TY - THES A1 - Düsterhöft, Tobias T1 - Optimization models for shelf space allocation in retail stores [cumulative dissertation] N2 - The cumulative dissertation "Optimization models for shelf space allocation in retail stores" consists of the four individual scientific contributions listed below: 1. Düsterhöft, Tobias, Hübner, Alexander and Schaal, Kai (2020): A practical approach to the shelf-space allocation and replenishment problem with heterogeneously sized shelves. 2. Hübner, Alexander, Düsterhöft, Tobias and Ostermeier, Manuel (2020): An optimization approach for product allocation with integrated shelf space dimensioning in retail stores. 3. Ostermeier, Manuel, Düsterhöft, Tobias and Hübner, Alexander (2020): A model for the store wide shelf space allocation. 4 Düsterhöft, Tobias (2020): Retail shelf space planning - Differences, problems and opportunities of applied optimization models. The planning and best possible utilization of the available shelf space is of central importance for retailers. Shelf space is a scarce resource in stores today. Shelf planners need to determine optimal shelf spaces for each item within product allocation. Researchers have already developed several decision support models. Usually, these models have in common that they can make a decision on the number of facings per product. A facing is a visible sales unit of a product on the shelf. Behind a facing, depending on the depth of the shelf further sales units are located. With an increase in the number of facings the visibility of the product for customers is also increasing, which is associated with a certain demand effect, the so-called space elasticity. The content of this dissertation are optimization models that extend existing approaches to product allocation significantly and thus also enable a practical application of these approaches. Within the framework of a practical project substantial new contents for the product allocation can be determined. The resulting optimization models build on each other. Initially, in the 1st article the product allocation is extended by an exact consideration of the shelf space dimensions. The resulting question of the optimal shelf layout is the central part of the 2nd article. If the layouts of shelves are determined on the shelf, the total shelf space per category must be known beforehand. This question is dealt with in the 3rd article. Finally, new research fields are identified in the 4th article based on current real processes and requirements. N2 - Die kumulative Dissertation „Optimization models for shelf space allocation in retail stores“ (Optimierungsmodelle zur Regalplatzbelegung im Einzelhandel) setzt sich aus den nachfolgend genannten vier wissenschaftlichen Einzelbeiträgen zusammen: 1. Düsterhöft, Tobias, Hübner, Alexander und Schaal, Kai (2020): A practical approach to the shelf-space allocation and replenishment problem with heterogeneously sized shelves. 2. Hübner, Alexander, Düsterhöft, Tobias und Ostermeier, Manuel (2020): An optimization approach for product allocation with integrated shelf space dimensioning in retail stores. 3. Ostermeier, Manuel, Düsterhöft, Tobias und Hübner, Alexander (2020): A model for the store wide shelf space allocation. 4. Düsterhöft, Tobias (2020): Retail shelf space planning - Differences, problems and opportunities of applied optimization models. Die Planung und bestmögliche Ausnutzung des verfügbaren Regalplatzes ist von zentraler Bedeutung für Einzelhändler. Regalplatz ist in Filialen heutzutage eine knappe Ressource. Regalplaner müssen versuchen im Rahmen der Produktallokation - also der Zuweisung eines Produktes auf einen bestimmten Platz im Regal - optimale Entscheidungen zu treffen. Hierzu wurden von Forschern bereits mehrere Entscheidungsunterstützungsmodelle entwickelt. Diese haben in der Regel gemeinsam, dass sie eine Entscheidung über die Anzahl der Facings je Produkt liefern. Ein Facing ist eine sichtbare Verkaufseinheit eines Produktes im Regal. Hinter einem Facing können sich in Abhängigkeit der Regaltiefe noch weitere Verkaufseinheiten befinden. Mit einer Erhöhung der Facings wird also immer die Sichtbarkeit für den Kunden erhöht, was mit einer gewissen Steigerung der Nachfrage in Verbindung gebracht wird, der sogenannten Raumelastizität. Inhalt dieser Dissertation sind Optimierungsmodelle, die bestehende Ansätze zur