Cost Allocations of a Grey Inventory Model with Cooperative Game Theory

Abstract

Inventory management studies on minimizing the avarage total cost per unit time and determines the quantity of stocked materaial which is an important issue for companies. However, in real life inventory cost parameters may not be fully known, but they can be estimated as intervals. Furthermore, the multiple companies can reduce their costs with cooperation (coalition) and with the same target companies to reduce their inventory and ordering costs.In this study, our contribution is how to distribute the total cost of the companies operating  the same sector and the same product. In order to make practice, we examine three shotgun firms which order the same products . Also we develop three cost allocation rules which are grey proportional rule, grey equal charge allocation and grey alternative cost avoidiance rule. We propose fair and stable cost distubition rules and compare the best for firms.

Keywords

• Cooperative Game Theory,Inventory Management,Economic Order Quantity Model,Interval grey numbers,Cost allocation methods

GRİ STOK MODELİNİN İŞBİRLİKÇİ OYUN TEORİSİ İLE MALİYET DAĞITIMLARININ İNCELENMESİ

Abstract

Stok yönetimi çalışmalarında birim zamanda ortalama toplam stok maliyetini ve depolanacak ürün miktarını belirlemek firmalar için önemli bir konudur. Ancak gerçek hayatta stok maliyeti parametreleri tam olarak bilinemeyebilir fakat belirli aralık olarak tahmin edilebilir. Ayrıca birden fazla firma ortak hedeflere sahip olan firmalar ile stok ve sipariş maliyetlerinin azaltmak için diğer firmalar ile işbirliği (koalisyon) yoluna giderek giderlerini azaltabilirler. Bu çalışma ile aynı sektörde  faaliyet gösteren ve aynı ürünleri sipariş veren firmaların bir araya gelerek ortak sipariş verme durumunda oluşacak toplam maliyetin firmalar arasında nasıl dağıtılacağı konularına katkı sağlanmıştır. Uygulama geliştirmek amacıyla av silahı sektöründe faaliyet gösteren ve aynı ürünleri sipariş eden üç firma incelenmiştir. Ayrıca geliştirilen üç adet maliyet dağıtım kuralı olan gri orantılı kural, gri eşit kayıp dağıtım kuralı, gri kaçırılan alternatif kayıpların dağıtımı ile ilgili adil ve kararlı dağıtımlar karşılaştırılarak incelenmiş firmalar için en uygun dağıtım kuralları önerilmiştir.

Keywords

• İşbirlikçi Oyun Teorisi,Stok Yönetimi,Ekonomik Sipariş Miktarı Modeli,Aralık gri sayılar,Maliyet Dağıtım Yöntemleri

References

1. Biddle, G. C., & Steinberg, R., “Allocations of Joint and Common Costs”, Journal of Accounting Literature, 3(1), 1–45, 1984.
2. Chakrabotty, S., Madhumangal, P., Kumar, P., Nayak, K., “An algorithm for solution of an interval valued EOQ model”, An International Journal of Optimization and Control: Theories & Applications, 3(1), 55-64, 2013. doi:10.11121/ijocta.01.2013.00113
3. Chase, R. B. ve Aquilano, N. J., Production and Operations Management: A life Cycle Approach, Third Edition, Irwin, USA, 1981.
4. Chessa M., “Cooperation in deterministic and stochastic inventory models with continuous review”, Universita’ di Genova”, Yüksek Lisans Tezi, 2009.
5. Dror, M., & Hartman, B. C., “Shipment consolidation: Who pays for it and how much?” Management Science, 53(1), 78–87, 2007.doi: 10.1287/mnsc.1060.0607
6. Dror, M., Hartman, B.C., “Survey of cooperative inventory games and extensions”, Journal of the Operational Research Society, 62, 565-580, 2011. -580. doi:10.1057/jors.2
7. Fiestras-Janerio M.G., Garcia-Jurado I., Meca A., Mosquera M.A., “Cooperative game theory and inventory management”, European Journal of Operational Research, 210, 459–466, 2011. doi: 10.1016/j.ejor.2010.06.025
8. Kose E., Forrest J.Y , “N-person grey game”, Kybernetes, Vol. 44, Issue 2, pp. 271 –282, 2015. doi: 10.1108/K-04-2014-0073

9. Kose, E., Temiz, I., Erol, S., “Grey system approach for economic order quantity models under uncertainty”, The Journal of Grey System, 1, 71-82, 2011.
10. Li J., Feng H., Zenh Y., “Inventory games with permissible delay in payments”, European Journal of Operational Research, 234, 694–700, 2014. doi: 10.1016/j.ejor.2013.11.008
11. Liu, S., Lin, Y., Grey Information: Theory and Practical Applications, Springer, Germany, 2006.
12. Mallozzi L., Scalzo V., Tijs S., “Fuzzy interval cooperative games”, Fuzzy Sets and Systems, 165(1), 98-105, 2011. DOI: 10.1016/j.fss.2010.06.005
13. Meca A., Timmer J., Garcia-Jurado I., and Borm P.E.M., “Inventory games”, European Journal of Operations Research, 156: 127–139, 2004. doi:10.1016/S0377-2217(02)00913-X
14. Meca, A., “A core-allocation family for generalized holding cost games”, Mathematical Methods of Operations Research, 65, 499-517, 2007.doi:10.1007/s00186-006-0131-z
15. Meca, A., Guardiola, L., Toledo, A., “p-additive games: A class of totally balanced games arising from inventory situations with temporary discounts” TOP 15, 322–340, 2007. doi: 10.1007/s11750-007-0020-5
16. Moore R., Methods and applications of interval analysis, SIAM, Philadelphi, 1979.
17. Olgun M.O., Özdemir G., “İşbirlikçi Stok Oyunları”, Journal of Engineering Science and Design, Vol 3 (1), pp.71-75, 2015.
18. Palancı O., Alparslan Gök, S.Z., Ergün S., Weber G.W., “Cooperative grey games and the grey Shapley value”, Optimization, 64:8, 1657-1668, doi:10.1080/02331934.2014.956743, 2015.
19. S.Z. Alparslan-Gok, O. Palanci, O. Olgun, “Alternative axiomatic characterizations of the grey Shapley value”, International Journal of Supply and Operations Management, Volume 1, Issue 1, pp.69-80, 2014.
20. S.Z. Alparslan-Gök, R. Branzei, S.H. Tijs, “Big Boss Interval Games”, International Journal of Uncertainty, Fuzziness and Knowledge-Based Systems (IJUFKS), Vol: 19 No:1, pp.135-149, 2011. doi: 10.2139/ssrn.1135214
21. Shapley LS. “A value for n-person games”, Ann. Math. Stud., 28:307–317, 1953.
22. Suijs, J., Cooperative Decision-making Under Risk, Kluwer: Boston, 2011.
23. Sulak H., Stok kontrolü ve ekonomik sipariş miktarı modellerinde yeni açılımlar: ödemelerde gecikmeye izin verilmesi durumu ve bir model önerisi, Süleyman Demirel Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü İşletme Anabilim Dalı, Doktora tezi, 2008.
24. Tersine, R. J., Principles of Inventory and Materials Management, Printice Hall, 4th Edition, 591, ABD, 1994.
25. Young, H. P., “Monotonic Solutions of Cooperative Games”.,International Journal of Game Theory, 14(2), 65–72, 1985.