車輛限行條件下生產(chǎn)--配送聯(lián)合決策的二階段優(yōu)化方法.pdf

1、在按單生產(chǎn)的供應鏈中，負責訂單裝配和物流配送的加工配送中心作為最核心的業(yè)務部門，其生產(chǎn)（訂單的裝配）和配送（訂單配送）的過程聯(lián)系緊密，且決策水平直接影響到企業(yè)的利潤和服務質(zhì)量，因此生產(chǎn)-配送聯(lián)合決策供應鏈運營管理中的重要問題。然而，當前中國霧霾環(huán)境問題頻發(fā)，許多城市頒布并執(zhí)行重污染天氣下的機動車限行措施，嚴重影響了加工配送中心日常作業(yè)任務的按時完成，影響到企業(yè)的生存和發(fā)展。因此，在車輛限行條件下對如何生產(chǎn)-配送進行聯(lián)合決策是當前產(chǎn)業(yè)界亟

2、待解決的難題。具體來說，車輛限行措施的執(zhí)行和客戶需求的波動，使得系統(tǒng)中生產(chǎn)配送資源的可用性和需求量變得不確定，對長期的資源優(yōu)化和日常的作業(yè)調(diào)度決策產(chǎn)生影響。因此，車輛限行下的生產(chǎn)-配送聯(lián)合決策需要同時考慮上述兩個相互影響的決策過程，是-個不確定條件下動態(tài)的、非結(jié)構(gòu)化的復雜決策問題，用現(xiàn)有的理論方法難以解決。本文以提高在不確定性環(huán)境下生產(chǎn)配送決策水平為目標，借鑒序貫決策思想，提出生產(chǎn)-配送聯(lián)合決策的二階段優(yōu)化方法，將原有的分解為資源優(yōu)化和

3、作業(yè)調(diào)度兩個相對獨立的結(jié)構(gòu)化問題，同時引入隨機規(guī)劃理論和聯(lián)合調(diào)度方法，提出生產(chǎn)-配送資源優(yōu)化的二階段隨機規(guī)劃方法和給定資源下的生產(chǎn)-配送作業(yè)聯(lián)合調(diào)度方法實現(xiàn)兩階段問題的整體決策，得到可以使供應鏈整體滿意的生產(chǎn)配送資源優(yōu)化方案和快速有效的日常生產(chǎn)配送作業(yè)計劃生成方法，為按單生產(chǎn)供應鏈加工配送中心運營提供決策支持。本文的主要研究工作如下:
　　(1)車輛限行條件下生產(chǎn)-配送聯(lián)合決策問題界定與決策過程分析。對車輛限行條件下生產(chǎn)-配送聯(lián)合

4、決策問題的研究對象和研究范圍進行界定;對生產(chǎn)配送系統(tǒng)中的不確定性因素及其對決策影響進行分析;最后，對上述不確定性因素影響下決策過程進行分析，提出生產(chǎn)-配送聯(lián)合決策的二階段優(yōu)化方法。
　　(2)車輛限行條件下生產(chǎn)-配送資源優(yōu)化的二階段隨機規(guī)劃方法。根據(jù)問題特征提出基于Monte Carlo的情景生成方法，并以最小化生產(chǎn)設備和配送車輛日均采購成本和后續(xù)生產(chǎn)配送作業(yè)期望成本為目標建立二階段隨機規(guī)劃模型;針對上述具有情景規(guī)劃和解空間大、隨

5、機參數(shù)波動劇烈特征的隨機規(guī)劃問題，提出改進的隨機分支定界算法，并嵌入局部搜索算法和情景聚類算法以提高問題上界和下界的估計效率。
　　(3)車輛限行條件下包含裝配作業(yè)的生產(chǎn)-配送作業(yè)聯(lián)合調(diào)度方法。在資源優(yōu)化決策的基礎之上，根據(jù)車輛限行條件下按單生產(chǎn)供應鏈的日常作業(yè)特征，考慮訂單允許商品自由組合的情況，建立包含資源配置決策的生產(chǎn)階段具有“生產(chǎn)-組裝”兩個連續(xù)操作生產(chǎn)-配送作業(yè)聯(lián)合調(diào)度整數(shù)規(guī)劃模型;針對這一復雜的NP-hard問題，提出

6、基于序貫決策的啟發(fā)式迭代算法，將原問題分解為生產(chǎn)、組裝和配送三個小問題并開發(fā)相應啟發(fā)式算法分別求解，最后通過迭代實現(xiàn)整體求解提高決策效率，以快速有效地求解這一復雜的組合優(yōu)化問題。
　　(4)算例分析與實例驗證。結(jié)合根據(jù)北京市某生鮮蔬果在線零售商的實際運營數(shù)據(jù)和北京市的實際交通數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)實驗，驗證本文提出的決策方法的有效性和求解效果，并基于數(shù)據(jù)實驗結(jié)果為企業(yè)提供管理啟示。
　　本研究融合序貫決策方法、隨機規(guī)劃理論和聯(lián)合調(diào)度方

7、法，對車輛限行條件下生產(chǎn)-配送聯(lián)合決策難題進行了有益探索，為解決此類不確定條件下包含兩個階段（長期和短期）的多作業(yè)（生產(chǎn)和配送）聯(lián)合決策動態(tài)的、非結(jié)構(gòu)化的難題提供了新的理論方法，研究成果有利于豐富多階段多作業(yè)聯(lián)合決策的理論與方法，同時延展了隨機規(guī)劃和聯(lián)合調(diào)度相關方法。從應用價值上，本研究成果可以為車輛限行這一新條件下中國按單生產(chǎn)的相關企業(yè)的生產(chǎn)配送過程提供決策支持，為解決當前霧霾頻發(fā)下城市物流相關企業(yè)的生產(chǎn)-配送難題提供科學有效的解決辦