工业工程与管理

  • 基于风光氢的港口能源供应链协同调度研究

    黄花叶;陈潇蒙;王长琼;

    为了加强港口智能化与绿色化建设,提出一种基于风光氢的港口自动引导车(automated guided vehicle,AGV)与电氢能源耦合的港口能源供应链协同调度优化方法,充分挖掘港口能源系统与设备智能运行有效结合的经济性和低碳性。从分布式能源供应链的结构与特性出发,分析港口能源消纳与AGV设备协同管理策略,结合船舶在港状态对港内AGV能力需求的影响和能源转化出力的特点,分别建立AGV数量调度模型和能源转换模型。为解决可再生能源出力存在的波动性问题,引入鲁棒优化方法,以用能成本、储能成本及碳交易成本最小化为目标,结合可再生能源消纳率指标,建立基于不确定性的多能源产品供应链协同调度优化模型。以某港口为算例,分析结果表明该优化模型能够充分满足AGV的电氢负荷,降低能源与物流系统的运行成本和碳排放量,有效提高风光氢能的综合利用率。

    2024年06期 v.29;No.169 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1939K]
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  • 基于聚类分析与多维空间专利地图的技术机会识别与评价

    王金凤;徐泽;冯奕程;张虎翼;

    随着对精准高效识别具象技术创新机会的要求日益提高,综合运用词频-逆文档频率(term frequency-inverse document frequency,TF-IDF)算法、LDA(latent dirichlet allocation)主题聚类模型、共现网络分析与多维空间专利地图,进行了技术机会识别与评价。首先,在搜集研究领域的相关专利文献并进行预处理的基础上,运用TF-IDF算法与LDA模型提取了技术主题,确定了创新维度;其次,通过构建共现网络优选了表征创新维度的技术主题词并确定了创新维度,继而与创新法则迭代生成了多维空间专利地图以识别系列潜在技术机会;然后,基于可拓评价法计算了各技术机会的关联度以优选出最佳技术机会;最后,以冷藏集装箱技术机会识别为例,验证了该方法的可行性。结果表明,构建的技术机会识别方法能够为目标企业精准高效、低成本开展技术创新提供可资借鉴的理论参考依据。

    2024年06期 v.29;No.169 12-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 2092K]
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  • “互联网+医疗”背景下考虑平台利用和患者反馈的三方演化博弈分析

    郭雨舟;杜黎;

    作为医患双方沟通的桥梁,互联网医疗平台已进入高速发展阶段。然而,医生和患者等平台参与者的机会主义行为会损害平台利益,扰乱在线医疗服务秩序。鉴于此,构建了“平台-医生-患者”的三方非对称演化博弈模型,采用微分方程的稳定性定理分析博弈三方动态策略调整过程以及各因素对博弈主体策略选择的影响。研究结果表明:监管、奖励及补贴作为平台治理的主要措施,合理分配其成本投入比例将提高平台治理的有效性;平台监管及患者反馈的协同治理模式,对规范医生接诊行为具有积极作用;平台加大对医生违规接诊的惩罚额度及患者私域问诊的感知风险,可以有效助推医生及患者平台诊疗,规避平台利用现象。

    2024年06期 v.29;No.169 24-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1691K]
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  • 门诊病人当日转诊调度优化研究

    秦圣坤;郑小金;张艳霞;

    我国综合医院就诊病人众多,当治疗室、恢复室等部门出现较长等待队列时,部分门诊病人会因无法在就诊当日得到治疗而需要再次入院。在医联体模式和转诊制度下,当医院医疗资源紧张无法为全部病患提供治疗时,部分病人可以被转诊到医联体内合作医院进行治疗。结合病人对转诊的接受意愿,提出了考虑病人就医公平性的转诊调度策略,以优化医疗系统。研究问题被建模为混合流水车间,建立了基于场景的随机规划模型并设计求解算法。最后,数值实验验证了模型和算法的有效性。

    2024年06期 v.29;No.169 37-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1331K]
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  • 基于数据与模型双驱动的外集卡预约配额优化

    杨惠云;刁璀洁;甘育鑫;靳志宏;

