华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文摘 要目 前， 有关库存决策的研究文献大多数是假设需求是平稳的。即使有些文献考虑 了需求时变性，但对供需双方库存决策的相互影响及协调并未作研究。随着市场竞争 的加剧，需求随时间变化的节奏加快，需求时变性越加明 显。 在时变需求环境下供应 链的库存决策问题急需理论上的创新。基于以上考虑，本文对时变需求环境下的供应 链库存决策问题作了深入研究，提出了相应的库存决策模型和方法，其目 的是通过库 存决策优化降低供应链库存成本。本文研究的理论基础是供应链管理理论、最优化理论、决策理论、博弈论、库存 管理理论。 研究方法有: 模型分析法、数据分析法、比 较分析法等。 本文首先在确定性时变需求与有替代供应源环境下， 基于模型推导得到非合作与合作两种情形下供需 双方的最优缺货时点和服务水平的解析模型，同时对补货周期局部优化和整体优化作 了对比分析，其主要结论是:缺货时点整体优化能够有效地降低供应链库存成本;补 货周期整体优化使供应链库存成本下降，并且库存成本下降额随需求时变性增大而增 加;基于库存成本共担机制的缺货时点整体优化既能降低供应链库存成本，又能使供 需双方均受益，补货周期整体优化使供应链库存成本下降，并且库存成本下降额随需 求时变性增大而增加，但下降比 率随需求时变性增大而缩小。同时， 针对需求的时 变 性，本文进一步研究了非等周期补货模式下的供应链库存决策优化与协调，提出了供 需双方补货时点的局部优化方程与整体优化方程以及计算步骤和程序，其主要结论 是:在时变需求环境下，局部优化后补货时点的间隔时间长度随时间而变化;在一对 一补货情形下，补货时点局部优化可以降低供应链库存成本， 而在一般情形下，非等周期补货时点整体优化使供应链库存成本明显下降。在确定性时变需求与无替代供应 源的环境下，本文基于博弈理论首先研究了等周期补货模式下缺货时点和补货次数的 博弈均衡问题，并基于均衡模型和数据分析得到如下主要结论:供需双方补货次数相 差越大，利用替代供应源越有利于降低供需双方的库存成本;而当供需双方补货次数 比 较接近时，批发商缺货很少， 两种情形下供应链库存成本非常接近， 甚至相等，因 而没有利用替代供应源的必要。然后，本文研究了非等周期补货模式下供需双方的博 弈关系，得到缺货时点、补货次数和补货时点的纳什均衡结果，同时提出一种供需合 作模式:批发商完全满足零售商的需求，而零售商对其补货时点整体优化。主要结论 有:无替代供应源情形下供应链库存成本明 显高于有替代供应源情形下的 库存成本，供需合作在无替代供应源情形下显得更加必要。 在随机时变需求与有替代供应源的环华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文境下，本文首先研究等周期补货模式下基本库存水平优化问题，基于模型推导得到供 需双方的基本库存水平的局部优化方程与整体优化方程，主要结论有:局部优化后基 本库存水平随时间而变化，并且需求时变性越大，基本库存水平的变动幅度也越大; 整体优化后的基本库存水平围绕局部优化后的基本库存水平上下波动，且使供应链库存成本明显下降:并且需求时变性越大，波动的幅度也越大;当零售商 ( 需方)补货 时批发商不缺货概率大于其周期平均概率时，零售商的整体优化基本库存水平大于其局部优化基本库存水平，当零售商 ( 需方)补货时批发商不缺货概率小于其周期平均概率时，零售商的整体优化基本库存水平小于其局部优化基本库存水平。然后，本文 研究了非等周期补货模式下基本库存水平优化问题，通过对等周期补货模式下模型的 推广得到非等周期基本库存水平局部优化和整体优化模型，并得到如下主要结论:在时变需求环境下，非等周期基本库存水平优化明显优于等周期基本库存水平优化，并 且时变性越大，前者优势越加明显;当需求波动性较小时，补货时点与基本库存水平整体优化的效果不佳;当需求波动性较大时，同时整体优化在降低供应链库存成本方面更加有效。关键词:时变需求供应链库存决策 替代供应源局部优化整体优化赞-一-一一-一-一一-一一I I华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文ABS TRACTA t p r e s e n t , m o s t l i t e r a t u r e s r e l a t e d t o i n v e n t o ry d e c i s i o n - m a k i n g a r e b a s e d o n e v e nd e m a n d . S o m e l i t e r a t u res c o n s i d e r d e m a n d t i m e - v a r y i n g , b u t t h e y d o n t s t u d y m u t u a l i n fl u e n c e a n d c o o r d i n a t i o n o f s u p p l i e r a n d b u y e r s i n v e n t o ry d e c i s i o n - m a k i n g . A l o n g w i t h i n c r e a s i n g l y f i e r c e c o m p e t i t i o n , d e m a n d t i m e - v a r y i n g b e c o m e s m o r e a p p a r e n t . S u p p l y c h a i n i n v e n t o ry d e c i s i o n - m a k i n g u n d e r t i m e - v a r y i n g d e m a n d l o n g s f o r t h e o ry i n n o v a t i o