Produktallokation signifikant erweitern und somit eine praktische Anwendbarkeit der Ergebnisse ermöglichen. Im Rahmen eines Praxisprojekts konnten wesentliche neue Inhalte für die Produktallokation ermittelt werden. Die resultierenden Optimierungsmodelle bauen aufeinander auf. Zunächst wird im 1. Beitrag die Produktallokation um eine exakte Berücksichtigung des Regalplatzes erweitert. Die sich daraus ergebende Frage des optimalen Regalaufbaus ist zentraler Teil des 2. Beitrages. Wenn die Einhängungen von Fachböden im Regal neu ermittelt werden, stellt sich simultan die Frage nach der optimalen Gesamtregalfläche je Kategorie. Diese Frage wird im 3. Beitrag behandelt. Schließlich werden im 4. Beitrag neue Forschungsfelder anhand aktueller Realprozesse ermittelt. T2 - Optimierungsmodelle zur Regalplatzbelegung im Einzelhandel [kumulative Dissertation] KW - Supply Chain Management KW - Logistik KW - Einzelhandel KW - Operations management KW - Retail operations KW - Shelf space planning Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:824-opus4-6323 ER - TY - THES A1 - Ostermeier, Manuel T1 - Challenges and solution approaches for the distribution with multi-compartment vehicles [cumulative dissertation] T1 - Herausforderungen und Lösungsansätze für die Distribution mit Mehrkammerfahrzeugen [kumulative Dissertation] N2 - The essays of the cumulative dissertation are concerned with the distribution in retailing with multi-compartment vehicles. An effective distribution planning is a central aspect for the success of retailers. Due to a highly competitive market, retailers are forced to constantly optimize processes along the supply chain to satisfy the given requirements. On the one hand, customers expect the constant availability of various products while asking for high quality. On the other, an ever increasing pressure on prices exists. The involved logistic processes therefore need to be highly efficient to fulfil the given requirements. An important part plays thereby the distribution of goods to stores, where consumers are supplied. Here, multi-compartment vehicles offer a variety of new possibilities for distribution. The core attribute of multi-compartment vehicles is the simultaneous delivery of different temperature zones with the same vehicle. Besides the new options that therefore open up for distribution, further processes and costs incurred by the use of multi-compartment vehicles need to be taken into account. The first essay presents the basic attributes of multi-compartment vehicles as well as the differences to processes with single-compartment vehicles. The distribution with both single- and multi-compartment vehicles is illustrated and the differences are discussed. Further, the essay discusses current literature for the distribution with multi-compartment vehicles in retailing. Based on these findings, a formal model for the distribution with multi-compartment vehicles is presented in the second essay. The model considers cost and process differences, especially for loading and unloading actions. The use of multi-compartment vehicles is analysed and saving potentials revealed, using the model and a tailor-made solution approach. The remaining essays (essays 3, 4 and 5) further extend the introduced model to consider additional aspects relevant in practice. More precisely, the third essay considers the optimal fleet mix if both single- and multi-compartment vehicles are available for distribution. The fourth essay identifies loading restrictions if multi-compartment vehicles are used and presents an innovative solution approach to address the arising problem and which enables a distribution planning without loading and unloading problems. Finally, the concluding essay (essay 5) extends the discussed planning problem for multiple periods. In particular, it examines the impact of consistent deliveries for all considered product segments across the complete planning horizon. N2 - Die Beiträge der kumulativen Dissertation beschäftigen sich mit Planungsproblemen im Rahmen der Distribution mit Mehrkammerfahrzeugen im Einzelhandel. Eine effektive Distributionsplanung ist ein zentraler Punkt für den Erfolg von Einzelhandelsunternehmen. Auf einem sehr kompetitiven Markt sind Einzelhändler gezwungen, ihre Prozesse entlang der Lieferkette immer weiter zu optimieren, um den hohen Ansprüchen gerecht zu werden. Auf der einen Seite, erwarten Kunden die ständige Verfügbarkeit zahlreicher Produkte bei gleichzeitig hohen Qualitätsansprüchen. Auf der anderen Seite, besteht ein immer größer werdender Preisdruck. