面向網(wǎng)絡(luò)隨機(jī)需求與不合格品返工的投產(chǎn)量決策

胡盛強(qiáng)++王新林

摘 要：針對B2C網(wǎng)絡(luò)營銷模式下計劃期內(nèi)隨機(jī)性客戶需求，綜合考慮產(chǎn)成品收益、過量合格品折價收益、廢品收益、初次投產(chǎn)成本、返工成本以及加急處理成本等，以SMPEs期望利潤最大化為目標(biāo)、基于產(chǎn)出隨機(jī)合格率及返工成功率對SMPEs投產(chǎn)量決策進(jìn)行模型構(gòu)建、理論推導(dǎo)以及討論分析，證明最優(yōu)解的存在性以及唯一性，得到其表達(dá)式。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行算例及敏感性分析，對不同概率分布及不同參數(shù)取值下的最優(yōu)投產(chǎn)量及對應(yīng)的期望利潤進(jìn)行比較分析，并提出改善SMPEs運(yùn)營管理水平、加強(qiáng)質(zhì)量控制與作業(yè)計劃的措施。

關(guān)鍵詞：中小生產(chǎn)企業(yè)；隨機(jī)需求；合格率；返工成功率；投產(chǎn)量決策

中圖分類號：F252.19 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Abstract： For the random demands in the plan under the B2C internet marketing， the benefits of finished goods， the excess products， wasters and costs of initial production， rework and later production are all considered， when the qualified rate of outputs and rework success rate is random， to maximize the total profits of SMPEs， the decision of planned input quantities is modeled， discussed and analyzed， then the numerical case and sensitivity analysis is carried out， the optimal planned input quantities and the responsive total profits are compared and analyzed by the figures. Finally， the measures are proposed to improve operational management and enhance quality control and production plan of the SMPEs.

Key words： SMPEs； random demands； rate of substandard goods； rate of rework efficiency； decision of input quantities

0 引 言

2015年3月，政府在工作報告中提出“互聯(lián)網(wǎng)+”概念，網(wǎng)絡(luò)購物作為“互聯(lián)網(wǎng)+”切入口，能夠帶動傳統(tǒng)零售、物流快遞、交通、生產(chǎn)制造等其他行業(yè)升級轉(zhuǎn)型。在當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，部分中小生產(chǎn)企業(yè)（Small and Medium Production Enterprises， SMPEs）直接或通過網(wǎng)絡(luò)零售商在天貓、京東等平臺開展B2C網(wǎng)絡(luò)營銷服務(wù)。面對日趨激烈的第三方平臺網(wǎng)絡(luò)競爭環(huán)境，能否按時按質(zhì)按量交貨以及是否能提供較高的客戶服務(wù)水平，已成為企業(yè)能否持續(xù)贏取網(wǎng)絡(luò)客戶訂單的關(guān)鍵[1]。網(wǎng)絡(luò)訂單的特點(diǎn)是多樣化、小批量、快速交貨以及需求隨機(jī)性大。對于人工作業(yè)主導(dǎo)下的生產(chǎn)系統(tǒng)，物料的優(yōu)劣、設(shè)備故障情況及工人的勞動熟練程度、工作態(tài)度等對生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量影響較大，導(dǎo)致產(chǎn)出合格率具有隨機(jī)不確定性。對于不合格品，通過返工可將其中一部分轉(zhuǎn)化為合格品，轉(zhuǎn)化成功的比例即返工成功率[2]。由于合格率的隨機(jī)性，企業(yè)難以確定最優(yōu)的生產(chǎn)批量。批量太少，滿足不了訂單需求而承擔(dān)較高的機(jī)會損失成本或加急外包成本；批量太多則加重了生產(chǎn)成本、原材料損失成本等。

關(guān)于物料需求或生產(chǎn)批量決策研究，Juhwen H考慮當(dāng)市場需求及每階段產(chǎn)能隨機(jī)分布時，采用動態(tài)規(guī)劃算法確定每個階段最佳的生產(chǎn)策略[3]。Zhang B.X等研究了不確定環(huán)境下的批量優(yōu)化以及基于工人學(xué)習(xí)率的不同作業(yè)模式的批量產(chǎn)品加工周期問題[4-5]。萬延花等針對不確定環(huán)境下的再制造批量計劃問題，建立了混合整數(shù)規(guī)劃模型[6-7]。上述文獻(xiàn)對于本文研究有一定參考價值，但未考慮生產(chǎn)過程中可能產(chǎn)生的不合格品對生產(chǎn)批量的影響。

