基于库存成本的连 锁零售企业配送网络设计.docVIP

基于库存成本的连锁零售企业配送网络设计 潘　钧3 , 朱从伟, 杨　芳 (扬州大学 信息工程学院, 江苏 扬州 225009) 摘　要: 研究了需求不确定的连锁零售企业配送网络设计及其库存决策的联合优化问题. 以门店和配送 中心服务水平为约束条件, 详细分析连锁企业内部的二级库存成本, 并综合考虑运输成本和配送中心选址 成本, 建立配送系统年总成本优化模型. 以系统总成本最小为目标, 运用遗传算法求解该优化模型, 在得到 最优配送网络方案的同时, 确定系统安全库存因子及门店的订货周期. 通过算例仿真验证模型和算法的有 效性, 并分析需求、 运输距离和选址成本等因素对系统总成本的影响, 为连锁零售企业的物流配送网络设 计及库存控制提供决策支持. 关键词: 连锁零售; 库存成本; 遗传算法(GA ) ; 配送网络 中图分类号: TP 393102　　　　文献标识码: A　　　　文章编号: 1007- 824X (2008) 03- 0062- 06 传统地对配送网络设计及库存系统控制两个问题进行独立求解, 往往会导致一定程度的系统总 成本次优化. 因此, 关于配送网络设计与库存的联合决策问题近年来吸引了众多学者的兴趣. [12 5 ] 但 是已有的研究均未详细考虑包含配送中心和门店的两层库存系统分析, 只探讨两个城市的配送中心 选址问题, 也未描述多城市、 多门店的配送中心选址模型及提出有效算法[6 ] . 本文在传统的设施选址 模型中详细分析了连锁二级库存成本, 并建立配送系统年总成本优化模型, 在求解最优配送网络的同 时, 优化了系统库存控制策略. 由于该问题为N P2 hard 问题[7 ] , 故笔者拟采用一个精简实用的编码方 法根据遗传算法求解该类大规模问题. 1　模型基本假设及符号含义 本文研究对象为由区域配送中心、 多个城市配送中心和多个连锁门店构成的连锁零售企业二级 配送系统, 网络结构如图 1 所示. 研究内容为门店及配送中心安全库存因子kW j , kR i 的确定; 门店订货 周期的确定; 配送中心的位置及数量的确定; 门店在各配送中心中的分配. 图 1　连锁零售企业二级配送网络结构 Fi g . 1　Two-echelon distr ibut i on network structure of cha i n reta il en terpr ise ○ 门店; 　→配送路线; —→城市配送中心间的运输 收稿日期: 2008- 02- 29 基金项目: 国家自然科学基金资助项目 ; 江苏省高校自然科学基金资助项目(05KJB120156) 3 联系人, E2 mail : Jpan@yzu . edu . cn 第 11 卷第 3 期 扬州大学学报(自然科学版) Vol . 11 No . 3 2008 年 8 月 Journal of Yangzhou U niversity (N atural Science Edit i on) A ug . 2008111　模型基本假设 1)各门店的日需求量服从正态分布N (L R i , R2 R i ) , 且各门店间的需求相互独立. 2) 各连锁门店采用周期为N R i 的库存检查策略, 订货策略为最大库存水平策略, 每个门店所需商 品均由同一城市配送中心配送. 3) 城市配送中心采用连续检查的库存检查策略, 订货策略为(R ,Q ) , 库存容量不受限制. 4) 区域配送中心位置已确定, 其单位库存成本相对城市配送中心和门店的单位库存成本较小, 因此本文不考虑其选址及库存成本. 5) 连锁门店和配送中心在其服务水平达到或超过目标服务水平的情况下, 缺货成本忽略不计. 6) 只考虑单一商品的配送, 可根据商品质量或容积将多商品问题转化为单一商品问题. 112　模型中的主要符号 R i 为零售商i ( i= 1, 2, …, I ) ; W j 为城市配送中心j ( j= 1, 2, …, J ) ; F 为设施选址及运作成本; P 为库存量; k 为安全库存因子; N 为库存检查周期; Q 为订货批量; S 为安全库存水平; H 为单位 库存持有成本; O 为订货成本; M R ij 为门店 i由配送中心 j 服务时门店的订货提前期; Gj i为城市配送 中心 j 到门店 i的单位运输成本; D j 为区域配送中心到城市配送中心的单位运输成本; E 为服务水 平(无缺货概率) ; T 为目标服务水平; Z ij为0～ 1 决策变量, Z ij= 1 表示门店 i由配送中心 j 配送, 否 则Z ij= 0; Y j 为0～ 1 决策变量, Y j= 1 表示在城市 j 设立配送中心, 否则Y j= 0 . 2　总成本模型的建立 图 2