王東紅 WANG Dong-hong
(廣西財(cái)經(jīng)學(xué)院 管理科學(xué)與工程學(xué)院,廣西 南寧530003)
(School of Management Science and Engineering, Guangxi University of Fiance and Economic, Nanning 530003, China)
報(bào)童模型(Newsvendor Problem,NP) 是一個(gè)考慮單周期、隨機(jī)需求的經(jīng)典庫(kù)存模型。自從該模型被提出以后,便成為庫(kù)存理論研究的焦點(diǎn)之一,在現(xiàn)實(shí)生活中得到了廣泛的推廣和應(yīng)用,例如,報(bào)刊雜志、果蔬、數(shù)碼類(lèi)電子產(chǎn)品、時(shí)尚產(chǎn)品以及酒店客房和航空機(jī)票的經(jīng)銷(xiāo)訂購(gòu)等問(wèn)題;理論界也涌現(xiàn)了大量的對(duì)報(bào)童模型及其擴(kuò)展模型問(wèn)題的研究文獻(xiàn)和綜述。Khouja[1]對(duì)經(jīng)典的報(bào)童模型及它的11 種擴(kuò)展做了一個(gè)非常全面的綜述,總結(jié)了從20 世紀(jì)50 年代至1999 年以來(lái)相關(guān)文獻(xiàn)的主要貢獻(xiàn)和模型的擴(kuò)展研究。例如擴(kuò)展到不同的目標(biāo)和效用函數(shù);擴(kuò)展到不同的供應(yīng)商定價(jià)策略;折扣問(wèn)題;需求規(guī)律和信息的缺乏度;隨機(jī)產(chǎn)出以及帶資源約束的多產(chǎn)品庫(kù)存問(wèn)題;可替代多產(chǎn)品方面的擴(kuò)展;多層次系統(tǒng)方面的擴(kuò)展;多場(chǎng)所系統(tǒng)方面的擴(kuò)展;銷(xiāo)售季節(jié)多階段備貨方面的擴(kuò)展及其他方面的擴(kuò)展,并提出了進(jìn)一步的研究方向,認(rèn)為將上述擴(kuò)展的兩個(gè)或多個(gè)相結(jié)合對(duì)報(bào)童模型來(lái)說(shuō)會(huì)更加實(shí)際。
隨著生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和銷(xiāo)售環(huán)境的復(fù)雜化,多產(chǎn)品的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)順應(yīng)了現(xiàn)實(shí)的決策環(huán)境而產(chǎn)生,多產(chǎn)品報(bào)童模型也被眾多研究者關(guān)注。本文綜合分析了多產(chǎn)品報(bào)童模型的研究文獻(xiàn),主要從不考慮定價(jià)的多產(chǎn)品報(bào)童模型研究和考慮定價(jià)決策的多產(chǎn)品報(bào)童模型研究?jī)蓚€(gè)方面對(duì)多產(chǎn)品報(bào)童模型的研究進(jìn)行綜述,挖掘文獻(xiàn)中所提出的新的研究視角和解決方法,并提出對(duì)多產(chǎn)品報(bào)童模型的進(jìn)一步研究的方向。
自從Hadley 和Whitin[2]在1963 年首次將經(jīng)典報(bào)童模型擴(kuò)展到帶有約束下的多產(chǎn)品報(bào)童模型(Multi-Product Newsvendor Problem, MPNP),在求解這些模型的時(shí)候采用了拉格朗日算子(Lagrange Multipliers) 萊布尼茲規(guī)則(Leibniz Rule) 和動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法(Dynamic Programming)。他們證明了當(dāng)考慮單資源約束時(shí),動(dòng)態(tài)規(guī)劃可以用于求解得出整數(shù)值的解,然而,他們注意到,當(dāng)增加約束到模型中后,用動(dòng)態(tài)規(guī)劃法就很困難。自此,很多學(xué)者對(duì)MPNP 進(jìn)行了深入的研究和推廣,如將市場(chǎng)因素中預(yù)算限制、生產(chǎn)外包、供應(yīng)商數(shù)量折扣、損失最大限制、預(yù)售策略、價(jià)格協(xié)議、產(chǎn)品可替代等引入到多產(chǎn)品報(bào)童模型中,豐富和發(fā)展了多產(chǎn)品報(bào)童模型的研究。讀者可參看Gallego 和Moon[3]和Khouja[1],了解更多的對(duì)報(bào)童問(wèn)題的擴(kuò)展研究。
