英语原文共 12 页
考虑变质及质量不完善产品碳排放的可持续库存管理
Sunil Tiwari a, Yosef Daryanto b, c, Hui Ming Wee b, *
a.新加坡国立大学亚太物流学院，21恒木坑平台，新加坡119613，新加坡
b.中华民国台湾中利市中培路200号,中原基督教大学工业与系统工程系
c.日本日惹大学工业工程系，Jl.印度尼西亚日惹Babarsari 43、55281
摘要
可持续库存管理的目的是在不影响工厂盈利能力的前提下，减少其对环境和社会的影响。本研究提出了一个考虑碳排放的，联合单一生产商单一购买商的，质量不完善变质物品库存模型。碳排放是运输过程、仓储过程和保存变质物品的结果。运输排放量取决于车辆的燃油消耗量、燃油排放量和行驶距离。仓储排放量取决于总库存量和单位产品的仓储能耗。变质物品的排放量则与它的处置方法有关。该模型的目的是提供给决策者方向，来集体决定产品交付的频率和数量以及使总库存和碳排放成本均最小化的库存水平。本文提出一个求解过程，并提供一个数值例子来说明这一理论。研究结果表明联合模型在成本和减少碳排方面都具有优势。通过灵敏度分析，验证了该模型的有效性。
一、研究简介和背景
绿色供应链与减排已成为全球组织面临的挑战/问题。各组织正在寻求通过纳入可持续实践来改进其战略和生产计划。Dietmair和Verl（2009）表明，德国47%的能源消耗是来自电能。在美利坚合众国，制造业约占能源消耗的33%，排放约28%的温室气体（Mouzon和Yildirim，2008年）。卫报（2011）报道世界上已建立的经济体有大量的减少碳排放，而新兴经济体快速增加他们的碳排放。亚洲国家，如中国、印度、日本、韩国、伊朗、沙特阿拉伯，印度尼西亚和台湾是前20名二氧化碳生产国之一。图1按区域列出了世界二氧化碳排放数据。目前，191各国和一个地区加入了《京都议定书》。这个根据“共同但有区别的责任”原则，制定了国际排放控制议定书。全球运动，近年来全球二氧化碳排放总量相对稳定（欧盟委员会的联合研究,2017）
各国在减少碳排放方面正在努力通过立法限制他们的碳排放这样的排放。这一举措将不可避免地迫使企业采取措施来节约能源和减少排放。公司可以在他们的产品中寻找一种环境友好的方法设计。选用环保原材料，使用采用节能技术的清洁能源，鼓励绿色包装和制度化的能源管理是公司可以考虑的途径。产生的排放从运输和储存过程中受到库存的影响控制决策、运输频率和能源政策.
生产和库存的有效管理对于供应链。本研究认为，由于错误的生产工艺、运输过程中的错误处理以及其他人为错误。发起这项研究的研究人员质量欠佳的项目有Porteus（1986）和Rosenblatt，以及李（1986）。后来，学者们通过考虑其他问题来扩展这项研究。
多数产品在储存过程中会变质，并且因机会成本而产生的货币时间价值（WEE和Law，1999年）。认识到后，物品变质的重要性零售商/消费者的补货政策，许多研究人员考虑到恶化，进行了库存调查。韦伊威迪亚达纳（2012）考虑了对变质物品的经济生产量进行返工和预防性维护。Widyadana和Wee（2012）扩展了工作范围，包括多个生产设置。Taleizadeh（2014）延长了工作并考虑对变质物品进行多次预付。TAT等。（2015）研究了供应商管理库存系统中的非瞬时退化。最近，Teng等人（2016）开发有到期日和预付款的变质物品。吴等人。（2016）开发了一个用于恶化的库存模型考虑终身、部分贸易信贷和折扣的项目现金流。
随着对供应链可持续性的认识不断提高，研究人员将碳排放因素纳入供应链库存模型，在可持续库存管理领域已经进行了大量的研究。邦尼和贾伯（2011）提出了一个简单的模型，其中包括车辆排放和废物处理到EOQ模型中。Bouchery等人（2012）加入仓库零售商供应链的可持续性标准。DigieSi等。（2013）在不确定的情况下制定了可持续的EOQ需求。巴蒂尼等。（2014）合并运输和仓库排放。博佐吉等。（2014）研究了冷项目。卡齐米等。（2016）检查了不完美的影响质量项目，以及Hua等人（2016）合并恶化项目。Soleymanfar等人（2015）研究了部分缺货订单具有可持续批量的模型。许等。（2016）检查了批量模型中的碳盖和交易系统。PurrHIT等。（2016）考虑了非平稳随机库存。 蜀等。（2017）将再制造战略纳入其模型。哈里加等。（2017）学习综合经济与温度控制供应链的环境模型供应链。最近，Taleizadeh等人（2018）研究了允许短缺的经济和环境影响。阿尔贾沙尔等。（2018）审查了碳支付延迟的影响减排。
