本發(fā)明專利技術(shù)提供一種多產(chǎn)品多級(jí)集成供應(yīng)鏈的聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量多目標(biāo)優(yōu)化方法、系統(tǒng)、存儲(chǔ)介質(zhì)和電子設(shè)備，涉及任務(wù)優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明專利技術(shù)在考慮多層級(jí)集成供應(yīng)鏈的各層能力不一致的情況下，對(duì)基于多產(chǎn)品多級(jí)集成供應(yīng)鏈的聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量問題進(jìn)行優(yōu)化，綜合考慮供應(yīng)鏈的最小成本以及產(chǎn)品的最小補(bǔ)貨周期，通過混合智能算法求解問題并獲得近似最優(yōu)解，能夠有力地對(duì)供應(yīng)鏈不同層級(jí)的產(chǎn)品訂貨批量進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化與設(shè)計(jì)，從而最大限度地利用多級(jí)集成供應(yīng)鏈的資源并減少多級(jí)供應(yīng)鏈整體成本，提升多產(chǎn)品多級(jí)集成供應(yīng)鏈的管理能力和運(yùn)作效率。基于鄰域搜索的混合非支配排序遺傳算法，設(shè)計(jì)了自適應(yīng)選擇機(jī)制，并設(shè)計(jì)了多種Shaking混合鄰域結(jié)構(gòu)，有效提高求解效率和解的質(zhì)量。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及任務(wù)優(yōu)化，具體涉及一種多產(chǎn)品多級(jí)集成供應(yīng)鏈的聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量多目標(biāo)優(yōu)化方法、系統(tǒng)、存儲(chǔ)介質(zhì)和電子設(shè)備。
技術(shù)介紹
1、聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量問題在多產(chǎn)品多級(jí)集成供應(yīng)鏈的管理中扮演著關(guān)鍵角色，通過優(yōu)化和整合各層級(jí)之間的協(xié)調(diào)性與資源配置，確保供應(yīng)鏈整體的高效運(yùn)作和效益最大化。從經(jīng)濟(jì)角度來看，制定有效的聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量決策依賴于兩個(gè)關(guān)鍵因素：產(chǎn)品訂貨批量大小和各方同意的產(chǎn)品供貨批次長度。
2、相關(guān)技術(shù)中，在解決多產(chǎn)品多級(jí)集成供應(yīng)鏈的聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量問題時(shí)，一般考慮供應(yīng)鏈由單一供應(yīng)商、單一制造商和多個(gè)零售商組成。供應(yīng)商從其供方接收原材料，并以一定的生產(chǎn)率將其轉(zhuǎn)化為半成品。接著制造商以相同的批量從供應(yīng)商處接收這些半成品，并將它們轉(zhuǎn)換為成品，供應(yīng)商和制造商每個(gè)周期的進(jìn)出貨物數(shù)量是一個(gè)決策變量。之后成品被等量運(yùn)送到零售商那里，零售商用它們來滿足最終客戶的需求。在生產(chǎn)過程中，允許從特定批次出貨。盡管零售商在所謂的共同補(bǔ)貨期的同一時(shí)間收到貨物，但這些貨物的大小可能因零售商的需求而異。因此該問題是建立一個(gè)集成的模型，指定訂購，生產(chǎn)和發(fā)貨批數(shù)策略，使整個(gè)鏈的總成本最小化。
3、然而，現(xiàn)有研究主要集中在理想條件下的多產(chǎn)品多級(jí)集成供應(yīng)鏈聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量問題，重點(diǎn)探討無約束條件下的三級(jí)供應(yīng)鏈的最佳訂貨策略。現(xiàn)有文獻(xiàn)較少涉及實(shí)際操作中物料補(bǔ)充策略的優(yōu)化、庫存空間的限制，尤其是忽略各層級(jí)供應(yīng)鏈能力不一致的問題。因此，這些理論模型在指導(dǎo)實(shí)際供應(yīng)鏈管理時(shí)，存在一定局限性，導(dǎo)致資源利用效率不高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
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p>1、(一)解決的技術(shù)問題2、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供了一種多產(chǎn)品多級(jí)集成供應(yīng)鏈的聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量多目標(biāo)優(yōu)化方法、系統(tǒng)、存儲(chǔ)介質(zhì)和電子設(shè)備，解決了現(xiàn)有理論模型無法應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)中的復(fù)雜性和多變性的技術(shù)問題。
3、(二)技術(shù)方案
4、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本專利技術(shù)通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
5、一種多產(chǎn)品多級(jí)集成供應(yīng)鏈的聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量多目標(biāo)優(yōu)化方法，包括：
