價(jià)格波動(dòng)下鋼鐵企業(yè)原材料采購(gòu)多期優(yōu)化模型

1、第28卷第9期Vol.28No.9控制與決策ControlDecision2013年9月Sep.2013價(jià)格波動(dòng)下鋼鐵企業(yè)原材料采購(gòu)多期優(yōu)化模型文章編號(hào):10010920(2013)09138207伍景瓊12蒲云2伍錦群3(1.昆明理工大學(xué)交通工程學(xué)院，昆明650504；2.西南交通大學(xué)交通運(yùn)輸與物流學(xué)院成都610031；3.婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子信息工程系，湖南婁底417000)摘要:考慮鋼鐵企業(yè)原材料需求、采購(gòu)提前期及價(jià)格波動(dòng)的影響建

2、立原材料采購(gòu)的多期優(yōu)化模型最小化單位采購(gòu)成本并保證原材料的供應(yīng).由于模型求解困難將其分解為多個(gè)子模型并采用改進(jìn)的粒子群算法進(jìn)行求解.最后以某鋼鐵企業(yè)鐵礦石采購(gòu)優(yōu)化為案例表明多期優(yōu)化決策比單期最優(yōu)經(jīng)濟(jì)采購(gòu)決策和以補(bǔ)充庫(kù)存為目的的采購(gòu)策略更優(yōu).關(guān)鍵詞:鋼鐵企業(yè)；原材料采購(gòu)；價(jià)格波動(dòng)；多期優(yōu)化中圖分類(lèi)號(hào):TP273文獻(xiàn)標(biāo)志碼:ARawmaterialpurchasingmultiperiodoptimizationmodelwithuctua

3、tingpricesinsteelenterpriseWUJingqiong12PUYun2WUJinqun3(1.FacultyofTransptationEngineering，KunmingUniversityofScienceTechnology，Kunming650504，China2.SchoolofTransptationLogistics，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031

4、，China；3.DepartmentofElectronicInfmationEngineering，LoudiVocationalTechnicalCollege，Loudi417000，China.Crespondent：WUJingqiong，Email：mote1984@)Abstract:Consideringtheimpactofuctuatingdemstochasticleadtimepricesintherawmat

5、erialprocurementapurchasingmultiperiodoptimizationmodelisestablishedfminimizingtheunitpurchasingcostensuringthesupplyofrawmaterial.Toreducethedifcultyofproblemsolvingthemodelisdecomposedintoseveralsubmodels.Animprovedpar

6、ticleswarmalgithmisproposedtosolvethesubmodels.Finallytakingasteelenterpriseasanexampletheresultsshowthattheunitpurchasingcostofmultiperiodjointoptimizationislowerthanthesingleperiodeconomicbatchpurchasingtheprocurements

7、trategyfstockreplenishment.Keywds:steelenterprise；rawmaterialpurchasing；uctuatingprices；multiperiodoptimization0引言鋼鐵企業(yè)是資源消耗型企業(yè)對(duì)鐵礦石、煤炭和廢鋼等有較大的依賴(lài).原材料采購(gòu)成本占總產(chǎn)品成本的60%～70%[1]且由于鋼鐵生產(chǎn)中斷后重新恢復(fù)生產(chǎn)需要付出巨額費(fèi)用鋼鐵原材料必須得到百分之百的供應(yīng)以保障生產(chǎn)的連續(xù)性.目前

8、鋼鐵企業(yè)采購(gòu)模式大多以補(bǔ)充庫(kù)存為主常常維持較高的庫(kù)存量占用了大量的流動(dòng)資金.如何在保障供應(yīng)的前提下降低采購(gòu)成本對(duì)于鋼鐵企業(yè)至關(guān)重要.1913年Harris[2]提出了經(jīng)典經(jīng)濟(jì)訂購(gòu)批量(EOQ)模型隨后一些學(xué)者將經(jīng)濟(jì)訂購(gòu)批量模型進(jìn)行拓展將其假設(shè)條件逐步放寬形成了較為完整的庫(kù)存體系[34].目前關(guān)于鋼鐵企業(yè)原材料采購(gòu)的研究較少.文獻(xiàn)[5]認(rèn)為鋼鐵企業(yè)原材料采購(gòu)具有品種多、數(shù)量大、費(fèi)用高和質(zhì)量要求嚴(yán)格的特點(diǎn)建立了原材料總采購(gòu)成本最小化模型進(jìn)行

