供应链环境下的货架展示与库存控制优化模型研究

发布时间：2020-05-04 06:42

【摘要】：随着科学技术的迅猛发展和经济的全球化，产品的多样化和需求的个性化越来越突出，零售业的竞争日益激烈，超市等零售商必须与供应商联合优化商品的货架展示和库存控制等营销和运作管理，进行供应链管理和协调，才能获得竞争的优势。货架展示作为零售商销售的主要工具和一种促销手段(例如，增加产品可视性)，能够刺激需求，增加商品销量。同时，货架作为重要且有限的资源，成为供应商们争夺的焦点。制造商们往往通过降低批发价格、缴纳货架津贴等激励措施，争夺有利展示位置和更多货架空间。因此，合理分配零售商品的货架展示位置和展示数量，不仅是零售商提高销售额、争夺市场份额的横向竞争武器，还是零售商与供应商谈判的有效工具。然而，有效的零售管理不仅要刺激需求，还要尽可能地降低成本。库存控制是降低成本的关键环节。因此，研究零售商和制造商的货架展示与库存控制以及供应链的协调具有重要的理论和实际应用价值。本文分别从零售商的自身优化和与制造商联合优化两个视角，以零售商品管理的两大重点——货架展示和库存控制——为研究对象，研究零售商和制造商的货架展示、库存控制以及供应链协调优化模型。主要研究内容及创新点如下： 1.从供应链终端企业-零售商自身优化的角度，研究了货架空间分配和展示位置优化模型。考虑固定上架津贴下，建立了一个基于动态规划的货架空间分配模型，并给出了四种求解算法。首先，基于优先分配单位空间获利更多的物品的传统货架分配思想，给出了类似背包问题的求解算法；然后设计了单物品调整和多物品调整两种改进算法；最后，以这些低层次启发式算法和其他四种启发式算法为基础，设计了基于模拟退火的超启发式算法（HSA）。通过数值仿真算例，比较了四种算法的求解效果和效率。研究表明：基于模拟退火的超启发式算法总是取得了最好解，且能够在合理时间范围内求解较大规模问题；上架津贴改变了货架空间分配策略，HSA能够为零售商提供更优的货架分配策略，使零售商利润显著增加，且随着上架津贴的增加，HSA的优越性更加显著。 2.从供应链终端企业-零售商自身优化的角度，研究了货架展示与库存控制联合优化模型。与现有模型忽略展示相邻关系对需求影响不同，本文考虑了展示空间、展示位置以及位置相邻关系对需求的共同影响，提出了更贴近现实的需求函数，建立了展示位置、货架空间分配和库存控制的联合优化模型，设计了基于模拟退火的超启发式算法，并通过仿真算例分析了整合营销和运作管理的意义：整合多种货架展示因子，会使零售商获得更好的货架展示效果，增加销量；多物品库存联合控制（共同补货），不仅改变了零售商的订购计划，也影响了其货架空间分配策略，并使零售商减少了库存，增加了利润；该模型也为零售商提供了比一些经验做法和已有模型更优的货架展示策略。 3.从供应链成员联合优化的角度，研究了三种不同供应链情形下的货架空间分配和定价决策问题。（1）一体化供应链集中决策。（2）两制造商主导非一体化供应链情形。考虑两个地位相同的制造商通过同一个零售商展示销售产品，建立了制造商Stackelberg博弈和两制造商Nash博弈模型，为制造商提供了货架线性补贴加利润共享策略，，实现了供应链的协调和Pareto改进。（3）零售商主导非一体化供应链情形。考虑两个制造商通过同一个占据供应链主导地位的零售商寄售两种替代性产品，即：首先由零售商决定收入共享比例和单位货架津贴，然后两制造商同时决定各自的产品零售价格和货架空间规模，零售商每销售单位商品，从中扣除一定比例的收入，将剩余的销售收入返还给制造商。建立了零售商Stackelberg博弈与两制造商的Nash博弈策略模型，以及合作决策下的供应链决策模型，为零售商提供了两部分关税式的货架津贴策略，实现了供应链的完美协调和Pareto改进。在两种非一体化供应链情形下，研究结果都表明：成本较低的制造商，更具有竞争力，零售商可以从两制造商的竞争中获利。比较三种供应链的决策结果发现：一体化集中决策表现最佳，货架展示空间最大，产品的零售价格最低，供应链的总利润最高；而在制造商主导供应链的批发价格契约下表现最差，货架展示空间最小，产品的零售价格最高，供应链的总利润最低。 4.从供应链成员联合优化的角度，研究了供应链环境下多物品库存的联合控制问题。分别考虑了基于MTO、MTS生产方式的制造商和一个销售多种物品的零售商构成的两层供应链，研究了由制造商原材料、产成品和零售商商品构成的三层库存系统的多物品生产和库存问题。建立三种生产库存模型，研究了供应链成员合作和多物品库存联合控制对供应链及其成员的成本的影响。数值仿真实验研究结果表明：基于基本时段的共同补货策略比公共周期共同补货策略更优；合作策略下共同补货策略总是使制造商和供应链的总成本最低，非合作策略下多物品共同生产补货策略总是使零售商总成本最低；制造商可以通过提供延迟支付策略实现供应链协调和Pareto改进。上述研究成果不仅丰富了货架展示、库存控制和供应链协调理论的内容，也会促进货架展示和库存控制及供应链协调模型在实践中的应用，为零售商整合营销和运作、实现供应链协调提供决策支持和理论依据。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：F224;F274;F253.4

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