George[4]研究了一個(gè)不確定需求下的考慮預(yù)算約束的魯棒(Robust) 報(bào)童模型。傳統(tǒng)描述需求不確定的方法是概率分布函數(shù),他采用了一個(gè)確定的優(yōu)化模型,用兩種類(lèi)型即分段和離散情況來(lái)描述需求不確定性。對(duì)分段需求情況僅需要不確定需求的一個(gè)下界和上界,而對(duì)于離散需求的情況需要一系列每個(gè)產(chǎn)品的相似的需求結(jié)果。利用上述兩種類(lèi)型描述需求不確定性,采用幾個(gè)極小極大化遺憾公式表達(dá)(Regret Formulations) 一個(gè)預(yù)算約束下的多產(chǎn)品報(bào)童模型。對(duì)于分段需求情形,他提出了一個(gè)線性時(shí)間優(yōu)化算法;對(duì)于離散需求情形,他證明了這是一個(gè)NP-hard 問(wèn)題,并通過(guò)動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法求解。最后,他認(rèn)為一部分產(chǎn)品的需求是分段式的,另一部分產(chǎn)品的需求是離散式的,兩種情形進(jìn)行混合,擴(kuò)展了模型的研究。
Moon 和Silver[5]研究了對(duì)補(bǔ)貨數(shù)量總價(jià)值有預(yù)算約束的多產(chǎn)品報(bào)童模型,且考慮補(bǔ)貨的固定成本。他們利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃法進(jìn)行求解,并提出了簡(jiǎn)單而有效的啟發(fā)式算法。Abdel-Malek 和Montanari[6]提出了一種利用嚴(yán)格的、近似的及遺傳迭代算法的方法求解單種約束下的多產(chǎn)品報(bào)童問(wèn)題。Abdel-Malek 和Areeratchakul[7]提出了一個(gè)采用二次規(guī)劃方法求解多種約束下的多產(chǎn)品的報(bào)童模型。他們利用Excel Solver 和Lingo 等線性規(guī)劃軟件求解出多種約束下報(bào)童模型,并依賴(lài)于需求分布函數(shù)的類(lèi)型得出了精確的和好的近似解。還解決了產(chǎn)品的需求正偏態(tài)概率密度函數(shù)的復(fù)雜性,忽略了其下限可能導(dǎo)致負(fù)的最優(yōu)解,或一些產(chǎn)品訂購(gòu)量的不可行數(shù)量,如同Lau 和Lau[8-9]最早所觀察到的一樣。
Abdel-Malek 和Montanari[10]研究了一個(gè)在預(yù)算約束下的多產(chǎn)品的報(bào)童模型問(wèn)題。Abdel-Malek 和Montanari[11]提出了一個(gè)方法來(lái)研究具有兩種約束下的多產(chǎn)品報(bào)童模型解空間的對(duì)偶問(wèn)題并給出了一個(gè)得出每種產(chǎn)品的最優(yōu)批量的方法。該方法采用了拉格朗日算子(Lagrangian Multipliers),萊布尼茲規(guī)則(Leibniz Rule) 和KKT 條件(Kuhn-Tucker Conditions)。且有必要在求解最優(yōu)解或近似最優(yōu)解時(shí)將他們集成進(jìn)行迭代求解。他們所研究的方法最重要的一個(gè)特征就是可以適用于一般分布的需求函數(shù)。
Zhen Shao 等[12]研究了一個(gè)預(yù)算約束下模糊需求的多產(chǎn)品報(bào)童模型。他們認(rèn)為既然在現(xiàn)實(shí)生活中需求是模糊的,那么報(bào)童的利潤(rùn)也是模糊的。他們根據(jù)決策的標(biāo)準(zhǔn)不同,研究了三類(lèi)模型:Expected Profit Model, the Most Profit Model 和α-Profit Model,即從最大化期望收益、機(jī)會(huì)約束規(guī)劃、機(jī)會(huì)規(guī)劃這三個(gè)方面建立了新的模型。并采用了基于遺傳算法及模糊模擬的混合智能算法求解新的模型。
