17-批量生产系统中的产品种类和垂直差异

批量生产系统中的产品种类和垂直差异DennisZ.Yu*SchoolofBusiness,ClarksonUniversity,P.O.Box5790,Potsdam,NY13699,USA摘要：我们开发一个集成建模框架,研究了垄断公司的决策的产品多样性和相关生产批量计划垂直差异化的产品以及设计质量属性。客户是异构的边际估值的产品质量水平和使他们的购买决策效用函数最大化的价格和质量。我们的主要观点是公司的最优数量的产品变异是由一个参数是一个函数的市场大小和政府运作有关的成本,如设置和库存持有成本。其参数可以是解释为相对成本的生产技术。更便宜的生产技术为公司提供了机会,生产更多的产品变体。更昂贵的生产技术会减少产品种类,降低产品的质量,并减少总市场覆盖率(比如,市场覆盖的百分比)。我们的结果表明,生产产品种类总是对一个给定的生产技术,只要每个客户段生成非零利润。此外,该公司的访问客户的偏好信息可以提高盈利能力通过更高的质量水平和提高市场覆盖率。关键词：产品生产;产品种类;垂直差异;经济产物批量生产规模;生产线设计ProductvarietyandverticaldifferentiationinabatchproductionsystemDennisZ.Yu*SchoolofBusiness,ClarksonUniversity,P.O.Box5790,Potsdam,NY13699,USAAbstract:Wedevelopanintegratedmodelingframeworktostudyamonopolistfirm’sdecisionsofproductvarietyandrelatedproductionbatchplanningforverticallydifferentiatedproductsalongdesignqualityattributes.Customersareheterogeneousintheirmarginalvaluationsoftheproductqualitylevelandmaketheirpurchasedecisionstomaximizeautilityfunctionofpriceandquality.Ourkeyinsightisthefirm’soptimalnumberofproductvariantsisdeterminedbyaparameterwhichisafunctionofmarketsizeandoperations-relatedcostssuchassetupandinventoryholdingcosts.Theparametercanbeinterpretedastherelativecostofproductiontechnology.Lessexpensiveproductiontechnologyprovidesthefirmopportunitiestoproducemoreproductvariants.Moreexpensiveproductiontechnologyresultsinlessproductvariety,lowerproductquality,andlesstotalmarketcoverage(i.e.,percentageofthecoveredmarket).Ourresultindicatesthatproducingproductvarietyisalwaysbeneficialforagivenproductiontechnologyaslongaseachcustomersegmentgeneratesnonzeroprofit.Inaddition,thefirm’saccesstothecustomers’preferenceinformationcanincreaseprofitabilityviahigherqualitylevelsandincreasedmarketcoverage.Keywords:Production;Productvariety;Verticaldifferentiation;EconomicproductionbatchsizeProductlinedesign1引言提供产品品种可以帮助公司更好地匹配客户的偏好与产品设计特性和增加销售量在异构的消费者市场。缺点是,大量的产品变量接近生产和减少的规模经济而增量销售量和市场份额的增加导致操作和物流费用。在实践中我们观察这两个例子的单一产品和产品多样化策略方面的产品。这个问题是什么是最优策略当一个公司制造的产品种类的决定。制造商在汽车和反面-苏美尔电子行业经常努力寻求平衡增加产品种类和结果之间不经济如更高的生产规模的设置和库存持有成本。虽然众所周知,最优的产品种类决策涉及跨职能的市场之间的交互和操作(Karmarkar,1996),几乎没有证据解决这些问题通过一个集成的方法。本文提供了一个程式化模型研究垄断公司的产品在一个统一的框架的各种决定并提供理论和新见解根本问题是阻止-矿山最优产品种类。为促进我们的分析,我们认为这样一个建模环境,垄断者公司提供差异化的产品这一事件成为一个批量生产系统。该公司需要使产品设计质量、价格和生产批次的决定,同时完全生产设置成本和库存持有成本。这类型的制造系统是常见的时候,制造商需要提前生成产品客户的需求。该公司在我们的研究生产技术,允许不同产品质量标准中描述了该产品设计属性和属性,更多的是为首选鉴于价格(例如一辆雷克萨斯胜于一个凯美瑞,42个。高清电视是32更可取。一个)。产品变量与不同的质量水平相似但他们不是完美的替代品,因为所有的客户有不同的估值的产品质量。每个客户使购买决定基于最大化效用函数的价格和质量水平。该公司可以实现利润最大化的市场细分通过仔细地定价产品变量。公司拥有一批生产系统设置费用只要系统开始处理一个批处理产品。