關(guān)于生產(chǎn)過程中存在質(zhì)量缺陷及其返工的計劃投產(chǎn)量問題研究，Chiu， Singa Wang研究了包括設(shè)備隨機(jī)故障和隨機(jī)不合格品返工的加工時間優(yōu)化問題[8]。Xie， Gang等對不確定性需求下訂單式生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行質(zhì)量決策研究[9]。Sarkar， B等探討了由于合格品率的波定性導(dǎo)致實際產(chǎn)出量小于客戶訂單量時安排再投產(chǎn)的成本處理情況[10]。李群霞等提出了一種同時考慮缺貨和缺陷品的生產(chǎn)庫存模型[11]。蘇秦等針對隨機(jī)需求和來料存在質(zhì)量缺陷條件下，構(gòu)建了完備的返修處理成本函數(shù)模型[12]。張畢西等假設(shè)產(chǎn)品合格率服從正態(tài)分布，以期望損失最小化為目標(biāo)建立了計劃投產(chǎn)量優(yōu)化決策模型[1]。以此為基礎(chǔ)，Gao， Hua Li等提出了一種基于產(chǎn)能約束的訂單式生產(chǎn)企業(yè)計劃投產(chǎn)量決策模型[13]。胡盛強(qiáng)，張畢西（2015）等考慮當(dāng)合格品率及返工合格率服從離散隨機(jī)分布時，對計劃投產(chǎn)量決策進(jìn)行優(yōu)化研究[14-15]。

綜上所述，盡管不同學(xué)者基于產(chǎn)品的不合格率研究了生產(chǎn)系統(tǒng)質(zhì)量控制、加工批量及時間優(yōu)化、生產(chǎn)批量決策等問題，但未考慮網(wǎng)絡(luò)需求的隨機(jī)性變化，未能證明存在不合格品返工時最優(yōu)計劃投產(chǎn)量的存在性及唯一性，本文將綜合考慮網(wǎng)絡(luò)需求、合格率以及返工成功率的隨機(jī)性變化，構(gòu)建最優(yōu)計劃投產(chǎn)量模型，在討論、分析的基礎(chǔ)上提出相關(guān)建議或策略。

4 管理策略分析

本文針對B2C網(wǎng)絡(luò)營銷模式下計劃期內(nèi)的隨機(jī)客戶需求，綜合考慮合格率及返工成功率，以期望利潤最大化對計劃投產(chǎn)量決策進(jìn)行了優(yōu)化研究，研究表明，需求量均值及標(biāo)準(zhǔn)差、返工成功率、各類價格或單位成本的變化都對最優(yōu)計劃投產(chǎn)量及期望利潤產(chǎn)生了不同程度的影響。需求的波動性越大、返工成功率越小、合格率均值越小、各類單位價格越低及成本最高，越不利于企業(yè)利潤的提升。針對上述變化規(guī)律，提出如下管理策略：

（1）加強(qiáng)需求數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，縮小預(yù)測范圍，提高預(yù)測的準(zhǔn)確性。（2）通過技能培訓(xùn)提高員工操作的準(zhǔn)確性和熟練度，通過獎懲機(jī)制增強(qiáng)員工質(zhì)量意識，通過制度設(shè)計加強(qiáng)質(zhì)量控制及質(zhì)量監(jiān)督。（3）對于部分不合格品，綜合考慮客戶訂單數(shù)量、返工成本、產(chǎn)品殘值后再決定是否返工。（4）對于過量合格品及廢品，通過改進(jìn)或回收利用等盡可能提高其附加價值。（5）加強(qiáng)計劃工作的系統(tǒng)性、合理性，減少加急生產(chǎn)或外包的概率。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張畢西，宋靜，關(guān)柳穎. 基于訂單式生產(chǎn)下的產(chǎn)品計劃投產(chǎn)量決策[J]. 系統(tǒng)工程理論與實踐，2008，28（7）：165-168，178.

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