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, müssen die beteiligten logistischen Abläufe höchst effizient gestaltet werden. Ein wichtiger Teilprozess hierbei ist die Lieferung der Güter an die Filialen, wo sie dem Endkunden zur Verfügung gestellt werden. Mehrkammerfahrzeuge bieten hierbei eine Vielzahl neuer Möglichkeiten für die Distribution. Die zentrale Eigenschaft der Mehrkammerfahrzeuge ist die gemeinsame Anlieferung unterschiedlicher Temperaturzonen mit nur einem Fahrzeug. Neben den neuen Optionen, die sich dadurch für die Belieferung ableiten, gilt es dabei jedoch auch zusätzliche Prozesse und Kosten zu berücksichtigen, die durch den Gebrauch von Mehrkammerfahrzeugen entstehen. Im ersten Beitrag werden die grundlegenden Eigenschaften von Mehrkammerfahrzeugen dargestellt und die Prozessunterschiede zu Einkammerfahrzeugen erörtert. Die Distribution mit Mehr- und Einkammerfahrzeugen wird veranschaulicht und die Unterschiede werden aufgezeigt. Zudem diskutiert der Beitrag aktuelle Literatur im Rahmen der Distribution mit Mehrkammerfahrzeugen im Einzelhandel. Basierend auf diesen Erkenntnissen wird im zweiten Beitrag ein formales Modell für die Distribution mit Mehrkammerfahrzeugen präsentiert, welches die unterschiedlichen Prozesse und Kosten, insbesondere bei der Be- und Entladung, berücksichtigt. Mit Hilfe des formulierten Modells und einem maßgeschneiderten Lösungsansatz wird die Nutzung von Mehrkammerfahrzeugen in der Distribution analysiert und mögliche Einsparpotentiale aufgezeigt. Die weiteren Beiträge (Beiträge 3, 4 und 5) erweitern das in Beitrag 2 vorgestellte Modell um weitere praxisrelevante Aspekte. Der dritte Beitrag beschäftigt sich dabei mit der optimalen Flottenauswahl wenn sowohl Ein- als auch Mehrkammerfahrzeuge für die Distribution genutzt werden können. Im vierten Beitrag werden Laderestriktionen identifiziert, die bei der Nutzung von Mehrkammerfahrzeugen berücksichtigt werden müssen und ein geeigneter, innovativer Lösungsansatz präsentiert, welcher eine Distributionsplanung ohne Be- und Entladeprobleme garantiert. Abschließend erweitert der letzte Beitrag (Beitrag 5) das Planungsproblem auf mehrere Planungsperioden. Dabei werden insbesondere die Auswirkungen einer konsistenten Lieferung für jedes betrachtete Produktsegment über den kompletten Planungszeitraum untersucht. KW - Einzelhandel KW - Logistik KW - Supply Chain Management KW - Distribution KW - Multi-compartment vehicle KW - Operations management KW - Retail operations KW - Vehicle Routing Problem Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:824-opus4-4570 ER - TY - THES A1 - Schaal, Kai Niclas T1 - Five contributions on retail shelf-space planning [cumulative dissertation] T1 - Fünf Aufsätze zur Regalplatzplanung im Einzelhandel [kumulative Dissertation] N2 - Die Beiträge der kumulativen Dissertation beschäftigen sich mit Regalplatzplanungsproblemen im Einzelhandel. Zunehmende Sortimentsvielfalt und sinkende Regalflächenproduktivität zwingen Einzelhändler zunehmend, den ihnen zur Verfügung stehenden, limitierten Regalplatz effizient zu nutzen und einzelnen Produkten die richtige Menge an Regalplatz zuzuweisen. Optimierungsmodelle unterstützen Einzelhändler bei dieser Entscheidung. Der erste Beitrag geht der Frage nach, wie Nachfrageschwankungen (Stochastik) in Modelle zur Regalplatzplanung integriert werden können. Das entwickelte Optimierungsmodell betrachtet als relevante Nachfrageeffekte neben der Stochastik weiterhin Regalplatzelastizitäten, Kreuzregalplatzelastizitäten sowie die vertikale Regalposition von Produkten. Eine spezialisierte Heuristik liefert nahezu optimale Ergebnisse in kürzester Rechenzeit. Der zweite Beitrag greift das im ersten entwickelte Optimierungsmodell auf und untersucht mit Hilfe umfangreicher numerischer Analysen den Einfluss von Kreuzplatzelastizitäten auf optimale Regalmengen. Der Beitrag zeigt, dass Kreuzplatzelastizitäten einen zu vernachlässigenden Einfluss auf Regalentscheidungen haben und daher aufwendige Messungen dieser Elastizitäten sowie die Entwicklung entsprechender Optimierungsmodelle in Zukunft aus Forschungssicht nicht relevant sind. Der dritte und fünfte Beitrag erweitern das im