基于货损约束的配送系统优化模型

以流通型集配中心为研究背景,研究了配送过程中产生货损的三种作业方式的选择问题,建立了以货损率为约束条件的整数规划随机模型,通过对随机变量进行等价变换,将不确定性问题转化为确定性等价问题,从而方便了问题的求解.     

面向生产调度的订货量分配问题研究

为研究多品种批量制造环境下由于供应商交货数量不确定造成物料不齐套进而导致生产计划不可行的问题,以多个供应商和单个制造商组成的二级供应链为背景,提出面向生产过程的供应商选择与订货量分配模型。以包含订货、采购、库存以及拖期惩罚成本的期望总成本最小化为目标,在传统供应商能力限制、订货数量区间要求以及产品生产调度约束的基础上,考虑允许供应商延期交货且拖期时间依赖供应商可靠度的情形,建立了相应的混合整数随机规划模型。针对所研究问题的复杂性及模型特点,采用基于局部搜索和变异机制的改进离散粒子群优化算法对模型进行求解,结合具体交货情景下的工程实例对模型可行性进行了验证,通过与其他方法进行比较,表明所提算法的有效性。     

绿色采购环境下的供应商选择研究

本文从绿色采购角度出发,构建了供应商的选择评价指标模型,同时运用层次分析法进行了求解,证明了该方法解决绿色采购环境下的供应商选择问题的有效性和可行性。     

基于变量分离的生产调度空间划分算法

静态生产调度大多形成MILP或MINLP模型，由于调度规模大及混合整数规划的组合优化特性，造成调度求解困难。通过对混合整数规划模型空间的分析，提出依据整数变量和连续变量的分离策略进行空间的自然划分，从而将模型的求解转化为多个较小规模连续子空间的寻优。对典型间歇调度模型的分析表明，将空间划分后进行连续寻优的策略较大地降低了实际运算的规模，降低了求解难度，可以提高问题的求解速度和效率。     

多产品供应商选择的模糊多目标整数规划模型

以成本、质量、交货为目标,考虑供应商供应能力、采购数量、供应数量的柔性、评价等级等约束,建立了多产品供应商选择的模糊多目标规划模型.采用降半梯形分布的隶属度函数将模糊多目标规划模型转化为单目标线性规划并求解,应用算例证明了模型的有效性和可行性.     

带有逻辑选择关系的单边装配线平衡问题

针对带有逻辑选择关系的单边装配线平衡问题,考虑到优先关系图的局限性,提出采用If-then规则语言替代优先关系图作为建模工具。通过If-then规则语言和AND/OR图描述任务间的约束条件,分别建立约束规划模型和整数规划模型,并运用组合优化软件ILOG分别进行求解。经典算例求解结果表明,采用If-then规则建立约束规划模型求解单边装配线平衡问题,能更好地实现装配线平衡、提高生产效率,且约束规划模型相对整数规划模型规模更小、求解速度更快。     

一种多阶段供应商选择的混合整数规划模型

在建立供应链合作伙伴关系中,供应商的选择是供应链管理的一项重要内容.在现有文献的基础上对供应商的选择模型进行了改进,建立了集成单阶段与多阶段供应商选择的混合整数规划模型:既可以选择单阶段供应商,也可选择多阶段供应商即供应商的供应商的供应商等等.在模型中考虑了每个潜在供应商的能力约束,以供应商在产品价格、质量、配送水平等三个方面引起总的客户不满意度最小化作为选优的依据.     

基于DEA/PEG的供应商绩效评价及选择方法研究

运用数据包络分析/绩效博弈法对供应商的绩效进行了评价,在综合考虑绩效、能力、区位及需求等因素的基础上建立了供应商选择的整数规划模型.最后通过实例对该方法进行了详细说明,从而提高了供应商评价及选择的可靠性.     

基于“两步法”的飞行冲突解脱问题求解策略

本文针对混合整数规划方法求解飞行冲突解脱较慢的问题,提出一种分步求解方法,以此来提升求解效率。该方法在确保解决冲突问题的同时,实现求解效率和解脱成本的优化。具体包括:使用混合整数线性规划方法在角度变量离散化模型中求解得到一个较好的可行解,将此可行解作为非线性模型的初值,再使用非线性规划方法进一步求解。实验结果表明,针对飞行冲突解脱问题,使用混合整数规划和非线性规划的"两步法"求解策略切实可行,实验效果良好。     

整数比时间协调的VMI补货策略

针对确定性需求下单供应商两分销商的VMI供应链,运用整数比时间协调方法,即供应商的补货周期分别是两个分销商的补货周期的整数倍,建立了使供应商和两个分销商订单处理成本、生产准备成本、库存持有成本等总成本最小的系统优化模型,并对模型进行了求解,获得了供应商的最优补货策略组合。最后,用算例验证了理论建模与求解。     

考虑分割配送的易腐品一体化库存路径问题

一个供应商用多个同质车辆给多个零售商配送一种易腐品,满足多个周期中零售商的需求,决策计划期内零售商的到货计划、供应商的生产计划以及车辆路径问题以最小化系统总成本。考虑质量时间窗、载重成本、车辆返回时间间隔等因素,建立混合整数规划模型,将模型分为一个主问题、两个子问题,采用两阶段启发式算法和配送量调整机制来进行求解,通过数值算例和灵敏度分析验证了模型和算法的有效性。     