6、獲取關(guān)于多級(jí)集成供應(yīng)鏈的索引信息、層級(jí)信息、成本信息以及產(chǎn)品信息；其中，所述多級(jí)集成供應(yīng)鏈為由單個(gè)供應(yīng)商、單個(gè)制造商、單個(gè)分銷商和多個(gè)零售商組成的四級(jí)供應(yīng)鏈；
7、基于所述索引信息、層級(jí)信息、成本信息以及產(chǎn)品信息，以最小化供應(yīng)鏈的總成本為第一優(yōu)化目標(biāo)，以最小化產(chǎn)品補(bǔ)貨周期長度為第二優(yōu)化目標(biāo)，并結(jié)合隨機(jī)約束信息，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型；
8、采用基于鄰域搜索的混合非支配排序遺傳算法求解所述數(shù)學(xué)模型，獲取全局最優(yōu)解，并解碼得到最優(yōu)的各個(gè)供應(yīng)鏈層級(jí)在完整補(bǔ)貨周期內(nèi)針對(duì)指定類別產(chǎn)品的訂購批次和批量信息。
9、優(yōu)選的，(1)所述索引信息包括：
10、層級(jí)索引集合a＝{s,p,w,r}，其中s為供應(yīng)商，p為制造商，w為分銷商，r為零售商；
11、產(chǎn)品類別索引集合i＝{1,2,...,n}，其中n為產(chǎn)品類別的總數(shù)量；
12、(2)所述層級(jí)信息包括：
13、需求率集合其中為供應(yīng)鏈層級(jí)a在單個(gè)補(bǔ)貨周期內(nèi)對(duì)產(chǎn)品類別i的需求率；
14、生產(chǎn)率集合p＝{pa}，其中pa為供應(yīng)鏈層級(jí)a在單個(gè)補(bǔ)貨周期內(nèi)的生產(chǎn)率；
15、訂購批量集合其中為供應(yīng)鏈層級(jí)a在單個(gè)補(bǔ)貨周期內(nèi)的針對(duì)產(chǎn)品類別i的訂購批量；
16、訂貨批次集合m＝{m1,m2}，其中m1為供應(yīng)商在單個(gè)補(bǔ)貨周期內(nèi)的產(chǎn)品訂貨批次，m2為制造商在單個(gè)補(bǔ)貨周期內(nèi)的產(chǎn)品訂貨批次；
17、(3)所述成本信息包括：
18、所需產(chǎn)品準(zhǔn)備成本集合其中為供應(yīng)鏈層級(jí)a在單個(gè)補(bǔ)貨周期內(nèi)準(zhǔn)備產(chǎn)品類別i的原材料的成本；
19、所需產(chǎn)品訂購成本集合其中為供應(yīng)鏈層級(jí)a在單個(gè)補(bǔ)貨周期內(nèi)訂購產(chǎn)品類別i的成本；
20、所需產(chǎn)品持有成本集合其中為供應(yīng)鏈層級(jí)a在單個(gè)補(bǔ)貨周期內(nèi)對(duì)產(chǎn)品類別i的持有成本；表示產(chǎn)品類別i的成品持有成本，表示產(chǎn)品類別i的原材料持有成本；
21、(4)所述產(chǎn)品信息包括：
22、所需產(chǎn)品補(bǔ)貨周期長度集合t＝{t1,…,ti,…,tn}，其中ti為所需產(chǎn)品類別i的補(bǔ)貨周期長度；
23、所需產(chǎn)品類別庫存占用大小集合其中為供應(yīng)鏈層級(jí)a存放產(chǎn)品類別i的庫存占用大小；
24、(5)所述隨機(jī)約束信息包括：
25、隨機(jī)約束的違反概率集合α＝{αa}，其中αa為供應(yīng)鏈層級(jí)a對(duì)應(yīng)的隨機(jī)約束違反概率；
26、標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)值臨界點(diǎn)集合其中為供應(yīng)鏈層級(jí)a對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)值臨界點(diǎn)；
27、資源的平均值集合μ＝{μa}，其中μa為供應(yīng)鏈層級(jí)a對(duì)應(yīng)的資源的平均值。
28、優(yōu)選的，所述數(shù)學(xué)模型包括：
29、
30、
31、
32、其中，公式(1)表示以最小化供應(yīng)鏈的總成本tc為第一優(yōu)化目標(biāo)；min為最小化函數(shù)；tcs為供應(yīng)商的總成本；tcp為制造商的總成本；tcw為分銷商的總成本；tcr為零售商的總成本；
33、j為零售商索引，m為零售商的總數(shù)；為零售商j在單個(gè)補(bǔ)貨周期內(nèi)訂購產(chǎn)品類別i的成本；為零售商j在單個(gè)補(bǔ)貨周期內(nèi)對(duì)產(chǎn)品類別i的持有成本；為零售商j在單個(gè)補(bǔ)貨周期內(nèi)對(duì)產(chǎn)品類別i的需求率；
34、公式(6)表示以最小化產(chǎn)品補(bǔ)貨周期長度t為第二優(yōu)化目標(biāo)；w、y、ε1、ε2、δ1、δ2均為中間變量，無實(shí)際含義；
35、公式(15)表示訂貨批量約束；
36、公式(16)表示庫存空間約束。
37、優(yōu)選的，所述基于鄰域搜索的混合非支配排序遺傳算法的編碼規(guī)則如下：
38、解x由每個(gè)供應(yīng)鏈層級(jí)針對(duì)不同類別產(chǎn)品的訂貨批量大小的解x1以及不同類別產(chǎn)品對(duì)應(yīng)訂貨批次大小的解x2組成；假設(shè)共有l(wèi)個(gè)補(bǔ)貨周期：
39、解x1采用三維整數(shù)數(shù)組表示，包含供應(yīng)鏈層級(jí)列表sc、產(chǎn)品類別pl和產(chǎn)品訂貨批量大小op，序列或列表長度為n*(m1+m2)*l；sc中的數(shù)字代表供應(yīng)鏈層級(jí)的編號(hào)，pl中的數(shù)字代表產(chǎn)品類別的編號(hào)，op表示在層級(jí)sc下對(duì)產(chǎn)品類別pl的訂貨批量大小；列表sc-pl表示每個(gè)供應(yīng)鏈層級(jí)需求的產(chǎn)品類別，列表sc-pl-op表示供應(yīng)鏈某一層級(jí)對(duì)指定類別產(chǎn)品的訂購批量大小；
40、解x2采用二維整數(shù)數(shù)組表示，包含產(chǎn)品類別編號(hào)pl和產(chǎn)品供貨批次大小tm，序列或列表的長度為n*(m1+m2)*l，數(shù)組中每一列代表對(duì)應(yīng)層級(jí)針對(duì)指定類別產(chǎn)品的訂貨批次大小。
