2.2.2 不确定需求下生产批量优化
有关需求不确定的研究主要集中在以下三方面:一是需求服从随机分布的随机变量;二是需求不确定与库存的关系;三是假定需求与价格或促销努力相关,是价格或促销努力的函数,比如说需求与价格或促销呈线性关系。
(1)基于前人对产出率的研究。比如,Panda,R.M.(1978)在Karlin S(1958)的第二个模型基础上假设产能是无限的和需求是随机的,建立成本为目标函数的生产批量决策模型,通过模型分析,证明了存在一个盈亏平衡点。文献不仅考虑了生产成本、不合格品处理成本,还考虑了超产造成的库存成本和欠产造成的缺货成本[57]。Noori A.H.,Keller G.(1986),Shih W(1980)考虑需求服从均匀分布和指数分布两种情况,并在基础上建立报童模型,通过模型求出最优生产批量[58]。Vairaktarakis(2000)考虑需求不确定环境,对报童模型进行分析。Chao等(2014)将产出率的随机分布设置为[0,1],并用满足该随机分布的产出率来量化供应商的随机产出。Eskandarzadeh等(2016)[59]也对随机产出率进行了研究。
(2)从最优库存水平角度来研究需求不确定问题。对于可储存产品并且可延后销售的产品,设立一个最优库存水平,当初始库存量低于某个水平时就立即投入生产,当库存量达到最优库存水平时,生产就停止。通过这种储存策略,利用库存的缓冲作用,在一定程度上降低了不确定性需求产出的影响。这些学者有:Federgruen A.,Zipkin P.(1986)[60],Van Houtum G.J.,Inderfurth K.,Zijm W.H.M.(1996)[61],Diks E.B.,De Kok A.G.(1998)[62]以及Zipkin P.(2008)[63]。不过,这种方法会导致较高的库存水平[64]。
(3)从数学模型角度来研究。通过分析影响生产批量的因素,建立生产批量数学模型来分析和求解。如:Gerchak Y.,Vickson R.G.,Parlar M.(1988)通过建立模型,证明了不确定产出随机分布会影响最优生产批量,同时得出订货点和初始库存不影响最优生产批量[65]。Wang等(2014)通过应用加法的产出模型,考虑在大批量生产中,随机产出、库存能力和生产中断三个方面影响产出不确定的生产批量问题。张毕西等(2008)[66]考虑了产品不合格品率服从正态分布的不确定产出,通过从生产投入的角度建立了投产量模型。谢祥添等(2017)[67]在此基础上,考虑产品不合格率服从连续随机分布来建立投产量决策模型,并给出了最优投产量存在的条件。
本书第5章结合文献[66-67],以订单生产式企业面临不确定产出的问题,考虑产品不合格率服从一般分布,从集中决策和分散决策来建立投产量决策模型,通过对模型进行分析,证明了存在最优生产批量,并得到了最优生产批量的数学表达式。在分散决策中,分别从供应商和供应链角度分析和求解批发价,得到了最优批发价数学表达式。