具多类顾客的生产系统绩效估计与最优控制策略

    在当今顾客主导的市场中，企业需要为不同类型的顾客提供多样化的产品。对采取备货生产(Make to stock, MTS)策略的企业的库存控制问题从传统满足一类顾客需求变成满足多类顾客需求。然而顾客通常需要个性化、价格低的产品，为此许多企业开始采用按单装配(Assemble to Order, ATO)策略。在这样的现实背景下，急需解决具多类顾客需求的MTS、ATO制造系统中的生产、库存分配、价格等控制问题。为此，项目组在国家自然科学基金项目、江苏省自然科学基金项目的资助下，应用排队论、最优控制、马尔科夫决策等理论对这些问题进行了深入研究，取得了如下创新性的成果： 
    1.在MTS制造系统中，分别针对(1)设备易故障、多类顾客时生产计划与库存分配联合控制问题；(2)设备多状态、多类顾客时生产速率和库存分配联合控制问题；(3)设备易故障、多类顾客时生产计划与产品定价联合控制问题建立了数学模型，分别证明了最优控制策略的存在性，分析了各最优控制策略的结构和性质，并开发了易于实施的启发式策略。 
    2.对于批量生产、多类顾客的MTS制造系统中的生产计划与库存分配联合控制问题，应用爱尔朗分布刻画生产时间的分布，引入状态转移方程将问题转化为多阶段串连的库存系统，发现在允许同时订货多个批次时，设备状态会同时影响库存分配控制的阈值与生产控制的基库存水平，证明了最优再订货点与最优分配阈值对未完成订单量具有单调性。 
    3.对于设备易故障ATO制造系统订单满足率等绩效指标估计建立了模型体系、开发了模型计算的有效算法。 
    4.分别对设备易故障时的单产品ATO制造系统和W型ATO制造系统，证明了生产计划与库存分配联合最优控制策略的存在性，分析了联合最优控制策略的结构性质。对于前者最优部件生产控制策略是一类基库存策略，最优库存分配控制策略是配给策略。对于后者，最优组件生产控制策略是动态基库存策略，最优组件库存分配控制是动态的阈值策略。 
    5.对于ATO制造系统，在存在部件现货市场情况下，分析了损失厌恶型控制者的部件采购控制行为。研究发现当需求或价格变得更加不确定时，损失厌恶型控制者会预定更多数量部件；在具有两个批发价合同的情况下，固定的应急供应价格会导致损失厌恶型控制者预定较少数量部件。 
    本项目在《IEEE Transactions on Automatic Control》、《Production and Operations Management》、《European Journal of Operational Research》、《自动化学报》、《International Journal of Production Economics》等国内外高水平期刊上发表了多篇学术论文。8篇代表性论文WOS他引30次，其中SCI他引27次，得到了相关领域学者的好评，表明了本项目的原创性、学术意义与实际应用价值，为相关学科发展做出了贡献。