考慮庫存成本的配送中心動態(tài)選址研究.pdf

1、整體優(yōu)化的物流系統(tǒng)是供應(yīng)鏈分銷管理成功的基礎(chǔ)。根據(jù)在物流系統(tǒng)中功能的差異，分銷階段的物流決策可分為配送中心的選址決策、分銷網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)輸決策和配送中心的庫存決策。在進(jìn)行這些問題的決策時，很多影響因素是隨時間而發(fā)生變化的。尤其是對于規(guī)劃期限較長的配送中心選址決策，其中的關(guān)鍵影響因素，如顧客需求、運(yùn)輸成本等表現(xiàn)出明顯的動態(tài)變化特征。傳統(tǒng)上，由于數(shù)學(xué)建模和求解的復(fù)雜性，很多配送中心選址決策模型忽視了影響因素的動態(tài)變化，進(jìn)而可能造成次優(yōu)的“短視”決

2、策。為了避免這一問題的產(chǎn)生，有必要在配送中心選址模型中考慮決策環(huán)境的動態(tài)變化。上述分銷階段的三個物流決策問題在內(nèi)容、范圍、規(guī)劃期限等方面各不相同，因此傳統(tǒng)上都是采用按時間先后的順序決策方式，如先進(jìn)行配送中心的選址決策，再進(jìn)行庫存決策。然而，這三種決策在內(nèi)容上相互影響，存在廣泛的效益背反關(guān)系。因此，這種順序決策的方式并不能保證物流系統(tǒng)的整體最優(yōu)。為了追求物流系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)和整體效能的提高，需要對這三個決策問題進(jìn)行部分同時決策或全面同時決

3、策，如選址、庫存聯(lián)合決策，庫存、運(yùn)輸聯(lián)合決策，選址、庫存、路徑聯(lián)合決策等。
　　 本文以配送中心動態(tài)選址問題為研究對象，重點考慮庫存成本對選址決策的影響，采用數(shù)學(xué)規(guī)劃的方法構(gòu)建考慮庫存成本的配送中心動態(tài)選址模型。模型體現(xiàn)了選址、庫存和運(yùn)輸之間的效益背反關(guān)系，通過對模型的求解能同時得到配送中心在每一個時間周期的位置、數(shù)量、服務(wù)范圍、訂貨批量、訂貨頻率等決策參數(shù)。這些決策參數(shù)有助于構(gòu)建適應(yīng)環(huán)境動態(tài)變化和整體效能較高的物流系統(tǒng)。針對所

4、建立的模型，應(yīng)用遺傳算法、克隆選擇算法、粒子群優(yōu)化算法和基本蟻群算法等四種智能優(yōu)化算法進(jìn)行求解，并從尋優(yōu)能力、運(yùn)算速度、穩(wěn)定性等角度比選出適應(yīng)性最好的算法。本文取得的具體研究成果包括：
　　 ⑴針對傳統(tǒng)動態(tài)選址模型中對配送中心初始建立成本重復(fù)計算(配送中心逐漸打開模型)和沒有完整考慮配送中心的初次打開成本、關(guān)閉成本、再次打開成本以及運(yùn)營成本(配送中心多次打開和關(guān)閉模型)的問題，分別確定了在動態(tài)環(huán)境下配送中心初始建立成本的合理計算

5、方法和配送中心的建立、運(yùn)營、再次打開和關(guān)閉成本的完整計算方法。
　　 ⑵針對已有的選址-庫存聯(lián)合決策模型沒有考慮決策環(huán)境動態(tài)變化的問題，考慮企業(yè)自建配送中心和租用配送中心兩種情景，分別建立了配送中心逐漸打開與配送中心多次打開和關(guān)閉下的動態(tài)選址-庫存聯(lián)合決策模型。前者配送中心一旦建立則不允許關(guān)閉，所得到的結(jié)果是配送中心的打開時序；后者允許配送中心建立后再關(guān)閉，關(guān)閉后再打開，更好的響應(yīng)了決策環(huán)境的動態(tài)變化。分別應(yīng)用四種智能優(yōu)化算法對

6、兩種模型進(jìn)行求解，結(jié)果表明所建立的兩個模型都是可行的；對于中小規(guī)模的問題，遺傳算法是最適合的，對于較大規(guī)模的問題，粒子群優(yōu)化算法是最適合的。在上述基礎(chǔ)上，分析了配送中心在存儲能力約束下的庫存成本，建立了有存儲能力約束的動態(tài)選址-庫存聯(lián)合決策模型。
　　 ⑶在對單產(chǎn)品動態(tài)選址-庫存聯(lián)合決策問題研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究多產(chǎn)品動態(tài)選址-庫存聯(lián)合決策問題。根據(jù)不同的多產(chǎn)品庫存控制模型，分別建立了“獨立周期”假設(shè)、“固定周期”假設(shè)和“整數(shù)

7、倍周期”假設(shè)下的多產(chǎn)品動態(tài)選址-庫存聯(lián)合決策模型。由于“獨立周期”假設(shè)和“固定周期”假設(shè)庫存模型的相似性，將二者合并在一個模型中考慮，形成“獨立周期和固定周期”假設(shè)下的多產(chǎn)品動態(tài)選址-庫存聯(lián)合決策模型。同樣應(yīng)用四種智能優(yōu)化算法對所建立的模型進(jìn)行求解，求解結(jié)果表明所建模型是可行的，對于“獨立周期和固定周期”假設(shè)下的多產(chǎn)品動態(tài)選址-庫存聯(lián)合決策模型，粒子群優(yōu)化算法是四種算法中最適合的；對于“整數(shù)倍周期”假設(shè)下的多產(chǎn)品動態(tài)選址-庫存聯(lián)合決策模

8、型，當(dāng)問題規(guī)模較小時，采用遺傳算法比較適合，當(dāng)問題規(guī)模較大時，采用粒子群優(yōu)化算法比較適合。
　　 ⑷對在動態(tài)環(huán)境下，先進(jìn)行選址決策、再進(jìn)行庫存決策和一體化的選址-庫存同時決策兩種方法進(jìn)行量化對比研究，證明后者從總成本的角度要優(yōu)于前者。首先，分別建立了不考慮庫存成本的單存動態(tài)選址決策模型和考慮庫存成本的一體化動態(tài)選址決策模型；其次，算例的仿真計算和分析表明，隨著訂貨成本和單位庫存持有成本的增加或單位運(yùn)輸成本的降低，考慮庫存成本的一