平衡约束下生产商选址问题的模型和算法研究

论文摘要

我们假设市场中存在若干生产同一种产品的生产商,若干零售商和若干消费市场,生产商生产的产品会通过零售商销售到消费市场。当一家大型的生产企业决定生产和销售该产品的时候,它首先要做的就是选择生产厂房的地点。本论文主要研究的问题是平衡约束下的选址问题,平衡约束描述的是供应链中三类决策者:生产商,零售商和消费市场各自之间的竞争行为。本文建立了一个双层模型来解决这类选址问题,它可以帮助这类大型的生产企业通过选址最大化自身的利益。其中,上层模型是一个混合整数规划模型,它的目标函数是最大化生产企业的利益,它可以帮助该生产企业选择生产厂房的地点。以生产厂房的地点选定后,我们将每个厂房看成一个生产商,它们和市场中原有的生产商之间就会产生竞争,同时,市场中的零售商为了使自己的利益达到最大,也会产生相互的竞争,竞争的结果是整条供应链达到一种平衡的状态;下层模型运用变分不等式建立了一个供应链网络平衡模型,它可以描述这种供应链的平衡状态,决定生产商卖给零售商的产品的价格和数量。为了使得该模型的使用范围更加广泛,我们采用笼统的方式来建模,文章根据生产企业的目标的不同,为上层模型提供了两种可选择的模型,一种是要使得生产企业的投资利润最大,一种是要使得生产企业的投资回报率最大;根据市场需求的不同,提供了两种可选择的供应链网络平衡模型,一种是市场需求确定的供应链网络平衡模型,一种是市场需求随机的供应链网络平衡模型。在模型的解法方面,本文首先介绍了两个可以求解下层模型的方法,一种是修正的投影法,一种是将变分不等式问题转化为一个非线性互补问题,然后用 Fisher 方程将这个非线性互补问题转化为一个无约束优化问题,最后用拟牛顿法进行求解,在文中我们会利用 10 个算例对这两种解法的计算时间、迭代次数以及收敛条件等方面进行比较。接着,本文设计了一个基于遗传算法和修正的投影法的启发式算法来进行模型求解。最后,本文设计了一个算例,并利用该启发式算法进行计算。

论文目录

• 第1章 引言
• 1.1 课题目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究方法
• 1.4 论文各部分主要内容
• 第2章 供应链网络平衡模型
• 2.1 本章引论
• 2.2 需求确定的供应链网络平衡模型
• 2.3 需求随机的供应链网络平衡模型
• 2.4 模型解的性质
• 2.5 本章小结
• 第3章 平衡约束下的生产商选址模型
• 3.1 本章引论
• 3.2 上层模型
• 3.2.1 投资利润最大化模型
• 3.2.2 投资回报率最大化模型
• 3.3 下层模型
• 3.3.1 需求确定的供应链网络平衡模型
• 3.3.2 需求随机的供应链网络平衡模型
• 3.4 本章小结
• 第4章 算法
• 4.1 本章引论
• 4.2 供应链网络平衡模型的算法
• 4.2.1 修正的投影法
• 4.2.2 效用函数法
• 4.2.3 算法比较
• 4.3 启发式算法
• 4.3.1 遗传算法
• 4.3.2 罚函数
• 4.3.3 确定再生概率的方法
• 4.3.4 基于遗传算法的启发式算法
• 4.4 本章小结
• 第5章 算例
• 第6章 总结和结论
• 参考文献
• 致谢
• 声明
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果