Inventory pricing and replenishment for a make-to-stockproduction system with fluctuating demand and lost sales

Abstract

Bu tez çalışmasında, sürekli zaman skalasında üretim yapan kısıtlı kapasiteye sahip bir sistem için envanter fiyatlandırması ve ikmali problemi sonsuz zaman ölçütünde incelenmiştir. Potansiyel talep, Markov-ayarlı Poisson süreci şeklinde modellenmiş olup birim oranı ekonomik koşullar ve pazarın durumu gibi makro düzeydeki etkenler tarafından yönlendirilen bir Markov zinciri tarafından belirlenmektedir. Üretim süreci ise üretim süresinin üstel dağılıma sahip olduğu tek üretim ünitesine sahip ve her siparişte tek bir ürün üreten bir tesis şeklinde modellenmiştir. Eniyi ikmal kararlarının yapısı, firmalar tarafından uygulanmakta olan iki farklı fiyatlandırma politikası için analitik ve empirik olarak incelenmiştir. Bu fiyatlandırma politikalarından ilki, ürünün fiyatının zaman içerisinde hiç değişmediği sabit fiyatlandırma olup diğeri ise ürün fiyatının zaman içerisinde mevcut envanter seviyesi ve makro koşulların durumuna göre değişebileceği dinamik fiyatlandırmadır. Bu iki model için de eniyi ikmal politikasının makro koşullara dayalı hedef stok politikası olduğu gösterilmiş, ayrıca bu iki model empirik bir çalışma ile kıyaslanmıştır. Bu çalışmadan alınan sonuçlara göre, sabit ve dinamik fiyatlandırma politikalarının eniyilenerek uygulandığı bir durumda dinamik fiyatlandırma metodu sabit fiyatlandırmaya göre kar miktarında sınırlı bir yükselme sağlamakta ve talebin birim oranındaki dalgalanma arttıkça dinamik fiyatlandırmanın kar miktarında sağladığı artış yükselmektedir.

In this thesis, a continuous-review, infinite horizon inventory pricing and replenishment problem with capacitated supply is analysed. Demand is modeled as a Markov-modulated Poisson process where the potential demand rate depends on an external environment process. The supply side is modeled by a single server with exponential processing times. The structures of the optimal replenishment policies are demonstrated for two pricing models applied in business. One of these is the static pricing method where the price of the item remains fixed over time, and the other is the dynamic pricing method where the price may change over time depending on the current inventory level and the external environment. It is found that the optimal replenishment policy is an environment-dependent base-stock policy for both pricing models. Moreover, these two methods are compared in a numerical study and it is concluded that the dynamic pricing method would result in a limited improvement on the firm's profit compared to static pricing when both methods are applied optimally, and the benefit of dynamic pricing tends to increase with the demand variability.