ersten entwickelte Optimierungsmodell um benachbarte Entscheidungsprobleme. Der dritte Beitrag integriert die Sortimentsentscheidung und unterstützt Einzelhändler somit bei der Auswahl der anzubietenden Produkte. Dabei wird neben Regalplatzelastizitäten das Substitutionsverhalten von Kunden in Fällen von Nichtverfügbarkeit von Ware modelliert und gezeigt, dass sich beide Nachfrageeffekte gegenseitig verstärken und daher integriert betrachtet werden müssen. Der fünfte Beitrag beantwortet, wie Einzelhändler zudem die effiziente Wiederbefüllung ihrer Regale gewährleisten können und untersucht, inwiefern die Verfügbarkeit eines an die Filiale angeschalteten Filiallagers optimale Regalmengen beeinflusst. Der vierte Beitrag zeigt, wie der für die Lösung des Optimierungsmodells des dritten Beitrags verwendete Algorithmus technisch so weiterentwickelt werden kann, dass höhere Gewinne in kürzerer Rechenzeit erzielt werden. N2 - The essays of the cumulative dissertation are concerned with the topic of retail shelf-space optimization. Increasing product proliferation as well as decreasing space productivity force retailers to efficiently use the limited retail shelf space and assign the right shelf quantities to products they offer to customers. Optimization models support retailers with these decisions. The first essay analyzes how demand volatility can be integrated into shelf-space optimization models. The developed optimization model furthermore accounts for space- and cross-space elasticities as well as vertical shelf positions. A specialized heuristic solves the model efficiently and returns near-optimal results. The second essay builds on the optimization model developed in the first essay and conducts extensive numerical analyses to examine the impact of cross-space elasticities on optimal shelf quantities. The essay shows that cross-space elasticities have a negligible impact on space decisions. Therefore, the complex measurement as well as the development of corresponding optimization models are of minor relevance for future research. The third and fifth essay extend the optimization model from the first essay by integrating adjacent decision problems. The third essay accounts for the assortment decision, i.e., supports retailers in selecting the products to offer. Apart from space elasticities, the model accounts for substitution behavior in case items are unavailable and shows that both demand effects reinforce each other, which is why they should be accounted for simultaneously. The fifth essay shows how retails can furthermore guarantee the efficient replenishment of shelves and examines the impact of the availability of a backroom on optimal shelf quantities. The fourth essay improves the algorithm developed for the optimization model from the third essay. The improved heuristic yields higher retail profits in shorter runtime. KW - Einzelhandel KW - Logistik KW - Kategorienmanagement KW - Supply Chain Management KW - Shelf-space planning KW - Assortment planning KW - Operations management KW - Retail operations Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:824-opus4-3530 ER - TY - THES A1 - Holzapfel, Andreas T1 - Aufsätze zur Handelslogistik [kumulative Dissertation] T1 - Essays on retail operations [cumulative dissertation] N2 - Die Beiträge der kumulativen Dissertation beschäftigen sich mit logistischen Planungsproblemen im Einzelhandel. Die beiden ersten Beiträge widmen sich der Optimierung der Distribution im stationären Einzelhandel mithilfe von Methoden des Operations Research. Im Fokus steht dabei vor allem der Lebensmitteleinzelhandel. Die Filialbelieferung aus den Verteilzentren ist eine zentrale logistische Fragestellung für stationäre Einzelhändler. Im Lebensmitteleinzelhandel ist es gängige Praxis hierzu auf sich wiederholende, filialspezifische Belieferungsmuster zurückzugreifen. Ein Belieferungsmuster legt fest, an welchen Wochentagen eine bestimmte Filiale beliefert wird. Der erste Beitrag stellt ein mathematisches Modell vor, das die Effekte der Belieferungsmusterfestlegung auf die verschiedenen Teilsysteme der Lieferkette des Handels berücksichtigt. Es wird ein Lösungsansatz entwickelt, dessen Vorteilhaftigkeit gegenüber einem State-of-the-Art-Ansatz in umfangreichen numerischen Tests sowie einer Fallstudie untermauert wird. Der zweite Beitrag ergänzt den ersten im Hinblick auf eine