具有CVaR的供应计划问题

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供应计划的制定对于供应链上各个环节都十分关键.尤其在不确定需求下,一个实用合理的供应计划非常重要. 供应计划需要同时兼顾成本、利润、风险等多个目标,是一个多目标问题,并且力求每项指标都达到最优.同时,由于问题的研究前提取决于未知的市场需求,所以供应计划又是一个不确定性问题.这种不确定性,直接影响着企业最终关注的各项指标.通过建立多目标随机规划模型,能够非常好地刻画出供应计划问题在数学层面上的本质,使得通过此模型解出的结果更加稗学和有效. 本文引入了蒙特卡洛方法来解决不确定需求的预测问题,根据符合一定概率分布的历史数据(数学期望,标准差和不同产品间的相关系数等)模拟出未来的市场需求量.这个问题解决的前提,是要得到[0,1]上的均匀随机数,进而求得满足模拟所得概率分布的相关随机数.模2类伪随机数发生器自上世纪60年代提出后,取得了长足的发展.其中的MT算法,以其周期长、精度高、高维随机性能优良得到了非常广泛的应用.本文也将使用这个算法,力求达到最佳的模拟效果. 对于多目标规划问题已经有了不少经典的解法,但求解的能力都十分有限,尤其本问题还有一定的随机性,问题的求解变得更加困难.于是,本文采用遗传算法来解决这个问题.文中提出了不同个体多个目标的比较策略,力求在各项指标最优的前提下,为决策者提供多种不同策略的选择方案.这有利于决策者做出最有利于企业的决定. 本文引入CVaR方法,每个生产阶段的机会损失与它可能发生的概率相乘(概率由历史数据得来).这样,小概率情况的损失值被大大遏制,而发生率高的损失值会占有较大的权重,这将使机会损失的预测更加准确. 在完成上述研究后,通过一个算例对算法进行了验证:对于不确定需求条件下的多目标供应计划问题,本文提出的算法取得了比较好的结果.把计算CVaR值的方法应用到机会损失的估算上,提高了最大利润,说明这个方法使得问题的求解更加接近客观,能够更准确地对问题做出分析.
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