单位生产成本的每个产品是一个凸递增函数的质量水平。有一个资本控股与成本有关的半成品(WIP)存货。增加产品种类明显增加生产装置在这样一个和库存积累批量生产系统,并随后施加负面影响公司的总体成本结构。因此,该公司已经共同决定最佳的产品种类和经济生产批次。我们的分析从单一的产品情况。我们探索基本收入之间的权衡,生产设置,和发明的原因保守党控股(资本的机会成本)。通过考虑公司的提供的两个不同产品,我们识别极限影响因素的产品种类和分析公司通过使用一个职位产品质量计划。我们的研究产品种类最终扩展到多的情况两种产品。现有的经济和市场营销文献发现,产品种类的极限存在由于固定成本或任何类型的前期成本生产系统。我们的结果显示这个固定生产设置成本只是其中一个影响因素产品品种。事实上所有的政府运作有关的成本和市场大小确定最佳要求通过一个参数,品种这可以被认为是生产技术的相关费用。用一个不太昂贵的技术,该公司可以产生更多的产品变量和达到更高的市场覆盖。2文献综述这项研究在生产线设计和产品种类有非常不同的集中在经济学、市场营销和运营人管理文献。这项研究在经济学和市场营销文学强调生产线设计和相关的定价决定为了有效地提取客户的盈余。在具有开创性的工作产品差异化，MussaandRosen(1978)现在一个垂直分异模型和推导出最佳定价计划提出一个异构客户人口。客户的偏好在质量上是连续在一个有界范围和可变成本的产品是一个凸递增函数的质量水平。Hotelling(1929)在内简化一个位置模式假设客户沿着直线均匀分布。Lancaster(1975)延伸Hotelling的选址模型扩展调查最优产品种类而使社会福利最大化。一项调查在类似的类型的产品种类模型提供了Lancaster(1990)。通过假设市场是由独特的客户群体,Moorthy(1984)开发了框架模型研究垄断者的生产线设计策略。KimandChhajed(2002)扩展模型来研究产品设计问题与多个质量类型属性和表明,单一产品从来不是最优的两个-段案例。这项工作由Villas-Boas(1998)遵循类似的框架和认为分销渠道。Choudharyetal.(2005)利用垂直分异模型来研究的影响个性化的定价在公司的选择在质量。作者假设完全了解客户的意愿支付(一级价格歧视)。考虑质量依赖固定成本,Matsubayashietal.(2009)比较单个产品和全线汽车策略探讨负产品种类的影响。在所有上述研究,相关操作成本制定为质量依赖固定成本或可变成本通常简化为一个常数或凸递增函数。还有一些其他的报纸考虑产品开发成本作为设置成本在做产品的设计决策。KrishnanandZhu(2006)研究生产线的设计问题,一个家庭发展与固定开发成本艰苦的产品和质量依赖可变成本在市场的两个消费者群体。JonesandMendelson(2011)提出一个类似的类型的工作进行调查一个公司的成本结构如何影响信息商品没有可变成本但质量依赖开发成本和工业产品没有开发成本但质量依赖可变成本。然而,有一个缺乏研究的集成模型的产品线和产品的定位和设计考虑政府运作有关的成本,如设置和库存持有。我们的研究增加了这个流的文学通过包括固定的生产成本和库存持有成本和营运成本的含义上选择这些公司的产品系列设计。在运营管理文献生产线的设计和产品品种、市场分割通常和客户的选择和相关的定价决策的可能不被集成在模型中。BenjaafarandGupta(1998)调查效应的调度和批处理大小的政策在选择的产品结构和能力的灵活和专用的生产设施为给定数量的产品和客户要求。一个联合国生产批量计划问题是多产品解决deGroote(1994)来选择产品种类和生产灵活性。作者表明,增加产品的品种导致更灵活的技术,最佳品种随着需求和随设置和持有成本。DobsonandYano(2002)地址制造商的产品组合和定价决策在生产系统,要么制造商股市或制造商订购。两个设置时间和设置成本考虑到他们的非线性整数规划模型。GaurandHonhon(2006)采用一个位置模式(基于霍特林,1929年),研究了单周期库存分类问题。通过应用一个类似客户偏好模型,江泽民etal。(2006)考虑一个公司的大规模定制和大规模生产策略。德赛etal。(2001)调查营销和开发公司——图灵权衡模型中有两个独特的客户群体和组件的存在共性。通过使用一个类似的假设两个独特的客户群体,Netessine和泰勒(2007)影响研究的生产技术制造商的产品系列设计策略与一个economicorder数量(经济订购量)类型的生产模式。金姆和Chhajed(2008)考虑有多少产品模块化提供两个离散细分市场高和低的估值产品。然而,结果这些现有的模型是con-tingent假设可能产品的数量变异和相关的细分市场是给定的参数如此之间的相互关系,产品种类和市场细分决策是被忽视的。我们的工作允许产品定位空间是连续的,这完全不同于现有的研究如Netessine和泰勒(2007)。在我们的模型中,可能的数量的变体产品不再是有限的数量细分市场。相反,我们的分析有助于我们了解市场细分的决定是由最优生产总值品种。因此,我们的结果是截然不同的研究Netessine和泰勒(2007)。例如,我们观察到更昂贵的生产技术会导致更高的总市场覆盖在一个给定的数字产品的变体。我们是也能够跟踪的行列式产品种类回基本的影响因素的相对成本生产工艺因素,这是可变的生产成本、固定的生产成本,库存持有成本,以及整个市场规模。其余的纸是由以下。第三节包含建模框架和讨论单一产品的情况下。第四部分提供了该公司的最佳选择生产线设计和生产批次当两个垂直提供差异化的产品。一般情况下用提供超过两种产品被认为是在第五部分。第六节认为此案中,该公司拥有完全的信息客户的偏好的质量水平。我们最后总结我们的结果和管理在第七节。所有证明呈现在附录。3单一产品我们先从基本的案例中,一个垄断公司生产一个产品,提供一个异构的市场。这个公司需要做决定的产品设计质量,销售价格,经济生产批量大小。单一产品的案例是构建块的建