全渠道背景下的线上与线下库存联合优化与合作机制研究

A big trend in the new retailing era is the emergence of the online channel and the offline channel. To provide customers a seamless ommnichannel service (e.g., buy online and pick up at store, shipment from store, etc.), Walmart, the tranditonal retailer, acquired the online platform yhd.com in Shanghai recently, while the giant etailer Alibaba extends to the offline channel by acquiring the brick-and-mortar retailer Sanjiang Ltd. Under the omnichannel retail, we aim to investigate the following questions: (1) the impact of omnichannel strategies on customers’ behavior and the retailer’s operational efficiency; (2) the joint (dynamic) policies for online and offline inventory replenishments and their corresponding algorithms/heurisitics for a comprehensive retailer (e.g. Suning) operating both channels; (3) the coordination mechanisms (typical examples include the shelf space sharing and ex ante commitment) between an etailer like JD and a retailer with many physical stores like Walmart; and (4) the optimization of joint inventory decisions in both channels considering the experience functionality of the offline channel (showrooming and product return). Through a thorough investigation, on one hand we aim to provide the optimization algorithms/heuristics for the joint inventory replenishments of online and offline channels by adopting the methodologies in operations research and dynamic simulation; on the other hand, we expect to shed insights on the design of ommnichannel strategies for retailers/etailers via case studies, empirical studies and mathematical modeling and analysis.

新零售时代的一个重要趋势就是线上与线下渠道的融合。传统实体零售商如沃尔玛收购一号店等线上平台，电商巨头如阿里巴巴则通过入股三江等实体店商布局线下平台，从而为顾客提供无缝的全渠道服务（如线上下单门店自提、门店直接送货到家等）。本课题基于全渠道背景，拟研究:1.不同的全渠道策略对顾客行为和企业运营效率的影响机制;2.综合零售商（例如苏宁易购）线上渠道（中央仓库）和线下渠道（门店）的动态联合优化库存策略及算法;3.线上渠道（例如京东）和线下渠道（例如沃尔玛）库存共享合作机制（如货架位置共享、事先数量约定等);4.考虑线下体验功能（展厅和退货）的联合库存决策与优化。该课题有很好的现实意义：一方面，通过动态仿真和规划求解等运筹学的工具和方法，为企业开发线上线下库存（近似）优化算法；另一方面，通过案例调研、实证方法和数理模型分析，为零售企业进行全渠道策略设计提供相应的管理启示。

在项目执行期间，本项目团队围绕“全渠道背景下的线上与线下库存联合优化与合作机制研究”这一研究主题，按照研究计划的基本框架，对不同全渠道策略下的企业最优库存决策和不同渠道企业间联合库存决策等问题展开了深入的调查研究。通过项目团队的共同努力，我们取得了一些创新的研究成果，很好地达到了项目预订的研究目标。团队共在学术期刊发表论文10篇；特别地，两篇高质量论文分别被国际顶尖学术期刊Management Science以及Operations Research收录，另有一篇被领域重要期刊Decision Science收录。基于项目资助，共培养2名博士毕业生，7名硕士毕业生。主要成果包括：1. 在全渠道运营管理中，“线上购物-门店自提”（BOPS）策略的选择取决于商店访问成本和在线等待成本。当在线等待成本相对较低的同时商店访问成本更低时，BOPS可以诱导“全能型”客户从在线购买转移到BOPS，对实体店带来需求汇集效应，进一步会降低零售商的超额库存成本；当到店成本和在线等待成本都相对较高，且后者更高时，引入BOPS可能会导致需求“反混同效应”，从而损害零售商的利益。2. 考虑销售时间窗口约束的生鲜产品分销/零售商多源采购决策优化问题。当分销/零售商进行订货决策时，他们更倾向于优先从平均订货成本低的供应商处进行订货，但所选供应商的订货量则取决于其成本结构和交货时间的不确定性。本文的迭代算法使决策者能够有效地解决实际问题。3. 团队成员结合全渠道库存管理相关主体，在排队管理、供应链金融、项目排序与调度、众筹等多个领域做了探索性研究。