Niederhoff[13]區(qū)別于前期學(xué)者在研究中試圖采用拉格朗日松弛算法或有限需求分布的方法求解多產(chǎn)品報(bào)童模型,進(jìn)而提出了一個(gè)近似規(guī)劃法求解多產(chǎn)品報(bào)童模型,其中產(chǎn)品的需求相互獨(dú)立,庫(kù)存產(chǎn)品數(shù)量受兩個(gè)或更多的線性約束,例如預(yù)算或容量約束,并用凸規(guī)劃理論得出一個(gè)最優(yōu)近似解。
Abdel-Malek 等[14]將多產(chǎn)品報(bào)童模型擴(kuò)展到了隨機(jī)產(chǎn)出情形下的模型。他們指出該模型就像一個(gè)園丁問(wèn)題(the Gardener Problem)。他們采用了拉格朗日算子(Lagrange Multipliers) 萊布尼茲規(guī)則(Leibniz Rule) 和牛頓法(Newton's method) 求解在隨機(jī)產(chǎn)出和隨機(jī)需求情形下的最優(yōu)解。他們所研究的方法適合于一般概率分布的函數(shù),所給出的例子證明了該方法在相互依賴(lài)的產(chǎn)出結(jié)構(gòu)下對(duì)不同的供應(yīng)和需求概率分布的適用性。
Jafar Rezaei 等[15]研究了一個(gè)供應(yīng)鏈中有多種產(chǎn)品和多個(gè)供應(yīng)商的情形下,且每個(gè)供應(yīng)商都是有限的產(chǎn)能。他們假定從供應(yīng)商處收到的產(chǎn)品不全是質(zhì)量好的產(chǎn)品。存在質(zhì)量缺陷和不一定有缺陷的產(chǎn)品可以用于另一個(gè)庫(kù)存情況。在下次發(fā)貨之前,有質(zhì)量缺陷的產(chǎn)品作為一批次以優(yōu)惠價(jià)格銷(xiāo)售出去。在有限的計(jì)劃期間內(nèi)需求是已知的,且在一個(gè)多周期內(nèi)可以確定一個(gè)最優(yōu)的采購(gòu)策略。決策者及購(gòu)買(mǎi)者需要做出決定訂購(gòu)什么產(chǎn)品,訂購(gòu)多少,向誰(shuí)訂貨,在哪個(gè)周期內(nèi)訂購(gòu)等問(wèn)題。最后,他們采用一個(gè)遺傳算法(Genetic Algorithm, GA) 對(duì)模型求解。
近年來(lái),學(xué)者對(duì)經(jīng)典報(bào)童模型考慮了定價(jià)決策問(wèn)題進(jìn)行模型擴(kuò)展研究。Whitin[16]最早對(duì)報(bào)童模型的研究考慮到了定價(jià)決策問(wèn)題,他主要研究了在不確定需求環(huán)境下同時(shí)決策庫(kù)存數(shù)量和銷(xiāo)售價(jià)格優(yōu)化問(wèn)題,Mills[17], Karlin 和Carr[18]也做了類(lèi)似的研究。Petruzzi 和Dada[19]對(duì)單產(chǎn)品報(bào)童模型的定價(jià)問(wèn)題進(jìn)行了一個(gè)全面的綜述并提出了一些有意義的擴(kuò)展,他們對(duì)一個(gè)兩周期/兩個(gè)市場(chǎng)零售情況下的聯(lián)合庫(kù)存和定價(jià)決策的報(bào)童模型進(jìn)行研究。Karakul[20]研究了在一個(gè)出清市場(chǎng)上時(shí)尚產(chǎn)品的聯(lián)合定價(jià)和采購(gòu)策略。Granot 和Yin[21]分析了采用乘法式的、加和式價(jià)格依賴(lài)的需求,分析了一個(gè)集中的報(bào)童模型的定價(jià)和訂購(gòu)延遲的效果。Chen 和Bell[22]研究了當(dāng)消費(fèi)者退貨時(shí)的聯(lián)合定價(jià)和庫(kù)存補(bǔ)貨決策。Pan 等[23]構(gòu)建了一個(gè)兩階段模型,對(duì)需求隨機(jī)和降價(jià)環(huán)境下一個(gè)供應(yīng)鏈中地位占優(yōu)的零售商聯(lián)合定價(jià)和訂購(gòu)策略。He 等[24]考慮了需求不確定,且需求對(duì)零售價(jià)格和銷(xiāo)售努力敏感下的報(bào)童模型的擴(kuò)展問(wèn)題。由于報(bào)童定價(jià)問(wèn)題可以協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的收益和市場(chǎng)需求不確定環(huán)境,近年來(lái)受到越來(lái)越多地關(guān)注,但是,目前大多數(shù)文獻(xiàn)探討其在不同的供應(yīng)鏈環(huán)境下的應(yīng)用并獲得了一些管理的見(jiàn)解。
