柔性供应链优化模型应 辽宁省然科学基金项目（9910200208）
摘 研究柔性供应链优化问题考虑供应链生产分销种约束条件建立柔性供应链优化模型应进化规划方法家农机公司柔性供应链模型进行仿真分析总成柔性敏感程度结果表明模型采生产力柔性分销力柔性指标反映生产分销确定性够更综合评价供应链运作绩效助设计出高效率高效益柔性供应链系统数量庞混合整数线性模型求解进化规划方法适
关键词 柔性 供应链 优化 成 进化规划
1 引言
Slack N1987年首次提出供应链柔性概念[14]认供应链柔性指供应链指顾客需求做出反映力Sabri等指出供应链柔性包括生产柔性分销柔性生产柔性生产力生产力利差衡量分销柔性现实分销量顾客需求差衡量[2]Voudouris认供应链柔性作业资源力富余反映[3]马士华指出供应链柔性需方言代表未变化预期供方言身承受需求波动估计[4]文研究供应链柔性指制造商生产柔性分销商分销柔性分通生产力富余分销力富余描述
目前供应链柔性定义尚未统供应链柔性定量化研究仅见文[2][3] 实际柔性供应链具挑战意义现代物流问题文研究柔性供应链优化问题建立柔性供应链模型农机公司进行柔性供应链仿真应研究
2柔性供应链优化模型
里研究供应商工厂分销中心顾客组成供应链建立包括足够柔性供应链总成模型目标确定柔性供应链优成供应链结构生产批量
首先考虑供应链总成模型
Z+
(1)
式（1）中i 产品类型 （i1…I）v供应商（v 1…V）j工厂（j1…J）k分销中心（k1…K）m顾客区（m1…M）r原材料类型（r1…R）arvj供应商v工厂j运输原材料r单位成λrv供应商 v生产原材料r单位成f2j工厂j固定成f3k 分销中心 k固定成U2ij 工厂j生产产品i单位成сijk工厂j 分销中心k 运输产品i单位成dikm分销中心k顾客区m运输产品i单位成U3ik 分销中心k产品i单位分销成Dim顾客区m产品i均需求Cijk 工厂j运输产品i分销中心k数量Arvj 供应商v运输原材料r工厂j数量Xij 工厂j生产产品i数量q2j 工厂设置取值10q3k 分销中心设置取值10ykm 分销中心k顾客区m服务取值10 总成包括四部分供应商工厂原材料采购成运输成二工厂生产固定成变动成三分销中心搬运库存产品变动成工厂分销中心运输成四分销中心顾客区运输成
次考虑供应链柔性供应链柔性里考虑生产力柔性分销力柔性中工厂生产柔性生产力生产力利差描述分销柔性现实分销量顾客需求差描述供应链柔性模型
WWw3
(2)
式（2）中δ2ij 工厂单位产品i相标准产量[5] δ3ik分销中心k 单位产品i相标准产量Φj工厂标准产品生产力βk 分销中心k分销量w2w3力利权重取值范围[0 1]
约束条件
(3)
(4)
Φjq2j (5)
ij (6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
式（3） 原材料供应限制中Ψrv 供应商v 生产原材料r力 式（4）原材料运输限制中τri 单位产品i种原材料r利率式（5）生产约束式（6）工厂生产数量控制中ξijζij 分工厂j产品i生产规模式（7）保证分销中心分销数量分销规模分销规模间中αk βk分分销中心k分销量式（8）保证顾客区分布唯分销中心式（9）保证工厂运输产品数量工厂生产数量相等式（10）保证需求满足式（11）保证顾客区需求满足
实际中常常供应链柔性作约束条件处理决策者[0 1]范围选择适柔性期值ε然令
W≥ε (14)
样柔供应链战优化问题表述约束条件（3）—（14）条件求取目标函数（1）值求解Cijk Arvj Xij q3k ykm优化问题
3 农机公司柔性供应链问题仿真
某农机公司生产2种农拖拉机中生产拖拉机需轴变速器发动机轮胎卷轴分外部供应商提供达物流畅通降低成提高效益目现初步建立包括7种原材料（轴变速器发动机轮胎1轮胎2轮胎3卷轴）5供应商1工厂2种拖拉机3分销中心4顾客区柔性供应链系统进化规划方法进行优化确定出柔性条件生产规模分销中心数量顾客区分布供应链总成终决策出佳供应链柔性供应链结构
根农机公司年生产实际模拟供应链模型输入变量值
d111 0004 d1120005 d11300052d1140006 d12100045d12200047 d12300051 d1240006d1310007 d13200062 d1330007 d13400072 d2110007 d21200075 d2130008 d21400082d22100081 d2220008 d22300075 d22400085 d23100086
述种产量量纲万台成量纲万元选择生产柔性权重w205分销柔性权重w305采进化规划计算[6]选择种群规模m20采机方法产生初始体参数初始设定直接采目标函数作适应度函数ε先取0检验柔性值W结果W值满意适增ε导致柔性成增加果成增加幅度超柔性增加幅度优结果已计算结果表1
表1 柔性水ε条件决策变量值总成___________________________________________________________________________
ε w2 w3 q3k ykm xi1 Ci1k Avr1 w z
_____________________________________________________________________________
2000000
1100 0200000
0 05 05 [101] 0000 [11] 05005 0020000 008 1136020
