易逝品再制造系统的库存和生产优化研究

Due to the globalization and the rapid technology advances, competition is becoming increasingly intensive, leading to unprecedented fast product upgrades. The prices of these products decrease drastically yet their functionalities do not change significantly. As a result, many firms have begun to provide remanufactured products in the hope of accommodating different types of consumer demands and to increase their competitiveness. For example, manufacturers of smart phones and many other consumer electronics products have started offering remanufactured products as a complement to their new products. However, there is limited research on such perishable inventory systems with remanufacturing. This project will explore the key issues of this type of inventory systems, which jointly consider perishability and remanufacturing. The objective is to find the optimal or near-optimal inventory policies and to identify the impact of product substitution and capacity on inventory policies, and the strategic impact of remanufacturing on firm’s profits in such inventory systems. We aim to reveal the basic characteristics and properties of these inventory systems through theoretical analysis and to develop optimal/near-optimal and implementable policies to achieve effective inventory management. The results can also help practitioners to improve their inventory and production management.

由于生产的全球化和科技的快速发展，竞争日益加剧，大量科技产品更新换代越来越快，产品价格迅速降低但其功能往往并未显著变化，很多企业因而开始同时提供再制造品，以期尽可能满足不同层次的消费者需求以及提高竞争力。如当前智能手机等消费类电子产品，其短生命周期和多层次的需求使得不少企业已经开始提供诸如翻新产品之类的再制造品。然而对这种同时具有易逝品和再制造特征的库存系统，目前还缺乏有效的库存和生产管理方法。本项目将探讨这一类库存系统中的若干关键问题，包括同时具有易逝品和再制造特征下最优或近似最优库存策略的形式、新产品与再制造品的相互替代关系及其对库存管理的影响、产能约束对库存管理的影响、再制造模式对企业利润的影响等问题。期望从理论上揭示上述库存系统的若干基本特征和性质，刻画出最优或近似最优库存管理策略以及易于实施的库存管理策略，进而利用这些成果协助企业改进库存和生产管理。

本项目基于我国企业管理实践，特别是中国情景下的产品回收再制造、库存融资等运营实践，研究了一系列多周期库存管理及其相关问题，并取得了重要进展，达到了预期要求。项目取得的主要成果包括：（1）研究随机多周期易逝品再制造的库存管理问题，考虑了新旧产品的替代性，建立多周期动态库存和生产决策模型。证明状态依赖的基库存策略是最优策略。提出新的方法证明库存管理策略的一些重要特征，高度简化了自1984年以来的一类目标函数性质的证明。（2）把市场需求信息的更新与多产品库存管理相结合，考虑了产品之间的替代性，建立多周期需求更新和订货动态模型。证明最优订货策略是一类状态依赖策略，刻画了最优订货策略依赖于库存水平和需求预测信号的结构。（3）研究基于库存融资的随机多周期库存管理问题，建立了多周期动态库存和生产决策模型。证明了一种基于状态变量的库存生产或处理策略是最优策略。提出了一种全新的视角考虑库存的融资属性，因此在一定情况下企业可以战略性设置库存缓解未来资金问题。（4）构建了零售商使用库存配给策略的联合定价与订货模型，考察了零售商的库存决策对消费者隐私保护策略的选择、消费者剩余以及社会福利的影响。结果展示了零售商有意制造库存短缺以阻止消费者隐藏信息的条件，并发现与不允许缺货的情形相比，库存配给策略可能会使零售商和消费者达到双赢结果。