最近幾年,有不少學(xué)者從不同角度對(duì)多產(chǎn)品的生產(chǎn)、庫(kù)存、定價(jià)和分類(lèi)(Assortment) 規(guī)劃決策問(wèn)題對(duì)報(bào)童模型進(jìn)行擴(kuò)展研究。Bertsimas 和Boer[25]研究了一個(gè)周期性多產(chǎn)品定價(jià)和庫(kù)存控制問(wèn)題在生產(chǎn)計(jì)劃和航空收益管理中的應(yīng)用。他們證明了在需求分布是確定類(lèi)型時(shí),單周期模型的目標(biāo)函數(shù)是凸函數(shù),從而對(duì)大多數(shù)情況都是容易求解的。而對(duì)更加復(fù)雜的多周期問(wèn)題,他們提出了一種結(jié)合線性和動(dòng)態(tài)規(guī)劃的啟發(fā)式算法求解。其中,數(shù)值試驗(yàn)和理論在最優(yōu)期望收益方面的驗(yàn)證表明了一個(gè)基于隨機(jī)模型的動(dòng)態(tài)策略優(yōu)于一個(gè)基于確定模型的簡(jiǎn)單的靜態(tài)的策略,而確定性模型是依賴(lài)于通過(guò)變異系數(shù)(the Coefficient of Variation) 衡量的需求可變性的水平。
Adida 和Perakis[26]研究了一個(gè)有限期間的離散時(shí)間模型。他們把一個(gè)魯棒優(yōu)化方法(A Robust Optimization Approach) 引入到“Make-to-Stock”的生產(chǎn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)定價(jià)和庫(kù)存控制問(wèn)題的一個(gè)流模型中。對(duì)每個(gè)時(shí)間t的產(chǎn)品i,給定的輸入包括每單位的庫(kù)存持有成本hi(t),生產(chǎn)成本fi(·),需求函數(shù)di(t),初始庫(kù)存水平和共享的產(chǎn)能率K(t)。然后確定N個(gè)產(chǎn)品在給定時(shí)間期間[0,T]內(nèi)的價(jià)格{pi(t)},生產(chǎn)流程率{ui(t)}和庫(kù)存水平{Ii(t)},通過(guò)最小化dt,約束條件為和對(duì)控制變量和需求函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)的非負(fù)約束。用一個(gè)確定的擾動(dòng)表示需求的不確定性,用的參數(shù)約束在一個(gè)不確定集。最后,他們討論了一些簡(jiǎn)單的模型和一些理論及數(shù)值算例。
Bernstein 和Federgruen[27]分別研究了在集中供應(yīng)鏈和分散供應(yīng)鏈情景下的模型。在集中供應(yīng)鏈系統(tǒng)中,一個(gè)決策者(供應(yīng)商) 假定對(duì)所有零售商的價(jià)格,銷(xiāo)售量和補(bǔ)貨策略進(jìn)行決策,而在分散供應(yīng)鏈系統(tǒng)中,供應(yīng)商基于零售商(每個(gè)零售商都是最大化自己的利潤(rùn)) 的訂單,對(duì)其批發(fā)價(jià)格機(jī)制和補(bǔ)貨策略決策。利潤(rùn)函數(shù)依賴(lài)于補(bǔ)貨策略和幾個(gè)成本因素,包括供應(yīng)商和零售商之間固定的和變動(dòng)的配送成本,庫(kù)存年持有成本和管理一個(gè)零售商賬目所發(fā)生的年費(fèi)用。與上述文獻(xiàn)內(nèi)容相似,Bernstein 和Federgruen[28-30]假定一個(gè)供應(yīng)商服務(wù)于多個(gè)網(wǎng)絡(luò)分布的零售商,但僅僅是一個(gè)分散的供應(yīng)鏈系統(tǒng)。Bernstein 和Federgruen[30]研究在每周期開(kāi)始,每個(gè)零售商選擇他自己的零售價(jià)格pi和從供應(yīng)商處的訂購(gòu)量yi,每單位產(chǎn)品批發(fā)價(jià)格wi。過(guò)量的庫(kù)存由供應(yīng)商以每單位產(chǎn)品bi的價(jià)格回收。因此,零售商i的期望利潤(rùn)函數(shù)為:其中,p是所有零售商的價(jià)格向量是零售商在價(jià)格p時(shí)的隨機(jī)向量,且
