入厂物流中短驳合并运输问题的建模与优化
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第 ２ ７卷 第 ３期 ２ ０ １ ２年 ９月
青 岛大学 学报 （ 程技术版 ） 工 Ｊ Ｕ Ａ Ｆ Ｑ ＮＧ Ａ Ｎ Ｖ Ｒ Ｉ Ｙ （ Ｏ ＲＮ Ｌ Ｏ Ｉ Ｄ Ｏ Ｕ Ｉ Ｅ ＳＴ Ｅ＆Ｔ）
Ｖｏ１ ７ Ｎ Ｏ． ．２ ３ Ｓ ． ２０１ ｅｐ ２
过 降低入 厂物 流 的成本 来 降低企 业成 本显 得尤 为重 要 。人 厂 物流 成本 优 化 可 以抽 象 为分 组 问题 ， 组 问题 分 是在 满 足一定 的约束条 件下 ， 一个 包含 多 元 素 的集 合 划 分 为 几个 互不 相 交 的子 集组 合 ， 将 以使 目标 函数 最 优 。制造 企业 的入 厂物 流是 企业 物流 的始 端 ， 主要 活动有 集货 、 驳和 上线口 。如 果在 集货 和短驳 运输 过程 短 ］ 中所 有零 部件 都独 立运 输 ， ＪＴ 间接 运 输 的 成本 节 约 优 势 并 不 明显 ］ 所 以 ， 要考 虑 合 并 运 输 的情 况 。 则 Ｉ ， 需 以物 料供 应总 成本 为优 化 目标 ， 各个 零 部件在 满 足所有 约束 条件 的情 况下 合并 分组 ， 将 从而 降低 成本 。与其 他分 组 问题相 同 ， 问题 也是 一个 强 Ｎ 该 Ｐ—Ｈａｄ问题 。国外一 些学 者对 相关 优化 问题进 行 了研究 ， ｒ 但大 多在
收稿 日期 ：２ １ ０ —１ ０ ２— ４ ７ 基金项 目： 山东 省 自然 科 学 基 金 项 目 （ Ｒ ０ ０ Ｚ ２ １ ＧＭ０ ６ ０） 作 者 简 介 ： 超 群 （ ９ ５一 ， ， 张 １ ８ ） 女 山东 潍 坊 人 ， 士 研 究 生 ， 要 研 究 方 向为 物 流 供 应 链 管 理 。 硕 主
摘要 ： 为建 立 合理有 效 的人 厂物 流 方 案 ， 本文 建 立 了 人厂 物 流 短驳 合 并优 化 问题 的数 学
模型 ， 利用基 于 递降最 佳适 合算 法 （ ｅｔ ｉ ｄ ｃｅｓｎ ， Ｆ ） ｂ ｓ ｔ ｅｒａ ｉｇ Ｂ Ｄ 的启发式 算 法和基 于整 数编 ｆ 码 的单 亲遗 传算 法进 行求 解 ， 以某 汽 车组 装 厂人 厂 物 流 为例 进 行 仿真 ， 真 结果 表 明 ， 并 仿 本 文提 出 的算 法 与 Ｂ Ｄ算法 相 比 ， 以有 效降低 物 料供应 的 总成本 。 Ｆ 可 关 键词 ： 厂 物流 ； 驳合 并 ； 亲遗传 算 法 入 短 单
构建 混合 整数 规划模 型 的 基 础上 ， 据 所 研 究 问 题 的 特 点 ， 计 一 些 现 代 智 能 算 法 以求 得 问题 的满 意 解 。 根 设 Ｌ ｅ３ ｅ ¨ 用模 拟退 火算 法解 决 了多 周 期 、 供 应 商 、 多 单装 配 厂 的 供应 物流 网络 运 作 问题 ； ｎ ｏＣ ｕ ｈ等 Ｋｅ ｇ Ｈｏ ｈ ａ 人 用 列生 成 和禁忌 搜索 算法 求解 了外 部供 应 网络 的运输 路径 优化 问题 ； ｈ ｎ等人 用 局部 搜 索 和禁忌 搜 Ｃｅ 索 算 法求解 了带时 问窗 的多供 应 商 、 制造 厂 、 多 多仓 库 的 ＪＴ供 应计 划 问 题 等 。在 此 基 础上 ， 文 主要 研 究 Ｉ 本
中 图 分 类 号 ：Ｆ２ ２ ３ ５ ． 文 献 标 识 码 ：Ａ
制 造企业 物 流主要 包 括入 厂物 流 、 产物 流 、 售 物流 、 生 销 回收物流 、 废弃 物物 流 ５个方 面 。许 多企 业 由于
零部 件 种类 繁多 、 数量 庞 大 ， 管理 难度 较 大 ， 人厂 物 流成 本在 企 业成 本 中 占有 相 当 大 的 比重 。人 厂物 流 环 使
