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物流系统库存—路径问题集成优化模型及算法研究

何伟  
【摘要】:现代物流的核心就是通过对物流系统中的各种资源进行集成优化,从而降低整个物流系统的总成本。物流系统集成优化主要包括物流节点选址策略、库存控制策略以及运输调度策略这三个方面。虽然这三者之间存在效益背反关系,但如果把其中任意两者或三者统筹考虑,从大系统角度进行集成建模,利用相关智能算法求解,就能找到满足实际系统优化要求的均衡点,满足企业现代物流运作的要求。 2009年我国社会物流的总费用6.08万亿元,其中运输费用3.36万亿元,管理费用0.72万亿元,保管费用2万亿元,运输费和保管费之和占总物流费用的三分之二以上,因此,降低运输成本和库存成本是减少物流系统总成本的关键。 本文重点研究物流系统中库存-路径集成优化问题的系统模型、算法设计和仿真,同时拓展研究物流系统集成优化方面其他问题的流程设计以及模型建立等问题,具体研究内容包括: 首先,从费用的角度阐述运输与库存这两个环节在整个物流系统中的重要性,总结国内外学者对这两方面内容集成优化问题的研究并进行分类。 第二,介绍物流系统集成优化的基本理论,主要包括供应商管理库存(VMI)、库存控制策略、运输调度策略以及物流节点选址策略;同时还介绍了库存-路径问题、选址-库存问题、选址-路径问题、选址-库存-路径问题的概念,并建立一对多结构的配送结构网络体系的数学模型。 第三,应用博弈论的思想对库存-路径集成优化问题进行博弈分析,介绍双层规划模型的相关知识以及提出本文IRP模型的假设条件和相关符号的定义,最后利用双层规划模型建立以物流系统总费用最小为目标函数的一对多物流系统下的库存路径集成优化模型。 第四,提出利用预测法和迭代法的混合模型求解上层模型的Q值;再对配送区域划分时圈,利用混合智能算法求解同一时圈内的车辆路径问题,把结果反馈给上层模型进行调整。最后利用Matlab语言进行编程求解。 最后,利用本文提出的时圈划分模型把杭州烟草配送中心的配送区域分成5个时圈,以杭州烟草配送中心的一个30分钟时圈范围为例,利用本文提出的模型、算法以及程序对该时圈内的零售户配送问题进行仿真研究。结果验证了算法和模型的实用性,为杭州烟草配送中心关于库存路径集成优化规划的实践提供理论依据和方法指导。


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