detailliertere Analyse des Einflusses der Bildung von Filialclustern für die Auslieferung auf die Belieferungsmusterentscheidung. Während die logistischen Problemstellungen für den stationären Handel gut erforscht sind, erfordert der vermehrt auftretende Mehrkanalhandel einen explorativen Ansatz, um die neuen logistischen Probleme und Fragestellungen einzuordnen. Mehrkanalhandel bedeutet hier, dass Händler sowohl im stationären Einzelhandel wie auch im Distanzhandel aktiv sind. Für traditionelle, stationäre Händler, wie auch für Distanzhändler, bedeutet die wachsende Bedeutung des Onlinehandels eine Neuausrichtung ihrer Geschäfts- und Logistikmodelle. Eine erfolgreiche Gestaltung erfordert eine fundierte Kenntnis der logistischen Prozesse, Herausforderungen und Chancen, die mit dem Mehrkanalhandel einhergehen. Die logistischen Fragestellungen und Planungsprobleme im Operations Management und der Distribution im Mehrkanalgeschäft werden in den beiden weiteren Beiträgen mittels empirischer Erhebungen analysiert. Im Fokus steht hier vor allem der Non-Food-Handel, da in diesem Segment bisher der Großteil der Distanzhandelsabsätze zu verzeichnen ist. Die Beiträge spannen somit den Bogen zwischen der Optimierung in etablierten Einzelhandelsstrukturen (Beiträge 1 und 2) und der Exploration der Implikationen des wachsenden Onlinemarktes für die Händler (Beiträge 3 und 4). Sie zeigen, wie in gewachsenen Strukturen unter Einsatz von Methoden des Operations Research Kosteneinsparungspotenziale gehoben werden können, aber auch, dass sich der Einzelhandel im Wandel befindet und Lösungen gefunden werden müssen, um auf neue Herausforderungen zu reagieren. N2 - The essays of the cumulative dissertation are concerned with planning problems in retail operations. The first two essays study the optimization of retail store deliveries with the help of operations research methods. The focus is on grocery retailing. Store delivery from the distribution centers is one of the main logistics planning problems for bricks-and-mortar retailers. Grocery retailers usually apply repetitive store-specific delivery patterns to supply their outlets. A delivery pattern is a certain combination of weekdays on which a delivery from the distribution center arrives at a particular store. The first essay presents a mathematical model for the selection of delivery patterns which includes the effects of the selection on the various subsystems of the retail supply chain. A solution approach is developed and a broad numerical study as well as the application to a real life case show its benefits compared to a state-of-the-art approach. The second essay supplements the first by analyzing the effects of store clustering on the delivery pattern planning in detail. While logistics planning problems are widely studied for bricks-and-mortar retailing, retailing in multiple channels emerges and requires an exploratory approach to uncover and analyze the upcoming logistics issues. Retailing in multiple channels thereby means that a retailer is active in bricks-and-mortar as well as in distance retailing. For traditional bricks-and-mortar and distance retailers the growing importance of e-commerce means creating new business and supply chain models. A successful configuration of the new logistics systems requires a profound knowledge about the logistics processes, challenges and chances that come along with retailing in multiple channels. The planning problems and issues in multiple channel operations management and distribution are analyzed with the help of empirical studies in essays 3 and 4. The focus is thereby on non-food retailing as this segment is so far the main one in terms of distance retail sales. In conclusion the essays cover the optimization in established retail operations structures (essays 1 and 2) and the exploration of the logistics implications of the growing e-commerce for the retailers (essays 3 and 4). They show how cost saving potentials can be leveraged applying operations research methods, but also that retailing is in transition and solutions have to be found to cope with the new challenges. KW - Einzelhandel KW - Logistik KW - Supply Chain Management KW - Retail operations KW - Operations management KW - Distribution KW - Store delivery planning KW - Multi-channel retailing Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:824-opus4-3012 ER -