0011 05005 0004240
0000002
2000000
0110 0200000
004 05 05 [110] 1001 [11] 05050 0020000 01034 1159040
0000 05050 0004240
000002
2000000
0000 0200000
008 05 05 [011] 1001 [11] 00505 0020000 012 1209017
0110 00406 0004240
0000002
0000 2000000
012 05 05 [011] 1010 [11] 00406 0200000 013 1258704
0101 00505 0020000
0004240
0000002
0100 2000000
016 05 05 [111] 1010 [11] 030403 0200000 02457 1359077
0001 030502 0020000
0004240 0000002
_____________________________________________________________________________________ _____________________________________
仿真结果表明供应链柔性指数0增016供应链柔性优化结果008增024总成1136020万元增加1359077万元 增加幅度较说明供应链柔性增导致较幅度成增加
进步分析柔性供应链成影响特绘制供应链成变动曲线图1曲线逐渐变陡趋势表明供应链总成柔性水敏感程度增强供应链柔性指数定极限例中柔性指数极限ε017
总
成
Z
（万元）
柔性水指数ε
图1 柔性条件供应链总成
4 结束语
建立柔性供应链战略层优化模型考虑生产分销柔性确定柔性条件供应链优结构物流农机公司柔性供应链仿真表明供应链柔性增限度工作建立供应链作业层优化模型进战略层作业层联合进行优化确定供应链佳物流程
参考文献
1 Slack NThe Flexity of Manufacturing Systems[J]International Journal of Operations and Production Mana
gement19877(4)3545
2 Sabri E H Beamon B MA Multiobjective Approach to Simultaneous Strategic and Operational Planning in Supply Chain Design[J] The International Journal of Management Science200028(5)581598
3 Voudouris VMathematical Programming Techniques to Debottleneck the Supply Chain of the Chemical Industries[J]Computers and Chemical Engineering199620（6）12691274
4 马士华林勇陈志祥 供应链理[M] 北京：机械工业出版社2000202218
5 Lee HFeitzinger EProduct Configuration and Postponement for Supply Chain Efficiency[J] In4th Industrial Engineering Research Conference19954348
6 周明孙树栋 遗传算法原理应[M]北京：国防工业出版社1999168175
Optimal Model of Flexible Supply Chain and its Applications
Zhang Cuihua Huang Xiaoyuan
Abstract Flexible supply chain’s optimization model is studied and an optimization model for supply chain is set up with regard to all constraints on production and distributionEvolutionary planning(EP) is applied to optimize an Agricultural Machines Corp’flexible SC model and sensitive analysis is made Results indicate that the model incorporates production and distribution uncertainties using flexibility index and can evaluate SC’operation more comprehensivelyIt is helpful to design efficient and effective supply chain with enough flexibilityFor mixedintegar linear model with a lot of datas EP is proper
Keywords flexible supply chain optimal model EP
