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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:賴旭昌
研究生(外文):Hsu-Chang Lai
論文名稱:考慮再製造的封閉迴路供應鏈存貨系統最佳化
論文名稱(外文):Optimization of a closed-loop supply chain inventory system considering remanufacturing
指導教授:楊伯中楊伯中引用關係
指導教授(外文):Po-Chung Yang
口試委員:楊伯中游兆鵬何怡偉
口試委員(外文):Po-Chung YangYu Chao-PenErwie Zahara
口試日期:2013-12-30
學位類別:碩士
校院名稱:聖約翰科技大學
系所名稱:工業工程與管理系碩士班
學門:工程學門
學類:工業工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:160
中文關鍵詞:存貨封閉迴路系統循序與全域最佳化
外文關鍵詞:Closed-loop systemSupply chain managementInventory
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印表機墨水匣,無酒精飲料和啤酒瓶是可以回收使用的材料/容器(參見圖1.2)的例子。循序最佳化有三個決策階段:第一階段是由零售商作決策,第二階段由製造商決策,最後階段(如果有的話)則由供應商做決策。產品需求具有銷售價格敏感特性;回收使用的材料/容器的回收率取決於回收材料的價格。在這項研究中,我們考慮下列四種商業策略:(i)有考慮回收及整合,(ii)有考慮回收,但無考慮整合,(iii)無考慮回收,但有考慮整合,(iv)無考慮回收及整合。我們推導出最佳的產品售價(如果銷售價格是可變的),回收材料的價格,製造商新材料和回收材料批量,以及交貨給零售商批量,還有供應商和回收商產品批量。用數值範例說明此數學模式,並比較有無考慮回收和有無考慮整合的差異。敏感度分析包括回收品價格、銷售價格及新材料採購成本等參數。計算結果顯示出,若考慮回收,總利潤可能增加1.78%至3.56%;若考慮整合,總利潤可能增加5.27%至7.05%;若同時考慮回收和整合,總利潤可能增加到8.83%(見第5章)。因此顯示同時考慮回收和整合的顯著性。
Printer cartridge, soft drink and beer bottles are examples of used components/containers that can be recycled (see Figure 1.2). There are three phases of decision-making in sequential optimization: the first step is made by the retailer, the second step is made by the manufacturer, and the final step (if any) by the supplier. Product demand is (or not) sensitive to its selling price; used component/container return rate is dependent on the price of recycled component. In this study, we consider four business strategies for our product: (i) with recycling and integration, (ii) with recycling but without integration, (iii) without recycling but with integration, (iv) without recycling and integration. We derive the optimal product selling price (if the selling price is variable), component return price, lot sizes of new and return components for the manufacturer, as well as lot sizes of products delivered to the retailer, the supplier and the collector. A numerical example is provided to illustrate the mathematical models. The differences between with and/or without considering the recycling and/or integration are compared as well. Sensitivity analysis of return price, selling price, purchase cost and other parameters were carried out. The computational results show that the total profit may increase from 1.78%-3.56% when we consider recycling and from 5.27%-7.05% when we consider integration. If both recycling and integration are considered, the total profit may increase up to 8.83% (see Chapter 5). Therefore, it is significant to consider both recycling and integration.
