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DL
David

Supervision

Yuan Bian

9 août 2026

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PhD / Doctoral supervision Completed

Yuan Bian

Tactical production planning for physical and financial flows for supply chain in a multi-site context · Planification tactique de production des flux physiques et financiers d’une chaîne logistique multi-site

My role in this supervision co-supervisor David Lemoine
2014–2017 Defense: 19 décembre 2017
PhD
Research topic

Overview

Co-supervisor. Thesis: Tactical production planning for physical and financial flows for supply chain in a multi-site context.

Academic context

Thesis at a glance

My supervision roleco-supervisorDavid Lemoine
Defense date19 décembre 2017
InstitutionView thesis on HAL
Thesis schoolÉcole doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)
Defense institutionEcole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique
Laboratory / affiliationsLS2N - équipe SLP · Systèmes Logistiques et de Production · LS2N · Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes · UN · ECN · IMT Atlantique · Université de Nantes
Thesis metadata

Thesis abstract

Lot-Sizing, Working Capital Requirement, Discounted cash flow, Profit maximization, Besoin en Fond de Roulement, Flux de trésorerie actualisés, Maximisation du profit

In financial crisis, companies always need free cash flow to efficiently react to any uncertainties to ensure solvency. Thus, this thesis serves as an interface between operations and finance to develop tactical production planning models for joint management of physical and financial flows in the supply chain. In these models, the financing cost of operation-based working capital requirement (WCR) is integrated as a new financial aspect never before considered in the lot-sizing literature. We first focus on extending the classic EOQ model by considering the financing cost of WCR with a profit maximization objective. The optimal analytic production quantity formula is derived as well as sensitivity analysis of this model. Moreover, a comparison with the EOQ model and with the formula which considers the cost of capital are discussed. Secondly, a dynamic lot-sizing-based, discounted cash flow model is established based on Uncapacitated lot-sizing model. The zero-inventory ordering property is proven valid for this case and a polynomial-time algorithm can thus be established. Thirdly, multi-level and infinite capacity scenario is investigated with both sequential and centralized approaches. The ZIO property is demonstrated valid in both cases. Dynamic-programming based algorithms are constructed in order to obtain an optimal solution. This thesis should be considered as a first, but significant setup of combining production planning and working capital management. It is shown the significant financial consequences of lot-sizing decision on production planning. The cases investigated in this thesis may be tackled as subproblems in the study of more realistic scenarios.

En période de crise financière, les entreprises ont besoin de trésorerie pour réagir efficacement aux aléas et assurer leur solvabilité. Cette thèse se situe à l’interface entre l’opérationnel et la finance pour développer des modèles de planification tactique gérant simultanément les flux physiques et financiers dans la supply chain. Le coût de financement des opérations basé sur le besoin en fond de roulement (BFR) est intégré comme un nouvel aspect financier jamais considéré dans la littérature de lot-sizing. Nous débutons par une extension du modèle EOQ considérant les coûts de financement du BFR. L’objectif est la maximisation du profit. Une quantité de production optimale est obtenue analytiquement ainsi que l’analyse de la sensibilité du modèle. De plus, les comparaisons avec le modèle EOQ et un modèle qui considère le coût du capital sont étudiées. Ensuite, un modèle basé sur un lot-sizing dynamique est établi. La propriété ZIO est démontrée et permet l’utilisation d’un algorithme en temps polynomial. Enfin un scénario multi-niveau à capacité infini est étudié avec une approche séquentielle puis centralisée. La propriété ZIO est prouvée dans ces deux cas. Des algorithmes de programmation dynamique sont utilisés pour obtenir une solution optimale. Cette thèse peut être considérée comme un premier, mais significatif, travail combinant la planification de production et la gestion du besoin en fond de roulement dans des modèles de planification tactique. Nous montrons que les aspects financiers ont un impact significatif sur les plans de production. Les cas étudiés dans cette thèse peuvent être considérés comme des sous-problèmes dans l’étude de scénario plus réalistes.

