分销网络设计中的库存-选址研究

摘要

分销网络是指产品在供应链中其所有权转移过程从生产领域进入消费领域的途径。在供应链管理中，分销网络设计一直是企业一个重要的战略问题并得到广泛研究。因为商品的流通是通过分销网络系统的运转实现的，所以企业分销网络设计的好坏直接影响着整个企业物流成本和服务水平。 分销网络设计概略的包含了三个不同层次的决策：战略层（设施选址）、战术层（库存控制决策）和运作层（运输管理）。传统的分销网络设计方法在建立初期都会简化或者根本不考虑一些战术层或运作层决策，直到分销网络设计完成后再将这些没有考虑过的决策整合进来。当考虑的问题的参数、需求量和目标函数都确定时，设施选址模型经常会被用于分销网络设计。但是，战略层面上的设施选址模型没有能力处理设施选址与其它层次的决策（如库存策略）的相互影响。因此，为了以最低的总成本满足顾客需求，应该从企业全局角度出发，以系统化、集成化的思想为基础，将设施选址与其它层次决策中的一个或几个集成到一个系统中作为一个整体进行优化，综合权衡运输、生产成本、设施选址和库存成本等，设计最优的分销网络系统。所以，论文在国内外关于设施选址问题理论研究现状及发展的基础上，系统地研究了整合库存和其它策略的设施选址问题。 论文首先说明了论文的选题背景和动机，归纳了现实和理论意义，介绍了论文的创新之处，并提出了论文的主要研究目标和内容。然后详细介绍了分销网络的相关概念和特点，并讨论了影响分销网络设计的因素及其相关成本的构成。接着，论文回顾了传统的设施选址模型的产生、发展及国内外研究现状。在此基础上，总结了最近十年国内外学者对选址模型在分销网络设计中的应用的研究成果，以及论文研究的主要问题——库存－选址模型——的研究现状，并介绍了求解选址模型的几种常用的启发式算法的基本原理。 其次，论文详细介绍了基本的单阶段库存－选址模型，并分析证明了该模型不同于传统的设施选址模型的特性。在此研究基础上，论文先以选址模型为切入点，在单阶段库存－选址模型中考虑了市场选择决策，提出了一种带市场选择的库存－ 选址模型。该模型被建立成为一个非线性的整数规划模型。为了求解该模型，论文提出了一种基于拉格朗日松弛算法和贪婪算法的启发式算法，并通过算例对该算法的有效性进行了验证。 第三，为了设计出可以应对较长战略周期内不断变化的市场环境的分销网络，论文提出了两种多阶段库存－选址模型，分别考虑了无资金约束和有资金约束这两种情形。模型使用离散情景来描述参数的不确定性。同时提出了求解对应问题的基于拉格朗日松弛算法的启发式算法，并分别演算了具体的算例。 第四，论文从库存决策角度出发，研究了通货膨胀下的库存－选址模型。因为近两年，国内外通货膨胀率急剧增长，所以建立有效应对高通胀的分销网络对于企业的生存和发展至关重要。论文提出了三种基于不同编码形式的遗传算法用于求解该模型，并通过求解不同规模的算例对三种算法的有效性进行了分析和对比。 第五，论文研究了易腐物品分销网络优化的内容和特点，并总结了关于易腐物品的库存模型的国内外研究现状。然后，论文在前文研究的基础上进一步的提出了一个易腐物品的库存－选址模型，其中假设易腐率是已知的固定值。同时给出了求解该模型的两种算法：拉格朗日松弛算法和遗传算法。然后，论文研究了更加现实同时更加复杂的生产－库存－选址模型，并给出了求解该模型的遗传算法。最后，通过算例对模型各参数的灵敏度进行了分析，同时验证了该算法的有效性。 最后对全文内容及研究结论和创新之处进行了总结，并对文中有待进一步深入研究的地方提出日后继续研究的方向和展望。