目錄
中文摘要......................................................I
英文摘要.....................................................II
誌謝....................................................... III
目錄.........................................................IV
圖目錄.....................................................VIII
表目錄........................................................x
第一章 緒論..................................................1
1.1 研究背景與動機..........................................1
1.2 研究目的................................................1
1.3 研究流程................................................2
第二章 文獻探討...............................................3
2.1 供應鏈演化史............................................3
2.2 回收探討的崛起..........................................4
2.3 市場空酒瓶現況..........................................8
2.4 碳粉匣目前現況.........................................13
第三章 需求率與回收率具價格敏感特性之封閉迴路存貨系統........15
3.1 數學模型...............................................16
3.1.1 逆物流封閉迴路系統圖...............................16
3.1.2 單一製造商及零售商之存貨水準.......................17
3.1.3 基本假設...........................................17
3.1.4 參數符號說明表.....................................18
3.1.5 模式推導...........................................19
3.2 求解過程...............................................20
3.2.1 有考慮整合及回收...................................20
3.2.2 有考慮整合,無考慮回收.............................21
3.2.3 無考慮整合,有考慮回收.............................21
3.2.4 無考慮整合及回收...................................22
3.3 數值範例...............................................23
3.3.1 有考慮整合及回收...................................23
3.3.2 有考慮整合,無考慮回收.............................24
3.3.3 無考慮整合,有考慮回收.............................24
3.3.4 無考慮整合及回收...................................25



3.4 敏感度分析.............................................26
3.4.1 有考慮整合及回收...................................26
3.4.2 有考慮整合,無考慮回收.............................31
3.4.3 無考慮整合,有考慮回收.............................34
3.4.4 無考慮整合及回收...................................38
3.5 小結...................................................41
第四章 回收率具指數價格敏感特性之封閉迴路存貨系統............42
4.1 數學模型...............................................43
4.1.1 逆物流封閉迴路系統圖...............................43
4.1.2 單一製造商及零售商之存貨水準.......................44
4.1.3 基本假設...........................................44
4.1.4 參數符號說明表.....................................45
4.1.5 模式推導...........................................46
4.2 求解過程...............................................47
4.2.1 有考慮整合及回收...................................47
4.2.2 有考慮整合,無考慮回收.............................48
4.2.3 無考慮整合,有考慮回收.............................48
4.2.4 無考慮整合及回收...................................49
4.3 數值範例...............................................50
4.3.1 有考慮整合及回收...................................50
4.3.2 有考慮整合,無考慮回收.............................51
4.3.3 無考慮整合,有考慮回收.............................51
4.3.4 無考慮整合及回收...................................52
4.4 敏感度分析.............................................53
4.4.1 有考慮整合及回收...................................53
4.4.2 有考慮整合,無考慮回收.............................56
4.4.3 無考慮整合,有考慮回收.............................56
4.4.4 無考慮整合及回收...................................58
4.5 小結...................................................60
第五章 需求率與回收率具價格敏感特性之多階封閉迴路存貨系統…..61
5.1 數學模型...............................................62
5.1.1 逆物流封閉迴路系統圖...............................62
5.1.2 製造商、零售商、供應商及回收商之存貨水準….........63
5.1.3 基本假設...........................................64
5.1.4 參數符號說明表.....................................64
5.1.5 模式推導...........................................65


5.2 求解過程...............................................68
5.2.1 有考慮整合及回收...................................68
5.2.2 有考慮整合,無考慮回收.............................68
5.2.3 無考慮整合,有考慮回收.............................69
5.2.4 無考慮整合及回收...................................70
5.3 數值範例...............................................71