    集卡预约系统通过为每个时段设置预约配额控制外集卡到港量,优化集卡预约配额是缩短外集卡滞港时间、提升港内资源利用率的关键。因此,提出了一种将数据驱动与模型驱动相结合的方法,充分利用历史数据优化预约配额。利用了高斯过程回归挖掘各时段不同作业类型集卡到港量与集卡周转时间的关系,以最小化外集卡的等待费用和集卡与预期到达时间窗口偏差的转移费用为目标,建立了非线性混合整数规划模型,设计遗传算法求解,优化各时段各作业类型的预约配额。实验结果表明:使用高斯过程回归模型分析四种作业类型的集卡到港数量与总周转时间的关系,相较于多项式回归其平均绝对百分比误差均有所降低,其中提重箱集卡的误差降低4.15%;与传统优化相比,细分化集卡作业类型后总费用降低5.13%,预约配额的极差降低64%。

    2024年06期 v.29;No.169 43-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1682K]
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  • 出行受阻情景下城市物资供应网络灾害承受能力评估

    宋紫浩;王子翔;罗春玲;

    近年来,因灾导致的社区居民出行受阻为城市物资供应带来了新的挑战。本文以可承受的最大受灾点数量为衡量指标,构建了城市民生物资供应网络的最大灾害承受能力评估模型。基于对偶理论,将评估模型重新表述为一个混合整数线性规划模型。为提高模型求解效率,引入了二分搜索算法。最后,以余杭区核心城区的民生物资供应网络为例,在考虑不同应急预案和需求波动情况下,进一步验证了所提出的评估方法。数值实验结果表明,所提出的方法能够有效评估不同灾害情景下的城市物资供应网络的最大灾害承受能力,并能够识别限制该能力的关键应急资源,为应急决策提供必要的决策信息。

    2024年06期 v.29;No.169 52-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1518K]
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  • 基于三方演化博弈的网约车乘客隐私保护研究

    董振宁;李锦明;

    构建了“政府-平台-乘客”三方演化博弈模型,并求解了不同情形下的演化稳定策略,采用数值仿真验证了分析求解演化结果。研究发现:当政府监管收益大于成本及网约车平台自律比不自律获得更大利润时,系统可以实现(监管、自律、不维权)的理想结果;政府是否监管取决于监管收益、监管成本和平台自律概率;平台是否自律取决于竞争强度、自律收益、自律成本、非法收益、政府罚款及行政处罚、平台形象及声誉、政府监管概率和乘客维权概率等因素;乘客采取维权策略需要考虑维权收益、维权成本和平台自律概率。最后从政府、网约车平台和乘客三个维度提出了促进乘客隐私保护的建议,对规范网约车市场健康发展有重要意义。

    2024年06期 v.29;No.169 60-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1463K]
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  • B2C网约车平台竞争定价与服务多样化策略研究

    杨洁;王文利;王芹鹏;

    B2C网约车在合规性方面具有优势而竞争日益激烈,本文旨在探究不同竞争模式下B2C网约车平台定价和市场领导者的服务多样化决策,分别构建了平台均提供单一服务(同时决策/顺序决策)和市场领导者提供两种服务而跟随者提供单一服务(高端/低端)的四种情景下平台竞争定价博弈模型。研究结果发现:当两个平台均提供单一服务时,作为领导者的平台获利更多,而跟随者在两种决策顺序下的利润受平台运营成本和竞争强度的影响;若领导者运营低端服务成本较低或中等水平,且竞争较为宽松,此时领导者更适合采取服务多样化策略;若市场竞争较高或运营低端服务成本较高,选择单一服务对于领导者更有利;若领导者采用多样化策略,当跟随者运营高类型服务的成本处于中等偏低时,市场竞争越激烈,跟随者选择高类型服务越有利。

    2024年06期 v.29;No.169 70-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1531K]
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  • 带阶段跳跃和恶化效应的炼钢-连铸调度的混合启发式算法

    轩华;赵一航;李冰;

