[发明专利]呼吸道传染病爆发时期的口罩动态供应与定价决策方法

说明书

本发明涉及一种呼吸道传染病爆发时期的口罩动态供应与定价决策方法，建立考虑时间维度的病毒动态传播强度模型；在病毒动态传播强度模型的基础上，考虑口罩市场销售价格、购买者对口罩产品的价格敏感程度以及市场基础规模，构建包含病毒动态传播强度的市场口罩需求函数；根据感染率随时间的动态变化所带来的需求不确定性，确定口罩供应链的实际销售量；建立口罩供应链的利润函数，依据利润函数求解最优供应与定价决策。可以根据疫情发展态势的动态变化，科学制定口罩的供应决策以及定价决策，以达到最大程度满足防控疫情的市场需求，并且降低产品过剩给企业带来损失的可能性。

技术领域

本发明涉及一种优化生产技术，特别涉及一种呼吸道传染病爆发时期的口罩动态供应与定价决策方法。

背景技术

新型冠状肺炎疫情给全球带来了不可估量的损失。数据表明，截止至2021年2月，已造成超过1亿人感染、232万人死亡。在疫情爆发期间，口罩成为了不可或缺的抗击呼吸道疾病的防护用品，其防护作用早在2004年预防管理SARS病毒中得到验证。口罩也是未来再次出现呼吸道传染疾病时抵抗病毒传播的有效防护用品之一。世界卫生组织(WHO)于2020年4月6日发布了关于在社区环境中健康人使用口罩的新指南，提倡配戴口罩以减弱病毒的传播。然而，口罩产品的一次性属性导致了居高不下的市场需求，如何满足口罩需求已成为各国政府对抗COVID-19的主要难题之一。

与此同时，口罩供应链的供需矛盾突出。例如，在新冠肺炎爆发以前，口罩的市场需求较为平稳。在疫情持续发酵的情况下，口罩需求迅猛增长。在美国、法国、英国、意大利、西班牙等国都出现了口罩紧缺的问题，随之带来口罩价格的一度飙升；在德国，随着民众自我防护意识的提升以及政府的积极倡导，口罩需求量达到每周4000万只；在中国，作为年产量约占全球50％的口罩生产大国，在疫情爆发初期，口罩产能仍不能满足中国自身需求。口罩市场与疫情形势变化息息相关：国内疫情趋于好转，口罩需求较为稳定；国外疫情持续蔓延，口罩需求不断上升。因此，面临供需匹配不确定性，如何根据病毒动态传播强度，优化供应决策，成为口罩企业亟待解决的问题。

发明内容

针对现在全球疫情发展态势下防护用品供需不匹配的问题，提出了一种呼吸道传染病爆发时期的口罩动态供应与定价决策方法，建立口罩供应与病毒动态传播强度的联动模型，研究口罩企业的供应决策与市场定价机制，更好地匹配供需，科学生产，优化口罩供应链体系，保障口罩供应链稳定运营，增强口罩供应链的弹性和韧性。

本发明的技术方案为：一种呼吸道传染病爆发时期的口罩动态供应与定价决策方法，具体包括如下步骤：

1)建立考虑时间维度的病毒动态传播强度模型；

2)在步骤1)病毒动态传播强度模型的基础上，考虑口罩市场销售价格、购买者对口罩产品的价格敏感程度以及市场基础规模，构建包含病毒动态传播强度的市场口罩需求函数；

3)根据感染率随时间的动态变化所带来的需求不确定性，确定口罩供应链的实际销售量；

4)建立口罩供应链的利润函数:

制造商的利润函数表示如下：max∏＝pmin{D,Q}-cQ，其中，∏代表制造商的利润；p代表口罩市场销售价格；c代表向上游供应商采购口罩生产原材料的成本；D为t时刻实现的市场需求；Q为生产决策时刻α决策的订货量；

5)依据利润函数求解最优供应与定价决策:

销售市场规模存在临界值m^*为若销售值高于该临界值则供不应求，销售值低于该临界值则供过于求，从而有两种情况下供应与定价决策：

其中ξ₀表示0时刻的初始感染人数；λ(t)表示泊松过程的强度函数，即感染者被感染t时刻后的病毒传播率；β表示增长系数,γ表示指数增长率；

口罩供应链中最优的订货量Q^*为满足：