电商环境下的仓库系统的运作研究

With rapid growth of E-commerce in China and in the world, warehouse management is facing an increasing number of new issues and challenges. This project focuses on two main classes of research problems: joint management of inventory and warehousing rental; product assortment and replenishment in fast-picking area. These problems are challenging in that they are usually dynamic in time and include uncertain factors. We will construct quantitative models to describe the practical problems and conduct thorough analysis of these models so as to derive their structural properties. Based on these properties, we will characterize the optimal control policies of the systems, such as warehouse space rental, inventory replenishment, product assortment. Meanwhile, we will study the properties of the optimal policies to obtain managerial insights. For some of the problems that have complicated optimal policy that are difficult to implement in practice, we will further develop simple and effective heuristics. More importantly, we will collect real data and use them to validate our models and analyze practical implications of our research outcomes. We expect the project will not only contribute to the warehousing and inventory management literature but also provide solutions and guidelines on recently emerging problems in warehouse management.

在电子商务在中国乃至全球快速发展的今天，仓储管理面临许多的新的挑战和问题。 本项目将主要研究企业的库存和仓储综合管理的问题以及对电商仓库管理十分重要的快速分拣区库存和产品组合问题。这些问题大多都涉及动态的系统并包含一定的随机因素。我们将依据现实问题建立量化数学模型，并对模型进行深入分析以得到重要的结构性质。基于这些性质，我们将刻画问题的最优策略，如仓库租赁，补货，产品组合等。同时我们将对最优解的性质进行研究。对于一些过于复杂的最优策略，我们也将开发简单有效的启发式算法。通过和相关企业的联系，我们也将收集数据，对模型进行进一步的验证和对结果的现实意义进行分析讨论。 本项目预期将为现实中亟待解决的仓库运作管理问题提供解决方案，同时为相关的理论研究做出贡献。

仓库和其中的库存能够帮助企业对需求或者是供给的变化做出快速的反应当。随着电子商务在中国和全球迅速发展，仓库的运作和管理日趋重要。在本项目中，我们着重开发和分析定量数学模型来研究和仓储运作相关的问题。首先是动态库存管理，我们重点研究了带有双运输模式（或者双供货商），最低订单承诺，不同仓库之间可以转运，或者有产能约束和订货提前期的易腐产品， 的库存问题。其次，我们研究供应链中关于产品采购和企业能源效率改善的立约问题。最后，我们考虑同时销售新产品和翻新/再制造产品企业的最优定价和生产策略。这些问题往往在实际中经常看到但并没有得到太多的研究关注及很好的解答。关于库存管理问题，我们首先刻画模型的结构特征，之后推导最优的控制策略或开发简单的启发式算法。有些启发式算法的有效性有理论的最差情景表现或证明其渐进最优，其他的通过大量的数值实验以检验。关于供应链上企业之间的立约问题，我们研究了一些新的合同模式，求解企业之间互动的均衡，并揭示一些关于企业如何结合逆向拍卖和非竞争合同来进行产品采购和能源服务企业如何设定合同来向其竞争对手提供节能服务的管理洞察。最后当研究企业同时销售新的产品和翻新/再制造产品，我们推导了make-to-stock (MTS) 和 make-to-order (MTO)系统的最优定价和生产策略，同时探讨了企业从MTS转到MTO的潜在好处。总的来说，本项目的研究成果不仅仅对相关的学术领域做出一定的贡献，也将对经理们提供相应的知道和管理启示当他们在决策中面临相关的问题。