存位置达到S，并检查当期t是否是订货周期T的整数倍,如果是，通过常规渠道订Q单位货物，否则没有常规订货量,由于系统从时刻0开始，且开始时系统是完全空的，所以t时刻的加急库存位置可以表示为：
[0023][0024]其中，I
{.}
是一个指标函数且定义如下，
[0025][0026]这里T|n表示n是T的整数倍,在t时刻开始，基于加急库存位置确定是否产生加急订货且根据T|n成立与否确定是否有常规订货；随着时间的推移，未到达的常规订货量可能会推动加急库存位置到其对应的加急目标水平S以上，从而造成超额在这种情况下，无加急订货发生,我们有下面的系统迭代方程：
[0027][0028][0029]注意方程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双渠道库存系统，包括常规补货模式和加急补货模式，其特征在于：所述常规补货模式的补货提前期长，所述加急补货模式提前期短。2.根据权利要求1所述的一种双渠道库存系统中常量订货策略的优化方法，其特征在于，包括具体步骤如下：S1.传统常量订货策略模型构建，由于不同补货模式的补货提前期和补货成本不同，系统的外部需求是随机的，且不被满足的需求将被积压，我们使用t∈{1,2,...}作为时间指标；加急模式的补货提前期是l
e
，而常规模式的补货提前期是l
r
，且有l
e
<l
r
，定义l＝l
r
‑
l
e
>1；加急渠道的订货成本为c
e
，常规渠道的订货成本为c
r
，c
e
>c
r
；常规模式下的订货将产生固定成本，记作K；系统的物流过程以及因此产生的成本如下：在t时刻开始，管理者根据系统状态，确定分别使用常规模式和加急模式的订货量和库存点收到t
‑
l
e
时刻的加急订货和t
‑
l
r
时刻的常规订货，然后，外部需求到达；假设需求D1,D2,
…
在不同时刻是独立同分布的，多余的在手库存会产生持有成本，而在手库存无法满足的需求则会积压并产生缺货成本；传统常量订货策略，令ON
t
表示在收到货物后但在需求发生之前的t时刻的库存，如果在t时刻结束时有剩余的存货，即，ON
t
‑
D
t
≥0，则会产生每单位h的储存成本,如果有缺货，即ON
t
‑
D
t
<0，则会产生每单位b的缺货成本；表示t时刻的常规(加急)订货量；用表示所有在途订货量，其中表示在t时刻，正运往库存点且在k期后将会到达的在途库存量；所述在途库存由过去时间的常规订货和加急订货组成，并用一个时间向量X
t
将常规订货和加急订货放在一起，综上，可获得下面的状态转移方程：将常规订货和加急订货放在一起，综上，可获得下面的状态转移方程：将常规订货和加急订货放在一起，综上，可获得下面的状态转移方程：将常规订货和加急订货放在一起，综上，可获得下面的状态转移方程：注意t时刻的加急订货会被包含在t+1时刻的在途库存中，但是仅仅只包含t时刻的常规订货量；若t时刻需求达到之前的在手库存为x，用G(x)＝E[h(x
‑
D
t
)
+
+b(D
t
‑
x)
+
]表示期望储存成本和缺货之本之和；V
t
(ON
t
,X
t
)表示从t期到无限时间段的最小总期望成本函数，则对应的动态规划方程如下：数，则对应的动态规划方程如下：其中,(x)
+
＝max{0,x}，(x)
‑
＝max{0,
‑
x}；I
{.}
是一个指标函数，β是折现因子；从上述成本函数中，可发现当两种补货方式的补货提前期相差较大时，包含在手库存和在途库存的状态空间维度较大；一般订货提前期下的最优策略较为复杂且依赖于状态，因此为了使动态规划问题易于处理，必须限制状态空间，故只能在订货提前期差值较小、需求服从离散分布的状态空间上才能求解上述动态规划方程，且固定成本K的影响不可忽略；
S2.改进常量订货策略构建，基于固定成本K对传统常量订货策略的影响，故对其进行改进，具体如下：即每T个周期从常规渠道订常量Q单位的货物，每个周期通过加急渠道将加急库存位置订到目标水平S；改进的常量订货策略与传统的常量订货策略不同，传统的常量订货策略在每个时刻都有常规订货的发生；在改进的常量订货策略下，t时刻的加急订货量取决于加急库存位置(等于在手库存加上下一个加急订货提前期之前到达的常规订货量和加急订货量)；此加急订货将加急库存位置推到了目标水平S；假设一旦常规订货发生，就有固定成本出现，这个改进的常量订货策略由三个参数决定：Q、S和T，事实上，一旦策略参数被确定，管理者在订货时，只需要遵循三个一维的系统状态变量；假设订货过程从时刻0开始，并且在这个时刻有常规补货行为的发生，在任意时刻t，事件的顺序为：首先，基于加急库存位置的加急订货量发生，并产生单位加急订货成本；接着，如果当前时刻t是常规补货周期T的整数倍，则从常规渠道订Q单位的货物，且产生常规订货成本和固定成本，否则，常规渠道的订货量为0且不产生任何常规成本；然后，t时刻将会收到之前的订货量和且当前时刻的在手库存记为ON
t
；接下来，t时刻的需求到达且尽可能的由在手库存满足，任意不被满足的需求都会被积压；最后，计算储存成本和缺货成本；故改进的策略运行依赖于三个参数：常规渠道订货量Q，常规订货周期长度T，加急目标水平S；在时刻t，制造商根据加急库存...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，吴杰，吴莹，姬翔，
申请(专利权)人：中国科学技术大学国际金融研究院，
类型：发明
国别省市：