در محیط رقابتی حاکم بر فعالیت­های اقتصادی، سازمان­ها به دنبال به دست­آوردن مزیت رقابتی هستند تا علاوه بر کاهش هزینه­ها و به دست آوردن حاشیه سود مناسب، به سطح مطلوب رضایت مشتری نیز دست یابند؛ لذا نیازمند مکانیزمی برای یکپارچه­سازی وظایف مختلف شامل بازاریابی، توزیع، برنامه ­ریزی، تولید و … می­باشند. مدیریت زنجیره تأمین، استراتژی دستیابی به یکپارچگی مورد نظر است. در هر زنجیره تأمین برای بهینه­سازی فعالیت­ها، بایستی تعداد، موقعیت، ظرفیت و نوع کارخانه، انبارها، مراکز و کانال­های توزیع و مقدار مواد برای تولید و انتقال از تأمین کنندگان تا مشتری مطابق با اصول کنترل موجودی­ها مشخص گردند. یکی از مدل­های موجودی در زنجیره تأمین که طی دهه­های اخیر مورد توجه گسترده محققین قرار گرفته است، مدل تک-انبار و چند خرده­فروش و یا به اختصار SWMR[1] می­باشد. در این تحقیق مسئله فوق به فرم دو هدفه مدل­سازی شده است. مسئله کنترل موجودی مدل SWMR خصوصاً وقتی به صورت چندهدفه فرموله شده باشد، در رده مسائل سخت دسته­بندی می­گردد؛ لذا حل آن نیازمند روش­هایی است که از کارایی در این دسته مسائل برخوردار باشند. روش­های فراابتکاری الگوریتم ژنتیک چند هدفه با مرتب­سازی نامغلوب و الگوریتم بهینه­سازی ازدحام ذرات چندهدفه برای حل این مسئله ارائه شده و کارایی این الگوریتم­ها با بهره گرفتن از معیارهای میانگین فاصله از نقطه ایده­آل، یکنواختی، بیشترین گسترش، پوشش مجموعه و تعداد نقاط جبهه پارتو بررسی و مقایسه شده است.

واژه‌های کلیدی:

زنجیره تأمین، کنترل موجودی، مدل تک-انبار و چند خرده­فروش (SWMR)، الگوریتم ژنتیک چندهدفه با مرتب­سازی نامغلوب، الگوریتم بهینه­سازی ازدحام ذرات، معیار میانگین فاصله از نقطه ایده­آل، معیار یکنواختی، معیار بیشترین گسترش، معیار پوشش مجموعه و معیار تعداد نقاط جبهه پارتو.

 

فهرست عناوین

صفحه

فصل1 ‌   کلیات… 1

1‌.1‌   مقدمه  2

1‌.2‌   بیان مساله. 3

1‌.3‌   اهمیت و ضرورت… 4

1‌.4‌   اهداف   6

1‌.5‌   سوال­های تحقیق.. 6

1‌.6‌   تعاریف اولیه. 6

1‌.7‌   قلمرو تحقیق.. 8

1‌.8‌   نوآوری   8

1‌.9‌   مروری بر مطالب پایان نامه . 8

فصل2 مروری بر ادبیات موضوع. 9

2‌.1‌   مقدمه  10

2‌.2‌   مدیریت زنجیره تأمین.. 10

2‌.3‌   مدیریت موجودی در زنجیره تأمین.. 14

2‌.4‌   پیشینه مطالعات انجام شده 21

2‌.4‌.1‌   مدل­های موجودی در زنجیره تأمین.. 21

2‌.4‌.2‌   پیشینه مطالعاتی مسئله SWMR.. 23

2‌.4‌.3‌   پیشینه روش­های حل مسائل SWMR.. 31

2‌.4‌.4‌   پیشینه روش­های فراابتکاری استفاده شده 33

2‌.4‌.4‌.1‌ الگوریتم ژنتیک چند هدفه با مرتب­سازی نامغلوب… 33

2‌.4‌.4‌.2‌ الگوریتم ﺑﻬﯿﻨﻪ­ﺳﺎزی ازدحام ذرات چند هدفه. 35

فصل3 روش تحقیق.. 37

3‌.1‌   مقدمه  38

3‌.2‌   مدل ریاضی مسئله. 38

3‌.2‌.1‌   حالت تک هدفه. 41

3‌.2‌.2‌   حالت دو هدفه. 42

3‌.3‌   روش­های فراابتکاری.. 44

3‌.3‌.1‌   الگوریتم ژنتیک چندهدفه با مرتب­سازی نامغلوب… 44

3‌.3‌.1‌.1‌ غلبه. 45

 

