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当全球的市场竞争模式已从传统的企业之间的竞争逐渐转向企业所在供应链之间的竞争时,现代企业开始意识到供应链管理对于提高客户服务水平、增强市场竞争力的重要作用。随着作为供应链管理方法之一的供应商管理库存(Vendor Managed Inventory,VMI)模式得到越来越多的应用,库存—路径的集成优化问题(Inventory-Routing Problem,IRP)成为了学者们研究的热点和核心问题。该问题的有效解决有助于协调库存管理与运输管理的“效益悖反”问题,降低供应链成本,提高供应链整体效率,还有助于供应链流程尤其是VMI流程的优化,增强其竞争力。 本文所研究的库存-路径问题是基于VMI模式下的单品种的二级配送系统,在多对多的拓扑结构下,同时考虑库存控制和运输规划这两个物流环节,构建了混合整数规划模型,并选择了合适的启发式算法在较短的时间内求得了满意解。该研究成果可用于企业的实践操作。 在对大量相关文献分析和总结的基础上,本文回顾了国内外对于库存-路径问题的研究成果,论述了近年来有关求解该问题的模型和算法。通过对VMI模式下库存-路径问题的定义和特征分析,建立了多对多二级供应链系统的库存-路径模型。在零售商的需求分布已知,零售商和配送中心的地理分布已知,配送中心运载车辆数量和运量有限的情况下,考虑了单一产品从多个配送中心配送到多个零售商的物流系统,决策目标是使得包括库存持有成本、缺货损失成本、固定的运输成本和变动的运输成本在内的系统总成本最小。 在对模型进行求解时,针对该研究问题的特性,采用了分解算法、两阶段算法和节约算法结合的启发式算法来求解。首先采用分解算法将其分解为一个库存分配问题和一个车辆路径问题。对于库存分配问题采用概率描述的方式预测各零售商本周期内的需求量,将随机需求转化为确定性需求,通过整数规划求解得到使系统总库存成本最小的最佳配送量。然后采用两阶段算法:第一阶段根据配送中心和零售商的距离以及车辆数量约束,设计一个0-1规划,得出各个配送中心所服务的客户范围,将多对多IRP分解为多个一对多IRP的子问题;在最小路径原则下采取直接配送的策略构造初始解;第二阶段采用带有配送量约束的节约算法对子路径进行优化,以减少系统的总成本。最后综合库存成本和运输成本得到系统总成本的近似最优解。 文章最后以一家采用VMI库存管理模式的电器企业为例进行实证分析,结果证明了本文所提出模型和算法的有效性,并得出了三个结论: 1.如果缺货成本远远高于配送成本,尽管需求方只有极少数量的产品需要补给,满足所有客户的所有补货需求将是一种好的库存补给策略。 2.在满足所有客户的补货需求和车辆运量限制的条件下,采取零担运输策略比直达运输策略能为整个配送系统节约可观的成本。 3.当需求服从正态分布且其均值与车辆的运载能力接近时,直接配送策略是一种好的运输策略。如果每一目的地的需求容量至少为车辆承载力的71%,则直接发运的效率至少可达90%。