多目標(biāo)優(yōu)化在供應(yīng)鏈庫存管理中的應(yīng)用,倉儲管理論文

多目標(biāo)優(yōu)化在供應(yīng)鏈庫存管理中的應(yīng)用,倉儲管理論文本篇論文目錄導(dǎo)航：【供給鏈庫存管理論文【】】【供給鏈庫存管理論文【】】【供給鏈庫存管理論文【】】【供給鏈庫存管理論文【】】多目的優(yōu)化在供給鏈庫存管理中的應(yīng)用【供給鏈庫存管理論文【】】【】論文題目:多目的優(yōu)化在供給鏈庫存管理中的應(yīng)用內(nèi)容摘要:本文建立了一個三級供給鏈上單個產(chǎn)品的互相沖突的多目的庫存模型.模型中訂貨提早期和顧客需求是不確定的并服從正態(tài)分布,并考慮了供給鏈中決策者對每個目的不同的偏好,以及產(chǎn)品價格的靈敏性和不確定性,因而,在本研究中目的權(quán)重因子和產(chǎn)品價格均以模糊數(shù)來表示,并通過模糊理論得到詳細的值.最后通過和供給鏈上所有的決策者進行交互計算,得到最終想要的調(diào)和解,進而使企業(yè)和供給鏈在庫存管理方面獲得雙贏.本文關(guān)鍵詞語:供給鏈;庫存管理;一般來講,庫存管理(inventorymanagement)是供給鏈管理的重要組成部分,不斷提高庫存管理和優(yōu)化,已成為供給鏈及供給鏈上各個節(jié)點企業(yè)追求的重要目的.當(dāng)前在學(xué)術(shù)界,有關(guān)供給鏈環(huán)境下的庫存優(yōu)化問題也獲得了豐富的研究成果.本文通過分析產(chǎn)品市場價格和目的權(quán)重的模糊性,采用模糊數(shù)來描繪敘述,考慮了顧客需求量和訂貨提早期是不確定的,分別服從正態(tài)分布,在這里基礎(chǔ)上,建立了一個牽涉三級供給鏈庫存的模糊多目的決策模型,并對其進行求解,給企業(yè)和決策者提供了一個較滿意的決策方案,使供給鏈和節(jié)點企業(yè)獲得雙贏.多目的優(yōu)化模型現(xiàn)實中,供給鏈?zhǔn)怯纱罅炕ハ鄥f(xié)作的企業(yè)組成的,牽涉到各個成員企業(yè)的供、產(chǎn)、銷的全經(jīng)過.本文要考慮的是一個單一產(chǎn)品的三級系列供給鏈形式,且由三個企業(yè)即供給商、生產(chǎn)商和銷售商組成.能夠很容易延伸得到更多級的系列供給鏈形式或網(wǎng)狀供給鏈形式.(一)模型假設(shè)1.每個企業(yè)有自個的安全庫存量.2.允許缺貨,但與平均庫存相比,平均缺貨很少,且無同時缺貨現(xiàn)象.3.連續(xù)盤點型(Q,r)庫存控制策略用于檢查每個企業(yè)的庫存狀況.4.企業(yè)的提早期需求是一獨立的隨機變量,且服從正態(tài)分布表示每個節(jié)點企業(yè).5.訂貨提早期L是一個不確定量,服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布.(二)模型中的目的函數(shù)庫存管理基于兩點考慮:一是訂貨成本、庫存持有成本和訂購成本,另一個是顧客服務(wù)水平和安全庫存水平.庫存管理的總目的是在到達滿意的顧客服務(wù)水平的前提條件下,盡可能降低供給鏈上的庫存成本,提高供給鏈物流的效率,以強化企業(yè)的競爭力.因而,本文主要從最小化庫存成本、最大化安全庫存水平和顧客服務(wù)水平三個目的作為目的函數(shù)進行優(yōu)化計算.1.供給鏈庫存成本:主要包括庫存持有成本HC、訂購成本OC和訂貨成本PC:由于訂貨提早期和產(chǎn)品市場需求均是隨機的且分別服從正態(tài)分布:N(L,L)和N(D,D),進而得到第i級企業(yè)的平均在庫庫存為:,華而不實ki為安全庫存系數(shù).