基于模拟退火的n-n入厂物流运输方案规划

为降低企业入厂物流成本,以最小化运行成本为目标,将直送、越库和循环取货3种入厂物流运输模式拓展到多供应商、多制造商(n-n)的研究空间,建立入厂物流运输方案规划问题的非线性整数规划模型并使用模拟退火算法进行求解。该算法中解的表示方法采用了综合循环取货与越库的m×n矩阵编码方法,并设计了基于3种变异操作的邻域选择方法。最后的算例验证了算法的有效性及使用该方法设计的运输方案所具有的显著优越性。     

基于随机规划的日间手术预约调度研究

综合考虑等待成本、空闲成本、加班成本等评价指标,基于随机规划建立了日间手术预约调度优化模型。为进行优化求解,通过蒙特卡洛方法转化为混合整数规划模型;进一步针对大规模问题,提出了基于遗传算法的求解算法。数值试验的结果表明提出的方法能在较短的求解时间内获得精确度较高的解。敏感度分析探讨了成本系数和手术数量对最优决策的影响。最后,还探讨了考虑手术切换和手术偏好等因素下的最优决策问题。     

整数规划在实际中的应用

主要介绍整数规划问题的数学模型、现行常用的求解方法。在对整数规划问题及其解法研究的基础上,介绍整数规划方法在制定科学的防灾预案中的应用。     

大型运动会专用道设置的交通规划模型

大型运动会要求主办方在规定时间内将指定人员从运动员村运送到指定比赛场馆.为满足运送时间的要求,通常采用设置专用通道的方法.在满足运送时间的条件下,需要最小化设置专用通道的总成本.提出一个新的交通问题:大型运动会专用道设置的动态交通规划问题.本文为该问题建立了能反映实际问题的数学规划模型.该模型是一个整数非线性规划模型.通过对非线性模型的线性化,可以得到一个整数线性规划模型,并通过数学规划软件求解该线性模型.以广州亚运会为例,详细介绍并分析了对于该问题的建模与求解过程.     

基于随机规划的压缩机产能规划问题研究

以不确定订单需求条件下的压缩机产能规划问题为研究对象,建立带补偿的随机规划模型描述这一问题,目标函数为最小化产品流水线购买和改造成本、产品库存成本和延期交货成本。为求解模型,使用Monte Carlo模拟法产生多组随机样本,由对应多个优化问题的目标函数平均值逼近原目标函数期望值。以上海某压缩机厂为例,通过与企业目前使用的产能规划方法和确定情况下混合整数规划模型比较,验证基于随机规划的产能规划方法的有效性。     

考虑供应商交货数量风险的订货量分配模型

针对有装配线最小批量要求且供应商交货数量随机条件下的多物料订货量分配问题,以订货成本、采购成本、库存持有成本和拖期成本组成的总成本最小为优化目标,构建了混合整数随机规划模型;使用离散粒子群优化算法对模型进行求解,通过两组算例将粒子群优化算法与遗传算法和枚举算法进行了对比分析,算例结果验证了离散粒子群优化算法解决该问题的可行性和有效性。最后,通过一组实例分析了不同单位拖期成本和单位库存成本情形下的订货量分配方案以及单位拖期成本/单位库存成本这一比例对总成本的影响。实例结果表明,物料的订货量分配方案与单位拖期成本/单位库存成本有关,且总成本与该比例呈线性相关关系。     

生产成本规模递减的工厂选址和规模决策

生产规模的选择是企业长期投资决策的重要内容.企业在进行选址决策时,要在当前的工厂地理位置、生产规模投入成本和未来的可变单位生产运作成本之间进行均衡.在一般的带建站费用有容量约束的选址研究的基础上,增加了生产规模决策项和生产规模投入成本.建立了该问题的一般性混合整数规划模型(CPSLP)和线性混合整数规划模型(CPSLP-MIP).运用Benders分解算法的思想,给出了求解(CPSLP-MIP)模型的算法,并运用该算法编程对随机选取的一组数据进行实验,结果显示算法是有效的.     

基于多目标混合整数规划模型的光伏发电系统优化设计

针对太阳能小屋并网光伏阵列安装布局优化问题,构造多目标混合整数规划模型进行求解;引入0-1决策变量对电池组件的选取方案进行描述;通过电池组件的布局规则约束,建立以年光伏发电总量最大、单位发电量的费用最小的多目标混合整数规划模型;选取各目标优先级,将多目标规划模型转化为单目标最优化问题;利用Matlab软件,采用Monte Carlo计算机模拟算法,得到太阳能小屋各外表面光伏阵列优化布局方案;并计算得到在给定数据下,在贴附安装时小屋一年发电量为21381.09kWh,35年总发电量为673500kWh,经济效益为336750元,总投入资金为199610元,得到投资回报年限约为10年。     

有限资源下最大可靠性网络流中断模型

提出了最大可靠性网络流中断模型。此模型是在给定的网络图中,通过在边上设置监测点来阻止给定两个顶点之间的网络流量,同时考虑所设置监测点失效的可能,在给定的资源限制下,最大化中断网络流的可能性,即给定起点和终点的网络图,在资源有限的情况下,选择一些边设置监测点使得从起点到终点的所有路都包含尽可能多的已被设置中断点的边。在给定图中,两点之间的路的条数是图的规模的指数次幂,为此将此模型转化为双层整数规划模型,鉴于双层整数规划模型在一般情况下是不可解的,通过探讨下层整数规划问题与其线性规划松弛之间的关系以及线性规划对偶理论来解此双层整数规划模型。本文不仅将该模型约束的个数从图的规模的指数次幂降到一次幂,同时也提供了一种解双层整数规划问题的方法。