Academic team

Supervision team

N
Thesis director / main supervisor

Nathalie Bostel

T
Co-director / co-supervisor

Thomas Yeung

Scientific output

Publications produced during this supervision

13 selected scientific outputs, including journal and conference publications.

Journal articles 2

2020
ART

Two-level uncapacitated lot sizing problem considering financial cost of working capital requirement.

Yuan Bian, David Lemoine, Nathalie Bostel, Thomas G. Yeung

Frontiers of Engineering Management
2018
ART

A dynamic lot-sizing-based profit maximization discounted cash flow model considering working capital requirement financing cost with infinite production capacity

Yuan Bian, David Lemoine, Thomas G. Yeung, Nathalie Bostel, Vincent Hovelaque, Jean-Laurent Viviani, Fabrice Gayraud

International Journal of Production Economics

Conference papers & proceedings 11

2021
COMM

An EOQ-Based Lot Sizing Model with Working Capital Requirements Financing Cost

Yuan Bian, David Lemoine, Thomas G. Yeung, Nathalie Bostel, Vincent Hovelaque, Jean-Laurent Viviani

APMS 2021: IFIP International Conference on Advances in Production Management Systems
2018
COMM

Multi-Level Uncapacitated Lot-Sizing Problem Considering Working Capital Requirement

Yuan Bian, Fabrice Gayraud, David Lemoine, Thomas G. Yeung, Nathalie Bostel

MOSIM 2018 : 12th International Conference on Modeling, Optimization and SIMulation
2017
COMM

An EOQ-based profit maximization model considering financing cost of working capital requirement

Yuan Bian, David Lemoine, Nathalie Bostel, Thomas G. Yeung, Vincent Hovelaque, Jean-Laurent Viviani

IFAC 2017
2017
COMM

Collaborating Approach to solve a two-Level lot-sizing probelm considering the financing of working capital requirement

Fabrice Gayraud, Yuan Bian, David Lemoine, Nathalie Bostel, Thomas G. Yeung

IFAC 2017
2017
COMM

Modélisation du problème de lot-sizing à deux niveaux avec maximisation du profit

Yuan Bian, David Lemoine, Nathalie Bostel, Thomas G. Yeung

ROADEF 2017
2016
COMM

A profit maximization discounted cash flow model considering working capital requirement financing cost for the dynamic lot-sizing problem with infinite production capacity

Yuan Bian, David Lemoine, Nathalie Bostel, Thomas G. Yeung, Vincent Hovelaque, Jean-Laurent Viviani

MOSIM 2016
2016
COMM

An EOQ-based working capital minimization discounted cash flow model with infinite production capacity

Yuan Bian, David Lemoine, Thomas G. Yeung, Nathalie Bostel, Vincent Hovelaque, Jean-Laurent Viviani

International Symposium on Inventory Research
2016
COMM

Maximisation du profit en considérant les coûts de financement de besoin en fonds de roulement. cas à capacité infinie.

Yuan Bian, Nathalie Bostel, David Lemoine, Thomas G. Yeung, Vincent Hovelaque, Jean-Laurent Viviani

ROADEF 2016
2015
COMM

Dynamic lot-sizing-based Working Capital Requirement minimization model with infinite capacity

Yuan Bian, David Lemoine, Nathalie Bostel-Dejax, Thomas G. Yeung, Vincent Hovelaque, Jean-Laurent Viviani

2015 International Conference on Industrial Engineering and Systems Management (IESM)
2015
COMM

Dynamic Lot-Sizing-Based Working Capital Requirement Minimization Model with Infinite Capacity

Yuan Bian, Nathalie Bostel, David Lemoine, Thomas G. Yeung

IWLS 2015
2015
COMM

Working capital requirement optimization in tactical production planning

Yuan Bian, David Lemoine, Thomas G. Yeung, Nathalie Bostel, Vincent Hovelaque, Jean-Laurent Viviani

INFORMS Annual Meeting