这项研究考虑了碳排放，并解决了供应商和买方如何共同创造变质缺陷的订购和库存决策质量项目。剩余的论文按以下方式组织方式：第2节简要介绍了文献综述。第3节列出了假设、符号和建议问题的描述用数学模型。第4节规定数值分析和灵敏度分析模型。最后第二节为今后研究的结论和建议。
二、文献综述
自哈里斯（1913）的古典经济订货EOQ模型发展以来，综合库存研究供应链模型已经引起了许多人的关注。学者（Cardenas Barr on等人，2014年）。在综合库存中模型、供应链合作伙伴协作并共同决定库存决策以最大化供应的总效益链。Goyal（1977）研究了综合库存政策当供需双方决定合作。Banerjee（1986）开发了一个确定性联合经济批量模型，并表明联合订购政策是对双方都有利。Goyal（1988）广义班纳吉模型。杨和伟（2000）放宽了综合库存模型并研究了变质的影响，还考虑了多批量生产（Yang和Wee，2003年）。劳等。（2003）将模型扩展为三级供应链。Wee等人。（2006）研究了缺陷综合模型短缺的质量恶化的物品。Wee等人，（2008）开发了一个等尺寸装运的生产批次模型。闫等。（2011）开发了一个近似的单供应商单买方综合模型，用于JIT环境。Cardenas Barr on等人（2012）提出了改进的集成生产库存解决方案流程三级供应链模型。
许多研究都是为了缓解EOQ模型的局限性。其中之一是假设所有收到的项目是完美无暇的。然而，这一假设并不总是有效的，部分原因是生产过程中出现故障、运输过程中出现故障等人为的失误。目前，考虑不完善的库存系统中的质量项目已变得流行起来。许多研究人员。Porteus（1986）和Rosenblatt和Lee（1986）呈现出不完美质量之间的显著联系以及批量大小。Schwaller（1988）认为在批次中收到将导致额外的检验成本。此外，张和格查克（1990）研究了一个EOQ模型联合批量和筛选；假设质量不完美对于随机变量。Salameh和Jaber（2000）调查了有缺陷项目的经济生产量模型已知概率分布。他们期望有缺陷的物品经检验后作为一批出售。随后，Papachristos和Konstantaras（2006）检查了缺陷考虑到有缺陷的项目是随机变量。Wee等人。（2007）由Salameh扩展模型以及Jaber（2000年），允许延期交货。Cardenas Barr on（2007年）结合返工工艺，实现最佳生产批量并进一步允许计划延期交货（Cardenas Barr，2009年）。SANA（2011）模拟了一个有缺陷的三层供应链产品。HSU和HSU（2012）允许的检查错误质量不完善的物品。Taleizadeh等人（2012）考虑多产品单台机器EPQ的快速返工过程。Taleizadeh等人（2013）研究了返工失败的可能性。王等。（2015）考虑了缺陷的筛选约束质量项目和cardenas barr on等人（2015）研究影响对补货批量和装运政策进行返工。Taleizadeh等人（2016）考虑了赔偿和缺货延期交货。最近，Sarkar等人（2017）调查了考虑运输成本变化的两阶段检验不完全质量项目的集成模型。
图1：按区域分列的世界二氧化碳排放数据（来源：国际能源统计）
在供应链中，两个参与者之间的产品流产生运输成本，这是碳排放的主要来源。瓦哈布等。（2011）在国际供应链中开发了一个考虑碳排放成本和不完善质量项目的EOQ模型。发现最佳装运当考虑环境时，尺寸总是更大。贾比尔等人。（2013）提出了一个供应商-买方-供应链协调模型，该模型考虑了制造过程中的排放。过程。扎诺尼等。（2014）研究了供应商-买方协调具有价格和环境敏感需求的库存模型考虑到生产环境的质量。乔哈里等。（2014）对模型进行了扩展，以考虑不完全质量项目的不等量装运。巴赞等，（2017）研究了碳排放和能源对闭环供应链的影响再制造。王沙（2017）碳排放检测从工业和运输活动的角度看成本。该模型考虑了政府的碳减排努力。布舍里等。（2017）比较了非协调和协调两级供应链的成本和碳排放多目标优化。Hammami等人。（2015）考虑具有提前期的多级供应链碳排放约束条件。萨卡尔等。（2016a）研究变量的影响运输和碳排放。萨卡尔等。（2016b）利用Stackelberg游戏方法。