5.3.1 有考慮整合及回收...................................72
5.3.2 有考慮整合,無考慮回收.............................72
5.3.3 無考慮整合,有考慮回收.............................73
5.3.4 無考慮整合及回收...................................74
5.4 敏感度分析.............................................76
5.4.1 有考慮整合及回收...................................76
5.4.2 有考慮整合,無考慮回收.............................82
5.4.3 無考慮整合,有考慮回收.............................84
5.4.4 無考慮整合及回收...................................90
5.5 參數變化百分比.........................................92
5.5.1 有考慮整合及回收...................................92
5.6 小結...................................................99
5.7 第三、第四及第五章之差異比較表........................100
第六章 貢獻與結論...........................................102
6.1 結論..................................................102
6.2 貢獻與未來發展........................................103
6.2.1 貢獻..............................................103
6.2.2 未來發展..........................................104
文獻參考....................................................105
附錄A第五章的製造商、零售商、供應商及回收商之庫存水準…....107
附錄B製造商封閉迴路存貨系統................................115
B.1 數學模型..............................................116
B.1.1 逆物流封閉迴路系統圖..............................116
B.1.2 單一製造商之存貨水準..............................117
B.1.3 基本假設..........................................118
B.1.4 參數符號說明表....................................118
B.1.5 模式推導..........................................119
B.2 求解過程..............................................120
B.3 數值範例..............................................120
B.4 敏感度分析............................................120


附錄C回收率具價格敏感特性之製造商封閉迴路存貨系統..........124
C.1 數學模型..............................................125
C.1.1 逆物流封閉迴路系統圖..............................125
C.1.2 單一製造商之存貨水準..............................126
C.1.3 基本假設..........................................127
C.1.4 參數符號說明表....................................127
C.1.5 模式推導..........................................128
C.2 求解過程..............................................129
C.3 數值範例..............................................130
C.4 敏感度分析............................................130
附錄D需求率與回收率具價格敏感特性之製造商封閉迴路存貨系統..134
D.1 數學模型..............................................135
D.1.1 逆物流封閉迴路系統圖..............................135
D.1.2 單一製造商之存貨水準..............................136
D.1.3 基本假設..........................................137
D.1.4 參數符號說明表....................................137
D.1.5 模式推導..........................................138
D.2 求解過程..............................................139
D.3 數值範例..............................................139
D.4 敏感度分析............................................140
作者簡介....................................................147


圖目錄
圖 1.1 研究架構流程.......................................................2
圖 1.2 回收酒類玻璃空瓶樣本...............................................8
圖 3.1 封閉迴路製造,再製造供應鏈系統圖。(需求率及回收率具價格敏感特性)..16
圖 3.2 不允許缺貨的EPQ模式..............................................17
圖 3.3 回收價之敏感度分析................................................28
圖 3.4 回收價之敏感度分析................................................29
圖 3.5 零售價之敏感度分析................................................30
圖 3.6 新材料單位進貨成本之敏感度分析....................................31
圖 3.7 零售價之敏感度分析................................................33
圖 4.1 封閉迴路製造,再製造供應鏈系統圖。(回收率具指數價格敏感特性)......43
圖 4.2 不允許缺貨的EPQ模式..............................................44
圖 4.3 新材料單位購買成本之敏感度分析....................................54
圖 4.4 回收價之敏感度分析................................................55
圖 4.5 回收價之敏感度分析................................................55
圖 5.1 封閉迴路製造,再製造供應鏈系統圖。(需求率及回收率具價格敏感特性)..62
圖 5.2完成品與新材料及回收材料之庫存量(假設Nn=4,Ns=5,Nr=3,No=2).........63
圖 5.3 回收價之敏感度分析................................................80
圖 5.4 零售價之敏感度分析................................................82
圖 A.1製造商、零售商、供應商及回收商之庫存水準(假設Nn=4,Nr=3,No=1).....107
圖 A.2製造商、零售商、供應商及回收商之庫存水準(假設Nn=4,Nr=3,No=2).....109