最小化供給鏈庫存成本函數(shù)為:華而不實Ti是每次補貨時發(fā)生的訂貨成本,D是年預(yù)測顧客需求量,Ui是單位在庫庫存持有成本,是產(chǎn)品價格,為一模糊變量.2.安全庫存水平:安全庫存是庫存的一部分,主要為應(yīng)對需要或訂貨點發(fā)生短期的隨機變動而設(shè)置的.通過建立適當(dāng)?shù)陌踩珟齑?減少缺貨的可能性,在一定程度上降低庫存短缺成本.但安全庫存的加大又會增加庫存持有成本,因而,安全庫存很難準(zhǔn)確預(yù)測.供給鏈安全庫存水平為:(Si是短缺庫存水平)使安全庫存水平最大化,即最小化函數(shù):(2)3.顧客服務(wù)水平:是指對顧客需求情況的知足程度.顧客服務(wù)水平越高,講明缺貨發(fā)生的情況越少,進而缺貨成本就較小,但因而增加了安全庫存量,導(dǎo)致庫存的持有成本上升;而顧客服務(wù)水平較低,講明缺貨發(fā)生的情況較多,缺貨成本較高,安全庫存量水平較低.供給鏈顧客服務(wù)水平公式為:使顧客服務(wù)水平最大化,即最小化函數(shù):本文的目的是要同時集成上述幾個目的,使得:保證供給鏈上所有介入企業(yè)的庫存控制成本最低;提高整個供給鏈上的顧客服務(wù)水平,安全庫存水平.設(shè)fj和fj分別為目的fj的最大值和最小值(j=1,2,3),對上述三個目的進行處理得到目的函數(shù)為:由決策者給出各個目的的權(quán)重因子wj,可行解xi=(Qi,ki)的多目的函數(shù)轉(zhuǎn)化為單目的函數(shù):則只求單目的函數(shù)(5)的最優(yōu)解Qi和ki,即為供給鏈庫存多目的優(yōu)化問題(1)-(3)的最佳調(diào)和解.不確定性環(huán)境在大量的多目的決策問題中,要求決策的目的之間往往是互相沖突的.因而,綜合考慮多目的決策的所有目的后,得到一些非劣解,而把詳細的最佳調(diào)和解的選取工作留給決策者,這對決策者來講是非常困難的事,是具有很強專業(yè)性的工作.假如根據(jù)決策者的不同偏好,確定決策中各目的權(quán)重的大小,直接求出一個知足決策者需要的調(diào)和解,對于決策者來講,不但容易解決且更具實效.決策者的目的偏好是模糊的,采用模糊語言對上述三個目的進行評價,有關(guān)模糊語言與模糊數(shù)的對應(yīng)關(guān)系如表1所示.在這里采用三角模糊數(shù)Mi=(li,mi,ui),limiuiR,i=1,2,3,且模糊數(shù)Mi在x處的從屬度函數(shù)為:設(shè)每個公司有ki=(1,2,3)個決策者或?qū)＜易鰶Q策,則整個供給鏈共有個決策者,每個決策者或?qū)＜腋鶕?jù)自個公司的狀況和對各個目的的偏好給出模糊評價值Mij(lij,mij,uij)(i=1,2,3,j=1,,p),進而構(gòu)成評價矩陣M:對評價矩陣按行進行平均,即可得所有專家對各個目的的模糊平均權(quán)值Mi=(li,mi,ui).計算權(quán)重因子.一般地,在選擇中決策者有三種類型:公平偏好、冒險型偏好和保守型偏好.下文給出當(dāng)決策者的偏好特征為冒險型偏好時,設(shè)模糊最大最小集的從屬度函數(shù)fM(x)和fL(x)分別為:華而不實xmin=infS,xmax=supS,S=Yi=1Si,Si={x|fMi(x)0}.進而得到右效用函數(shù)和左效用函數(shù)分別為:則整體效用函數(shù)為:最后對UT(i)進行規(guī)格化處理即可得到各個目的在整個優(yōu)化問題中的權(quán)重值在現(xiàn)實中,買賣雙方在出售/購買一種特定的產(chǎn)品時,對產(chǎn)品市場價格的偏好有所不同.