Joint pricing and inventory decisions for substitutable and perishable products

Abstract

Bu çalışma talep fonksiyonunun zaman ve fiyata bağlı olduğu durumlar için bozunabilenenvanter sistemlerinde en uygun fiyat ve sipariş büyüklüğünün belirlenmesini incelemektedir. Yapılan analizler süresince karar verici kişilerin ürün fiyatlarını değiştirerek talepleri etkileyebileceği ve bu şekilde kazancın artırılabileceği varsayılmıştır. Sistemde satıcının önceden belirlenen zaman aralıklarında belirli bir maliyeti üstlenerek ürünlerin fiyatlarını değiştirmesine izin verilmiştir. Fiyatların değiştirilmesi gereken en uygun zaman aralıkları, bu zaman aralıklarında uygulanması gereken fiyatlar ve sipariş büyüklüğünü bulmak üzere matematiksel modeller geliştirilmiştir. Bu çalışma hem tek ürünlü hem de çift ürünlü sistemler için uygulanmış ve yapılan analizler sırasında ürünlerin tek bir tedarikçiden temin edildiği varsayılmıştır. Bu araştırma aynı zamanda belirli zaman çizelgesi boyunca fiyat değişikliğinin etkilerini dikkate alarak tedarik zincirinin operasyonel verimliliğini de incelemektedir. Fiyat değişim sayıları önceden belirlenerek zaman çizelgelerine uygun elde edilebilecek en iyi fiyatları bulmak üzere analitik modeller geliştirilmiştir. Ancak sorunun karmaşıklığınedeniyle en yüksek kâr değerlerini elde etmek için fiyat değişim zamanları sezgisel algoritmalar tasarlanarak elde edilmiştir. İki farklı sezgisel algoritma kullanılmıştır bu çalışmada: genetik algoritma ve benzetimli tavlama algoritması. Genetik algoritma ile çok daha iyi sonuçlar elde edildiği görülmüştür. İki ürünlü sistemlerde ise es zaman aralıklarında fiyat değişikliği yapıldığı varsayılarak aynı şekilde sezgisel algoritma çalışmaları yapılmış ve tek ürünlü sistemdekine benzer olarak genetik algoritma ile daha iyi sonuçlar elde edilmiştir. Tüm yapılan çalışmaların sonucunda hem tek ürünlü hem de iki ürünlü sistemlerde tek fiyat yerine birden fazla fiyat uygulaması yapıldığı takdirde daha yüksek kâr değerlerine ulaşıldığı görülmüştür. Bu sistemlerde bozunma oranlarında azalma ve aynı zamanda operasyonel verimlilikte artış sağlanmıştır. Bu sonuçlara ek olarak farklı parametre etkileri analiz edilerek yönetsel çıkarımlar yapılmıştır.

This study investigates the problem of jointly determining the order size and optimalprices for a perishable inventory system under the condition that demand is time and pricedependent. The inventory is also assumed to decay at a certain rate. We assume thata decision-maker has the opportunity to adjust prices during the sales season to influencedemand and to improve revenues. In this system the seller is allowed to change the pricesfor a discrete number of times at a certain cost. We develop a mathematical model tofind the optimal times to change the prices, the optimal prices and the order quantity. Weanalyze both single and double product system where items are procured from a singlesupplier with respect to the economic order quantity model. This research investigatesthe operational efficiency of the supply chain by considering the effects of price changethroughout the timeline. We develop analytical results for the optimal prices when thetimes of price changes are given. However, due to the complexity of the problem, we designheuristic algorithms in order to find best times to change the prices in order to obtain the highest profit values. We develop two different heuristics which are Simulated Annealing and Genetic Algorithm. We observe that better results can be obtained by genetic algorithm for most of the parameter settings. For the double product system, we analyze multiple pricing at equal time intervals and obtain similar results as in the single product case. We again apply Simulated Annealing and Genetic Algorithm heuristic methods in order to find the best time arrays and we again observe that genetic algorithm gives better results than simulated annealing. We observe that the profit values can be significantly increased by using multiple prices over the season rather than using a constant price for both single product and double product cases. The system can be managed much more efficiently and the decay rates can be decreased significantly with the application of multiple prices over the season. Through numerical experiments, we also analyze the effects of different parameters on this system and extract managerial insights.