租赁设备在线更新问题及其竞争策略

doi:10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2022.1680

摘要/Abstract

摘要：

制造商在租赁供应链上为租赁公司提供租赁设备技术升级（或“以旧换新”）促进新技术应用。在租赁市场需求与技术更新速度不确定情形下，租赁公司决策者需要决策是否对设备进行技术更新用于租赁业务以获取更高的出租收益。本文运用在线算法建立租赁公司租赁设备的在线更新模型，分析不同市场情境下最优的确定性在线更新策略。研究发现：新技术设备单位租赁周期收益、更新成本与旧设备单位租赁周期收益影响在线更新策略。租赁公司最优的在线更新策略是：如果制造商提供的新设备单位租赁周期收益小于更新成本，租赁公司一直出租旧设备不进行设备更新，直至制造商提供另外的新技术的单位租赁周期收益不小于更新成本；然后继续出租旧设备直至新设备与旧设备租赁收益之差几乎累积达到更新成本时进行技术更新。本文研究结论对在高度不确定环境下开展经营活动的租赁公司下一步策略选择具有重要的借鉴意义。

关键词: 租赁设备更新, 在线算法, 竞争比

Abstract:

The manufacturer provides leasing companies with technical upgrading of leasing equipment （or “old for new”） in the leasing supply chain to promote the application of new technologies. The decision-maker of the leasing company needs to decide whether to update the equipment for obtaining higher rental income. An online model is developed to analyze optimal online replacement strategy of leasing equipment in different market situation. Our results show that the new technology equipment unit lease period income， renewal cost and the old equipment unit lease period income affect the leasing equipment replacement. The optimal online replacement policy of the leasing company is： if the unit lease period income of the new equipment provided by the manufacturer is less than the update cost， the leasing company will continue to lease the old equipment without updating the equipment until the unit lease period income of the new technology provided by the manufacturer is not less than the update cost； Then continue to lease the old equipment until the difference between the lease income of the new equipment and the old equipment almost reaches the renewal cost. The insights obtained from our analysis offer useful guidelines for the leasing companies that will decide the next strategy under uncertainty.

Key words: leasing equipment replacement, online algorithm, competitive ratio

中图分类号:

F273.7

王璇, 刘斌, 汤铃. 租赁设备在线更新问题及其竞争策略[J]. 中国管理科学, 2023, 31(9): 170-176.

Xuan WANG, Bin LIU, Ling TANG. Competitive Strategy for Online Replacement Problem of Leasing Equipment[J]. Chinese Journal of Management Science, 2023, 31(9): 170-176.

图/表 1

表1

在线更新策略与离线策略零和博弈矩阵"

策略	$φ 1$	$φ 2$
$ψ 1$	$B O P T B O N (α 1)$	$p 2 p 1$
$ψ 2$	$B O P T B O N (α 2)$	$p 2 p 1$