產(chǎn)品價格具有明顯的可會談性和不確定性.因而,在這里模型中假設(shè)產(chǎn)品市場價格pi是一模糊量.設(shè)模糊集sp和bp,分別來衡量銷售者和購買者對價格的偏好.由經(jīng)歷體驗得知,用線性從屬函數(shù)能夠提供與用更復(fù)雜非線性從屬函數(shù)一樣的結(jié)果,所以在這里采用有常數(shù)倍的遞增/遞減的從屬滿意度及線性從屬函數(shù)來描繪敘述買賣雙方對產(chǎn)品價格的偏好程度,如下:華而不實,(a,b)和(c,d)分別是銷售方和購買方對價格期望的上下限值.在多目的優(yōu)化經(jīng)過中,為了充分具體表現(xiàn)出決策者的主觀性和最終結(jié)果的合理性,由買賣雙方給出相互的接受價格范圍(a,b)和(c,d)的值,供給鏈調(diào)和商議得出產(chǎn)品的最終交易價格算例下面給出上述供給鏈庫存的模糊多目的優(yōu)化模型的一個例子.設(shè)年顧客預(yù)期需求為D=2000件.所有成本參數(shù)以及其它參數(shù)值由表2給出.假設(shè)每個企業(yè)有兩名決策者或?qū)＜?則供給鏈有k=6名決策者.企業(yè)雙方的業(yè)務(wù)代表分別給出產(chǎn)品價格的接受范圍,然后雙方的決策者進行會談協(xié)調(diào),第一次達成產(chǎn)品的交易價格.決策者再根據(jù)此價格以及企業(yè)本身情況和自個的專業(yè)知識,分別對3個目的的相對重要性進行評價,給出其模糊評價權(quán)重wj,j=1,2,3.所給數(shù)據(jù)如表3和表4所示.得到產(chǎn)品的價格和各目的的權(quán)重值后,由式(4)和式(5)求得每個企業(yè)的Qi、ki的值,如表5所示.將輸出結(jié)果顯示給各企業(yè)的決策者,假如決策者滿意則停止程序,假如不滿意就繼續(xù)上述經(jīng)過,直到?jīng)Q策者滿意為止.從表3和表4能夠看出,供給鏈上各個企業(yè)的決策者能夠根據(jù)各自企業(yè)的決策給出合理的價格以及對三個目的的偏好評價值,但又不會各自為政,得到供給鏈上的調(diào)和價格和三個目的的偏好權(quán)重值.將表5計算出的數(shù)據(jù)代入上述三個目的函數(shù)值中,供整個供給鏈及各企業(yè)決策者比照.這樣,由上述程序,決策者就能夠?qū)掖芜M行決策商討,直到供給鏈上以及各個節(jié)點企業(yè)都滿意為止,為供給鏈和各企業(yè)提供一個較優(yōu)的決策方案,進而使企業(yè)和供給鏈在庫存管理方面獲得雙贏.結(jié)論本文從庫存成本、安全庫存水平和顧客服務(wù)水平三個目的,建立了供給鏈庫存的不確定多目的決策優(yōu)化模型,考慮了顧客需求和訂貨提早期的不確定性,變量分別服從正態(tài)分布.同時充分考慮了目的權(quán)重因子和產(chǎn)品價格的不確定性,這為供給鏈上及其各個企業(yè)的決策者提供了從整體利益和各自利益都權(quán)衡的條件下進行決策分析,在保證滿意的顧客服務(wù)水平的情況下建立適宜的安全庫存,盡可能地降低庫存成本.這樣建立的模型能夠使供給鏈上每個企業(yè)得到較滿意的訂貨數(shù)量和安全庫存,使得整條供給鏈和單個企業(yè)均實現(xiàn)了優(yōu)化,因而具有很強的實用性和現(xiàn)實意義.以下為參考文獻[1].柳鍵,馬士華.供給鏈庫存協(xié)調(diào)與優(yōu)化模型研究[J].管理科學(xué)學(xué)報,2004,7(4)[2].戢守峰