دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 88729
ترجمه فارسی عنوان مقاله

موجودی مواد، تولید و قیمت‌گذاری بهینه برای اقلام فاسدشدنی تحت عدم‌قطعیت تقاضا: مورد افق محدود

عنوان انگلیسی
Optimal pricing, production, and inventory for deteriorating items under demand uncertainty: The finite horizon case
کد مقاله سال انتشار تعداد صفحات مقاله انگلیسی
88729 2018 33 صفحه PDF
منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : Applied Mathematical Modelling, Volume 58, June 2018, Pages 331-348

فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده

کلمات کلیدی

1. مقدمه

2. شرح مدل

جدول 1. نمادهای استفاده‌شده در این مقاله.

1.2 مدل تقاضا

2.2. پویاشناسی موجودی مواد 

3.2. تابع هزینه

4.2 مدل قیمت‌گذاری و تولید پویا

3. سیاست بازخورد بهینه

4. تولید پویا با سیاست قیمت‌گذاری ایستا

5. آزمایش‌های عددی

1.5 مثال توضیحی

2.5 تحلیل حساسیت

6. نتیجه‌گیری 

تامین وجه

ضمیمه A. نتیجه‌گیری شهودی از معادله HJB (9)

ضمیمه B. اشتقاق مفصل از A(t)

