1.3 研究方法和技術(shù)路線

基于研究背景、目的和意義的討論，采用模型構(gòu)建與推導(dǎo)分析以及仿真優(yōu)化的方法對(duì)高科技產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)銷決策進(jìn)行研究，從而為企業(yè)提供產(chǎn)能規(guī)劃和庫存銷售集成系統(tǒng)的利潤最大化方案。研究中采用研究方法和研究的技術(shù)路線如下。

1.3.1 研究方法

本書綜合應(yīng)用多種理論研究和實(shí)證研究方法，對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行針對(duì)性的分析和探討。研究方法包括以下兩種。

1．理論研究方法

本書涉及數(shù)學(xué)規(guī)劃理論、運(yùn)籌學(xué)、隨機(jī)控制理論、智能優(yōu)化、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模理論、試驗(yàn)設(shè)計(jì)理論等技術(shù)，在掌握這些方法和工具的基礎(chǔ)上，通過搭建相對(duì)清晰的研究體系，總結(jié)、分析、歸納的方法得到相應(yīng)的研究結(jié)論。同時(shí)，為了分析不同模型、不同模式之間的差異性，還多次采用模型對(duì)比和數(shù)值分析方法開展對(duì)比性分析。

2．實(shí)證研究方法

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)投資巨大，進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證面臨巨大的成本和風(fēng)險(xiǎn)，因此，為了驗(yàn)證模型的有效性，本書采用試驗(yàn)設(shè)計(jì)（Design of Experiment）的方法對(duì)得到的結(jié)論進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。

1.3.2 技術(shù)路線

本書針對(duì)不同生產(chǎn)方式及基于客戶生命周期價(jià)值的高科技企業(yè)展開研究。研究針對(duì)不同的問題和模型，采用對(duì)應(yīng)的解決方案。

1．在備貨型生產(chǎn)方式下的產(chǎn)銷聯(lián)合決策

產(chǎn)品是在多個(gè)周期中進(jìn)行銷售的，可以采用隨機(jī)動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型對(duì)銷售階段的利潤進(jìn)行建模。由于多產(chǎn)品的隨機(jī)動(dòng)態(tài)模型是一個(gè)NP-hard問題，因而將其轉(zhuǎn)化為單階段隨機(jī)規(guī)劃問題可以有效降低問題復(fù)雜度。因此，本書利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃問題的無記憶性特點(diǎn)，擬采用遞歸分析方法進(jìn)行求解。如圖1-12所示，第t周期初產(chǎn)品i的存有量是（是t周期時(shí)產(chǎn)品的銷售量，是t周期產(chǎn)品i的產(chǎn)能，是t-1周期初產(chǎn)品i的剩余量）。為了降低求解難度，首先對(duì)最后兩個(gè)周期（T-1, T）的銷售進(jìn)行決策，得到該兩個(gè)周期的集成收益函數(shù)ΠT-1；然后，用集成收益函數(shù)ΠT-1代替原來銷售網(wǎng)絡(luò)模型的最后兩個(gè)周期，這樣，原隨機(jī)動(dòng)態(tài)規(guī)劃問題被縮減了一個(gè)階段。重復(fù)以上簡化步驟，從而原隨機(jī)動(dòng)態(tài)規(guī)劃問題轉(zhuǎn)化為單周期隨機(jī)規(guī)劃問題。

圖1-12所示的隨機(jī)動(dòng)態(tài)規(guī)劃問題的簡化求法可以有效減少傳統(tǒng)隨機(jī)動(dòng)態(tài)規(guī)劃問題的計(jì)算量。但是，由于在每個(gè)周期決策時(shí)，都要重復(fù)圖1-12所示的步驟，因此仍面臨巨大計(jì)算量的問題。為此，在進(jìn)行隨機(jī)動(dòng)態(tài)規(guī)劃問題的求解過程中，將以圖1-12所示的計(jì)算步驟為基礎(chǔ)，開發(fā)相應(yīng)的啟發(fā)式算法或?qū)扑惴ㄟM(jìn)行優(yōu)度檢驗(yàn)。

2．在批量型生產(chǎn)方式下的產(chǎn)能決策問題

在批量型生產(chǎn)方式下，企業(yè)的生產(chǎn)和銷售同步進(jìn)行，其決策難點(diǎn)在于需求的連續(xù)性。在庫存理論中，往往通過安全庫存（r, Q）策略進(jìn)行庫存控制，式中r為，Q為。由于涉及多產(chǎn)品的替代問題，安全庫存法不再適用于本模型，因此，借鑒了ATP理論設(shè)計(jì)在產(chǎn)品銷售階段每個(gè)時(shí)刻每種產(chǎn)品的庫存控制方法。在t時(shí)刻，產(chǎn)品i的庫存量是，企業(yè)保證數(shù)量的i產(chǎn)品用于替代需求i+1。不僅影響本銷售時(shí)刻的企業(yè)收益，還決定了下一銷售時(shí)刻的初始庫存量，因此的設(shè)置對(duì)產(chǎn)銷決策具有非常重要的影響。

3．基于客戶生命周期價(jià)值的企業(yè)生產(chǎn)決策問題

客戶生命周期價(jià)值（CLV）是指每銷售一單位產(chǎn)品帶來的直接和潛在收益之和。產(chǎn)品i的客戶生命周期價(jià)值可以采用CRM理論進(jìn)行刻畫：，其中p為單位產(chǎn)品的凈利潤，r為客戶留存率，e為未來價(jià)值換算到現(xiàn)在價(jià)值的貼現(xiàn)率，t為產(chǎn)品的總銷售周期。系統(tǒng)歸納出將影響客戶生命周期價(jià)值的所有因素，并用函數(shù)式來表達(dá)出因素之間的直接和間接關(guān)聯(lián)關(guān)系，采用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真分析來對(duì)企業(yè)產(chǎn)能決策與客戶生命周期價(jià)值之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上，通過建模，分析研究產(chǎn)品生命周期價(jià)值的高科技企業(yè)產(chǎn)銷決策，如圖1-13所示。

4．基于現(xiàn)實(shí)背景的成果驗(yàn)證與應(yīng)用

鑒于在實(shí)際進(jìn)行驗(yàn)證隨機(jī)問題的代價(jià)和困難，難以對(duì)代表性高科技產(chǎn)業(yè)——半導(dǎo)體企業(yè)進(jìn)行有效的實(shí)際驗(yàn)證。因此，本書將收集半導(dǎo)體行業(yè)企業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，通過建立計(jì)算機(jī)仿真模型對(duì)上述生產(chǎn)策略和銷售策略進(jìn)行驗(yàn)證，從而驗(yàn)證研究成果的正確性和可行性。試驗(yàn)驗(yàn)證的過程為