考虑港口物流能力的多目标海运煤炭供应链网络优化模型

海运煤炭供应链网络优化旨在提高供应链运作效率并降低成本.以煤矿、铁路装载点、港口和煤炭消费客户构成的海运煤炭供应链为研究对象,从供应链集成服务商的视角,提出了考虑港口物流能力的供应链网络优化问题.在最小化固定成本和运输成本这一单目标的基础上,考虑港口物流能力,增加了最大化港口加权煤炭流量的目标,以各节点的能力限制和流量平衡为约束,建立了海运煤炭供应链网络多目标混合整数规划模型.模型求解时,引入"关系成本系数"将多目标问题转化为单目标问题.算例研究表明,所建立的模型能够真实地反映海运煤炭供应链网络优化的决策环境,同时发现,港口物流能力评分和"关系成本系数"均会影响网络优化结果.     

B2C配送中心分散存储优化问题研究

由于B2C配送中心客户订单呈现出"单笔订单小、品种多、配送范围广、交货期紧"的特点,以SKU为最小存储单元的传统连续存储方式失去了优势.在这种背景下,本文针对现代化B2C配送中心提出考虑货品间关联关系的分散存储优化问题,目标是最小化所有货品对儿的加权最短距离之和,使得不同的货品总能分散存储在拣货员的附近以提高拣货效率....     

三维装箱问题的模型与改进遗传算法

三维装箱问题是一类NP-hard的组合优化问题,构建一个适当的数学模型并设计高效快速的算法具有重要的理论和现实意义.该文将箱子空间划分为立方体单元,依此构建三维装箱问题的混合整数规划模型,并通过改进遗传算法求解,剔除大量不可行解提高了收敛速度.实验结果表明此算法运算过程及结果稳定,具有较强的实际应用价值,能有效解决复杂的三维装箱问题.     

求解线性模型稳健参数估计的整数编码遗传算法

线性模型回归系数的一些稳健估计如LMS、LQS、LTS、LTA的应用越来越广泛,然而它们的精确计算依赖于NP难题,在遇到高维大规模数据集时不可能在较短时间内得到精确解.为尽快得到较高精度的近似解,提出了求解线性模型的稳健参数估计的整数编码遗传算法,通过计算机模拟试验验证了算法可以更快地找出全局最优解.     

多品种柔性生产企业的订单调度模型及其遗传算法

以订单总完工时间最小和订单平均流程时间最小为目标函数,利用改进的多目标遗传算法生成了多品种订单调度模型.为解决组合模型的指数爆炸问题,提出了一种按规则分配订单以及订单中各作业排序相结合的集成调度思想;以一种整数和字母组合的编码方法用于可行解的表达,并在每个分目标的进化过程中,对选择、交叉、变异算子以及精英解保留策略重新进行设计,保证了解的分布性和均匀性;同时还提出了一种新的终止条件,将精英种群与分目标的子种群进行合并,从而加快收敛的速度.以典型的订单生产企业为例进行仿真实验,实验结果表明,应用该算法可以获得满意的Pareto解集.     

考虑退货不确定性的多层次多站点逆向物流网络选址优化研究

在退货量不确定情况下,为追求电商企业逆向物流网络成本最小化,建立了多层次多站点的混合整数规划模型。将目标区域进行网格化处理,通过球上距离公式计算相邻备选站点、不同层次备选点间的运输距离,使用蒙特卡罗法模拟退货量,并设计了双染色体编码的遗传算法进行求解。算例验证了模型算法的可行性,并且得出了逆向物流网络成本最小时,快递站点和退货处理中心的选址,快递站点的选址与退货量大小存在对应关系,研究客户退货量会使物流网络选址得到优化。     

基于风险-均值分析的供应商选择与订单分配集成优化模型与求解

针对不确定环境下具有不同供应合约的供应商选择与订单分配问题,本文构建了基于风险-均值分析的模糊两阶段多周期集成优化模型。与传统的该问题研究并未充分考虑供应商选择与订单分配两阶段决策的交互影响不同,在该模型中,第一阶段供应商选择的评价目标依赖于后期实际运营中的订单分配决策;并考虑未来需求和实际运营成本的不确定性,引入在险价值和期望值两种决策准则对供应商选择方案的绩效进行评价。提出了该模型的分析求解方法,在险价值得以精确评估,期望值被控制在确定的误差范围内,并可以达到足够的精度要求。     

