الگوریتم جدیدی برای حل مسأله مسیریابی-موجودی با ارسال مستقیم
چكیده
این مقاله به بررسی مسأله مسیریابی-موجودی چند محصولی چند دوره ای در یك زنجیره تأمین دو سطحی؛ شامل یك تولیدكننده و مجموعه ای از خرده فروشان اختصاص دارد. در مسأله مورد بررسی، علاوه بر مدیریت موجودی و برنامه ریزی توزیع، برنامه ریزی تولید نیز در نظر گرفته شده است. مسأله با هدف کمینه سازی مجموع هزینه های سیستم شامل هزینه های راه اندازی، توزیع و نگهداری موجودی مدلسازی شده است. محصولات توسط ناوگانی از وسایل حمل همسان با ظرفیت محدود تحت استرات‍ژی ارسال مستقیم به خرده فروشان تحویل داده می شوند.
همچنین، ظرفیت تولید و نگهداری محدود و كمبود غیرمجاز فرض شده است. نشان داده شده است كه مسایل مشابه بدون در نظر داشتن برنامه ریزی توزیع در زمره مسایل با پیچیدگی سخت قرار دارند، بنابراین مسأله فوق نیز، مسأله ای با پیچیدگی سخت است. از این رو، در این مقاله الگوریتم بهینه سازی گروه ذرات بهبودیافته جدیدی برای حل آن توسعه داده شده است. الگوریتم پیشنهادی از دو بخش مجزا تشكیل شده است. نخست، مقادیر متغیرهای صفرویك با استفاده از الگوریتم پیشنهادی تعیین و سپس با حل یك مدل برنامه ریزی خطی، مقادیر متغیرهای پیوسته محاسبه می شود. کارایی الگوریتم پیشنهادی با استفاده از مسایل نمونه تصادفی متعددی با الگوریتم های ژنتیک و بهینه سازی گروه ذرات مقایسه شده است. نتایج محاسباتی بیانگر عملکرد بهتر الگوریتم پیشنهادی است.
واژه های کلیدی:
زنجیره تأمین
مسأله مسیریابی-موجودی
استرات‍ژی ارسال مستقیم
بهینه سازی گروه ذرات
برنامه ریزی تولید-توزیع
1- مقدمه
مسأله مسیریابی-موجودی بسط مهمی از مسأله مسیریابی وسیله نقلیه است که در آن تصمیمات کنترل موجودی و مسیریابی در هم ادغام می شوند (كوردیو و همكاران ، 2007). مسأله مسیریابی-موجودی بیشتر در سیستم های مدیریت موجودی توسط فروشنده (VMI) کاربرد دارد. در سیستم های مدیریت موجودی توسط فروشنده، فروشنده قادر است تا زمانبندی و اندازه تحویل محصول به خرده فروشان را کنترل نماید. در قبال این آزادی عمل، فروشنده تضمین می-کند که مشتریان با کمبود مواجه نمی شوند.
در روابط سنتی تر میان فروشنده و مشتری که در آن مشتریان درخواست سفارش محصولات را به فروشنده می دادند، به دلیل زمانبندی سفارشات مشتریان، ممکن است کارایی به شدت کاهش و به نوبه آن هزینه های موجودی و توزیع به شدت افزایش یابد. با وجود این، تحقق کاهش هزینه های ناشی از به کارگیری سیستم های VMI در عمل ساده نیست به ویژه با افزایش تعداد و تنوع مشتریان این امر دشوارتر نیز می شود. با استفاده از مسأله مسیریابی-موجودی دستیابی به این هدف امکانپذیر است.
در مسأله مسیریابی-موجودی با تعیین برنامه توزیع بهینه ای که مجموع هزینه ها را کمینه سازد، می توان به این هدف دست یافت (كوردیو و همكاران، 2007). مسأله مسیریابی-موجودی در پژوهش های متعددی بررسی شده است که مرور جامعی از پژوهش های پیشین توسط اندرسون و همکاران (2010) ارائه شده است. نویسندگان با بررسی ابعاد صنعتی مسأله، طبقه بندی و مرور جامعی از پژوهش های موجود ارائه داده اند.
فهرست مطالب
چكیده 2
واژههای کلیدی: 2
1- مقدمه 2
2- مدل ریاضی 6
3- الگوریتم بهینه سازی گروه ذرات پیشنهادی 7
شکل 1. ساختار الگوریتم بهینهسازی گروه ذرات 8
شكل 2. ساختار الگوریتم بهینهسازی گروه ذرات پیشنهادی 11
3-1- نحوه نمایش ذرات 11
شكل 3. نمونهای از نحوه نمایش ذرات 12
3-2- تولید جوابهای اولیه 12
شكل 5. نحوه انجام عملگر تقاطع پراكنده 13
3-3. محاسبه مقادیر شایستگی 13
3-4. ایجاد همسایگی تصادفی ذرات 17
3-5. بهبود همسایگی ذرات 17
3-6. تشکیل و بهنگامسازی مجموعه مرجع (RSet) 17
3-7. متنوعسازی ذرات 18
3-8. جستجوی محلی 18
4- نتایج محاسباتی 19
4-1- چگونگی ایجاد مسایل نمونه 19
4-2- مفروضات و پارامترهای الگوریتمها 21
4-3- نتایج عددی 21
جدول 5. میانگین مقدار تابع هدف و زمان محاسباتی حل مسایل نمونه تصادفی با ابعاد بزرگ 24
شكل 8. تحلیل واریانس دو طرفه بر روی نتایج حاصل از حل مسایل با ابعاد كوچك 24
شكل 9. تحلیل واریانس دو طرفه بر روی نتایج حاصل از حل مسایل با ابعاد بزرگ 24
شكل 11. مقایسه زمان محاسباتی الگوریتم پیشنهادی و الگوریتمهای معیار در حل مسایل با ابعاد بزرگ 25
4-4- تحلیل حساسیت 26
5- نتیجه گیری 29
منابع 30