 

3‌.3‌.1‌.2‌ جبهه پارتو. 46

3‌.3‌.1‌.3‌ مرتب­سازی غیرمغلوب… 46

3‌.3‌.1‌.4‌ فاصله ازدحامی.. 47

3‌.3‌.1‌.5‌ عملگر انتخاب… 47

3‌.3‌.1‌.6‌ عملگرهای ژنتیک… 48

3‌.3‌.1‌.7‌ سایر ملاحظات… 48

3‌.3‌.2‌   الگوریتم بهینه­سازی ازدحام ذرات چندهدفه. 49

3‌.3‌.2‌.1‌ اﻧﺪازه گروه 50

3‌.3‌.2‌.2‌ اﻧﺪازه ﻫﻤﺴﺎﯾﮕﯽ.. 50

3‌.3‌.2‌.3‌ ﺿﺮاﯾﺐ  ﺳﺮﻋﺖ… 51

3‌.3‌.2‌.4‌ سایر ملاحظات… 51

3‌.4‌   مقایسه الگوریتم­ها 52

3‌.4‌.1‌   معیار میانگین فاصله از نقطه ایده­آل 52

3‌.4‌.2‌   معیار بیشترین گسترش… 52

3‌.4‌.3‌   معیار یکنواختی.. 53

3‌.4‌.4‌   معیار تعداد جواب­های آرشیو پارتو. 53

3‌.4‌.5‌   معیار پوشش مجموعه. 53

فصل4 تجزیه و تحلیل داده ­ها و آزمون فرضیات… 54

4‌.1‌   مقدمه  55

4‌.2‌   نحوه تولید داده ­ها 55

4‌.2‌.1‌   تولید مسئله. 55

4‌.2‌.2‌   تولید متغیرها 57

4‌.2‌.3‌   نمونه داده 57

4‌.3‌   تنظیم پارامترها 59

4‌.3‌.1‌   الگوریتم NSGAΙΙ 60

4‌.3‌.2‌   الگوریتم MOPSO.. 62

4‌.4‌   نتایج اجرای الگوریتم­ها 65

4‌.5‌   مقایسه عملکرد الگوریتم­ها 70

4‌.6‌   نتیجه ­گیری.. 76

فصل5 نتیجه ­گیری و پیشنهادات… 77

5‌.1‌   مقدمه  78

5‌.2‌   پاسخ به اهداف تحقیق.. 78

5‌.3‌   پاسخ به سوالات تحقیق.. 78

5‌.4‌   محدودیت­های مطالعه. 87

5.5‌   پیشنهادات برای تحقیقات آتی.. 87

منابع و مراجع. 88

  پیوست………92

1‌.1‌     مقدمه

مدیریت زنجیره تأمین، تضمین می­ کند که زنجیره تأمین شرکت­ها به صورت کارا و با هزینه­ های مناسب عمل کند و به آنها در بهبود موقعیت رقابتی در بازار متلاطم کمک می­ کند. اگر زنجیره تأمین به خوبی مدیریت گردد، می ­تواند منجر به استفاده بهتر از منابع، سودبخشی و به دست­آورن مزیت رقابتی گردد. در مقایسه با زنجیره­های تأمین سنتی که شرکت­ها به طور مستقل عمل می­ کنند، مدیریت زنجیره تأمین شامل ارتباط نزدیک و هماهنگی جریان اطلاعات و مواد است. با کمک اطلاعاتی که راجع به تقاضا، موجودی و تأمین بین اعضا به اشتراک گذاشته می­ شود، شرکت­ها به طور گسترده­ای از سیاست­های هماهنگ برای مدیریت سیستم­های توزیع خود با هدف کاهش هزینه­ های حمل و نقل و انبارداری استفاده می­ کنند. مدیریت موجودی به عنوان موضوعی مهم در مدیریت زنجیره تأمین مورد توجه قرار گرفته است. مدیریت کارای موجودی در طول زنجیره تأمین به طور قابل توجهی سطح خدمت به مشتریان را بهبود می­بخشد. بنابراین، برای رسیدن به حداقل هزینه­ها، تعیین مقدار موجودی که در سطوح مختلف باید نگهداری شود، اجتناب ناپذیر است. حداقل کردن هزینه کل در یک زنجیره تأمین با کاهش هزینه­ های نگهداری و کمبود در کل زنجیره مرتبط است. پیچیدگی این دسته از مسائل با افزایش تعداد محصولات، مراکز توزیع و استفاده از لجستیک شخص ثالث افزایش می­یابد که برای یافتن سیاست بهینه باید از روش­های مناسب بهره جست.