Bernstein 和Federgruen[28-30]擴(kuò)展了Bernstein 和Federgruen[30]中的模型到周期檢查、無(wú)限期的模型,每個(gè)零售商面臨最大化其長(zhǎng)期的利潤(rùn)。零售商面臨著一個(gè)時(shí)間上相互獨(dú)立的需求的流,而不是各零售商的需求相互獨(dú)立。在每個(gè)周期結(jié)束,庫(kù)存可以每單位成本結(jié)轉(zhuǎn)到下一個(gè)周期,而不足的庫(kù)存和延遲交貨(backlogged) 的單位成本為
因此,Bernstein 和Federgruen[28]中的單階段的利潤(rùn)函數(shù)是:
其中,Di(p)是每個(gè)零售商i在價(jià)格p時(shí)的期望需求(或銷(xiāo)售量)。
Bernstein 和Federgruen[29]在模型中考慮了服務(wù)競(jìng)爭(zhēng),其中,需求也依賴(lài)于f,fi是每個(gè)階段零售商選擇的目標(biāo)服務(wù)水平,或補(bǔ)充率(fill rate)。
零售商i的利潤(rùn)函:
價(jià)格和補(bǔ)充率限制在一個(gè)集中。他們討論了三種競(jìng)爭(zhēng)情況:價(jià)格競(jìng)爭(zhēng),價(jià)格和服務(wù)競(jìng)爭(zhēng),兩階段競(jìng)爭(zhēng)(所有競(jìng)爭(zhēng)者首先選擇一個(gè)服務(wù)水平,之后同時(shí)選擇定價(jià)和庫(kù)存策略以應(yīng)對(duì)所選擇的服務(wù)水平)。
Maddah 和Bish[31]研究了從一組可能的變量中組成的一個(gè)產(chǎn)品線的聯(lián)合定價(jià)和庫(kù)存決策問(wèn)題。假定S?Ω 是一組存儲(chǔ)的產(chǎn)品。對(duì)產(chǎn)品S的需求從顧客在單個(gè)銷(xiāo)售周期到達(dá)一個(gè)零售商店中獲得。他們的模型可以被看成是一個(gè)聯(lián)合定價(jià)和分類(lèi)決策多產(chǎn)品報(bào)童模型(Multi-Item Newsvendor Model)。定義為顧客在一個(gè)價(jià)格向量p(對(duì)S中所有的產(chǎn)品) 購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品i∈S;λ 是顧客到達(dá)商店的平均值;c是產(chǎn)品1,…,S的成本向量和Φ(·)分別是標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的概率密度函數(shù)和分布函數(shù)(假定需求服從正態(tài)分布)。
Hopp 和Xu[32]采用一個(gè)基于價(jià)格和缺貨替代下的近似模型,分別在集中和離散系統(tǒng)下分析庫(kù)存、定價(jià)和分類(lèi)決策問(wèn)題。Aydin 和Porteus(2008)[33]研究了在報(bào)童模型中在一個(gè)給定的分類(lèi)(assortment) 的多產(chǎn)品庫(kù)存水平和定價(jià)的優(yōu)化問(wèn)題。除了定價(jià)和庫(kù)存決策外,他們還考慮了分類(lèi)選擇的問(wèn)題。他們研究的是單周期,需求隨機(jī),并且是基于價(jià)格替代而非缺貨替代情況下優(yōu)化模型。受市場(chǎng)份額模型(market share models) 通常用于市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)中的驅(qū)動(dòng),他們解決需求模型包括乘法式的不確定性。模型中pi和ci是每單位產(chǎn)品i的銷(xiāo)售價(jià)格和生產(chǎn)成本。是價(jià)格向量庫(kù)存水平向量。Di(p)是給定價(jià)格向量p下對(duì)產(chǎn)品i的需求;分布是需求Di(p)的分布函數(shù)(c.d.f)和概率密度函數(shù)(p.d.f); 假定關(guān)于x嚴(yán)格遞增。公司希望最大化利潤(rùn)函數(shù):
