多目标优化在供应链库存管理中的应用,仓储管理论文

多目标优化在供应链库存管理中的应用,仓储管理论文本篇论文目录导航：【供给链库存管理论文【】】【供给链库存管理论文【】】【供给链库存管理论文【】】【供给链库存管理论文【】】多目的优化在供给链库存管理中的应用【供给链库存管理论文【】】【】论文题目:多目的优化在供给链库存管理中的应用内容摘要:本文建立了一个三级供给链上单个产品的互相冲突的多目的库存模型.模型中订货提早期和顾客需求是不确定的并服从正态分布,并考虑了供给链中决策者对每个目的不同的偏好,以及产品价格的灵敏性和不确定性,因而,在本研究中目的权重因子和产品价格均以模糊数来表示,并通过模糊理论得到详细的值.最后通过和供给链上所有的决策者进行交互计算,得到最终想要的调和解,进而使企业和供给链在库存管理方面获得双赢.本文关键词语:供给链;库存管理;一般来讲,库存管理(inventorymanagement)是供给链管理的重要组成部分,不断提高库存管理和优化,已成为供给链及供给链上各个节点企业追求的重要目的.当前在学术界,有关供给链环境下的库存优化问题也获得了丰富的研究成果.本文通过分析产品市场价格和目的权重的模糊性,采用模糊数来描绘叙述,考虑了顾客需求量和订货提早期是不确定的,分别服从正态分布,在这里基础上,建立了一个牵涉三级供给链库存的模糊多目的决策模型,并对其进行求解,给企业和决策者提供了一个较满意的决策方案,使供给链和节点企业获得双赢.多目的优化模型现实中,供给链是由大量互相协作的企业组成的,牵涉到各个成员企业的供、产、销的全经过.本文要考虑的是一个单一产品的三级系列供给链形式,且由三个企业即供给商、生产商和销售商组成.能够很容易延伸得到更多级的系列供给链形式或网状供给链形式.(一)模型假设1.每个企业有自个的安全库存量.2.允许缺货,但与平均库存相比,平均缺货很少,且无同时缺货现象.3.连续盘点型(Q,r)库存控制策略用于检查每个企业的库存状况.4.企业的提早期需求是一独立的随机变量,且服从正态分布表示每个节点企业.5.订货提早期L是一个不确定量,服从标准正态分布.(二)模型中的目的函数库存管理基于两点考虑:一是订货成本、库存持有成本和订购成本,另一个是顾客服务水平和安全库存水平.库存管理的总目的是在到达满意的顾客服务水平的前提条件下,尽可能降低供给链上的库存成本,提高供给链物流的效率,以强化企业的竞争力.因而,本文主要从最小化库存成本、最大化安全库存水平和顾客服务水平三个目的作为目的函数进行优化计算.1.供给链库存成本:主要包括库存持有成本HC、订购成本OC和订货成本PC:由于订货提早期和产品市场需求均是随机的且分别服从正态分布:N(L,L)和N(D,D),进而得到第i级企业的平均在库库存为:,华而不实ki为安全库存系数.最小化供给链库存成本函数为:华而不实Ti是每次补货时发生的订货成本,D是年预测顾客需求量,Ui是单位在库库存持有成本,是产品价格,为一模糊变量.2.安全库存水平:安全库存是库存的一部分,主要为应对需要或订货点发生短期的随机变动而设置的.通过建立适当的安全库存,减少缺货的可能性,在一定程度上降低库存短缺成本.但安全库存的加大又会增加库存持有成本,因而,安全库存很难准确预测.供给链安全库存水平为:(Si是短缺库存水平)使安全库存水平最大化,即最小化函数:(2)3.顾客服务水平:是指对顾客需求情况的知足程度.顾客服务水平越高,讲明缺货发生的情况越少,进而缺货成本就较小,但因而增加了安全库存量,导致库存的持有成本上升;而顾客服务水平较低,讲明缺货发生的情况较多,缺货成本较高,安全库存量水平较低.供给链顾客服务水平公式为:使顾客服务水平最大化,即最小化函数:本文的目的是要同时集成上述几个目的,使得:保证供给链上所有介入企业的库存控制成本最低;提高整个供给链上的顾客服务水平,安全库存水平.设fj和fj分别为目的fj的最大值和最小值(j=1,2,3),对上述三个目的进行处理得到目的函数为:由决策者给出各个目的的权重因子wj,可行解xi=(Qi,ki)的多目的函数转化为单目的函数:则只求单目的函数(5)的最优解Qi和ki,即为供给链库存多目的优化问题(1)-(3)的最佳调和解.不确定性环境在大量的多目的决策问题中,要求决策的目的之间往往是互相冲突的.