1‌.2‌     بیان مساله

این پژوهش، درصدد گسترش مدل کنترل موجودی در زنجیره تأمین ارائه شده توسط آقای یانگ و همکاران[2] است که به اختصار SWMR نامیده می­ شود. زنجیره تأمین فوق شامل چند تأمین­کننده، یک انبار و چند خرده­فروش است که در آن ظرفیت وسایل نقلیه محدود و تقاضای پس­افت مجاز است. مدل فوق به فرم یک مسئله تک­هدفه برای کمینه­کردن تابع هزینه فرموله شده است که شامل هزینه حمل از تأمین­کننده تا انبار و از انبار تا خرده­فروش، هزینه نگهداری موجودی توسط خرده­فروش و هزینه کمبود می­باشد [1].

از آنجاییکه مبنای مشخصی برای محاسبه هزینه هر واحد کمبود وجود ندارد و در سایر پژوهش­ها نیز فقط مقدار پیش فرضی برای آن در نظر گرفته شده است؛ لذا می­توان هزینه کمبود را از تابع هدف مجزا نموده و به صورت تابعی از تعداد کمبود به اهداف مسئله اضافه کرد [2]. در این صورت مسئله تبدیل به یک مسئله چندهدفه می­ شود که طبعاً حل آن نیازمند بکارگیری الگوریتم­های متناسب خواهد بود.

نشان داده شده است که مسائل SWMR از جمله مسائل متعلق به رده پیچیدگی سخت طبقه ­بندی می شوند [1]. به علت اندازه بزرگ بسیاری از مسائل واقعی، حل بهینه آنها غیرممکن بوده و یا با صرف زمان بسیار زیاد امکان­ پذیر است. به همین دلیل، دو الگوریتم فراابتکاری الگوریتم ژنتیک چند هدفه با مرتب­سازی نامغلوب و الگوریتم بهینه­سازی ازدحام ذرات چندهدفه برای حل مسئله مورد نظر ارائه می­ شود.

در این مسئله فرضیه خاصی وجود ندارد؛ اما مفروضات آن عبارتند از:

• ساختار زنجیره تأمین متشکل از چند تأمین­کننده، یک انبار و چند خرده­فروش است.
• انبار به عنوان بارانداز بوده و موجودی در آن نگهداری نمی­ شود.
• پیش ­بینی تقاضای خرده­فروش­ها برای T دوره بعدی در دست است.
• هزینه نگهداری هر واحد کالا معین است.
• هیچ محدودیتی در مقدار کالای ارسالی وجود ندارد.
• به تمامی تقاضاها در ابتدای دوره پاسخ داده می­ شود.

1‌.3‌     اهمیت و ضرورت

در محیط رقابتی حاکم بر فعالیت­های اقتصادی، سازمان­ها به دنبال به دست­آوردن مزیت رقابتی هستند تا علاوه بر کاهش هزینه­ها و به دست آوردن حاشیه سود مناسب، به سطح مطلوب رضایت مشتری نیز دست یابند. در همین راستا