41、優(yōu)選的，所述基于鄰域搜索的混合非支配排序遺傳算法的解碼規(guī)則如下：
42、step100、x1的編碼中提取供應(yīng)鏈層級(jí)表sc，根據(jù)編碼sc表示每個(gè)供應(yīng)鏈層級(jí)的編號(hào)；解碼時(shí)，識(shí)別出各個(gè)供應(yīng)鏈層級(jí)在編碼中的位置；
43、step200、解析產(chǎn)品類別，pl中提取每個(gè)產(chǎn)品類別的編號(hào)，以將每個(gè)產(chǎn)品類別與不同的供應(yīng)鏈層級(jí)相關(guān)聯(lián)；
44、step300、解碼訂貨批量大小op，從op中提取每個(gè)產(chǎn)品類別在不同的供應(yīng)鏈層級(jí)的訂貨批本文檔來自技高網(wǎng)
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【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種多產(chǎn)品多級(jí)集成供應(yīng)鏈的聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量多目標(biāo)優(yōu)化方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量多目標(biāo)優(yōu)化方法，其特征在于，
3.如權(quán)利要求2所述的聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量多目標(biāo)優(yōu)化方法，其特征在于，所述數(shù)學(xué)模型包括：
4.如權(quán)利要求3所述的聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量多目標(biāo)優(yōu)化方法，其特征在于，
5.如權(quán)利要求4所述的聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量多目標(biāo)優(yōu)化方法，其特征在于，所述采用基于鄰域搜索的混合非支配排序遺傳算法求解所述數(shù)學(xué)模型，獲取全局最優(yōu)解，包括：
6.如權(quán)利要求5所述的聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量多目標(biāo)優(yōu)化方法，其特征在于，所述非支配排序和擁擠度計(jì)算；包括：
7.如權(quán)利要求5所述的聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量多目標(biāo)優(yōu)化方法，其特征在于，設(shè)計(jì)如下Shaking混合鄰域結(jié)構(gòu)：
8.一種多產(chǎn)品多級(jí)集成供應(yīng)鏈的聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量多目標(biāo)優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，包括：
9.一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，其存儲(chǔ)有用于多產(chǎn)品多級(jí)集成供應(yīng)鏈的聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量多目標(biāo)優(yōu)化的計(jì)算機(jī)程序，其中，所述計(jì)算機(jī)程序使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行如權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)所述的聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量多目標(biāo)優(yōu)化方法。
10.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：
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【技術(shù)特征摘要】
1.一種多產(chǎn)品多級(jí)集成供應(yīng)鏈的聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量多目標(biāo)優(yōu)化方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量多目標(biāo)優(yōu)化方法，其特征在于，
3.如權(quán)利要求2所述的聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量多目標(biāo)優(yōu)化方法，其特征在于，所述數(shù)學(xué)模型包括：
4.如權(quán)利要求3所述的聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量多目標(biāo)優(yōu)化方法，其特征在于，
5.如權(quán)利要求4所述的聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量多目標(biāo)優(yōu)化方法，其特征在于，所述采用基于鄰域搜索的混合非支配排序遺傳算法求解所述數(shù)學(xué)模型，獲取全局最優(yōu)解，包括：
6.如權(quán)利要求5所述的聯(lián)合經(jīng)濟(jì)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：廖寶玉，王可，朱方軍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：合肥工業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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