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基于混合整数规划的多层供应链网络设计研究

汤瑞  
【摘要】:随着经济全球一体化的深入,技术的不断革新,市场竞争日趋白热化,企业经营环境日益复杂多变,产品生命周期日渐缩短,消费者需求越来越多样化和个性化,企业不得不将眼光投向外部资源以实现优势互补,通过重新审视和优化自己的供应链网络,建立一个健壮的供应链联盟以提高自己的可持续竞争优势。本文以多层级供应链网络为研究对象,对以下几个方面进行论述:首先阐述了供应链网络设计的研究背景、意义和内容,总结国内外的研究现状,罗列供应链网络设计不同的研究侧重点,确定本文的结构框架。随后归纳了供应链网络设计的相关理论,包括供应链网络的内涵、结构、特征等,分析了供应链网络设计的影响因素、原则、主要内容、步骤,为下文奠定理论基础。其次,针对模糊环境下供应链联盟的优化指派问题,考虑三种合作模式,即对一链状合作模式、一对多树状合作模式、多对多网状合作模式,从约束条件(能力限制、合作模式约定、保证供应链不中断)到目标函数(联盟总收益最大、响应时间最短),细致的介绍了模型的构建过程。再次,针对动态环境中多层级多周期的供应链网络设计问题,用数学语言对问题进行描述,综合考虑供应链联盟的战略和战术决策,即合作伙伴选择和流量分配,从物料转化关系出发,考虑生产运输能力约束、库存平衡约束、需求平衡约束等,以供应链网络总成本最小和总碳排放量最少为目标,建立一个多目标混合整数规划模型。最后,详细地介绍了上述两个模型的求解过程,且分别设计算例。对第一个算例直接采用LINGO软件以求得最优解。由于第二模型较为复杂,本文改进了拉格朗日松弛启发式算法,即利用偏转次梯度搜索算法求得下界,前溯启发式算法更新上界。针对第二个算例,将算法求得的近似解与CPLEX软件求的最优解进行比较以验证算法的有效性。


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