因?yàn)椤莗,(y)在yi是可分的和凹的,最優(yōu)庫(kù)存水平可表示為對(duì)作為通常的臨界分位數(shù)的每個(gè)價(jià)格向量p是給定的。問(wèn)題就可以寫(xiě)成以下方程(例如:Porteus[34)]:研究的焦點(diǎn)放在了價(jià)格對(duì)庫(kù)存水平的影響問(wèn)題上。他們發(fā)現(xiàn)在一定程度上目標(biāo)函數(shù)依然表現(xiàn)相當(dāng)好,對(duì)一階條件存在一個(gè)唯一解,對(duì)于他們所研究的問(wèn)題,這個(gè)解是最優(yōu)的。
Guoqing Zhang[35]研究了一個(gè)供應(yīng)商數(shù)量折扣和預(yù)算約束下的多產(chǎn)品報(bào)童模型,與前期的非線性優(yōu)化模型不同,由于價(jià)格折扣,他們將問(wèn)題用混合整數(shù)非線性規(guī)劃模型表達(dá),目標(biāo)函數(shù)是最大化期望利潤(rùn),即:
Jianmai Shi 等[36]在報(bào)童模型的基礎(chǔ)上考慮零售商的定價(jià)決策和供應(yīng)商的數(shù)量折扣問(wèn)題的多產(chǎn)品的定價(jià)策略。供應(yīng)商對(duì)所有產(chǎn)品提供數(shù)量折扣,需求函數(shù)假定是線性的,價(jià)格依賴(lài)型的加和式的隨機(jī)性,即其中Di(p)=ai-bi pi是產(chǎn)品i的平均需求,ui是在之間的已知分布的隨機(jī)變量零售商的目標(biāo)是在多種容量的約束下,通過(guò)聯(lián)合決策多產(chǎn)品的訂購(gòu)數(shù)量和銷(xiāo)售價(jià)格以達(dá)到利潤(rùn)最大化。他們建立了一個(gè)擴(kuò)展的離散規(guī)劃模型(Generalized Disjunctive Programming,GDP):
模型的約束條件考慮到了供應(yīng)商數(shù)量折扣約束,他們開(kāi)發(fā)了一個(gè)拉格朗日(Lagrangian) 啟發(fā)式算法求解模型。通過(guò)一個(gè)隨機(jī)的生產(chǎn)1 000 種產(chǎn)品的實(shí)例驗(yàn)證了所提出的方法,計(jì)算結(jié)果表明拉格朗日啟發(fā)式算法對(duì)所有的例子都能在一個(gè)合理的時(shí)間內(nèi)給出一個(gè)非常好的解。
Murray 等[37]結(jié)合報(bào)童模型考慮購(gòu)買(mǎi)者的預(yù)算敏感性,研究了銷(xiāo)售商(Newsvendors) 銷(xiāo)售多產(chǎn)品時(shí)的訂購(gòu)和定價(jià)策略(the Multi-Product Price-Setting News-Vendor Problem,MPPSNVP)。其中每種產(chǎn)品的隨機(jī)特征依賴(lài)于其他的產(chǎn)品,即交叉彈性。目標(biāo)函數(shù)包括銷(xiāo)售產(chǎn)品所得利潤(rùn)以及為銷(xiāo)售出產(chǎn)品產(chǎn)生的損失,即:
其中,p和q是決策向量是產(chǎn)品i的需求的累積分布函數(shù)優(yōu)化模型的最優(yōu)決策是最大化約束條件考慮到產(chǎn)品量的上下限約束及資源約束,例如預(yù)算和空間的約束等。另外,考慮到每個(gè)產(chǎn)品的價(jià)格選擇可以在一個(gè)離散的集中,訂購(gòu)量是一個(gè)整數(shù)。作者將目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)換成一個(gè)整數(shù)規(guī)劃求解,并開(kāi)發(fā)了一個(gè)基于Nelder-Mead 搜索技術(shù)的數(shù)值優(yōu)化程序,從一些小規(guī)模和大規(guī)模數(shù)值算例中獲得令人鼓舞的數(shù)值結(jié)果。論文是首次將這個(gè)情況結(jié)合到消費(fèi)者的預(yù)算敏感性,即消費(fèi)者在購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品的時(shí)候需要考慮自己當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)狀況。