圖 A.3製造商、零售商、供應商及回收商之庫存水準(假設Nn=4,Nr=3,No=3).....111
圖 A.4製造商、零售商、供應商及回收商之庫存水準(假設Nn=4,Nr=3)..........113
圖 B.1 封閉迴路製造及再製造供應鏈系統圖.................................116
圖 B.2 不允許缺貨的EPQ模式.............................................117
圖 B.3 新材料每單位成本之敏感度分析.....................................121
圖 B.4 回收收購價之敏感度分析...........................................121
圖 B.5 回收率之敏感度分析...............................................122
圖 B.6 報廢率之敏感度分析...............................................123
圖 C.1 封閉迴路製造及再製造供應鏈系統圖。(回收率具價格敏感特性).........125
圖 C.2 不允許缺貨的EPQ模式.............................................126
圖 C.3 新材料每單位成本之敏感度分析.....................................130
圖 C.4 回收率尺度係數之敏感度分析.......................................131
圖 C.5 回收率價格敏感係數之敏感度分析...................................132
圖 C.6 回收價之敏感度分析...............................................133

圖 D.1 封閉迴路製造及再製造供應鏈系統圖。(需求率及回收率具價格敏感特性).135
圖 D.2 不允許缺貨的EPQ模式.............................................136
圖 D.3 新材料每單位成本之敏感度分析.....................................140
圖 D.4 需求率尺度係數之敏感度分析.......................................141
圖 D.5 需求率價格敏感係數之敏感度分析...................................141
圖 D.6 回收率尺度係數之敏感度分析.......................................142
圖 D.7 回收率價格敏感係數之敏感度分析...................................143
圖 D.8 回收價之敏感度分析...............................................144
圖 D.9 零售價之敏感度分析...............................................146


表目錄
表2.1 供應鏈的演變...................................................3
表2.2 供應鏈管理能夠全面整合關鍵之一製造商和零售商系統之最佳化系統...4
表2.3 供應鏈管理回收相關文獻.........................................6
表3.1 新材料/完成品進貨批次之計算結果(決策變數為實數)...............23
表3.2 新材料/完成品進貨批次之計算結果(決策變數為正整數).............23
表3.3 新材料進貨批次................................................24
表3.4 完成品出貨批次................................................24
表3.5 新材料/完成品進貨批次之計算結果(決策變數為實數) ..............24
表3.6 新材料/完成品進貨批次之計算結果(決策變數為正整數).............25
表3.7 新材料/完成品進貨批次.........................................25
表3.8 需求尺度係數之敏感度分析......................................26
表3.9 需求價格敏感係數之敏感度分析..................................26
表3.10 回收尺度係數之敏感度分析......................................27
表3.11 回收價格敏感係數之敏感度分析..................................27
表3.12 回收價之敏感度之分析..........................................28
表3.13 零售價之敏感度分析............................................29
表3.14 新材料單位進貨成本之敏感度分析................................30
表3.15 需求尺度係數之敏感度分析......................................31
表3.16 需求價格敏感係數之敏感度分析..................................32
表3.17 零售價之敏感度分析............................................32
表3.18 新材料單位進貨成本之敏感度分析................................34
表3.19 需求尺度係數之敏感度分析......................................34
表3.20 需求價格敏感係數之敏感度分析..................................35
表3.21 回收尺度係數之敏感度分析......................................35
表3.22 回收價格敏感係數之敏感度分析..................................36
表3.23 新材料單位購買成本之敏感度分析................................36
表3.24 零售價之敏感度分析............................................37
表3.25 回收價之敏感度分析............................................37
表3.26 需求尺度係數之敏感度分析......................................38
表3.27 需求價格敏感係數之敏感度分析..................................38
表3.28 零售價之敏感度分析............................................39
表3.29 新材料單位購買成本之敏感度分析................................40
表3.30 有無回收之比較................................................40
表3.31 有無考慮整合及回收之比較表 ...................................41
表4.1 新材料/完成品進貨次數之計算結果(決策變數為實數)...............50
表4.2 新材料/完成品進貨次數之計算結果(決策變數為正整數).............50
表4.3 新材料進貨批次................................................51
表4.4 完成品出貨批次................................................51
表4.5 新材料/完成品進貨次數之計算結果(決策變數為實數)...............51
表4.6 新材料/完成品進貨次數之計算結果(決策變數為正整數).............52
表4.7 新材料/完成品進貨次數.........................................52
表4.8 需求尺度係數之敏感度分析......................................53
表4.9 新材料單位購買成本之敏感度分析................................53
表4.10 回收價之敏感度分析............................................54
表4.11 新材料單位購買成本之敏感度分析................................56