可持续性的一个重要问题是气候退化，即导致温度、海平面危险上升，以及泛滥的。科学家们已经宣布温室气体环境变化的主要不利因素。这种情况迫使政府制定各种排放标准。“碳”是通常用作GHG的缩写，因为它被认为是最主要的测量GHG的元件。有声企业环境友好的政策是提高销售的一个优势和盈利能力。
2.1.我们的贡献
这项研究强调了在一个具有竞争力和环境意识的全球环境中，协作战略的重要性。经济。它检查了一个单一供应商-买方-供应链质量不完善的变质物品。碳排放运输、仓储和保持恶化的结果项目。运输排放取决于车辆的油耗、排放量和行驶距离。仓库排放取决于总库存和每个单位产品的仓库能耗。变质物的排放量为与处置有关。该模型的目的是提供电子行业的决策者对集体决定产品交付的频率和数量以及使总库存和碳量最小化的库存水平排放成本。本文给出了一个求解过程，并给出了一个数值例子来说明这一理论。调查结果建议综合模型可以降低成本和碳排放排放。给出了数值算例和灵敏度分析说明模型的有效性。
三、数学建模
本节介绍集成库存模型的数学模型。问题描述、假设，注记和模型开发如下：
3.1。问题描述
本研究考虑一个二阶供应链模型一个买方和一个购买方。根据买方订单，卖方
开始生产并交付产品。买方执行完成筛选过程，有缺陷的项目被排除。卖方和买方都试图遵守碳排放标准。排放法规和考虑环境成本决定。
3.2。假设
以下假设用于模型开发：
1）每个订单只有一个生产周期，但具有多个交货期；
2）即时补货；
3）卖方和买方的存货存在变质，以及变质物品无价值；
4）由于制造和处理不完善而存在不良品，其百分比k具有均匀分布其中0 alt;blt;1；
5）买方进行100%质量检查，有缺陷项目将在筛选后作为单个批次提取。过程；
6）筛选处理率远大于需求速率；
7）不允许短缺；
8）碳排放是由于运输、仓储，保存变质物品所产生；
9）所包含的所有成本都是已知和不变的；
10）需求率、生产率和劣化率已知且不变。
11）从供应商到买方的距离为已知的。
3.3.符号
D需求率（单位/年）
P生产率（单位/年）
N每个订单的交货方数
R生产数量，其中R=PTv1
Q订单交付（单位）
因变质而损失的现有库存量的比例（0 qlt;1）；
T循环长度
TV1每个循环中供应商的生产周期
Tv2每个循环中供应商的非生产周期
Tb买方每次交货的库存周期长度：Tb=T/n
Iv（t）时间t时供应商的库存水平
Ib（t）买方在t时的库存水平
K订单Q中的缺陷百分比
X质量筛选率（单位/年）
Ib（0）/x买方筛选过程结束的时间
C买方订购成本（美元/订单）
Sc买方的筛选成本（美元/单位）
hb买方持有成本（美元/单位/年）
dcb买方恶化成本（美元/单位）
S供应商的设置成本（美元/订单）
hv供应商的持有成本（美元/单位/年）
dcv供应商的恶化成本（美元/单位）
tf供应商每次行程的固定运输成本（美元/行程）
tv供应商每单位产品单位距离运输的可变成本（美元/单位/公里）
tr供应商每次返程的可变成本（美元/公里）
Tx碳排放税（美元/吨二氧化碳）
E车辆燃油消耗量（升/公里）
W仓库平均能耗（kWh/单位/年）
deb买方变质产品所产生的碳排放成本的平均值（美元/单位）
dev供应商变质产品所产生的碳排放成本的平均值（美元/单位）
Ve车辆碳排放成本平均值（美元/公里）
We仓库中的物品存储所产生的碳排放平均成本（美元/单位/年）
L从供应商到买方的距离（km）
3.4.模型开发
变质物品的库存模型,卖方和买方的不完善质量如图2。
图2：集成库存模型中供应商和买方的库存水平
图3：不完全质量持续恶化物品的买方库存模型
3.4.1.买方总成本函数
买方的库存模型如图3所示。在初期，有来自供应商的Q项用im表示。从t=0开始，买方进行100%筛选以筛选率x进行处理。在[0，ib（0）/x]期间，买方的由于需求和恶化，库存水平下降。当时b（0）/x，筛选过程结束后，不合格项为抢救。在此期间[Ib（0）/x，t/n]，由于需求和恶化的影响，库存水平再次下降。在时间Tb达到零。式（1）描述了买方每单位时间的总成本（TCB）。它是一个买方订货成本、筛选成本、保管
资料编号：[4277]
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