許多學(xué)者對(duì)多產(chǎn)品報(bào)童模型的研究做了大量深入的探討,構(gòu)建了許多量化模型,考慮了需求不確定情況下的庫(kù)存控制策略和聯(lián)合定價(jià)與庫(kù)存控制策略。學(xué)者們也提出了許多求解方法,包括動(dòng)態(tài)規(guī)劃法等,但大多是采用啟發(fā)式算法求解模型,例如啟發(fā)式算法Erlebacher[38],動(dòng)態(tài)規(guī)劃法Moon 和Silver[5],遺傳迭代模型Abdel-Malek 等[6]和二進(jìn)制算法Zhang 等[39]等都有一定的研究,得出最優(yōu)策略的解或近似解。盡管多產(chǎn)品報(bào)童模型(Multi-product Newsvendor Problem, MPNP) 的求解算法得到了廣泛的研究,但大多數(shù)所提出的模型和求解方法通常只能求解包括大約10 種產(chǎn)品的模型。Lau 和Lau[8-9]是在所研究多產(chǎn)品報(bào)童模型的文獻(xiàn)中,極少有地提出了求解包括上千種產(chǎn)品的模型。
需求的不確定性給企業(yè)的決策帶來(lái)了很大的困難,市場(chǎng)的變幻莫測(cè)也使得價(jià)格成為了影響企業(yè)庫(kù)存管理的重要因素,因此,如果將需求、價(jià)格與時(shí)間因素結(jié)合起來(lái)對(duì)多產(chǎn)品的庫(kù)存管理進(jìn)行研究,將更有利于企業(yè)科學(xué)的管理決策。
電子商務(wù)時(shí)代,市場(chǎng)需求變化的速度更快,更加難以確定,采購(gòu)與庫(kù)存管理的復(fù)雜性大大增加??紤]報(bào)童模型的魯棒性,對(duì)電子商務(wù)環(huán)境下的多產(chǎn)品庫(kù)存管理進(jìn)行定量分析研究,將會(huì)是進(jìn)一步研究的熱點(diǎn)。
由于競(jìng)爭(zhēng)日益劇烈,單個(gè)企業(yè)難以應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的變化,供應(yīng)鏈的合作和競(jìng)爭(zhēng)成為了必然趨勢(shì),因此,研究供應(yīng)鏈多層次及網(wǎng)絡(luò)式的多產(chǎn)品報(bào)童模型無(wú)疑是實(shí)踐或理論界的一個(gè)熱點(diǎn)。
雖然計(jì)算機(jī)技術(shù)和算法技術(shù)的發(fā)展對(duì)庫(kù)存管理的發(fā)展起到了極大的推動(dòng)作用,然而現(xiàn)實(shí)的復(fù)雜性難以用理想的模型描述,因此,在一定假設(shè)條件下提出的考慮多種市場(chǎng)因素、多種產(chǎn)品的報(bào)童模型的計(jì)算將會(huì)是極其復(fù)雜的,盡管現(xiàn)有一定的啟發(fā)式算法可以求出問(wèn)題的近似解或確定解的上下界,但很難確定其精確性,因此,開(kāi)發(fā)出更先進(jìn)的算法也必將對(duì)貼近現(xiàn)實(shí)的多產(chǎn)品報(bào)童模型的求解至關(guān)重要。
隨著對(duì)報(bào)童模型更加貼近實(shí)際角度的研究進(jìn)展,多產(chǎn)品報(bào)童模型的研究對(duì)企業(yè)的管理決策提供了更好的指導(dǎo)。相關(guān)研究的進(jìn)程也見(jiàn)證了報(bào)童模型隨著時(shí)代變化而發(fā)展的一個(gè)過(guò)程,未來(lái)的研究中,報(bào)童模型將繼續(xù)在實(shí)踐和理論界實(shí)現(xiàn)其不可替代的指導(dǎo)價(jià)值。
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