为 ％ 的补货 看板 Ｍ 来 拉 动短 驳合 并运 输 ； 物流 中心通 过库 存 消耗 向供应 商发 出大 小 为 ｑ 的补货 看 板 ｗ 来 拉 动集货 运输 ； 供应Biblioteka Baidu商 通过库 存 消耗 以生 产看 板 Ｐ拉 动零部 件 生产 。其 中 ， 集货 运 输 由供应 商 独立 送货 ， 每
节 的优 劣 ， 接决 定 了整个 供应 链 的质量 和成 本 。因此 ， 直 组织 好人 厂物 流 ， 以大幅度 缩短 产 品生产周 期 、 可 降 低物 流 成本 、 提高 供应 链 的敏捷 性 和柔性 ， 这是 企业 增 强供应 链竞 争 能力 的一个 重要 环节 。随着 生产 复杂 化
和 多样 化 的加 剧 ， 用户 需求 的不 确定 性和 个性 化增 加 ， 生产所 需 的原材 料 、 部 件 的种 类 和数量更 加 复杂 ， 零 通
文 章 编 号 ：１ ０ ０ ６—９ ９ （ １ ０ ７ ８ ２０ ２） ３—０ ７ ０ ９—０ ５
人 厂 物 流 中 短 驳 合 并 运 输 问题 的 建模 与优 化
张超 群 ，张 纪 会 ，宋 晓鹏 ，马 清 悦
（ 岛大 学复杂性 科 学研 究所 ，山 东 青 岛 ２ ６ ７ ） 青 ６ ０ １
在 短驳 运输 中引入合 并运 输 的问题 ， 采用 启 发式算 法 和单 亲遗 传算法 求解 ， 例分 析表 明 ， 用单 亲 遗传 算 算 采 法 求解 短驳 运输 问题 更有 效 。
１ 短 驳 合 并 问 题 的 描 述
设 有来 自供 应商 的 １ 种零 部 件通过 同一个 物流 中心 ， 采用 ＪＴ 间接 供应 的方式 供应 给制 造企 业 ， Ｉ 即零 件 只 在被 需要 的时候 被 送达 ， 过早 到达 的零 部件 库存 视 为“ 费” 浪 。 供应 商 的供应 物 流分 为生产 消耗 、 货看 板 Ｍ 、 补 短驳合 并 运输 、 补货 看板 ｗ 、 货运 输 、 产看 板拉 动 生 集 生 产 ６个 步骤 ， 在精 益生 产原 理指 导下 ， 制造 企业 根 据实 际生 产 消耗 ， 隔 一个 补货 周 期 向物 流 中心发 出大 小 每
青 岛大学 学报 （ 程技术版 ） 工 Ｊ Ｕ Ａ Ｆ Ｑ ＮＧ Ａ Ｎ Ｖ Ｒ Ｉ Ｙ （ Ｏ ＲＮ Ｌ Ｏ Ｉ Ｄ Ｏ Ｕ Ｉ Ｅ ＳＴ Ｅ＆Ｔ）
Ｖｏ１ ７ Ｎ Ｏ． ．２ ３ Ｓ ． ２０１ ｅｐ ２
过 降低入 厂物 流 的成本 来 降低企 业成 本显 得尤 为重 要 。人 厂 物流 成本 优 化 可 以抽 象 为分 组 问题 ， 组 问题 分 是在 满 足一定 的约束条 件下 ， 一个 包含 多 元 素 的集 合 划 分 为 几个 互不 相 交 的子 集组 合 ， 将 以使 目标 函数 最 优 。制造 企业 的入 厂物 流是 企业 物流 的始 端 ， 主要 活动有 集货 、 驳和 上线口 。如 果在 集货 和短驳 运输 过程 短 ］ 中所 有零 部件 都独 立运 输 ， ＪＴ 间接 运 输 的 成本 节 约 优 势 并 不 明显 ］ 所 以 ， 要考 虑 合 并 运 输 的情 况 。 则 Ｉ ， 需 以物 料供 应总 成本 为优 化 目标 ， 各个 零 部件在 满 足所有 约束 条件 的情 况下 合并 分组 ， 将 从而 降低 成本 。与其 他分 组 问题相 同 ， 问题 也是 一个 强 Ｎ 该 Ｐ—Ｈａｄ问题 。国外一 些学 者对 相关 优化 问题进 行 了研究 ， ｒ 但大 多在
收稿 日期 ：２ １ ０ —１ ０ ２— ４ ７ 基金项 目： 山东 省 自然 科 学 基 金 项 目 （ Ｒ ０ ０ Ｚ ２ １ ＧＭ０ ６ ０） 作 者 简 介 ： 超 群 （ ９ ５一 ， ， 张 １ ８ ） 女 山东 潍 坊 人 ， 士 研 究 生 ， 要 研 究 方 向为 物 流 供 应 链 管 理 。 硕 主
摘要 ： 为建 立 合理有 效 的人 厂物 流 方 案 ， 本文 建 立 了 人厂 物 流 短驳 合 并优 化 问题 的数 学