多指标席位分配模型及其应用

将经典席位分配模型推广,建立了多指标席位分配模型,它是一个有界整数变量非线性规划模型。将模型转化为非线性连续规划模型,因而可用各种具有良好收敛性和收敛速度的求解非线性连续规划的算法求解。给出多指标席位分配模型的一个简单有效的算法。最后实例说明多指标席位分配模型应用更加合理、更加广泛。     

席位分配问题的有界整数变量规划模型及其应用

对席位分配问题进行再研究,以公平分摊性公理为基础,分别从议员公平性、公民公平性和州公平性的角度出发建立了三个相应的数学模型,它们都可归结为有界整数变量非线性规划模型.给出三个席位分配模型的一个统一算法,算法简单有效.最后给出了模型应用实例.     

基于DNA遗传算法的随机整数规划期望值模型求解

为了求解随机整数规划问题,提出了随机整数规划期望值模型的概念,分析了利用DNA遗传算法求解此类问题的优点,并设计了求解算法,最后通过报童问题,验证了算法的可行性和有效性.     

基于代理成本的供应链利润分配研究

针对不对称信息带来的代理成本对供应链利润分配的影响,文章以委托代理理论和合作博弈为基本研究方法,引入虚拟第三方为利他的委托人,研究基于代理成本的供应链利润分配问题。结果表明:为了实现对供应商逆向选择的激励和销售商道德风险的激励,当虚拟第三方提供给供销双方的转移支付之和等于供应链总期望销售收入时,供销双方则得到自身预期的收益,否则,双方需在差额上进一步进行谈判协商,最后结合算例进行了分析论证。     

一类自由作业供应链排序的研究

本文研究一类集成工件生产和发送的排序模型.在该模型中,供应链的上游首先将工件安排在自由作业机器上加工,然后把加工完毕的工件分批发送给下游.问题是寻找生产和发送相连的排序,使得生产排序费用和发送费用总和最少.这里,生产排序费用是以工件带权送到时间和表示;发送费用由固定费用和与运输路径有关的变化费用组成.在指出问题的NP困难性后,本文用动态规划算法构造了一致条件下的多项式时间近似算法,并分析算法的性能比.本文最后还讨论了该问题的其它情形.     

基于“货到人”拣选模式的储位分配问题研究

研究了“货到人”拣选模式下的储位分配问题,以订单拣选过程中搬运货架总时间最短为目标建立了整数非线性规划模型,并证明其为NP-hard问题,分别设计了求解模型的贪婪算法和单亲进化遗传算法。首先根据订单和物品的关联关系对物品进行聚类,基于聚类结果设计了求解模型的贪婪算法。然后设计了直接求解模型的单亲进化遗传算法,遗传算法中采用了0-1矩阵编码、多点基因倒位算子、单点基因突变算子和精英保留等策略,通过合理选取参数,能够很快求解出问题的近似最优解。最后利用模拟算例和一个具体实例进行计算,并对贪婪算法和遗传算法的求解时间和求解效果进行了比较分析。结果显示,对于小规模问题,两种算法均能在较短的时间内以很高的概率得到问题的全局最优解,对于中等规模的实际问题,利用两种算法得到的储位分配方案均优于企业目前采取的基于出库频率的储位分配方案,遗传算法得到的储位分配方案对应的货架搬运次数、货架搬运总时间等均优于贪婪算法。本文设计的遗传算法可以作为智能仓库管理信息系统的核心算法。     

服务大规模定制模式下的供应链调度优化

为了提升服务大规模定制(SMC)模式下供应链系统的运作柔性,应对客户较强的多样化需求特征,本文在对服务定制特征分析、服务阶段界定以及服务规模效应探讨的基础上,指出SCM模式下的供应链调度问题是一个典型的随机需求与随机资源约束的多目标动态优化问题。研究了SMC模式下供应链调度的优化目标与约束条件,建立了完整的随机多目标动态调度优化数学模型。基于SMC运作的特点,运用改进的蚁群算法对调度问题进行了求解。最后,通过实例分析了模型及算法的可行性、有效性及适用性。     

自由作业的供应链排序研究

研究一类集成工件加工和发送的供应链排序模型,即研究如何安排工件在自由作业机器上加工,把加工完毕的工件分批发送给下游客户,使得含生产排序费用和发送费用的目标函数最优.这里,分别取工件最大送到时间和平均送到时间为生产排序费用;而发送费用是由固定费用和与运输路径有关的变化费用组成.利用排序理论和动态规划方法,构造了自由作业供应链排序问题的多项式时间近似算法,并分析算法的性能比.     