    针对炼钢-连铸中阶段跳跃、恶化效应以及连铸阶段组批加工的现实生产约束,提出了一种结合头脑风暴优化算法与候鸟优化算法的启发式算法解决该调度问题。基于碳达峰与碳中和的背景,建立以最小化最大完工时间与能耗的加权和为目标的生产调度优化模型,以头脑风暴优化算法作为主算法,引入反向学习策略以提升初始解集质量。在迭代过程中,采用自适应组间、组内讨论次数的策略以增强全局搜索与局域搜索的平衡性,结合候鸟优化算法再次提高解的质量。不同规模的仿真实验,对五种算法进行对比,结果表明所提混合启发式算法能够得到质量更好的近优解。

    2024年06期 v.29;No.169 82-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1611K]
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  • 基于STL-EMD-SSA-LSTM模型的光伏中期输出功率预测研究

    鄢伟安;付晟;刘卫东;秦斌;韩林翀;

    光伏中期输出功率的准确预测可以为光伏系统的运维决策、能源招标、并网消纳等问题提供重要依据。为提高预测精度,提出了一种结合局部加权回归的周期趋势分解(seasonal-trend decomposition procedure based on loess,STL)、经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)、麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)和长短期记忆神经网络(long short-term memory neural network,LSTM)的光伏中期输出功率预测模型。首先,对收集到的光伏功率历史监测数据进行数据预处理;其次,利用STL将监测的数据分解成趋势项、周期项和余项;然后,利用经验模态分解,将余项分解,得到不同特征尺度的本征模态分量(intrinsic mode functions,IMFs)和残差(residuals,RES);接着,通过相关性分析得到对光伏输出功率影响较大的环境影响因素,并使用SSA对LSTM进行超参数寻优,对各项分解后的数据集进行预测;再接着,叠加各个分量数据集预测结果,得到光伏中期输出功率预测结果;最后,通过实例分析,将所提出的STL-EMD-SSALSTM模型与其他模型进行比较。结果表明,所提模型预测精度最高,可有效应用于光伏中期输出功率预测。

    2024年06期 v.29;No.169 93-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 2116K]
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  • 顾客需求信息驱动下基于HFGLDS的产品概念设计方法研究

    黄佳;姚启明;宋明顺;孙乃娟;

    概念设计是实现产品创新的关键。本文提出一种新的产品概念设计方案生成及评价模型。首先,基于顾客需求信息,采用公理设计实现功能需求与设计参数之间的映射;然后,基于形态学矩阵,以顾客需求满意度和结构相容度最大化为目标构建优化模型,并运用非支配排序遗传算法获得最优解集;最后,运用犹豫模糊利益和损失评分方法对最佳概念设计方案进行评价。为了验证该模型的适用性,将其运用于手部康复装置的概念设计,并通过比较分析验证其有效性和可靠性。

    2024年06期 v.29;No.169 104-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1613K]
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  • 接驳共享模式下商品车动态多阶段出库问题研究

    许瑞;陈慧敏;肖巍;

    新兴信息技术的飞速发展催生了基于共享理念的出库员接驳模式,接驳车和出库员的协同配置,可有效缓解发运订单履约服务和出库成本管控之间的矛盾。针对接驳共享模式下含任务截止时间的商品车出库总成本最小化问题,建立了一个混合整数规划模型求解单作业阶段内的任务选择、停靠点分配、接驳车路径规划联合决策,设计了延迟服务策略和回退链机制保证决策方案的可行性。此外,提出了基于前瞻紧急度的数学启发式算法提高模型的求解效率,实现多作业阶段的动态划分。数值实验中,对比基于分解的数学启发式算法,验证了引入前瞻紧急度能在保证求解质量的同时大大提高求解效率,为汽车企业商品车出库调度提供有效的决策支持。

    2024年06期 v.29;No.169 115-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1829K]
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  • 考虑消费者预期后悔效应的灰市产品差异化策略研究

    程明宝;吴硕;李子怡;

    考虑由一个制造商和一个第三方投机者组成的供应链系统,其中,制造商在高价市场和低价市场实施两阶段定价策略,第三方投机者将产品从低价市场转移到高价市场形成灰色市场。考虑消费者预期后悔效应,探究了消费者预期后悔效应对制造商和第三方投机者定价决策及收益的影响,分析了灰色市场环境下制造商实施产品差异化策略的效果。研究结果表明:消费者预期后悔效应损害了制造商的收益,促进了灰色市场投机,且消费者预期后悔程度越大,制造商受灰色市场侵蚀越严重;制造商实施产品差异化策略有利于抑制灰色市场投机,提高收益,因此可作为制造商应对灰色市场的有效措施。