表1

参考文献 27

1	Sleator D D， Tarjan R E. Amortized efficiency of list update and paging rules［J］. Communications of the ACM， 1985， 28（2）：202-208.
2	Borodin A， El-Yaniv R. Online computation and competitive analysis［M］. Cambridge： Cambridge University Press， 1998.
3	El-Yaniv R， Karp R M. Nearly optimal competitive online replacement policies［J］. Mathematics of Operations Research， 1997， 22（3）： 814-839.
4	Azar Y， Bartal Y， Feuerstein E， et al. On capital investment［J］. Algorithmica， 1999， 25： 22-36.
5	Damaschke P. Nearly optimal strategy for special cases of online capital investment［J］. Theoretical Computer Science， 2003， 302（1）： 35-44.
6	Xin Chunlin， Ma Weimin， Yang Lei. Competitive analysis of two special online device replacement problem［J］. Journal of Computer Science and Technology， 2008， 23（2）：203-213.
7	张永，张卫国，徐维军. 在线设备更新问题的竞争策略及其风险补偿模型［J］．中国管理科学，2010，18（2）：113-119.
	Zhang Yong， Zhang Weiguo， Xu Weijun. Competitive strategy of online device replacement problem and its risk-reward model［J］. Chinese Journal of Management Science， 2010，18（2）：113-119.
8	辛春林，陈之华，王璇. 基于有限信息的占线设备更新问题及其竞争策略［J］．系统工程，2015 （3）：118-122.
	Xin Chunlin， Chen Zhihua， Wang Xuan. Online equipment replacement problem with limited information and its competition strategy［J］．Systems Engineering， 2015 （3）：118-122.
9	刘斌，唐慧敏，辛春林，等. 在线住房出租问题及其竞争策略［J］. 运筹与管理， 2016，25（5）264-269.
	Liu Bin， Tang Huiming， Xin Chunlin， et al. Competition strategy for online renting the house［J］. Operations Research and Management Science， 2016，25（5）264-269.
10	Karp R M. Online algorithms versus offline algorithms： How much is it worth to know the future ［C］//Processing of the IFIP 12th Word Computer on Algorithms， Software， and Architecture-Information Processing， Madrid， Spain， September 7-9， 1992， 1-I： 416-429.
11	Karlian A R， Manaees M S， MeGeogh L， et al. Competitive randomized algorithms for non-uniform problem ［J］. Algorithmica， 1994， 11（6）： 542-571.
12	El-Yaniv R， Kaniel R， Linial N. Competitive optimal online leasing［J］. Algorithmic， 1999， 25： 116-140.
13	Al-Binali S. A risk-reward framework for the competitive analysis of financial game ［J］ Algorithmica， 1999， 25： 99-115.
14	马卫民，陈国青．价格连续型局内设备租赁问题的竞争分析［J］．系统工程理论与实践，2006，26（4）：90-96.
	Ma Weimin， Chen Guoqing. Price continuous version of the online equipment renting-buying problem and its competitive strategies［J］. Systems Engineering-Theory & Practice， 2006，26（4）：90-96.
15	刘斌，崔文田，辛春林. 基于风险补偿模型的占线住房租赁问题及其竞争分析［J］. 系统工程理论与实践， 2008（12）：154-159.
	Liu Bin， Cui Wentian， Xin Chunlin. Competitive analysis for online house-renting problems based on risk-reward framework［J］. Systems Engineering-Theory & Practice， 2008（12）：154-159.
16	张永，张卫国，徐维军. 可折旧设备在线租赁的随机性竞争策略［J］. 管理科学学报， 2011， 14（1）： 69-77.
	Zhang Yong， Zhang Weiguo， Xu Weijun. Randomized competitive strategy for online leasing of depreciable equipment［J］. Journal of Management Sciences in China， 2011， 14（1）： 69-77.
17	董玉成，徐寅峰，徐维军.可退货在线租赁竞争分析及其风险回报模型［J］.中国管理科学，2007，15（4）：28-33.
	Dong Yucheng， Xu Yinfeng， Xu Weijun. Competitive analysis and risk-reward model for online rental problems with canceling buying permission［J］. Chinese Journal of Management Science， 2007，15（4），28-33.
18	王扬，徐寅峰，董玉成等. 考虑二手货市场的在线租赁与竞争［J］. 系统管理学报， 2011， 20（4）： 428-432.
	Wang Yang， Xu Yinfeng， Dong Yucheng， et al. The online rental problems with second market and its competitive analysis［J］. Journal of Systems and Management， 2011， 20（4）： 428-432.
19	徐维军，胡茂林．基于物价指数上涨的最优在线租赁决策模型［J］．系统工程理论与实践，2013，33（3）：695-704.
	Xu Weijun， Hu Maolin. Optimal online rental decision model with increasing price index［J］.Systems Engineering- Theory & Practice， 2013，33（3）：695-704.
20	杨兴雨，张卫国，徐维军，等.基于绩效比和合同约束的多阶段在线租赁［J］.中国管理科学，2014，22（2）：94-100.
	Yang Xingyu， Zhang Weiguo， Xu Weijun， et al. Multi-period online leasing problem based on performance ratio and contract constraint［J］. Chinese Journal of Management Science， 2014，22（2）：94-100.
21	Dai Wenqiang， Dong Yucheng， Zhang Xiaotian. Competitive analysis of the online financial lease problem［J］. European Journal of Operations Research， 2016，250（3）： 865-873.
22	余昇，刘静. 基于所得税的设备租购问题在线策略与竞争分析［J］.系统管理学报，2017， 26（5）：842-849.
	Yu Sheng， Liu Jing. The competitive analysis of online equipment renting-buying problem with income tax［J］. Journal of Systems and Management， 2017， 26（5）：842-849.
23	吴帆，辛春林，刘斌，等.基于预付保证金情形下在线租赁策略研究［J］.管理评论，2018，30（10）：248-257.
	Wu Fan， Xin Chunlin， Liu Bin， et al. A study on the strategy of online leasing under the condition of down payment［J］. Management Review， 2018，30（10）：248-257.
24	徐维军，陈晓丽.二重在线租赁问题的竞争策略及其风险补偿模型［J］.系统管理学报，2018， 27（5）：944-949.
	Xu Weijun， Chen Xiaozi. Competitive strategy and risk-reward model for online fashion A-B leasing problem［J］. Journal of Systems and Management， 2018， 27（5）：944-949.
25	胡茂林，徐维军.离散型两斜率在线租赁问题［J］.系统工程理论与实践，2019，39（7）：1680-1689.
	Hu Maolin， Xu Weijun. Discrete online leasing problem with two slopes［J］. Systems Engineering-Theory & Practice， 2019，39（7）：1680-1689.
26	徐维军，董鹏翠，彭子衿．基于优惠合同的在线租赁策略设计［J］．运筹与管理，2019，28（3）：183-190.
	Xu Weijun， Dong Pengcui， Peng Zijin. The design of online leasing strategy based on the preferential contract［J］. Operations Research and Management Science， 2019，28（3）：183-190.
27	胡茂林，陈晓丽，徐维东．非线性折旧下设备在线租赁策略及其竞争分析［J］．管理工程学报，2021，22（4）：226-233.
	Hu Maolin， Chen Xiaolin， Xu Weidong. The strategy and its competitive analysis of online leasing problem that depreciates based on the nonlinear function［J］. Journal of Industrial Engineering and Engineering Management， 2021，22（4）：226-233.