Multi-Item, Multi-Facility Supply Chain Planning: Models, Complexities, and Algorithms

We propose a planning model for products manufactured across multiple manufacturing facilities sharing similar production capabilities. The need for cross-facility capacity management is most evident in high-tech industries that have capital-intensive equipment and a short technology life cycle. We propose a multicommodity flow network model where each commodity represents a product and the network structure represents manufacturing facilities in the supply chain capable of producing the products. We analyze in depth the product-level (single-commodity, multi-facility) subproblem when the capacity constraints are relaxed. We prove that even the general-cost version of this uncapacitated subproblem is NP-complete. We show that there exists an optimization algorithm that is polynomial in the number of facilities, but exponential in the number of periods. We further show that under special cost structures the shortest-path algorithm could achieve optimality. We analyze cases when the optimal solution does not correspond to a source-to-sink path, thus the shortest path algorithm would fail. To solve the overall (multicommodity) planning problem we develop a Lagrangean decomposition scheme, which separates the planning decisions into a resource subproblem, and a number of product-level subproblems. The Lagrangean multipliers are updated iteratively using a subgradient search algorithm. Through extensive computational testing, we show that the shortest path algorithm serves as an effective heuristic for the product-level subproblem (a mixed integer program), yielding high quality solutions with only a fraction (roughly 2%) of the computer time.     

自由作业环境下的供应链排序问题

本文研究自由作业环境下的供应链排序问题,研究供应链的上游如何安排工件在自由作业机器上加工,把加工完毕的工件分批发送给下游,使得生产排序费用和发送费用总和最少.这里,生产排序费用是用工件送到时间的函数来表示;发送费用是由发送的固定费用和与运输路径有关的变化费用所组成.本文研究以工件最大送到时间为生产排序费用的自由作业供应链排序问题,在指出问题的NP困难性后,用动态规划算法构造多项式时间近似算法,并分析算法的性能比.本文最后还对特殊情形进行了讨论.     

考虑即时采购价格的物流服务供应链优化

物流服务市场的不确定性会影响物流服务供应链的服务水平和收益。在考虑随机即时采购价格以及基础物流提供商在正常情况和应急情况下具有不同物流能力投资成本的情形下,引入期权机制研究不确定市场环境下物流服务供应链的优化决策,以提高物流服务供应链柔性和降低市场不确定性带来的风险。构建物流服务供应链的期权契约模型,采用Stackelberg博弈理论和优化算法分析和求得物流服务集成商的最优期权采购和即时采购策略,以及基础物流提供商的最优物流能力投资策略。结果表明即时采购价格将影响基础物流提供商和物流服务集成商的决策。最后通过数值分析研究即时采购价格的不确定程度对物流服务集成商和提供商的优化策略和利润的影响。     

集中式供应链的生产与库存分配联合决策

考虑一个由单一制造商和多销售点构成的二级集中式供应链,制造商采用积欠订货策略生产和销售产品,因而面临生产、运输和积欠订货型库存分配与补货的联合决策问题.综合考虑了延迟交货成本、库存持有成本、运输成本和生产成本,建立了最大化总利润的非线性混合整数规划模型,以联合优化供应链的生产、运输及库存分配方案.证明了最优的产品生产分配方案应该具有的结构性质:各个销售网点在任意销售间隔期末同时出现缺货或者库存剩余.同时,提出了基于逐级求解策略的分层求解算法,保证了解的全局最优性.最后,敏感性分析表明:单位产品的库存持有成本与延迟交货成本对最优分配次数及生产量的影响作用相反,固定运输成本也会影响制造商的分配方案及生产计划,但三者均不会影响每个间隔期末的产品分配方案(分配量).