基于溷合整数规划的供应链网络设计决策.doc

基于混合整数规划的供应链网络设计决策* 曹翠珍1 王俊新2 ( 1.山西财经大学 工商管理学院,太原 030031;2.山西财经大学 应用数学学院，太原 030031) 摘 要：供应链网络设计决定了供应链的结构体系，也决定了供应链本身的价值。本文以供应链整体价值最大化为目标，构建网络设计决策框架，用系统的观点全面分析网络设计的影响因素与内容。引入不同市场的响应时间变量，考虑响应时间对销售收入和供应链总成本的影响，建立网络设计优化模型，并通过算例分析表明：不同市场顾客需求的响应时间对供应链价值的边际贡献存在显著差异，网络设计应从供应链整体系统出发，平衡供应链的反应能力与赢利水平。 关键词：混合整数规划；供应链；网络设计；响应时间 1 引言 正如著名家克里斯）：“市场上只有供应链而没有企业，真正的竞争不是企业与企业之间的竞争, 而是供应链与供应链之间的竞争。”的网络能够加速产品流通,满足需求。是一个复杂度很高的问题,必须依靠科学的方法进行决策。]。 本文在前期研究的基础上，以供应链整体价值最大化为网络设计的目标，构建供应链网络设计决策框架，用系统的观点全面分析供应链网络设计的影响因素与内容，以此作为确定供应链上节点的备选地址和预测产品在不同市场上价格的依据。引入不同市场的响应时间函数，考虑响应时间对供应链总成本与销售收入的影响，平衡供应链的反应能力与赢利水平，建立供应链网络设计优化模型，并用规划软件LINGO11.0进行算例分析研究。 2 网络设计决策框架 供应链的目标是供应链整体价值最大化。供应链的价值是最终产品对顾客的价值与顾客需求满足所付出的供应链成本之间的差额。网络设计决定了供应链的总体配置并设置了约束条件，供应链的其它驱动因素只能在相应的约束条件内被用来降低成本或提高响应性，从而现实供应链的价值[14]。网络设计是在已有网络的基础上，考虑供应链的各种影响因素与供应链的整体性与协调性，让网络更好地服务于供应链的整体目标。网络设计决策过程是一个逐层分析筛选、循环反馈、优化整合的过程，网络设计决策框架如图1所示。 3 网络设计决策的影响因素 3.1 宏观经济与政治因素 随着经济全球化的发展，随着金融危机在全球的蔓延，各主要经济体的金融市场和实物经济将会收缩。金融危机得到初步遏制后，全球经济进入通货膨胀的风险将大增。孟菲斯孟菲斯是美国重要的交通枢纽和运输业中心，该市拥有世界上最繁忙的货运机场为供应商数量，为供应商的年供应能力； 为潜在工厂数量，为工厂的年生产能力，为工厂的年均建设与运营成本； 为潜在的配送中心的数量，为配送中心的年处理能力，为配送中心的年均建设与运营成本； 为消费市场(或需求点)的数量， 为市场的年需求量，为产品在市场的价格，为产品在市场的响应区间； 为从供应源到工厂的单位运输成本，为工厂到配送中心的单位运输成本，为配送中心到市场的单位运输成本，为供应链的年均总成本。 5.3 决策变量与函数 为供应源到工厂的年运量，为工厂到配送中心的年运量，为配送中心到市场年运量； 为是否在点建设工厂的0-1变量，是取1，否取0； 为是否在点建设配送中心的0-1变量，是取1，否取0； 为产品在市场的响应时间； 为产品在市场的响应时间对销售收入的影响函数； 为各市场的响应时间对供应链总成本的影响函数。 其中，和是在数据收集的基础上，可由曲线拟合方法得到。 5.4 数学模型 s.t. （1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） ， （8） ， （9） 0，0，0 （10） 其中，约束（1）是供应商的供应能力限制；约束（2）是工厂的生产能力限制；约束（3）是配送中心的处理能力限制；约束（4）为市场需求量的限制；约束（5）和（6）是节点容量平衡限制；约束（7）限制了响应时间的上下限；约束（8）到（10）限制了变量的取值范围。 6 算例分析 6.1 算例 某制造企业准备进行海外扩张，已选定三家供应商和两个市场，其中市场1处于发达地区，产品价格为10万元，顾客需求的响应时间为1到2天；市场2处于欠发达地区，产品价格为9.5万元，顾客需求的响应时间为3到7天；预计供应链的总成本为年均2.5千万元。需要在A、B、C三个