合作博弈理论的生产调度应用

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1、第2014年第2期商业经济No．2，2014(总第439期)SHANGYEJINGJITotalNo．439【文章编号】1009—6043(2014)02—0021—05合作博弈理论的生产调度应用王昱文(上海交通大学安泰经济与管理学院，上海200030)【摘要】通过研究合作博弈理论在生产调度问题中的应用，介绍合作博弈的概念及其均衡解的存在条件，并给出一个生产调度模型下的实际应用。该生产调度模型模拟工序外包给第三方承包商的生产模型，并以在制品库存成本和生产窗口的预订成本作为复合目标函数。其中，生产窗口的预订成本非线性，通过模拟普通生产

2、窗口和加班生产窗口的不同价格，将其设定为已知的分段函数；在制品库存成本使用加权流水时间表示，给出了该模型下的合作博弈问题的一组均衡解。【关键词】合作博弈；均衡解；生产调度；加权流水时间；应用【中图分类号】TH128【文献标识码】B随着B2B商业网络的日渐成熟，全球供应链网络日工序有多个受益方的调度博弈问题，并证明了在一定条件渐复杂，供应链中各利益方之间竞争与合作的机会并存。下均衡解的存在。近年来，X．Cai和G．VairaktarakisE~及T．举例而言，在电子设备行业中，常常可以看到多个生产商Aydinliyim和G．Vaira

3、kt眦kis阿研究了考虑外包的调度博弈将某些特定的生产工序，外包给同一个第三方代工商的问题，研究模型中每个生产商可以拥有多个代加工工序。情况，如苹果、三星等电子品牌同代工商富士康之间的关本文的模型在以下两个方面区别于T．Aydinliyim等系。基于该行业中信息的高效传递性及高度共享性，这些人的研究：1)是给出了一个更接近生产实际的合作调度生产商与第三方代工商之间可以通过设定合作机制，从博弈的生产计划模型，其中第三方代工商的可用生产能而使实现生产调度的全局优化成为可能。力被表示为一些不连续的具有有限生产能力的生产窗在过去四十年中，产

4、生了一些很有趣的关于生产调口；2)使用了复合目标函数，我们在目标成本函数中，除度计划中的合作博弈问题的思考和研究。这类研究被称加权流水时间外，还考虑了生产窗口的预订成本，并且本作调度博弈问题，是生产调度问题和合作博弈理论的交文中的预订成本函数不具有随时间单调递减的线性约叉研究，主要涉及两个方面：1)解决生产调度排序的优化束，而是使用分段函数，模拟普通工时和加班工时的预订问题，通过优化排序，实现成本节约；2)使用合作博弈理成本。论，寻找成本节约的均衡分配，研究所有参与者之间的合一、研究问题描述作机制设计。本文研究的生产调度模型主要关注

5、供应链中，生产调度博弈问题最早由I．Curiel等人在1989年提出，他们给出了标准调度博弈模型，即单一机器环境下，待加商与第三方代工商之间的外包流程。一组生产商，将某些工工序不存在约束条件，使用加权完成时间作为目标函同质性的待加工工序外包给同一个第三方代工商。每一数的调度模型，他们证明了此类调度博弈为凸博弈，因而个生产商根据先到先服务(FcFs)的原则，使自身的目标存在均衡解。之后的研究，主要通过增加对工序的约束条成本函数最小化，独立地预定第三方代工商的生产能力。件，改变工序及生产商之间的对应关系，增加机器的数量第三方代工商在接到

6、所有生产商的待加工订单和预订安等方式，对调度博弈模型进行了复杂。如P．Bonn等人口研排后，将所有待加工工序打乱，以整体目标成本函数最小究了在工序具有工期(duedates)的约束条件下，针对三种化为目标，重新优化，给出最优化排序和生产窗口预订方不同的目标函数：加权罚金约束(weightedpenaltycfiteri—案，实现成本结余。在这一重新优化的过程中，一些生产on)，加权滞后和(weightedtardinesscriterion)以及完工时间商的个体利益得到了优化，而另一些生产商的个体利益(completiontimec

7、riterion)，证明了该模型下均衡解的存在受到了损害。因此，需要设定相应的促进合作实现的收益性。从1989年以来所有关于调度博弈，核仁分配以及合分配机制，将整体优化获得的成本结余，按照一定的规作博弈凸性问题的研究可以在I．Curiel，H．Hamer，F．Klijn则，分配给所有对整体优化有贡献的生产商，以促使整体等人【3J撰写的文献综述中找到。然而，涉及每个生产商拥优化的实现。有多个待加工工序的研究相对有限，P．Calleja等人嗍研究本文的研究模型将给出一个基于博弈的合作机制。了单一机器环境下，每个参与者有多个待加工工序，每

8、个因为所有的生产商依照先到先服务的原则独立地预订第【收稿日期】2014-01—02【作者简介】王昱文(1988一)，女，上海交通大学安泰经济与管理学院硕士。研究方向：生产计划与调度。一2l一商业经济第2014年第2期SHANGYEJI