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《北京交通大学》 2017年
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不确定条件下多周期库存博弈问题研究

张剑  
【摘要】:对于身处激烈竞争中的企业来讲,库存是一个重要的竞争因素。替代品库存博弈研究了竞争环境下企业的库存管理问题,通过优化订货决策帮助企业在保证供应的同时减少资金占用,降低经营风险。本文分别从供应和需求两个角度出发利用非合作博弈理论研究不确定条件下的多周期替代品库存博弈问题。本文的主要研究内容包括以下三个方面:首先,本文假设需求分布函数的类型已知而部分参数未知,研究需求信息不断更新情况下的二人库存博弈问题,并利用非合作博弈理论建立了具有二维状态空间的多周期博弈模型。其次,在上一模型的研究基础上进一步放宽假设条件,建立了缺货量未知的多周期库存博弈模型。通过对模型的分析发现博弈的状态空间增至三维,缺货量未知带来了更多的不确定性。最后,从供应角度出发研究了到货量随机情况下的多周期库存博弈问题,建立了供应需求均不确定的多周期动态库存博弈模型。通过对上述问题的研究,发现在缺货量可知情况下,当需求分布函数满足特定条件时博弈的二维状态空间可以降为一维,且可以通过非合作博弈的相关理论证明纯策略纳什均衡订货策略的存在性和唯一性。给出了博弈双方order-up-to形式的均衡订货策略并进一步分析了易逝品库存博弈问题。通过算例分析发现均衡订货量和博弈双方收益都会受到商品替代率等因素的影响。在缺货量不可知的情况下,本文提出了库存博弈存在order-up-to形式纳什均衡订货量的条件,并在此基础上分析了缺货信息未知对博弈方损益函数的影响,发现任一销售商在以前的销售过程中发生缺货的次数越少后续周期的期望收益越高。在供需均不确定的情况下,证明了当供应和需求服从特定分布函数时库存博弈存在唯一纳什均衡订货量。同时还发现均衡订货量是商品替代率的增函数,且博弈双方的收益是供应可靠性因子的增函数。在算例分析中演示了多重纳什均衡的情况,并分析了商品替代率对各博弈方损益的影响以及可靠性因子对均衡订货策略的影响。本文创新之处可归纳为,在多周期竞争背景下研究了二人库存博弈问题,分析了库存跨期依存关系对均衡的影响;考虑了库存博弈过程中的需求信息贝叶斯更新过程并研究了纳什均衡的性质;在前人研究的基础上进一步考虑了供应不确定条件下的库存博弈问题。
【关键词】:库存管理 多周期动态博弈 纳什均衡 需求信息更新 供应不确定
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:F274;F224.32
【目录】:
  • 中文摘要6-7
  • ABSTRACT7-11
  • 1 绪论11-19
  • 1.1 研究背景与意义11-14
  • 1.1.1 研究背景12
  • 1.1.2 问题的提出12-13
  • 1.1.3 研究意义13-14
  • 1.2 研究内容与方法14-16
  • 1.2.1 研究内容14-16
  • 1.2.2 研究方法16
  • 1.3 论文结构框架16-17
  • 1.4 论文创新点17-19
  • 2 文献综述19-40
  • 2.1 经典存储模型及其拓展研究19-24
  • 2.1.1 经济批量订货模型19-22
  • 2.1.2 报童模型22-24
  • 2.2 竞争环境下库存管理问题的相关研究24-27
  • 2.2.1 单周期非合作库存博弈问题24-26
  • 2.2.2 多周期非合作库存博弈问题26-27
  • 2.3 贝叶斯库存管理问题的相关研究27-29
  • 2.3.1 需求完全可见条件下的库存管理27
  • 2.3.2 需求部分可见条件下的库存管理27-29
  • 2.4 供应不确定条件下库存管理问题的相关研究29-32
  • 2.4.1 连续时间且供应不确定条件下的库存管理问题29-30
  • 2.4.2 周期订货型供应不确定的存储问题30-32
  • 2.5 非合作博弈理论32-39
  • 2.5.1 博弈的假设及基本概念32-35
  • 2.5.2 纳什均衡性质的分析方法35-37
  • 2.5.3 多重纳什均衡的研究方法37-38
  • 2.5.4 博弈模型参数分析方法38-39
  • 2.6 研究现状的基本结论39-40
  • 3 缺货量可知条件下的多周期库存博弈问题40-53
  • 3.1 引言40-41
  • 3.2 问题描述与模型构建41-45
  • 3.3 状态空间降维45-48
  • 3.4 易逝品库存博弈模型48-50
  • 3.5 算例分析50-51
  • 3.6 本章小结51-53
  • 4 缺货量不可知条件下的多周期库存博弈问题53-66
  • 4.1 引言53
  • 4.2 问题描述与模型构建53-59
  • 4.3 博弈状态空间降维59-62
  • 4.4 博弈均衡的讨论62-65
  • 4.5 本章小结65-66
  • 5 供应不确定条件下的多周期库存博弈问题66-74
  • 5.1 引言66
  • 5.2 问题描述与模型构建66-69
  • 5.3 博弈均衡的性质69-70
  • 5.4 影响因素分析70-71
  • 5.5 算例分析71-73
  • 5.6 本章小结73-74
  • 6 结论与展望74-76
  • 6.1 研究总结74-75
  • 6.2 未来的研究方向75-76
  • 参考文献76-84
  • 附录A84-89
  • 附录B89-96
  • 附录C96-104
  • 作者简历104-107
  • 学位论文数据集107

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