n . B a s e d o n a b o v e r e a s o n s , t h i s p a p e r d e e p l y s t u d i e s s u p p l y c h a i n i n v e n t o ry d e c i s i o n - m a k i n g u n d e r t i m e - v a ry i n g d e m a n d , p u t s f o r w a r d c o r r e s p o n d i n g i n v e n t o ry d e c i s i o n - m a k i n g m o d e l s , i n o r d e r t o d e c r e a s e s u p p l y c h a i n i n v e n t o ry c o s t b y o p t i m i z a t i o n o f s u p p l y c h a in i n v e n t o ry d e c i s i o n - ma k i n gT h i s re s e a r c h i s b a s e d o n S u p p l y C h a i n Ma n a g e m e n t t h e o ry, o p t i m i z a t i o n t h e o ry ,d e c i s i o n - m a k i n g t h e o ry, g a m e t h e o ry a n d i n v e n t o ry m a n a g e m e n t t h e o ry. T h e r e s e a r c hm e t h o d s i n c l u d e m o d e l a n a l y s i s , n u m e r a l a n a l y s i s , c o m p a r a t i v e a n a l y s i s a n d s o o n . I n t h e c a s e t i m e - v a ry i n g d e m a n d i s d e t e r m i n i s t i c a n d t h e re e x i s t a l t e rn a ti v e s u p p l y s o u r c e , b a s e d o n m o d e l d e r i v a ti o n , t h i s p a p e r fi r s t l y o b t a i n s a n a l y t i c m o d e l s o f s u p p l i e r - b u y e r p a rt i e s o p t i m a l s h o r ta g e s t i m e s a n d s e r v i c e l e v e l , a n d a n a l y s e s l o c a l a n d g l o b a l o p t i m i z a t i o n o f r e o r d e r c y c l e b y c o m p a r i s o n . T h e m a i n c o n c l u s i o n s a r e : g l o b a l o p t i m i z a t i o n o f s h o rt a g e s ti m e s e ff e c ti v e l y d e c r e a s e s s u p p l y c h a i n i n v e n t o ry c o s t ; g l o b a l o p t im i z a t i o n o f re o r d e r c y c l e m a k e s s u p p l y c h a i n i n v e n t o ry c o s t d e c r e a s i n g , a n d d e c r e a s e o f i n v e n t o ry c o s t i n c r e a s e s w it h d e m a n d t i m e - v a r y i n g . T h i s p a p e r m o r e s t u d i e s o p ti m i z a ti o n a n d c o o r d in a t i o n o f s u p p l y c h a i n i n v e n t o ry d e c i s i o n - m a k i n g u n d e r n o n - e q u a l c y c l e r e p l e n i s h m e n t , p u t s f o r w a r d l o c a l a n d g l o b a l o p ti m i z a t i o n e q u a t i o n s o f r e o r d e r ti m e s a t t h e t w o p a rt i e s , t h e i r c o m p u t e r p r o c e s s a n d c o m p u t e r p r o g r a m s . M a i n c o n c l u s i o n s a r e : in t e r v a l o f l o c a l o p t im i z a ti o n r e o r d e r t i m e s c h a n g e s w i t h ti m e u n d e r t im e - v a ry i n g d e m a n d ; u n d e r o n e - t o -