论文推荐| 加油站补货管理系统中在途库存的实时转运策略——李方方，孙丽君，张杭
加油站补货管理系统中在途库存的实时转运策略
《系统管理学报》2023年11月14日知网首发
内容简介
来自大连理工大学的学者在国家自然科学基金的资助下，研究了加油站补货管理系统中在途库存的实时转运策略。
由于加油站内库存无法转出的性质，高效、主动的补货管理只能采用在途库存实时转运策略实现同级站点间的库存共享。在途库存实时转运策略要在补货周期内基于实时监测数据，考虑与转运相关的站点从决策时刻到补货周期结束时刻的整体收益。然而，在途库存实时转运需要考虑转运时间以及未来不确定的需求，且需实时响应转运需求，这导致整体收益刻画难。
与在途库存实时转运相关的研究包括主动横向转运问题和考虑转运的库存路径问题。现有研究一部分考虑了未来需求的不确定性，但忽略了转运时间；另一部分考虑了转运时间，但假设未来需求是确定的。在途库存实时转运同时考虑转运时间与未来不确定的需求，则整体收益需要同时衡量站点决策时刻的库存水平Id和转运到达时刻的库存水平Il对未来需求的价值。
为此，提出如图1所示的在途库存实时转运策略的求解方法，将补货周期划分为多个等长时段，在每个时段初进行转运决策，首先设计拟被转运走部分在途库存的站点的选择规则，缩小决策空间以提高策略的响应效率；在此基础上求解考虑整体收益的在途库存实时转运模型，决策是否转运，并在转运时制定相应的方案。其中，整体收益结合需求预测模型和随机需求分布进行分段刻画：将决策时刻到补货周期结束时刻这段时间分成决策时刻到转运到达时刻，以及转运到达时刻到补货周期结束时刻两个时间段；基于需求预测模型量化站点第一个时段内的需求，以衡量Id在第一个时段的利润；最后，基于预测需求确定Il，将问题转换为不考虑转运时间的问题，采用随机分布刻画需求并基于近似动态规划方法求解Il的值函数，以衡量Il在第二个时段的利润。
图1 转运策略求解流程图
数值实验验证了在途库存实时转运策略在不同站点规模和不同初始库存范围下的有效性，该策略适用于加油站补货系统这种站点规模较大、初始库存在日均需求值附近的实时需求响应问题。
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01
Highlights
提出了考虑整体收益的在途库存实时转运策略，使实时转运决策更加科学，为类似同时考虑转运时间和未来需求的实时转运问题提供了新思路，拓展了主动横向转运问题的问题域。该方法的创新之处在于：
（1）提出结合需求预测模型和随机需求分布量化未来需求的整体收益刻画方法，将决策时刻到补货周期结束时刻这一时段，依次分割为“决策时刻到转运到达时刻”和“转运到达时刻到补货周期结束时刻”两个时段，实现分段衡量站点的库存水平在两个时段内产生的利润总和，衡量了系统整体收益在决策时刻到补货周期结束时刻这一时段的不同表现；
（2）结合基于机器学习的需求预测模型确定转运到达时刻库存水平，以降低多阶段随机动态决策模型中的决策后状态维度，扩大近似动态规划方法的适用范围，使得近似动态规划方法同样满足决策的实时性要求，这是一种基于机器学习加速算法运行效率的新尝试；
（3）制定拟被转运走部分在途库存的站点的启发式选择规则，提高了实时转运策略的响应效率。
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原文链接
https://link.cnki.net/urlid/31.1977.N.20231114.1504.002
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引用方式
李方方，孙丽君，张杭．加油站补货管理系统中在途库存的实时转运策略
[J/OL]．系统管理学报. https://link.cnki.net/urlid/31.1977.N.20231114.1504.002
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作者简介
李方方，大连理工大学博士研究生，研究方向为数据驱动的智能优化决策。成果发表在IEEE TEM、《管理科学学报》、《系统管理学报》、《运筹与管理》等国内外知名期刊上；授权发明专利1项。
孙丽君，教授、博导，现任大连理工大学经济管理学院智慧商务物流支部书记，国家重点学科“管理科学与工程”硕士点点长。长期在电子商务物流、智慧能源物流与供应链领域从事数据驱动的智能优化决策研究，已独立承担国家自科基金项目4项；是国家自然科学基金创新群体项目及教育部创新团队发展计划项目骨干、国家自然科学基金重点项目子课题及社科重大项目课题负责人。成果发表在TRE、IJPR、DSS、《管理科学学报》、《管理世界》、《系统工程理论与实践》、《管理工程学报》等国内外知名期刊上；出版专著1部，授权发明专利1项，获软件著作权登记4项。曾获全国百优博士论文提名奖、中国商业联合会科技进步二等奖、省教学成果二等奖等多个奖项。
张杭，大连理工大学硕士研究生，研究方向为智能调度优化。
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本文首次发表于“中国系统工程学会”微信公众号学术快讯35。点击“阅读原文”可进入知网页面阅读全文。