制造业供应链外向物流网络设计.docx

制造业供应链外向物流网络设计摘要 企业下游供应链的外向物流网络对企业成功与否影响巨大。本文运用了一种多目标条件下混合灵活的外向物流网络设计。制造业供应链分销网络包括需求已知的特定地区客户群，一组潜在的制造商，一组潜在的中央配送中心和一组潜在的区域配送中心。根据需求的不同性质，一种产品形成三种不同类别，通过三条不同的分销渠道提供给客户群。决策变量包括厂商数、中央分配中心数、区域分配中心数和通过特定分销渠道提供给客户群的每种产品类别的数量。目的是设计多目标网络以使总成本最小化，单位满足率最大化，和物流网络设备资源利用率最大化。该问题表示为一个混合整数线性规划问题，并选择多目标遗传算法（MOGA），称为非支配排序遗传算法Ⅱ（NSGA-II），用以解决由此产生的NP（非确定多项式）难题的组合优化问题。关键词外向物流网络设计 制造业供应链 混合整数线性规划 多目标遗传算法一、引言在文明社会或工业社会中，一家企业存在的唯一目的就是通过其增值产品或服务满足社会需求。当且仅当合适的产品在合适的时间地点，以恰当的价格，保质保量送达正确的顾客手中时，社会需求才算处理得当，满足需求。而实现所有这些成果的责任在于供应链的外向物流部分。这强调了设计上佳，协调均衡的外向物流网络在所有供应链中的重要性。供应链中的外向物流网络设计是一个战略决策问题，这通常受到多种相互冲突的目标约束。物流网络设计由四个因素影响制约，分别是：成本，质量，速度和灵活性。顾客期望以尽可能最低的成本，享受到最佳速度和灵活性水平上的最优质量。所以，一条供应链中的外向物流网络的成功程度便取决于它有多快，多灵活，在提供优质产品时它有多高效。随着全球化竞争水平不断提高，企业对创新灵活的外向物流网络的需求也日益凸显，企业需要其很好地达成上述目标。因此，本文对制造业供应链提出一种新颖灵活的外向物流网络，其中单一产品的三类变种产品基于社会对每种产品的不同需求，通过三条不同的分销渠道进行运输。本文的目标有两个：（1）设计有效的外向物流网络，通过灵活的渠道运输社会需要的产品（2）当参数随多重目标的范围变化时，找出物流网络配置的不同之处。文章的其余部分安排如下。第二节概述相关文献，第三节概括问题的性质。而“数学模型”一节提出了该问题的数学模型，“多目标优化一节”描述了多目标的概念和原则，多目标遗传算法以及非支配排序遗传算法Ⅱ。“解决方案与计算实验”一节讨论了针对所得混合整数规划问题的解决方案和计算实验。“管理见解”一节概述了管理见解。最后一节“结论”总结整篇论文。二、文献综述流及供应链网络设计一直是供应链研究人员最喜欢的课题。自从20世纪80年代供应链管理学科出现以来，已经有许多人积极学习并仔细研究这个课题，并揭开了该领域很多方面神秘的面纱。由于本文讨论并提出的是一种新颖的混合灵活型物流网络设计方案，以解决制造业供应链中多目标、多阶段、确定的、单周期、单国度的战略决策问题，本文仅考虑此范围内的相关文献。过去，研究人员用各种不同的定义和术语研究供应链物流网络设计。在引用他们的成果时，我们在文献中发现了类似“供应链网络设计”，“生产分销网络设计”，“生产分销系统设计”，“物流网络设计”，“外向供应链网络设计”，“供应链配置”，“供应链设计”等名词，其中大部分名词的意义类似，规划设计下游供应链的概念相仿。比如说“供应链配置”和“供应链设计”看上去很不相同，但事实上都指的是从生产商到顾客的整条供应链区域。分销，纯粹而言，指的是供应链中，商品从制造商到顾客的运输和存储过程。分销是公司整体盈利的主要驱动力，因为它会直接影响供应链成本和客户体验（Chopraetc.，2008）。他们断言，物流网络设计决策对公司绩效有显著影响，因为这些决策决定了供应链的配置，并限定了供应链的范围，而这些正是其它供应链驱动力降低供应链成本或提高回报率的基础。此外，人们普遍认为供应链管理中低成本与高客户满意度的分销计划正是现代企业所需。分销系统设计（Goetschalckx 2008）主要集中在以下五个相互联系的决策：1、确定工厂和配送中心的合适数量2、确定每个工厂和分销中心的位置3、确定分配到每个工厂或分销中心的顾客数量4、确定分配到每个工厂或分销中心的产品数量5、确定每个工厂或分销中心的吞吐量和存储容量上述步骤意味着供应链外向物流网络需要在其受到科技、经济、政治和环境变化的影响时，能快速高效地进行配置或重新配置。大部分外向物流网络设计的文献都阐述了这一研究的主要内容：Dogan and Goetschalckx(1999)，Ioannou(2005)，Rabbani et al.(2008)，Altiparmak et al. (2009)，Gebennini et al. (2009)，Chandra and Grabis (200