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摘 研究柔性供应链优化问题考虑供应链生产分销种约束条件建立柔性供应链优化模型应进化规划方法家农机公司柔性供应链模型进行仿真分析总成柔性敏感程度结果表明模型采生产力柔性分销力柔性指标反映生产分销确定性够更综合评价供应链运作绩效助设计出高效率高效益柔性供应链系统数量庞混合整数线性模型求解进化规划方法适
关键词 柔性 供应链 优化 成 进化规划
1 引言
Slack N1987年首次提出供应链柔性概念[14]认供应链柔性指供应链指顾客需求做出反映力Sabri等指出供应链柔性包括生产柔性分销柔性生产柔性生产力生产力利差衡量分销柔性现实分销量顾客需求差衡量[2]Voudouris认供应链柔性作业资源力富余反映[3]马士华指出供应链柔性需方言代表未变化预期供方言身承受需求波动估计[4]文研究供应链柔性指制造商生产柔性分销商分销柔性分通生产力富余分销力富余描述
目前供应链柔性定义尚未统供应链柔性定量化研究仅见文[2][3] 实际柔性供应链具挑战意义现代物流问题文研究柔性供应链优化问题建立柔性供应链模型农机公司进行柔性供应链仿真应研究
2柔性供应链优化模型
里研究供应商工厂分销中心顾客组成供应链建立包括足够柔性供应链总成模型目标确定柔性供应链优成供应链结构生产批量
首先考虑供应链总成模型
Z+
(1)
式（1）中i 产品类型 （i1…I）v供应商（v 1…V）j工厂（j1…J）k分销中心（k1…K）m顾客区（m1…M）r原材料类型（r1…R）arvj供应商v工厂j运输原材料r单位成λrv供应商 v生产原材料r单位成f2j工厂j固定成f3k 分销中心 k固定成U2ij 工厂j生产产品i单位成сijk工厂j 分销中心k 运输产品i单位成dikm分销中心k顾客区m运输产品i单位成U3ik 分销中心k产品i单位分销成Dim顾客区m产品i均需求Cijk 工厂j运输产品i分销中心k数量Arvj 供应商v运输原材料r工厂j数量Xij 工厂j生产产品i数量q2j 工厂设置取值10q3k 分销中心设置取值10ykm 分销中心k顾客区m服务取值10 总成包括四部分供应商工厂原材料采购成运输成二工厂生产固定成变动成三分销中心搬运库存产品变动成工厂分销中心运输成四分销中心顾客区运输成
次考虑供应链柔性供应链柔性里考虑生产力柔性分销力柔性中工厂生产柔性生产力生产力利差描述分销柔性现实分销量顾客需求差描述供应链柔性模型
WWw3
(2)
式（2）中δ2ij 工厂单位产品i相标准产量[5] δ3ik分销中心k 单位产品i相标准产量Φj工厂标准产品生产力βk 分销中心k分销量w2w3力利权重取值范围[0 1]
约束条件
(3)
(4)
Φjq2j (5)
ij (6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
式（3） 原材料供应限制中Ψrv 供应商v 生产原材料r力 式（4）原材料运输限制中τri 单位产品i种原材料r利率式（5）生产约束式（6）工厂生产数量控制中ξijζij 分工厂j产品i生产规模式（7）保证分销中心分销数量分销规模分销规模间中αk βk分分销中心k分销量式（8）保证顾客区分布唯分销中心式（9）保证工厂运输产品数量工厂生产数量相等式（10）保证需求满足式（11）保证顾客区需求满足
实际中常常供应链柔性作约束条件处理决策者[0 1]范围选择适柔性期值ε然令
W≥ε (14)
样柔供应链战优化问题表述约束条件（3）—（14）条件求取目标函数（1）值求解Cijk Arvj Xij q3k ykm优化问题
3 农机公司柔性供应链问题仿真
某农机公司生产2种农拖拉机中生产拖拉机需轴变速器发动机轮胎卷轴分外部供应商提供达物流畅通降低成提高效益目现初步建立包括7种原材料（轴变速器发动机轮胎1轮胎2轮胎3卷轴）5供应商1工厂2种拖拉机3分销中心4顾客区柔性供应链系统进化规划方法进行优化确定出柔性条件生产规模分销中心数量顾客区分布供应链总成终决策出佳供应链柔性供应链结构
根农机公司年生产实际模拟供应链模型输入变量值
d111 0004 d1120005 d11300052d1140006 d12100045d12200047 d12300051 d1240006d1310007 d13200062 d1330007 d13400072 d2110007 d21200075 d2130008 d21400082d22100081 d2220008 d22300075 d22400085 d23100086
述种产量量纲万台成量纲万元选择生产柔性权重w205分销柔性权重w305采进化规划计算[6]选择种群规模m20采机方法产生初始体参数初始设定直接采目标函数作适应度函数ε先取0检验柔性值W结果W值满意适增ε导致柔性成增加果成增加幅度超柔性增加幅度优结果已计算结果表1
表1 柔性水ε条件决策变量值总成___________________________________________________________________________
ε w2 w3 q3k ykm xi1 Ci1k Avr1 w z
_____________________________________________________________________________
2000000
1100 0200000
0 05 05 [101] 0000 [11] 05005 0020000 008 1136020
0011 05005 0004240
