[论文解读] A fuzzy inventory model considering imperfect quality items with receiving reparative batch and order overlapping

Hesamoddin Tahami, Hengameh Fakhravar|arXiv (Cornell University)|Sep 12, 2020

Supply Chain and Inventory Management参考文献 39被引用 7

一句话总结

本文提出了一种针对存在缺陷品的模糊库存模型，结合了收货返修批次、订单重叠以及供应商折扣，以抵消买家的持有成本。通过使用三角模糊数和等级均值积分法，该模型在不确定性条件下推导出最优策略与利润函数，并通过数值验证和敏感性分析展示了其成本效率的提升。

ABSTRACT

This paper presents an inventory model for imperfect quality items with receiving a reparative batch and order overlapping in a fuzzy environment by employing triangular fuzzy numbers. It is assumed that the imperfect items identified by screening are divided into either scrap or reworkable items. The reworkable items are kept in store until the next items are received. Afterward, the items are returned to the supplier to be reworked. Also, a discount on the purchasing cost is employed as an offer of cooperation from a supplier to a buyer to compensate for all additional holding costs incurred to the buyer. The rework process is error-free. An order overlapping scheme is employed so that the vendor is allowed to use the previous shipment to meet the demand by the inspection period. In the fuzzy model, the graded mean integration method is taken to defuzzify the model and determine its approximation of a profit function and optimal policy. In doing so, numerical examples are rendered to represent the model behavior and, eventually, the sensitivity analysis is presented.

研究动机与目标

• 开发一种库存模型，以考虑在模糊环境下存在不确定需求与成本的缺陷品。
• 引入订单重叠机制，允许在全部货物送达前部分使用前期发货来满足需求。
• 对缺陷品进行返修过程建模，区分报废品与可返修品。
• 引入供应商折扣，以补偿买家因延迟返修而产生的额外持有成本。
• 应用等级均值积分法进行去模糊化，推导出利润函数与最优策略的清晰近似值。

提出的方法

• 使用三角模糊数对需求、持有成本与采购成本等不精确参数进行建模，以表示库存系统。
• 在筛选后将缺陷品分类为报废品与可返修品，其中可返修品被储存至下一生产批次到达时再处理。
• 实施订单重叠机制，即供应商分批发货，允许在全部货物到货前部分满足需求。
• 引入供应商折扣，以抵消买家因储存可返修品而产生的额外持有成本。
• 采用等级均值积分法对模糊利润函数进行去模糊化，以确定最优订货量与策略。
• 通过数值算例与敏感性分析，验证模型在参数变化下的行为表现与鲁棒性。

实验结果

研究问题

• RQ1 在存在缺陷品的模糊环境中，订单重叠如何影响总成本与库存策略？
• RQ2 当可返修品被储存时，供应商折扣对买家持有成本与整体盈利能力有何影响？
• RQ3 使用三角模糊数与等级均值积分法如何提升不确定性条件下的决策质量？
• RQ4 当可返修品以批次形式送回供应商返修时，最优订货量与策略为何？
• RQ5 最优解对需求、持有成本与采购成本等关键模糊参数的变化有多敏感？

主要发现

• 该模型成功整合了模糊参数、订单重叠与可返修批次，显著提升了不确定性条件下的成本效率。
• 供应商折扣显著降低了买家的净持有成本负担，从而增强了整体盈利能力。
• 订单重叠降低了缺货风险，并通过提前满足需求改善了现金流。
• 等级均值积分法提供了一种可靠的去模糊化方法，得出清晰的最优订货量与策略。
• 敏感性分析表明，最优策略对模糊持有成本与需求参数的变化最为敏感。
• 数值算例验证了该模型在具有缺陷品的实际库存系统中的稳定性与实际适用性。