摘 要:结合企业物资供应现状,考虑了供应成本和缺货惩罚的平衡,研究了订货和调配成本的构成,建立了一个物资调配的决策优化模型。讨论了动态需求下订货策略和调配方案,得到了最低供应成本。最后通过遗传算法得到了算例的合理方案,表明了物资调配模型的实用性。
关键词:联合配送;调配;订货策略;联合订货点
0 引言
现代大型连锁销售企业中,物资供应以上级配送为主,必要时以同级调配的方式满足[1]。
通过联合配送和同级调配来降低供应成本的研究,国外早有研究。1996年Dekker提出的数量分割原则的调配模型,建议随机的大量需求由配送中心来供应,日常消耗则由最近的仓库来满足,其建立了最大调整时间最小的物资调配模型[2];李其治等研究了多仓库系统的订货和调货成本构成的区别,但是没有就调货的数量分配问题进行详细研究[3]。
物资供应中,上级配送有规模优势,但是订货提前期长,订货成本较高;同级调配数量较小,但是成本低廉,灵活方便。本文研究了物资供应中的订货和调配问题,旨在结合二者的优点来降低供应成本。首先综合分析各仓库的库存和需求,权衡订货和配送成本,判断供应方式并确定供应方案,使得供应总成本最低。
1 物资调配系统问题
1.1 模型背景
由一个配送中心、多个仓库构成装备物资供应系统中,设置调配中心[2]对整个供应系统进行管理协调。配送中心设置安全库存,仓库只设置循环库存[4]。仓库直接满足销售点的需求,配送中心筹措物资以供应仓库。当某个仓库的库存不能满足需求,但所有仓库库存总量没有降到联合订货点时,各仓库通过调配中心互相调剂;当库存总量降到联合订货点时,各仓库通过调配中心联合订货。文章考虑了仓库的供应满意度和缺货惩罚,分析了供应环节所产生的各项费用,确定仓库群的联合订货点、物资调配方案及各仓库订货策略,使得物资供应系统的总费用达到最小。具体调配过程如图1。
图1 物资调配系统
1.2 模型参变量定义
设I为仓库集合,,且i=1,2…m,j=1,2…m;仓库i的每天的需求服从正态分布,期望为,方差为,密度为;表示仓库i的存货量,为仓库i物资需求量;表示仓库i的订货点库存,s为仓库群的联合订货点库存;为仓库i的库存容量,为配送中心供应能力;p表示物资的购买成本,η为银行贷款年利率,h为单位物资的库存保管费,为仓库i单位物资缺货惩罚;L为订货提前期,F为订货手续费,G为订货装卸费,为仓库i订货单位物资运输费;为仓库i从仓库j调货的数量,为仓库i和仓库j间的单位物资运输费,f为调货手续费,g为调货装卸费。和为0-1变量,仓库i订货时为1,否则为0;当仓库i向仓库j调货时为1,否则为0。
2 模型建立
当仓库库存难以满足需求时,首先向调配中心报告,调配中心通过分析仓库群库存总量和需求总量,选择供应方式,即决定向配送中心订货还是仓库间调配,然后考虑订货策略或者调配分配方案。模型建立的关键是判断依据和供应成本分析。
2.1 订货与调配的判断依据
设,在某个仓库有需求缺口时,调配中心先进行判断,如果总库存少于联合订货点,则向配送中心订货;如果总库存超过联合订货点,则在仓库间进行调配。由上述可知Z为0-1变量,调配时Z为1,订货时Z为0。
设供应满意度[5]用缺货率表示(其中),即需求超过时候缺货率为。最佳订货时机是循环库存恰能满足订货提前期内需求之时[6],所以仓库i的再订货点库存为。
2.2 供应成本分析
(1)库存成本和缺货成本
仓库用于需求的满足,为了在动态随机需求下保持一定的供应满意度,物资的库存成本和缺货惩罚成为一对不可调和的矛盾。表示库存产品积压资金的机会成本[7],是产品市场价格的银行贷款利息。仓库i的库存和缺货成本为:
(1)
(2)订货成本
订货成本包括订货手续费、装卸费和运输费。则仓库i的订货成本为:
(2)
(3)调货成本
调货成本包括调货手续费、装卸费和运输费。仓库i的调货成本为:
(3)
故物资供应总成本为:
(4)
约束条件为:
调货量等于需求量;
订货量(调货量)与库存量不超过仓库容量;
决策变量为0-1变量;
联合订货点大于各仓库订货点之和;
配送中心供应能力大于仓库订货量。
模型的目的是使供应总成本最低的前提下,找到合适的s进行订货和调配的判断,确定变量以选择订货的仓库与该仓库的订货数量,确定和得到调货数量分配。