冷链型企业采购与调度联合优化问题研究
摘要：一般的生产调度论文都不考虑原材料采购因素，但对于某些原材料采购价格变化幅度相对较大的企业而言，原材料采购会影响企业的运营成本，因此这种情况下应考虑原材料采购因素。本文讨论了原材料采购时间和生产调度的联合优化问题，假设原材料净成本和库存成本分别是采购时间和库存时间的线性增函数，目标在于最小化原材料总成本与库存总成本之和。根据原材料净成本转换系数与库存成本转换系数的大小比较，将目标函数分成了四种情况讨论，并分别证明了各种情况题是多项式可解的。
关键词： 单机调度 采购时间 原材料净成本 库存成本
中图分类号：O221;F406.2;TP301 文献标识码：A 一、引言
冷链是一种特殊的供应链系统，是指易变质性产品从原材料获得、产品加工、贮藏、运输、分销和零售、直到消费者手中，其各个环节始终处于产品所必需的低温环境下，以保证产品质量安全，减少损耗，防止污染，一般包括食品冷链、医药冷链和化工冷链。随着我国经济社会的进一步发展，人们对各种食品等要求不断提高，冷链行业得到了空前的发
展，并具有十分广阔的发展前景。由于冷链的特殊性，导致冷链产品从原材料采购到产品的生产都需要在一个特定的低温环境下进行，而且在此期间原材料或产成品可能会变质，所以冷链型企业的生产调度问题对该企业至关重要。 现有的冷链研究中，多数都是关于生产调度和经济批量或生产调度和车辆路径等方面的研究，如周泓等人、Chen等人研究了易腐产品的生产调度和带时间窗的车辆路径问题;李娜、王守彬讨论了易腐产品的生产调度和车辆路径问题;Pedro、Amorim等人讨论了多时间窗的车辆路径问题，目标是使可变成本、车辆租赁成本、司机成本的和最小;Nargess、Shirvani等人研究了订单存在释放时间、尾时间、截止日期的易腐产品的平行机调度问题。
而在冷链型企业中，生产所需要的原材料随着时间的推移，可能会发生变质，导致数量上的减少或质量上的降低，因此生产时间受到，或者为了保证其在一段时间内不变质必须在一定条件下进行储藏。基于此，原材料对于冷链型企业的生产调度有一定的影响。关于考虑原材料的文献，刘凯飞和刘晓的研究对象是一类原材料极易发生变质而成品在其保质期内相对稳定的易腐食品（如牛奶），假设原材料的生命周期固定，且变质率和单位采购成本已知，提出了库存原材料的动态库存策略，根据运作风险及库存策略建立了生产与配送的随机规划模型。
在现实的冷链型企业中，存在某些原材料采购价格变化幅度相对较大的企业，原材料采购时间会影响该类企业的运营成本。例如，对于某些原材料为初级农产品的产品，原材料在收货季节的时候价格相对便宜，而过了收货季节就会变贵。且对于采购时间早于开工时间的原材料，为了保证其在一个调度周期内不变质或保证其新鲜度，须要一定的储藏条件，这无疑会产生库存成本。该类型的冷链型企业原材料采购和产品生产需要更强的协调性，除考虑常规的基于时间的目标函数外，还需要考虑包含原材料净成本和库存成本在内的企业运作成本。本文研究原材料在一个周期内不变质情况下采购时间和生产调度的联合优化问题，目标是对采购时间和开工时间同时进行优化，使得总库存成本与总原材料净成本之和最小，证明了不同情况下用不同算法可以得到该问题的最优解。
二、问题描述及模型建立 四、结语及进一步的工作
本文讨论了考虑原材料采购时间和生产调度的联合优化问题，首先建立了数学模型，然后通过对原材料净成本转换系数和库存成本转换系数的大小比较，将该模型分成四种情况进行讨论，分别证明了对全部作业的原材料净成本转换系数大于、等于或小于库存成本转换系数以及最一般情况下（部分作业的原材料净成本转换系数大于，且部分订单等于，
部分订单小于库存成本转换系数）这四种情况使用SPT、SPT、WSPT及从小到大排序可以得到该模型的最优解。 本文的进一步工作将从如下2个方面展开：第一，考虑原材料数量减少型变质，假设原材料变质导致的数量损失与原材料库存时间之间呈某种函数关系，由此推导出原材料的总成本（净成本与变质成本之和）与时间之间的函数关系，建立原材料采购时间、采购数量以及生产调度的联合优化模型，平衡原材料采购的价格波动、变质成本以及库存成本之间的矛盾。第二，原材料数量质量降低型变质，对这种情况下的原材料采购时间、产品选择以及生产调度同时进行优化，构建相应的联合优化模型，并设计对应的调度优化方法。 参考文献
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