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《北京交通大学》 2019年
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基于前景理论的随机库存系统最优控制策略研究

王若鹏  
【摘要】:库存控制是企业生产经营活动中的重要内容和重要组成部分.经典的随机库存系统是以风险中立为前提,通过优化系统的某种性能指标实现对系统的最优控制.而在考虑风险的库存管理问题中,涉及风险时往往忽略了决策者的主观行为,或者只考虑了不确定性带来的风险.而前景理论认为面对复杂的市场环境、信息的不完全性和诸多不确定因素,决策者以相对性的观点进行判断,在做决策时不仅关注决策的最终结果,且关注结果的变化,即参考依赖的影响.研究前景理论的参考依赖性和决策者的主观行为是本文的研究出发点.本文基于前景理论,从公司和顾客两个角度出发,以运筹学、行为经济学和统计学等多个交叉学科理论为基础,采用优化方法、博弈分析、数值模拟和仿真等方法研究了随机库存系统中决策者参考依赖和损失厌恶行为,并讨论了公司的最优定价和最优订货策略,分析了策略型顾客、参考依赖和损失厌恶行为对公司最优决策的影响,并探讨了策略型顾客的两阶段选择行为对公司产生的不利影响.针对策略型顾客对公司的负面影响,探究了公司的几种应对策略.研究表明发现公司价格保证、数量承诺等策略对顾客所带来的不利影响起到一定缓解作用,而补偿契约不能改善公司的收益.针对随机供应和不确定性供应限制下的随机库存问题,建立了基于零前景的库存模型,分析了公司与策略型顾客之间的博弈.主要工作总结如下:1.在完全信息水平下,提出了数量导向参考依赖的库存模型,并讨论了公司的最优控制策略.首先,基于数量导向的参考,研究了损失厌恶型公司的最优库存策略,并讨论了损失厌恶程度及数量导向的参考点对公司最优库存策略的影响.研究结果表明损失厌恶公司的订货量低于损失中立公司的最优订货量,然而损失厌恶系统的订货量由于参考依赖水平的差异可能低于、高于或者等于经典库存系统的订购量.从而表明基于前景理论的决策结果与传统结果存在“决策偏差”.进一步,公司的最优订货量关于损失厌恶水平和订购成本递减,而产品的售价和残值在不同参考水平下对最优订货量也产生不同的影响.其次,基于数量导向的参考依赖,研究了公司的联合库存控制和定价策略,引入策略型顾客,建立了公司与顾客的理性预期均衡条件.重点考虑了掌握的信息程度对公司的策略的影响.2.在未知信息情况下,分别从公司的角度和顾客的角度,建立了既定参考和随机参考点的模型,研究了基于策略型顾客的随机库存系统最优库存控制和定价策略问题.首先从公司的角度出发,建立了面对风险偏好型策略顾客时损失厌恶系统的两阶段销售模型.假设顾客是风险偏好的,而公司是基于零利润为参考依赖的损失厌恶型模型.其次从顾客角度出发,研究了面对具有随机参考依赖的顾客时公司库存控制和定价策略.理论分析表明在两种库存系统中,策略型顾客对系统的最优库存量和售价都有显著的影响.为缓解策略型顾客所带来的负面影响,公司采取顾客补偿契约、库存承诺机制和价格保证策略等可行干预策略.而研究表明对于两种系统,顾客补偿契约并不能缓解策略型顾客对公司造成的负面影响,库存承诺机制在均衡下可以增加公司的收益,而价格保证策略在一定条件下可改善公司的收益.3.在随机供应和不确定性供应限制下,研究了面对策略型顾客的随机库存系统的联合库存和定价策略.假定公司的效用函数是内在效用和获得-损失效用的线性组合,建立了基于不确定供应和随机供应库存系统与策略型顾客的博弈模型,通过对模型的分析发现,对于不确定订购下的库存系统,订购的不确定性使得公司最优订货量增加,但是最优定价不变.而公司的损失厌恶水平越大,其订货量越小但是价格越高,以此来平衡公司收益的降低.对于随机供应库存系统,随机供应性不影响公司的最优订货量.并分析了在理性预期均衡下,系统参数变化对库存系统性能指标的影响.本文的创新之处可归纳为:在前景理论的框架下研究了公司最优控制策略和公司与顾客的博弈问题,对于完全信息水平,提出了基于数量导向的参考依赖,分析了策略型顾客对公司最优决策的影响;对于未知信息,分别从公司的角度和顾客的角度,建立了既定参考和随机参考点的库存模型;引入策略型顾客,在理性预期条件下证明了理性预期均衡的存在性并研究了理性预期均衡的性质,探讨了系统参数变化对公司性能指标的影响;在前人工作的基础上进一步考虑了不确定供应能力和随机供应下基于前景理论的库存系统中顾客与公司的博弈问题.
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:O232

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