9、原材料采購(gòu)計(jì)劃編制確定采購(gòu)品種及數(shù)量.文獻(xiàn)[6]研究了大型鋼鐵集團(tuán)的散裝原材料采購(gòu)問(wèn)題在假設(shè)鋼鐵原材料的需求和庫(kù)存水平確定的情況下建立了總成本最小、延期交貨量最低和原材料合格率最高的多目標(biāo)模型用來(lái)決定原材料采購(gòu)品種、采購(gòu)數(shù)量以及供應(yīng)商的選擇.文獻(xiàn)[1]研究了鋼鐵原料采購(gòu)批量問(wèn)題在滿(mǎn)足生產(chǎn)收稿日期:20120323；修回日期:20121011.基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(70971017)；湖南省高?？茖W(xué)研究項(xiàng)目(11C1065)；云

10、南省人才培養(yǎng)項(xiàng)目(KKSY201302033).作者簡(jiǎn)介:伍景瓊(1984)女講師博士生從事物流經(jīng)濟(jì)、物流信息技術(shù)的研究；蒲云(1962)男教授，博士生導(dǎo)師從事交通網(wǎng)絡(luò)、物流規(guī)劃等研究.1384控制與決策第28卷前期越小越大指標(biāo)函數(shù)()=0010.1)采購(gòu)成本.預(yù)測(cè)周期內(nèi)采購(gòu)成本包括正常采購(gòu)費(fèi)用和緊急訂貨情況下采購(gòu)費(fèi)用通過(guò)緊急訂貨可以保證原材料百分之百的供應(yīng)其計(jì)算表達(dá)式為=∑=1∑=1∑=1∑=1∑=1.(1)2)運(yùn)輸成本.共有種原材料

11、物資從個(gè)供應(yīng)商處采購(gòu)()原材料運(yùn)輸成本為=∑=1∑=1∑=1.(2)3)庫(kù)存成本.由于不同供應(yīng)商的采購(gòu)提前期不同要精確計(jì)算庫(kù)存成本比較困難可應(yīng)用采購(gòu)提前期均值進(jìn)行庫(kù)存成本的粗略計(jì)算.采購(gòu)期采購(gòu)的原材料不一定在當(dāng)期或1期到達(dá)可能跨越了多個(gè)采購(gòu)期且到達(dá)時(shí)間可能會(huì)超出原材料價(jià)格預(yù)測(cè)期的范圍但是在計(jì)算預(yù)測(cè)期期間的庫(kù)存成本時(shí)并不根據(jù)期間原材料實(shí)際到達(dá)量來(lái)計(jì)算而是以當(dāng)期采購(gòu)量在未來(lái)的庫(kù)存成本來(lái)計(jì)算.此時(shí)若1=0且11=1則稱(chēng)跨越了個(gè)采購(gòu)期其中為取整

12、符號(hào).采購(gòu)期內(nèi)第種原材料的庫(kù)存成本為=()1()d0[12()]d122()01(())d=()[1121222(12)]122()1[(())122].(3)其中:=()=().原材料價(jià)格預(yù)測(cè)期內(nèi)總庫(kù)存成本為=∑=1∑=1.(4)4)目標(biāo)函數(shù).需求波動(dòng)下建立原材料價(jià)格波動(dòng)的多期采購(gòu)決策模型目標(biāo)函數(shù)為原材料價(jià)格預(yù)測(cè)期內(nèi)單位原材料的采購(gòu)、運(yùn)輸、庫(kù)存總費(fèi)用最小表示為min=∑=1∑=1.(5)s.t.ˉ(6)=∑=1(7)(8)=0()0(

13、)否則(9)()=(1)(10)0(11)0(12)∑=1且1∑=1(13)∈12∈12∈12.(14)其中:式(6)表示采購(gòu)期期間第種原材料從供應(yīng)商處采購(gòu)的量不能高于其采購(gòu)上限此式可保障原材料需求品質(zhì)式(7)為采購(gòu)平衡式式(8)表示采購(gòu)期期間第種原材料采購(gòu)金額不能高于預(yù)算式(9)表示缺貨情況下才進(jìn)行緊急訂貨式(10)為庫(kù)存平衡式式(11)表示原材料供應(yīng)不能中斷采購(gòu)期期末庫(kù)存總是不小于零式(12)表示產(chǎn)量影響因子的取值范圍式(13)表示