ضمیمه D. اثبات گزاره 1

ضمیمه E. اثبات قضیه 1

ضمیمه F. اثبات قضیه 2

ضمیمه G. اثبات گزاره 2

 
ترجمه کلمات کلیدی
موارد خراب کنترل انبار، تولید پویا و قیمت گذاری، روند تصادفی، سیاست حلقه بسته
کلمات کلیدی انگلیسی
Deteriorating items; Inventory control; Dynamic production and pricing; Stochastic process; Closed-loop policy;
ترجمه چکیده
در این مقاله قصد داریم تصمیم‌گیری برای تولید و قیمت‌گذاری پویای مشترکِ اقلام فاسد‌شدنی را با تقاضای غیرقطعی در فصل فروش محدود بررسی کنیم، در اینجا تقاضا به قیمت حساس است و تقاضای بالقوه با فرایند تصادفی توصیف می‌شود.‌ کسر ثابتی از موجودی مواد انبار برطبق قواعد طبیعی خراب می‌شود. مسئله‌ی تولید و قیمت‌گذاری پویای مشترک برای حداکثرسازی کل سود پیش‌بینی‌شده در نقش مسئله کنترل بهینه تصادفی مدل‌سازی شد. با استدلال به راه‌حل‌های شکل‌ِبسته می‌رسیم، این راه‌حل‌ها به شکل بازخورد خطی وابسته زمانی از میزان موجودی مواد هستند، موجودی مواد ممکن است مثبت یا منفی باشد. نشان داده می‌شود که تولیدکننده همیشه از کاهش نوسان تقاضای بالقوه بازار سود می‌برد. علاوه بر این، برای تاکید بر اثربخشی استراتژی پویای مشترک، تولید بهینه را با قیمت ایستا در نظر می‌گیریم. برای نشان دادن روایی سیاست کنترل بهینه از نمونه عددی استفاده می‌کنیم، و تحلیل حساسیت برای پارامترهای اصلی را اجرا می‌کنیم تا بینش‌های مدیریتی بیشتر برای اقلام فاسد‌شدنی فراهم شود.
ترجمه مقدمه
در دهه‌های گذشته، ویژگی‌های عمرکوتاه و فساد کالا در تعداد فزاینده‌ای از محصولات وجود داشت. به دلیل پوسیدگی، کهنگی یا فاسدشدنی بودن کالا، کمیت و کیفیت این محصولات در طی زمان خراب می‌شد [1]. در ضمن، کنترل تولید و موجودی مواد برای محصولاتی که بلافاصله و به‌کرات استفاده‌ناپذیر می‌شوند، نظیر اقلام خوراکی (محصولات کشاورزی تازه، محصولات لبنی و نان‌ها)، اقلام دارویی (برای مثال داروها، ویتامین‌ها و لوازم آرایشی)، اقلام شیمیایی (برای مثال محصولات نظافتی خانوار) و گل‌های چیده‌شده، هنوز چالشی بزرگ برای خرده‌فروشان و تولیدکنندگان است [2]. برای نمونه، «موسسه بازار غذا» [3] گزارش داد اقلام فاسدشدنی 52.63 درصد از کل درآمد فروش سوپرمارکتیِ سال 2011 از درآمدی در حدود 459.2 میلیارد دلار بود. از زمانی که ویتین [4] برای اولین بار بهینه‌سازی موجودی مواد اقلام فاسد‌شدنی را مطالعه کرد، این حوزه تبدیل به حوزه‌ی پژوهشی ثمربخش شد و توجه پژوهش‌گران زیادی را به خود جلب کرد [5-14]. برای مطالعه مرور کامل پژوهش‌های اقلام فاسدشدنی، لطفاً به منابع [15-18] مراجعه کنید. با تکامل سریع فناوری‌های اطلاعات و تحولِ متناظر اینترنت و تجارت الکترونیک، شرکت‌ها می‌توانند اطلاعات ارزشمندی، نظیر میزان موجودی مواد و تقاضا، را جمع‌آوری کنند تا با تعدیلِ پویای قیمت‌های خود به محیط بازار واکنش بدهند. بدون تردید، مدیران با قیمت‌گذاریِ صحیح به سریع‌ترین و اثربخش‌ترین روش ممکن سود شرکت را افزایش خواهند داد، قیمت‌گذاری صحیح مولفه‌ای اساسی برای عملیات روزمره شرکت‌های تولیدی و خدماتی بوده است [19، 20]. در میان عامل‌های تاثیرگذار بر تصمیم‌گیری برای تولید و موجودی مواد، پیش‌بینی عدم‌قطعیت تقاضا، به خصوص برای اقلام فاسد‌شدنی، دشوار است. برای کاهش زیان ناشی از فساد اقلام، تعدیل قیمت در حالتی پویا برای مدیریت سوددهی اقلام فاسد‌شدنی در خرده‌فروشی اقدامی مناسب است. علاوه بر این، خرده‌فروش‌ها می‌توانند از فناوری اطلاعات مانند برچسب‌های RFID استفاده کنند تا به درستی جریان‌های محصولی را ردگیری کنند و فعالانه درباره قیمت‌گذاری و موجودی مواد