因而,综合考虑多目的决策的所有目的后,得到一些非劣解,而把详细的最佳调和解的选取工作留给决策者,这对决策者来讲是非常困难的事,是具有很强专业性的工作.假如根据决策者的不同偏好,确定决策中各目的权重的大小,直接求出一个知足决策者需要的调和解,对于决策者来讲,不但容易解决且更具实效.决策者的目的偏好是模糊的,采用模糊语言对上述三个目的进行评价,有关模糊语言与模糊数的对应关系如表1所示.在这里采用三角模糊数Mi=(li,mi,ui),limiuiR,i=1,2,3,且模糊数Mi在x处的从属度函数为:设每个公司有ki=(1,2,3)个决策者或专家做决策,则整个供给链共有个决策者,每个决策者或专家根据自个公司的状况和对各个目的的偏好给出模糊评价值Mij(lij,mij,uij)(i=1,2,3,j=1,,p),进而构成评价矩阵M:对评价矩阵按行进行平均,即可得所有专家对各个目的的模糊平均权值Mi=(li,mi,ui).计算权重因子.一般地,在选择中决策者有三种类型:公平偏好、冒险型偏好和保守型偏好.下文给出当决策者的偏好特征为冒险型偏好时,设模糊最大最小集的从属度函数fM(x)和fL(x)分别为:华而不实xmin=infS,xmax=supS,S=Yi=1Si,Si={x|fMi(x)0}.进而得到右效用函数和左效用函数分别为:则整体效用函数为:最后对UT(i)进行规格化处理即可得到各个目的在整个优化问题中的权重值在现实中,买卖双方在出售/购买一种特定的产品时,对产品市场价格的偏好有所不同.产品价格具有明显的可会谈性和不确定性.因而,在这里模型中假设产品市场价格pi是一模糊量.设模糊集sp和bp,分别来衡量销售者和购买者对价格的偏好.由经历体验得知,用线性从属函数能够提供与用更复杂非线性从属函数一样的结果,所以在这里采用有常数倍的递增/递减的从属满意度及线性从属函数来描绘叙述买卖双方对产品价格的偏好程度,如下:华而不实,(a,b)和(c,d)分别是销售方和购买方对价格期望的上下限值.在多目的优化经过中,为了充分具体表现出决策者的主观性和最终结果的合理性,由买卖双方给出相互的接受价格范围(a,b)和(c,d)的值,供给链调和商议得出产品的最终交易价格算例下面给出上述供给链库存的模糊多目的优化模型的一个例子.设年顾客预期需求为D=2000件.所有成本参数以及其它参数值由表2给出.假设每个企业有两名决策者或专家,则供给链有k=6名决策者.企业双方的业务代表分别给出产品价格的接受范围,然后双方的决策者进行会谈协调,第一次达成产品的交易价格.决策者再根据此价格以及企业本身情况和自个的专业知识,分别对3个目的的相对重要性进行评价,给出其模糊评价权重wj,j=1,2,3.所给数据如表3和表4所示.得到产品的价格和各目的的权重值后,由式(4)和式(5)求得每个企业的Qi、ki的值,如表5所示.将输出结果显示给各企业的决策者,假如决策者满意则停止程序,假如不满意就继续上述经过,直到决策者满意为止.从表3和表4能够看出,供给链上各个企业的决策者能够根据各自企业的决策给出合理的价格以及对三个目的的偏好评价值,但又不会各自为政,得到供给链上的调和价格和三个目的的偏好权重值.将表5计算出的数据代入上述三个目的函数值中,供整个供给链及各企业决策者比照.这样,由上述程序,决策者就能够屡次进行决策商讨,直到供给链上以及各个节点企业都满意为止,为供给链和各企业提供一个较优的决策方案,进而使企业和供给链在库存管理方面获得双赢.结论本文从库存成本、安全库存水平和顾客服务水平三个目的,建立了供给链库存的不确定多目的决策优化模型,考虑了顾客需求和订货提早期的不确定性,变量分别服从正态分布.同时充分考虑了目的权重因子和产品价格的不确定性,这为供给链上及其各个企业的决策者提供了从整体利益和各自利益都权衡的条件下进行决策分析,在保证满意的顾客服务水平的情况下建立适宜的安全库存,尽可能地降低库存成本.这样建立的模型能够使供给链上每个企业得到较满意的订货数量和安全库存,使得整条供给链和单个企业均实现了优化,因而具有很强的实用性和现实意义.以下为参考文献[1].柳键,马士华.供给链库存协调与优化模型研究[J].管理科学学报,2004,7(4)[2].戢守峰