    2024年06期 v.29;No.169 129-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 1443K]
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  • 换电模式下考虑政府补贴和权力结构的电动汽车供应链减排决策研究

    刘杰;王煜鑫;张景宣;

    在电动汽车换电模式下,考虑不同权力结构和政府补贴政策,分别构建由汽车制造商和换电运营商主导的博弈模型,比较并分析不同政策和权力结构对企业减排决策、供应链利润的影响。结果表明,当电池平均租赁月数满足一定条件时,两种补贴政策下,汽车制造商和换电运营商的定价与消费者环保意识有关;随着电池平均租赁时间变长,政府补贴汽车制造商,并由其主导供应链碳减排量最大;无论何种补贴政策,换电运营商主导的供应链利润最大;随着碳减排成本逐渐增加,政府补贴汽车制造商,并由换电运营商主导供应链,政策补贴效果最佳,且有利于供应链的整体发展。

    2024年06期 v.29;No.169 141-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 1566K]
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  • 考虑税率差异的跨国供应链绿色投资策略研究

    陶毅;王美萍;卓晓坡;杨锐思;

    考虑由单一制造子公司和单一零售子公司构成的跨国企业,构建了跨国公司在制造端进行绿色投资和在零售端进行绿色投资的博弈决策模型,求解了最优订货量、定价及绿色投入水平,探讨了跨国供应链的绿色投资策略以及税率差异的影响,并分析了本地竞争者的存在及其搭便车行为对跨国公司绿色投资决策的影响。结果表明,无论哪种情形,绿色投入水平关于所得税税率差异表现为负相关;跨国公司可通过提高批发价将利润转移至制造商,同时提高绿色投入水平,使得其在低税率国家的制造端进行绿色投资更加有利;如果零售端的绿色投资成本系数较高,本地竞争者的搭便车行为能为跨国公司带来更高利润。此外,还研究了关税对绿色投资策略的影响。

    2024年06期 v.29;No.169 153-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 1403K]
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  • 基于Q-learning的改进人工蜂群算法求解分布式装配柔性作业车间绿色调度问题

    唐红涛;刘歆;张伟;雷德明;汪开普;

    针对分布式制造环境下先加工后装配的两阶段生产模式,研究考虑机器加工/装配功率和空闲功率的分布式装配柔性作业车间绿色调度问题。以最大完工时间和总碳排放为优化目标,建立混合整数规划模型,并提出一种基于Q-learning的改进人工蜂群算法进行求解。首先,针对两阶段调度问题特点,设计了一种基于工序、工厂、机器和产品的四层编码策略。其次,提出了一种混合种群初始化方法来提高初始解的质量以及算法的收敛性能。接着,设计了基于9种状态和8个动作的Q-learning算法及奖励函数,将Q-learning算法融入整个蜂群算法框架中,使其在雇佣蜂阶段自适应选择搜索方式。在观察蜂阶段,设计了四种基于关键工厂和工序的邻域结构,同时在侦查蜂阶段与精英个体进行交互来更新个体,提高了算法的局部搜索能力。最后,设计拓展算例,并以不同的算法进行对比实验,证明了本文提出的基于Q-learning的改进人工蜂群算法求解分布式装配柔性作业车间绿色调度问题的有效性。

    2024年06期 v.29;No.169 166-179页 [查看摘要][在线阅读][下载 1692K]
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  • 考虑运输资源约束的分布式异构混合流水车间节能调度

    轩华;武怡璇;王薛苑;李冰;

