3M公司汽车相关新产品扩散模型及库存优化

申请上海交通大学工程硕士学位论文3M公司汽车相关新产品扩散模型及库存优化3MAUTOMOBILENEWPRODUCTSDIFFUSIONMODELANDINVENTORYOPTIMIZATION学校：上海交通大学学院：机械与动力工程学院专业：物流工程作者：朱莹交大导师：江志斌教授企业导师：陈黎经理学号：1060252003上海交通大学机械与动力工程学院2009年5月摘要3M公司汽车相关新产品扩散模型及库存优化摘要为了满足中国汽车市场快速增长带来的巨大市场需求，3M公司将新产品研发和推广作为增强和稳固市场领导地位的重要手段，这给库存控制提出了挑战：准确的需求分析是基础；在生产能力确定的前提下如何减少库存成本。因此，基于3M企业自身特点，找到解决上述问题的方法，是本文的研究目的。首先，基于BASS模型理论在相同营销渠道、相同市场推广体系及相同库存管理方法下同类产品具有相同市场扩散特性，通过对已有产品销售数据的数学抽象，可推知新产品市场扩散特性。本文对公司55种汽车相关产品数据拟和，运用非线性最小二乘法完成计算。分析发现，不同类别产品P、Q值具有不同分布特性，反映不同产品之间客户、渠道、市场策略的不同。从而基于P、Q值进行归类，运用于新产品预测。然后，将BASS模型的预测作为输入函数，运用动态规划方法，对每期的控制方案进行寻优，从总体上得到最优解。包括三个步骤：1.根据3M公司库存管理特点，得到动态规划数学模型。2.将库存运营过程转化为可用于动态规划的网络图。3.将动态规划网络图在EXCEL中实现。摘要通过算例分析，不仅验证了计算的有效性，更针对不同成本分布特性得到了具体的库存控制方法。通过以上两方面研究，本文得到了运用于3M汽车相关新产品库存优化控制的理论模型及相应计算方法，并在EXCEL中实现。关键词：新产品，Bass模型，库存优化，动态规划，成本ABSTRACT3MAUTOMOBILENEWPRODUCTSDIFFUSIONMODELANDINVENTORYOPTIMIZATIONABSTRACTInordertocatchtheboomingdemandinChineseautomotivemarketandmaintainstablemarketingshare,3Mkeepsdedicatingtonewproductdevelopment.Itchallengesthesupplychainmakingmoreaccurateforecastandgettingthelowcostsolutionsatcertainmanufacturingcapability.Thetargetofthisthesisistofindwayswith3Mcharacteristics.Firstly,basedonBassmodel,theinnovationfactoranddiffusionfactorareobtainedrespectivelywiththenonlinearleastsquareregressionfromthehistorical55kindsofautomobileproductssalesdataof3M,whichshowstheinclinationofdifferentproductseries.Usingthesefactors,thefuturesalesvolumecanbepredictedfornewproducts.Then,usingthedynamicprogrammingmethod,andwithBassmodelforecastastheinputfunction,theproductioncontrolpointsofeachtimescaleisobtained,whichcancontributethelowestinventorycost.Itincludes3steps:1)Getdynamicprogrammingmathematicsmodelbaseon3Minventorycontrolmetrics;2)Drawproductionplanningmatrixmaps;and3)WorkouttheoptimizedresultinExcelfile.Bytheanalysisof5examples,notonlythecalculationprocessisvalidated,butalsothedetailedinventorycontrolmethodofdifferentcoststructureismappedout.Bytheresearchofthesetwofacets,thisthesisfiguresouttheacademicmodelandcalculatingmethodwhichcanbeusedforinventorycontrolprocessofautomobileproductsin3Mcompany.KEYWORDS:newproducts,Bassmodel,inventoryoptimization,dynamicprogramming,cost目录目录摘要.....................................................................IABSTRACT....................................................................III第一章绪论....................................................................11.1课题背景及意义..............................................................11.1.1课题背景..............................................................11.1.2课题意义..............................................................21.1.3研究基础..............................................................21.2研究方法与主要工作..........................................................91.2.1研究方法..............................................................91.2.2研究内容..............................................................91.2.3主要创新点............................................................91.3本文主要工作介绍...........................................................10第二章新产品预测数学模型.....................................................112.1引言.......................................................................112.2创新扩散及扩散模型.........................................................112.2.1创新产品扩散影响因素.................................................112.2.2创新产品扩散模型.....................................................142.3BASS模型参数估算方法.......................................................172.3.1模型参数估计方法比较研究.............................................172.3.2采用非线性最小二乘法参数回归.........................................182.3.3非线性最小二乘法对BASS模型参数回归的计算机实现........................182.4本章小结...................................................................20第三章BASS模型回归分析.......................................................213.1引言.......................................................................213.23M公司汽车相关产品销售数据采集及分类......................................213.3BASS模型参数回归及分析.....................................................223.3.1新产品BASS模型参数回归...............................................22目录3.3.2新产品BASS模型参数分析...............................................263.4本章小结...................................................................27第四章动态规划库存优化.......................................................294.1引言.......................................................................294.2库存决策...................................................................294.2.1库存决策基本概念.....................................................294.2.2经济批量EOQ模型......................................................314.2.33M公司新产品库存管理流程及决策分析...................................324.3库存管理数学模型...........................................................344.4动态规划方法的设计与实现...................................................354.4.1动态规划方法基本概念.................................................354.4.2动态规划解题模式.....................................................374.5动态规划EXCEL优化算例......................................................374.5.1库存动态规划数学模型