面向新产品开发的多级供应链配置优化模型与算法研究

The sustained success of a firm is increasingly dependent on its ability to develop new products, which includes inventions of new technologies as well as the optimization of supply chain configuration that supports the new product development process. Safety stock placement, grounded in the guaranteed-service model, is critical to supply chain configuration. Nonetheless, there are many other important decisions regarding supply chain configuration during new product development process, which requires further improvement of the guaranteed-service model. Specifically, our research focuses on the following three aspects. First, since every stage of a supply chain can face several options, this study suggests that optimizing the supply chain configuration needs to include the choices of these options, which can be evaluated on three dimensions: cost, service time, and carbon emissions. This model establishes the basis for the subsequent studies. Second, we consider the budget constraints during new product development. After analysis of its impact on capacity allocation and coordination within a supply chain network, we suggest that a new replenishment policy is required to build the supply chain configuration model based on the guaranteed-service framework. In the third study, we further account for the differentiated requirements for service time, and propose the network restructuring approach for optimizing supply chain configuration. Overall, our research can be an important theoretical extension to the existing guaranteed-service model, and it will also have profound practical implications for new product supply chain design.

企业的可持续发展愈来愈依赖于其开发新产品的能力，这既包括技术创新能力，也包含与之相匹配的供应链配置与管理能力。安全库存配置是供应链配置的重要内容，保证服务模型为此提供了有力的理论支持。然而，新产品开发过程中管理者还将面对诸多复杂的供应链配置决策，这要求我们对保证服务模型的理论和算法进行完善和创新，具体涵括三个方面：（1）针对新产品开发中供应链各阶段面临的多种备择选项，以成本、服务时间和碳排放三个维度为评估导向构建供应链配置的优化模型，该研究是后续研究的基础；（2）研究预算约束对产能分配和协调的作用机制，优化补货策略，制定供应链各阶段选项和配置决策；（3）针对差异化服务需求通过网络重构建立供应链配置优化模型并求解。本项目将结合上述问题的具体特点和供应链拓扑结构，研究针对大规模网络的优化算法。本项目的研究是对保证服务模型的重要理论延伸，对新产品开发环境下的供应链配置具有重要的实践价值。

过去几十年，我国社会在从物资稀缺向商品富足的变革中为各类企业创造了巨大的市场空间，很多企业迅速扩张，出现了不少行业内的领跑者，也奠定了我国世界制造大国的地位。然而，随着经济增长趋于平稳，市场开拓瓶颈显现，长期潜藏的诸多成本问题逐渐浮出水面。此时，通过卓越的供应链运营实现降本增效对企业的价值愈发凸显。例如，在新产品开发领域，过去企业非常强调对技术的创新性及可行性的研究，却忽视了相匹配的供应链设计，从而导致在后续规模生产、服务水平等方面遭遇诸多挑战。因此，合理的供应链配置是对企业战略和新产品开发的重要支撑。.在技术变革和消费升级的浪潮中，市场需求波动增大，而新产品的需求则更具高度不确定性。因此，安全库存是供应链配置中的重要问题。此外，供应链的配置还包括供应商和配送方式的选择以及服务水平的优化。在分析权衡上述决策时，成本显然是重要考量之一。同时，项目还综合考虑碳减排和资金因素。一方面，在“双碳”目标引领下，在供应链配置中考虑碳排放的影响非常必要。另一方面，供应链管理既包括对产品流的管理也涵盖对预算约束、资金成本、支付时间等资金流要素的管理。因此，在供应链配置中纳入对资金的考量有助于从整体上降低供应链成本。综合考虑上述各项因素将极大提高供应链配置模型的复杂度。项目组基于对模型数学性质的深入剖析提出了高效的求解算法。.此外，在研究过程中我们还对项目进行了适当拓展。首先，上述对供应链的配置优化侧重于供应方面，而在产品推广过程中对目标市场的选择也很重要。因此，我们也对这一问题进行了建模和求解。其次，以上研究均侧重于企业视角，项目组还从消费者视角分别针对售前、售中和售后三个阶段中的部分问题进行了探索，其结果对产品开发和运营具有一定的指导意义。综上，本项目的研究既是对供应链配置相关理论的重要延伸，也为库存、服务和市场选择等管理决策提供了科学依据，具有较高的实践价值。