模型 ， 利用基 于 递降最 佳适 合算 法 （ ｅｔ ｉ ｄ ｃｅｓｎ ， Ｆ ） ｂ ｓ ｔ ｅｒａ ｉｇ Ｂ Ｄ 的启发式 算 法和基 于整 数编 ｆ 码 的单 亲遗 传算 法进 行求 解 ， 以某 汽 车组 装 厂人 厂 物 流 为例 进 行 仿真 ， 真 结果 表 明 ， 并 仿 本 文提 出 的算 法 与 Ｂ Ｄ算法 相 比 ， 以有 效降低 物 料供应 的 总成本 。 Ｆ 可 关 键词 ： 厂 物流 ； 驳合 并 ； 亲遗传 算 法 入 短 单
构建 混合 整数 规划模 型 的 基 础上 ， 据 所 研 究 问 题 的 特 点 ， 计 一 些 现 代 智 能 算 法 以求 得 问题 的满 意 解 。 根 设 Ｌ ｅ３ ｅ ¨ 用模 拟退 火算 法解 决 了多 周 期 、 供 应 商 、 多 单装 配 厂 的 供应 物流 网络 运 作 问题 ； ｎ ｏＣ ｕ ｈ等 Ｋｅ ｇ Ｈｏ ｈ ａ 人 用 列生 成 和禁忌 搜索 算法 求解 了外 部供 应 网络 的运输 路径 优化 问题 ； ｈ ｎ等人 用 局部 搜 索 和禁忌 搜 Ｃｅ 索 算 法求解 了带时 问窗 的多供 应 商 、 制造 厂 、 多 多仓 库 的 ＪＴ供 应计 划 问 题 等 。在 此 基 础上 ， 文 主要 研 究 Ｉ 本
中 图 分 类 号 ：Ｆ２ ２ ３ ５ ． 文 献 标 识 码 ：Ａ
制 造企业 物 流主要 包 括入 厂物 流 、 产物 流 、 售 物流 、 生 销 回收物流 、 废弃 物物 流 ５个方 面 。许 多企 业 由于
零部 件 种类 繁多 、 数量 庞 大 ， 管理 难度 较 大 ， 人厂 物 流成 本在 企 业成 本 中 占有 相 当 大 的 比重 。人 厂物 流 环 使
为 ％ 的补货 看板 Ｍ 来 拉 动短 驳合 并运 输 ； 物流 中心通 过库 存 消耗 向供应 商发 出大 小 为 ｑ 的补货 看 板 ｗ 来 拉 动集货 运输 ； 供应Biblioteka Baidu商 通过库 存 消耗 以生 产看 板 Ｐ拉 动零部 件 生产 。其 中 ， 集货 运 输 由供应 商 独立 送货 ， 每
节 的优 劣 ， 接决 定 了整个 供应 链 的质量 和成 本 。因此 ， 直 组织 好人 厂物 流 ， 以大幅度 缩短 产 品生产周 期 、 可 降 低物 流 成本 、 提高 供应 链 的敏捷 性 和柔性 ， 这是 企业 增 强供应 链竞 争 能力 的一个 重要 环节 。随着 生产 复杂 化
和 多样 化 的加 剧 ， 用户 需求 的不 确定 性和 个性 化增 加 ， 生产所 需 的原材 料 、 部 件 的种 类 和数量更 加 复杂 ， 零 通
文 章 编 号 ：１ ０ ０ ６—９ ９ （ １ ０ ７ ８ ２０ ２） ３—０ ７ ０ ９—０ ５
人 厂 物 流 中 短 驳 合 并 运 输 问题 的 建模 与优 化
张超 群 ，张 纪 会 ，宋 晓鹏 ，马 清 悦
（ 岛大 学复杂性 科 学研 究所 ，山 东 青 岛 ２ ６ ７ ） 青 ６ ０ １
在 短驳 运输 中引入合 并运 输 的问题 ， 采用 启 发式算 法 和单 亲遗 传算法 求解 ， 例分 析表 明 ， 用单 亲 遗传 算 算 采 法 求解 短驳 运输 问题 更有 效 。
１ 短 驳 合 并 问 题 的 描 述
设 有来 自供 应商 的 １ 种零 部 件通过 同一个 物流 中心 ， 采用 ＪＴ 间接 供应 的方式 供应 给制 造企 业 ， Ｉ 即零 件 只 在被 需要 的时候 被 送达 ， 过早 到达 的零 部件 库存 视 为“ 费” 浪 。 供应 商 的供应 物 流分 为生产 消耗 、 货看 板 Ｍ 、 补 短驳合 并 运输 、 补货 看板 ｗ 、 货运 输 、 产看 板拉 动 生 集 生 产 ６个 步骤 ， 在精 益生 产原 理指 导下 ， 制造 企业 根 据实 际生 产 消耗 ， 隔 一个 补货 周 期 向物 流 中心发 出大 小 每