表4.12 需求尺度係數之敏感度分析......................................56
表4.13 新材料單位購買成本之敏感度分析................................57
表4.14 回收價之敏感度分析............................................57
表4.15 新材料單位購買成本之敏感度分析................................58
表4.16 有無回收之比較................................................59
表4.17 有無考慮整合及回收之比較表....................................59
表4.18 系統總利潤變化百分比..........................................60
表5.1 有考慮整合及回收之計算結果(決策變數為實數)....................72
表5.2 有考慮整合及回收之計算結果(決策變數為正整數)..................72
表5.3 有考慮整合,無考慮回收之計算結果(決策變數為實數)..............73
表5.4 有考慮整合,無考慮回收之計算結果(決策變數為正整數)............73
表5.5 零售商決策....................................................73
表5.6 製造商決策之計算結果(決策變數為實數)..........................73
表5.7 製造商決策之計算結果(決策變數為正整數)........................74
表5.8 供應商決策之計算結果(決策變數為實數)..........................74
表5.9 供應商決策之計算結果(決策變數為正整數)........................74
表5.10 零售商決策....................................................74
表5.11 製造商決策之計算結果(決策變數為實數)..........................75
表5.12 製造商決策之計算結果(決策變數為正整數)........................75
表5.13 供應商決策之計算結果(決策變數為實數)..........................75
表5.14 供應商決策之計算結果(決策變數為正整數)........................75
表5.15 需求尺度係數之敏感度分析......................................76
表5.16 需求價格敏感係數之敏感度分析..................................77
表5.17 回收尺度係數之敏感度分析......................................78
表5.18 回收價格敏感係數之敏感度分析..................................79
表5.19 回收價之敏感度分析............................................80
表5.20 零售價之敏感度分析............................................81
表5.21 需求尺度係數之敏感度分析......................................82
表5.22 需求價格敏感係數之敏感度分析..................................83
表5.23 零售價之敏感度分析............................................83
表5.24 需求尺度係數之敏感度分析......................................84
表5.25 需求價格敏感係數之敏感度分析..................................85
表5.26 零售價之敏感度分析............................................86
表5.27 回收尺度係數之敏感度分析......................................87
表5.28 回收價格敏感係數之敏感度分析..................................88
表5.29 回收價之敏感度分析............................................89
表5.30 需求尺度係數之敏感度分析......................................90
表5.31 需求價格敏感係數之敏感度分析..................................90
表5.32 零售價之敏感度分析............................................91
表5.33 零售價變化百分比..............................................92
表5.34 回收價變化百分比..............................................93
表5.35 回收材料進貨批量變化百分比....................................94
表5.36 新材料進貨批量變化百分比......................................95
表5.37 零售商進貨批量變化百分比......................................96
表5.38 整體總利潤變化百分比..........................................97
表5.39 有無回收之比較................................................98
表5.40 有無考慮整合及回收之比較表....................................99
表5.41 第三、第四及第五章 根據特性不同分類差異比較表...............100
表5.42 第三、第四及第五章 根據決策變數不同分類代入差異表...........100
表5.43 第三、第四及第五章 根據求解過程不同分類差異表...............101
表B.1 新材料每單位成本之敏感度分析.................................120
表B.2 回收收購價之敏感度分析.......................................121
表B.3 回收率之敏感度分析...........................................122
表B.4 報廢率之敏感度分析...........................................122
表B.5 附錄B、C及D之差異..........................................123
表C.1 新材料每單位成本之敏感度分析.................................130
表C.2 回收率尺度係數之敏感度分析...................................131
表C.3 回收率價格敏感參數之敏感度分析...............................131
表C.4 回收收購價之敏感度分析.......................................132
表D.1 新材料每單位成本之敏感度分析.................................140
表D.2 需求率尺度係數之敏感度分析...................................140
表D.3 需求率價格敏感係數之敏感度分析...............................141
表D.4 回收率尺度係數之敏感度分析...................................142
表D.5 回收率價格敏感參數之敏感度分析...............................142
表D.6 回收收購價之敏感度分析.......................................143
表D.7 零售價之敏感度分析...........................................145


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3.彭卓英,2009,價格敏感需求之封閉式供應鏈存貨系統最佳化,聖約翰科技大學,工業工程與管理系碩士學位論文。
4.張君龍,1998,中衛簡訊138期。

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