基于混合整数规划的供应链网络设计决策

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1、基于混合整数规划的供应链网络设计决策*曹翠珍】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H标，构建网络设计决策框架，川系统的观点全面分析网络设计的影响因素与内容。弓I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木的影响，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報体系统出

2、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引言止如著名物流专家马丁•克里斯托弗(MartinChristopher)所言：“市场上只有供应链而没有企业，真止的竞争不是金业为企业Z间的竞争，而是供应链与供应链Z间的竞争。”供应链已经成为企业的生命线，只有对供应链进行不断地优化整合，才能使企业在市场竞争小立于不败Z地。供应链网络设计决定了供应链的结构体系，直接决定着供应链的反应能力与赢利水平，也决定了供应链木身的价值。良好的供应链网络能够加速产品流通,满足顾客盂求的同时实现供应链的增值

3、。相反，没有一个科学合理的供应链结构体系，即使管理工作人员使出浑身解数，也无法达到预期的效果，因为先天不足的供应链结构已决定了它的价值。同时，供应链网络还关系到整个社会物流系统和交通运输的合理化，供应链的节点一旦建成投产则很难改变。因此，供应链网络设计已成为目前理论界■实业界高度关注的课题，也是一个复杂度很高的问题，必须依靠科学的方法进行决策。国内外关于供应链网络设计的理论研究源于分销网络设计，随着研究的不断发展与深入，形成了不同的研究方向，也取得了较为丰富的成果。目前的研究逐渐趋向于关注供应链网络的协调性、适应性、集成化。

4、适应性供需网络止在H渐引起学术界为金业界的关注川。Min,和Zhou(2002)⑵认为供应链的集成模型大致有两类，一类是建立在混合整数规划基础上的定量数学模型，另一类是定性讨论模型。在定量模型研究中，Geoffiron和Graves(1974)[3最早釆用整数规划模型研究了多商晶分销系统的设计，并且利用Benders分解算法求解问题。Cohen和Lees(198&1989)"⑸提出了一个基丁•全球化战略的供应链资源配置混合整数规划模型。Brown,etal(1987)⑹提出了一个多商品制造分销的网络设计的混合整数规划模型，该

5、模型比上述模型多考虑了工厂的关闭、设备的分配、以及多种产品直接从厂家销售到顾客等情形。Kim和Lee(2000)171讨论了多阶段的基于供应链管理思想的有容暈约束的产品分销网络设计问题，Sim(2000)网应用基于拉格朗H松弛法的启发式算法对类似问题进行求解研究。近年来国内对网络设计也进行了大量研究，金海和、陈剑等(2002)191提出了基于0-1整数规划的分销配送网络优化模型，针对多工厂、多产站、多客户进行网络设计。赵晓煌、汪定伟(2002)[⑼提出了供应链中二级分销网络优化设水基金项目:国家自然科学基金资助项目(批准号:

6、10771132)；中国物流学会研究课题(项目编号:2007KT017)；ill西省高校科技项目(项目编号：20081022)；山西省软科学研究项目(项目编号：2009041020-03)】作者简介：曹翠珍(1967-),女，山西神池人，山西财经大学工商管理学院物流教研室主任，副教授，研究方向：物流管理.通讯地址:太原市晋阳街108号,山西财经大学工商管理学院.邮编:030031,手机:13935191160E-mail:caocuizh@sina.com・cn2王俊新(1966-),男，山西交口人，山西财经大学应用数学学院

7、,副教授,博士,研究方向:计算数学.计的模糊机会约束规划模型。黄海新、武利勇等(2004)⑴I对多工厂、单产甜、多客户的二级分销网模型,设计了一种具有简单基因编码方法的遗传算法进行求解。李延晖、马丄•华等(2004)1121提出了基于时间约束的供应链配送系统随机模型，模型中考虑了各个需求地的需求量和配送时间的随机性，并讨论了如何将非线性随机规划问题转化为确定性等价问题以便于求解，但未进行求解。可见，己有成果主耍集中在以分销成本故低为目标，对单工厂或多工厂、单产品或多产品、多需求点进行分销网络的设计和算法的研究。虽然对供应链的

8、研究目前已经有大量文献，但是缺少的是用系统的观点，对供应链系统整体规模的研究〔⑶。木文在前期研究的基础上，以供应链整体价值最人化为网络设计的目标，构建供应链网络设计决策框架，川系统的观点全而分析供应链网络设计的影响因索与内容，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