0000002
2000000
0110 0200000
004 05 05 [110] 1001 [11] 05050 0020000 01034 1159040
0000 05050 0004240
000002
2000000
0000 0200000
008 05 05 [011] 1001 [11] 00505 0020000 012 1209017
0110 00406 0004240
0000002
0000 2000000
012 05 05 [011] 1010 [11] 00406 0200000 013 1258704
0101 00505 0020000
0004240
0000002
0100 2000000
016 05 05 [111] 1010 [11] 030403 0200000 02457 1359077
0001 030502 0020000
0004240 0000002
_____________________________________________________________________________________ _____________________________________
仿真结果表明供应链柔性指数0增016供应链柔性优化结果008增024总成1136020万元增加1359077万元 增加幅度较说明供应链柔性增导致较幅度成增加
进步分析柔性供应链成影响特绘制供应链成变动曲线图1曲线逐渐变陡趋势表明供应链总成柔性水敏感程度增强供应链柔性指数定极限例中柔性指数极限ε017
总
成
Z
（万元）
柔性水指数ε
图1 柔性条件供应链总成
4 结束语
建立柔性供应链战略层优化模型考虑生产分销柔性确定柔性条件供应链优结构物流农机公司柔性供应链仿真表明供应链柔性增限度工作建立供应链作业层优化模型进战略层作业层联合进行优化确定供应链佳物流程
参考文献
1 Slack NThe Flexity of Manufacturing Systems[J]International Journal of Operations and Production Mana
gement19877(4)3545
2 Sabri E H Beamon B MA Multiobjective Approach to Simultaneous Strategic and Operational Planning in Supply Chain Design[J] The International Journal of Management Science200028(5)581598
3 Voudouris VMathematical Programming Techniques to Debottleneck the Supply Chain of the Chemical Industries[J]Computers and Chemical Engineering199620（6）12691274
4 马士华林勇陈志祥 供应链理[M] 北京：机械工业出版社2000202218
5 Lee HFeitzinger EProduct Configuration and Postponement for Supply Chain Efficiency[J] In4th Industrial Engineering Research Conference19954348
6 周明孙树栋 遗传算法原理应[M]北京：国防工业出版社1999168175
Optimal Model of Flexible Supply Chain and its Applications
Zhang Cuihua Huang Xiaoyuan
Abstract Flexible supply chain’s optimization model is studied and an optimization model for supply chain is set up with regard to all constraints on production and distributionEvolutionary planning(EP) is applied to optimize an Agricultural Machines Corp’flexible SC model and sensitive analysis is made Results indicate that the model incorporates production and distribution uncertainties using flexibility index and can evaluate SC’operation more comprehensivelyIt is helpful to design efficient and effective supply chain with enough flexibilityFor mixedintegar linear model with a lot of datas EP is proper
Keywords flexible supply chain optimal model EP
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