    本文研究了分布式异构混合流水车间调度问题,其中包括多个相同工厂的置换流水车间和多个不同工厂的混合流水车间。工厂中每个阶段的任一机器均配有一台运输能力为1的转运机器人,转运机器人的运输时间和空载返回时间相互独立。首先,建立了以最大完工时间和总能耗为优化目标的整数规划模型,并提出蛙跳离散差分进化算法对该问题进行求解。在该算法中,引入佳点集初始化来提高初始种群的质量。接着,开发了自适应混合双差分策略以及双向交叉策略对目标空间进行搜索,进而利用嵌入蛙跳算法的局部搜索以及基于快速非支配排序法的二元锦标赛策略进行二次优化。最后,设计ε约束法并调用CPLEX(12.8)进行对比测试,证明了所提算法的有效性。此外,针对不同规模算例进行了仿真实验,结果显示所提算法在间隔距离、世代距离、覆盖率性能指标上均优于三种竞争算法。

    2024年06期 v.29;No.169 180-195页 [查看摘要][在线阅读][下载 2263K]
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  • 考虑策略型消费者的线上零售商退货运费策略研究

    闫安;邹琳洁;裴凤;朱晓曦;

    针对线上零售商的退货运费策略选择问题,在考虑策略性消费者基础上构建了两阶段销售模型,对比分析了消费者承担退货运费策略和零售商承担退货运费策略对产品定价和订购量的影响,得到了线上零售商不同退货运费策略的实施条件。研究发现:零售商承担退货运费策略下的定价始终高于消费者承担退货运费策略下的定价;消费者承担退货运费策略下的订购量受顾客产品满意概率影响更大,零售商承担退货运费策略下的订购量受其应支付的退货成本影响更大,上升/下降趋势更显著;线上零售商的退货运费策略选择主要受消费者应支付的退货运费与零售商退货运费险保费之间的差距以及消费者产品满意概率的影响。

    2024年06期 v.29;No.169 196-204页 [查看摘要][在线阅读][下载 1515K]
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  • 全渠道零售下损失厌恶型企业的低碳库存策略研究

    柏庆国;丁英珍;刘世豪;徐健腾;

    在全渠道零售模式下研究了损失厌恶型零售企业实施“线上下单,线下购买”对低碳库存策略的影响。假设市场需求随机且零售商具有损失厌恶属性,分别构建碳税和碳限额与补偿政策下零售商的库存优化模型。以最大化期望价值函数为目标,求解各模型的最优库存策略,并将两类碳政策与无碳约束情形进行比较。最后,利用数值实验进一步探讨损失厌恶程度和碳税等因素对零售商最优库存数量、期望价值以及碳排放量的影响。结果表明,在碳税政策下,损失厌恶特性对零售商库存决策总是产生负效应,而在碳限额与补偿政策下却并非如此。当碳配额满足一定条件时,零售商库存决策与其自身损失厌恶程度无关;损失厌恶型零售商在碳税政策下的期望价值和碳排放量均低于碳限额与补偿政策下的情形;与碳税政策相比,碳限额与补偿政策在一定条件下可以消除损失厌恶对零售商库存决策的影响。

    2024年06期 v.29;No.169 205-216页 [查看摘要][在线阅读][下载 1548K]
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  • 移动货架仓库拣货任务执行中的货架位置优化方法

    王征;张睿珊;卢遥;

    移动货架仓库中的货架由机器人移动至拣货台,以便拣货员从中拣取订单所需物品。这些货架可以运回任何可用的存储位置,从而提高了仓库的整体灵活性和效率。由于该类仓库在拣货任务执行中,每个位置在不同时段内可存储不同的货架,如何根据拣货任务和位置存储要求,以最小化拣货完工时间,是一个极具挑战的问题。为此,对货架重新定位和货架排序进行了联合决策,建立了混合整数规划模型。针对该问题具有NP-hard特性,设计了一种基于逻辑的Benders分解精确求解算法。数值实验表明,与通用求解器Gurobi直接求解模型相比,所提出的算法可缩短93.32%的求解时间;与货架位置固定的方式相比,所提出的联合优化方法可减少23%的拣货完工时间。

    2024年06期 v.29;No.169 217-226页 [查看摘要][在线阅读][下载 1549K]
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  • 《工业工程与管理》总目次(2024年,第29卷)

    <正>~~

    2024年06期 v.29;No.169 227-238页 [查看摘要][在线阅读][下载 502K]
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