تصمیم‌گیری کنند تا عرضه بهتر با تقاضا هم‌تراز شود [21]. از پژوهش اصلی پکلمن به بعد [22]، منابع استراتژی تجدید تدارکات و قیمت‌گذاری مشترک رشد کرده است، پکلمن برای اولین بار مسئله بهینه‌سازی «تولید-قیمت‌گذاری» «زمان-پیوسته» را در افق برنامه‌ریزی نامحدود مطالعه کرد. در مدل او، تقاضا قطعی است و تابعِ خطیِ قیمت با پارامترهای متغیر با زمان است، در این مدل، سفارش معوق مجاز نیست. فیچتینگر و هارتل [23] این مدل را بسط دادند تا به تابع تقاضای کلی‌تر برسند و سفارش انجام‌نشده را در مدل خود ممکن سازند. در [24]، یورگنسن، کورت و زاکور مدل خود را بسط دادند تا تاثیرات یادگیری هزینه و تقاضا در آن قرار گیرد، اما در این مدل سفارش انجام‌نشده مجاز نبود. پارلار و ونگ [25] از نظریه بازی استفاده کردند تا تاثیرات تصمیم‌گیری برای تولید و قیمت‌گذاری هماهنگ را بر بهبود وضعیت شرکت در بازار انحصار دوگانه رقابتی قیمت مطالعه کنند. در [26]، آدیدا و پراکیس نظریه کنترل بهینه پیوسته زمانی قطعی را با تکنیک‌های بهینه‌سازی غیرخطی ترکیب کردند تا به سیاست قیمت‌گذاری و تولید بهینه حلقه باز برای سیستم «تولید برای انبار کردن» چندمحصولی در افق زمانی محدود برسند، در این مدل سفارش معوق مجاز نبود. آدیدا و پراکیس [27، 28] سیستم موجودی مواد –تولید و قیمت‌گذاری پویا را با تقاضای غیرقطعی به ترتیب در محیط انحصاری و محیط انحصار دوگانه مطالعه کردند. فدرگروئن و هچینگ [29] مدل مرور دوره‌ای ایجاد کردند که در آن تقاضا تصادفی است و هزینه ثابت در مدل ملاحظه نشده است. آنها از رویکرد برنامه‌ریزی پویا برای پرداختن به تعیین همزمان استراتژی‌های تجدید تدارکات موجودی مواد و قیمت‌گذاری به ترتیب در افق زمانی محدود و نامحدود و توصیف ساختارهای استراتژی‌های بهینه استفاده کردند. برای بسط این مدل، چن و سیمچی-لوی [30، 31] مدل موجودی مواد سفارش‌دهی و قیمت‌گذاری مشترک را تحلیل کردند که در آن هزینه سفارش‌دهی شامل هزینه ثابت و هزینه متغیر، به ترتیب، در افق برنامه‌ریزی محدود و نامحدود بود. صفت مشترک مقاله‌های پیش‌گفته در نظر نگرفتن فسادپذیری کالاها یا استفاده نکردن از عدم‌قطعیت تقاضا است. به ویژه، شیوه‌های قیمت‌گذاری پویا نقشی اساسی در صنایعی با موجودی مواد فاسدشدنی، افق‌های فروش کوتاه و تقاضای تصادفی و حساس به قیمت ایفا می‌کنند [19]. با برانگیزش ناشی از پژوهش‌های فوق، هدف این مقاله بررسی تولیدکننده‌ای است که قیمت‌گذاری پویای مشترک انجام می‌دهد و برای تولید اقلام فاسد‌شدنی تحت عدم‌قطعیت تقاضا در افق محدود تصمیم‌گیری می‌کند. مقاله‌مان ارتباط نزدیکی با مقاله هربان و کاگان [32] دارد، آنها به قیمت‌گذاری پویا و مسئله تولید تحت تقاضای غیرقطعی با استفاده از نظریه بازی پرداختند. با‌این‌حال، آنها در اثر خود از فسادپذیری محصولات استفاده نکردند. اثر مرتبط دیگر مربوط به لی، ژانگ و تانگ [33] است. آنها به قیمت‌گذاری پویای مشترک و مسئله کنترل تولید برای سیستم موجودی مواد فسادپذیر تصادفی در افق نامتناهی پرداختند. با‌این‌حال، در مقاله آنها تقاضا قطعی است. ویژگی‌های مدل این مقاله به شرح ذیل است: (1) اقلام فاسد‌شدنی؛ (2) محیط پویا با زمان پیوسته؛ (3) سفارش معوق مجاز است؛ (4) تقاضای بالقوه تصادفی است؛ (5) افق زمانی محدود؛ و (6) دو متغیر شاهد: قیمت و میزان تولید. به مجموعه پرسش‌های ذیل علاقمند هستیم: (1) چگونه شرکت تحت تقاضای تصادفی برای قیمت‌گذاری، تولید و موجودی مواد در گذر زمان برای اقلام فاسد‌شدنی تصمیم‌گیری می‌کند؟ مسیر قیمت بهینه، تولید و میزان موجودی مواد فاسدشدنی در افق محدود کدام است؟ (2) در مقایسه با استراتژی قیمت‌گذاری ثابت، آیا قیمت‌گذاری پویا برای موجودی مواد فاسدشدنی اثربخش‌تر است؟ اگر پاسخ مثبت است، با استفاده از استراتژی قیمت‌گذاری پویا طی فصل فروش محصول چقدر سوددهی شرکت افزایش می‌یابد؟ (3) تاثیرات عدم‌قطعیت تقاضا و میزان فساد کالا بر سود و تصمیم‌گیری بهینه شرکت کدامند؟ با استفاده از تکنیک کنترل بهینه تصادفی، به استراتژی تولید و قیمت‌گذاری پویا به شکل بازخورد خطی وابسته به زمان در سطح انبار رسیدیم هنگامی که موجودی مواد فاسدشدنی منفی یا مثبت بود. بنابراین، مدیر شرکت می‌تواند به صورت پویا برنامه‌ریزی تولید و قیمت‌گذاری را برطبق میزان فعلی موجودی مواد تعدیل کند. علاوه بر این، تاثیر منفی نوسان تقاضای بالقوه را بر سود بهینه شرکت نشان می‌دهیم. وانگهی، برای مقایسه با استراتژی پویای مشترک، تولید پویا با قیمت ایستا نیز بررسی شد. با‌این‌حال، در عمل، دوره فروش متناهی و نسبتاً کوتاه، یعنی چند سال یا چند ماه، است. بنابراین، تحلیل پویاشناسی تصمیم‌گیری شرکت در راستای مسیر بهینه شیوه مدیریتی برجسته می‌شود. پژوهش عددی‌مان مسیرهای سیاست بهینه را توصیف می‌کند و بر اثربخشی استراتژی پویای مشترک تاکید دارد. به خصوص، نتایج عددی‌مان نشان می‌دهد کل سود پیش‌بینی‌شده‌ی شرکت تا حدود 15.51 درصد تحت استراتژی قیمت‌گذاری و تولید پویای مشترک افزایش می‌یابد. تحلیل حساسیت برای پارامترهای اصلی، برای مثال، میزان خراب‌شدگی، اجرا شد تا بینش مدیریتی درباره اقلام فاسد‌شدنی بیشتر شود. باقیمانده مقاله به شرح ذیل سازمان‌دهی شده است. در بخش 2، مدل کنترل بهینه تصادفی زمان پیوسته تولید شد تا کل سود پیش‌بینی‌شده‌ی شرکت در افق برنامه‌ریزی محدود به حداکثر برسد. در بخش 3، با استفاده از روش برنامه‌ریزی پویای تصادفی استاندارد، به راه‌حل‌های شکل بسته بهینه تحت قاعده بازخورد خطی وابسته به زمان رسیدیم. در بخش 4، مسئله تولید پویا با قیمت فروش ایستا بررسی شد. در بخش 5، مثال عددی فراهم می‌شود تا اثربخشی نتایج نظریِ به‌دست‌آمده نشان داده شود و تحلیل حساسیت برای برخی پارامترهای سیستم انجام می‌شود تا بینش‌های مدیریتی بیشتر فراهم شود. در بخش 6، به نتیجه‌گیری برای این مقاله می‌پردازیم.
پیش نمایش مقاله
پیش نمایش مقاله  موجودی مواد، تولید و قیمت‌گذاری بهینه برای اقلام فاسدشدنی تحت عدم‌قطعیت تقاضا: مورد افق محدود

چکیده انگلیسی

This paper aims to investigate the joint dynamic pricing and production decisions of deteriorating items with uncertain demand over a finite selling season, where the demand is price sensitive and the potential demand is characterized by a stochastic process. The stocks deteriorate physically at a constant fraction of the on-hand inventory. A joint dynamic pricing and production problem to maximize the total expected profit is modeled as a stochastic optimal control problem. We derive the closed-form solutions, which are in time-dependent linear feedback form of the inventory level when it is either positive or negative. It is shown that the manufacturer always benefits from a reduction in the volatility of potential market demand. In addition, to highlight the effectiveness of the joint dynamic strategy, we also consider the case of optimal production with a static price. A numerical example is presented to illustrate the validity of the optimal control policy, and sensitivity analysis on major parameters is performed to provide more managerial insights into deteriorating items.