[1]	吴腾宇,张景露,余海燕. 非对称网络下的在线取送货路径优化问题[J]. 中国管理科学, 2023, 31(9): 214-221.
[2]	徐寅峰, 智荣腾, 郑斐峰, 刘明. 考虑共享机器租借费用的在线订单加工策略及竞争分析[J]. 中国管理科学, 2023, 31(4): 142-150.
[3]	郭贤, 代文强, 蒋思琪. 价格下界随时间递增的占线采购问题[J]. 中国管理科学, 2023, 31(1): 200-205.
[4]	郑梦, 代文强. 需求依赖于库存的易变质品在线采购问题研究[J]. 中国管理科学, 2022, 30(12): 26-37.
[5]	郑斐峰, 靳凯媛, 张娥, 刘明. 考虑订单类型的两台平行批处理机在线调度模型研究[J]. 中国管理科学, 2021, 29(5): 173-179.
[6]	徐维军, 刘幼珠, 陈晓丽, 胡茂林, 高丽. 通胀市场下多设备租赁的在线策略分析[J]. 中国管理科学, 2016, 24(2): 69-75.
[7]	张桂清, 徐寅峰. 概率预期下在线报童问题的最小风险策略[J]. 中国管理科学, 2010, 18(6): 131-136.
[8]	张永, 张卫国, 徐维军. 在线设备更新问题的竞争策略及其风险补偿模型[J]. 中国管理科学, 2010, 18(2): 113-119.
[9]	徐维军, 徐寅峰. 具有概率分布在线租赁问题策略研究[J]. 中国管理科学, 2005, (5): 33-38.