企業(yè)供應(yīng)鏈建模與管理中的運籌學(xué)方法

1、企業(yè)供應(yīng)鏈建模與管理中的運籌學(xué)方法[摘要摘要]本文，對國外近年來在企業(yè)供應(yīng)鏈的建模與管理方面的有關(guān)文獻(xiàn)中的運籌學(xué)（）方法進(jìn)行了較廣泛地研究，對問題的類型、方法做了分類并給出了一般問題的模型框架。提出了今后的研究方向。[關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞]供應(yīng)鏈CIMS運籌學(xué)1引言引言面對全球市場日益激烈的競爭，一個企業(yè)要生存、發(fā)展，就必須提高產(chǎn)品、服務(wù)質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期和產(chǎn)品的交貨周期，而要作到這些，就必須改造企業(yè)的運行機制以適應(yīng)復(fù)雜多

2、變的外部環(huán)境。按照CIMS的哲理，企業(yè)改造的一個重要方面是運用現(xiàn)代的信息技術(shù)，如EDI、EFT、條形碼、InterIntra等，實現(xiàn)信息流、物流的集成，進(jìn)而實現(xiàn)總體的優(yōu)化。企業(yè)供應(yīng)鏈的構(gòu)建與管理是其中的基本的也是最重要的部分。供應(yīng)鏈?zhǔn)敲枋錾唐罚ê?、半成品、成品）在需—產(chǎn)—供過程中各實體和活動及其相互關(guān)系的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)，見圖1.1。每個節(jié)點可有多個前驅(qū)、多個后繼。目前國際上對供應(yīng)鏈管理的研究非常重視，一些實踐（見[1]、[2]等）在提高服

3、務(wù)質(zhì)量與降低費用方面均顯示了顯著的效果。供應(yīng)鏈并非只存在于制造類企業(yè)，對于所有的服務(wù)業(yè)，雖在結(jié)構(gòu)和復(fù)雜性方面有較大的差異，但基本內(nèi)容是一致的。在供應(yīng)鏈的建模與管理過程中，運籌學(xué)方法起到了非常重要的作用，同時反過來也對運籌學(xué)的研究發(fā)展提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)與機會。本文對國外近年來的有關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了較廣泛地研究，對問題的類型、方法做了分類并給出了一般問題的模型框架。提出了今后的研究方向。圖1.1制造裝配庫存原料供應(yīng)制造制造原料供應(yīng)裝配庫存庫存用戶用

4、戶用戶用戶用戶在供應(yīng)鏈模型中，目標(biāo)函數(shù)wy中一般包含：可變的生產(chǎn)、庫存、裝運成本，固定的生產(chǎn)成本，以及生產(chǎn)、運輸時間等。在國際模型中進(jìn)一步還包含原料與產(chǎn)品進(jìn)出口的費用（關(guān)稅、匯率變化等）。決策變量（向量）y中含有連續(xù)變量、整數(shù)變量以及（01）二進(jìn)制變量，表示制造廠、倉庫、分銷中心（DC）的數(shù)量、選址、能力與類型、供應(yīng)商的選擇等。對于此類問題，傳統(tǒng)的解法包括：分支定界法、Lagrange松弛法、啟發(fā)式算法、Benders分解法和行因子分解

5、法等。由于此類問題可以覆蓋供應(yīng)鏈管理的所有決策領(lǐng)域，所以問題模型的規(guī)模較大，決策變量與約束條件幾千至幾萬，故而模型的求解非常困難，目前尚無一致的MIP模型與解法。一般針對模型的特點，作出適當(dāng)?shù)募僭O(shè)與簡化使用上述方法或其變形得到問題的近優(yōu)解。最典型的兩個模型如下。Brownetal(1987)建立了一個多商品MIP模型，解決了諸如工廠的開設(shè)與關(guān)閉的分配等問題。目標(biāo)函數(shù)包括了可變的生產(chǎn)、裝運成本、固定的設(shè)備分配成本和固定的工廠運營成本。約束

6、條件包括了用戶需求的滿意度、平衡約束、多產(chǎn)品產(chǎn)量約束、設(shè)施及其產(chǎn)量的最大量及上界等。4萬多個變量、2萬多個約束條件。應(yīng)用了類似于GeoffrionGraves(1974)的分解算法。Arntzen(1995)全球供應(yīng)鏈的多時段、多商品的混合整數(shù)模型的優(yōu)化。目標(biāo)函數(shù)：可變的生產(chǎn)、庫存、裝運成本，固定的生產(chǎn)、生產(chǎn)方式（風(fēng)格）的成本與為重新出口的產(chǎn)品賺取的信用貸款的節(jié)余。目標(biāo)函數(shù)中的所有成本加以權(quán)因子α，而生產(chǎn)、運輸時間加以權(quán)因子1－α。約束

7、條件：用戶需求滿意率、物料平衡、全球物料清單(BOM)、設(shè)施的產(chǎn)量、性能、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)限制、決策變量限制、交易費、地方法規(guī)、退稅、稅收信譽。主要貢獻(xiàn)，包括了匯率、地方性內(nèi)容、全球稅收、BOM約束。作者稱，已解決了一些模型，從2000到6000個約束，5000到20000個變量，其中數(shù)百個二進(jìn)制變量。他們稱，用“非傳統(tǒng)”方法，如彈性約束、行因子分解、分級法、約束分支枚舉，可以得到給人印象深刻的結(jié)果，并且總能得到最優(yōu)解。2.2.22.2.2策略

8、或經(jīng)營模型策略或經(jīng)營模型策略性或經(jīng)營性決策模型一般考慮局部協(xié)調(diào)問題，如：買方與賣方之間、生產(chǎn)與分銷、庫存與分銷等以及綠色環(huán)境意識SCM。這類模型一般用到靜態(tài)、動態(tài)規(guī)劃方法去描述與求解，個別模型考慮了隨機因素的影響。比較有代表性的研究成果如下：a、買方與賣方之間、買方與賣方之間Banerjee(1986)建立了單買方、賣方的聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量模型；Goyal（1988）推廣了上述模型，去掉了成批生產(chǎn)約束條件；Annpindi（1993）建立了單