نشریه تخصصی مهندسی صنایع، دوره 46، شماره 2، مهر ماه 1391، از صفحه 147 تا 158
مدل برنامه ریزي چند محصولی و چند دوره اي خرید – تولید – توزیع در
زنجیره تأمین با پارامترهاي فازي

علیرضا پورروستا1، رضا توکلی مقدم2 و سعداله ابراهیم نژاد*3
کارشناس ارشد مهندسی صنایع- دانشگاه آزاد اسلامی – واحد تهران جنوب
استاد دانشکده مهندسی صنایع و سیستم ها- پردیس دانشکده هاي فنی- دانشگاه تهران
استادیار گروه مهندسی صنایع- دانشگاه آزاد اسلامی – واحد کرج
(تاریخ دریافت 15/4/90، تاریخ دریافت روایت اصلاح شده 28/3/91، تاریخ تصویب 18/6/91 )

چکیده
در این مقاله، مدل سازي مسئله یکپارچه خرید – تولید – توزیع در قالب برنامه ریزي عدد صحیح مختلط فازي ارائه شده است. با توجه به نبود قطعیت هاي موجود در مسائل واقعی، پارامترها ي تقاضا، ظرفیت و هزینه که ممکن است مقادیر آنها در دسترس نباشند یا به دقت معلوم نباشند، به شکل اعداد فازي ذوزنقه اي در نظر گرفته شدند. در ادامه، دو روش رتبه بندي اعداد فازي براي تبدیل مدل فازي به مدل قطعی و حل آن به کار رفته است. براي اعتبار سنجی مدل پیشنهادي، مثال هایی با ابعاد مختلف توسط داده هاي تصادفی ایجاد شد و در دو حالت قطعی و فازي آزمایش شد. نتایج محاسباتی حاصل از حل مدل، نشان داد در مدل فازي به دلیل استفاده از روش α-cut نسبت به مدل قطعی، مدل انعطاف پذیرتر شده و مقدار تابع هدف کمتري دارد. نبود قطعیت در پارامتر هایی مانند تقاضا، ظرفیت و هزینه ها سبب می شوند دامنه تغییرات پارامترها در مدل فازي انعطاف پذیرتر باشد و در فضاي جواب انعطاف پذیر، مناسب ترین ترکیب تولید، از بین α برش هاي مختلف انتخاب شود؛ در حالی که در شرایط قطعیت، به دلیل قطعی بودن مقادیر پارامترها، اجازه انعطاف پذیري به مقادیر پارامترهاي مدل داده نمی شود، در نتیجه فضاي جواب محدود شده و موجب افزایش مقدار تابع هدف می شود. مدل فازي علاوه بر نزدیک بودن به محیط واقعی، سبب می شود مدیران بر اساس درجه نبود قطعیت، از شرایط محیط واقعی، نسبت به میزان ریسک پذیري یا ریسک گریزي خودشان تصمیم گیري کنند و بر اساس آن، نسبت به استراتژي ترکیب تولید مورد نظر خود اقدام کنند. همچنین نتایج مدل پیشنهادي، موازنه کاهش درجه نبود اطمینان و افزایش هزینه ها را براي مدیران نشان می دهد. علاوه بر نتایج ذکر شده، محاسبات نشان داد، فازي بودن مدل، افزایش قابل توجهی در پیچیدگی محاسبات و زمان حل مسئله به وجود نمی آورد.

واژه هاي کلیدي: مسئله یکپارچه خرید- تولید – توزیع، برنامه ریزي ریاضی عدد صحیح مختلط فازي1، رتبه بندي اعداد فازي

مقدمه
تقاضــا). عرضــه، مــرتبط بــا تغ ییــر پــذیري یــا عملکــرد تأمین کنندگان در ارسال کالاي معیوب یا با تأخیر است.
نبود قطعیت فرآیند، نتیجه غیر قابل اعتماد بودن فرآیند تولید به دلیل خرابی هاي ماشین است و سرانجام نبود قطعیت تقاضا که از دو مورد دیگر مهم تر است، حاصل پیش بینی نادرست تقاضاي مشتریان در مراکز فروش است. این مشکلات، منجر به افزایش علاقه مندي در استفاده از مدل هاي برنامه ریزي احتمالی و برنامه ریزي ریاضی فازي شده است [2].
با توجه به اینکه استفاده از برنامه ریزي احتمالی، نیازمند وجود داده هاي تاریخی است و از طرفی ممکن است این داده ها موجود نباشند یا به دقت معلوم نباشند، بنابر این در سال هاي اخیر تحقیقات گوناگونی در زمینه مدل سازي و حل مسائل برنامه ریزي یکپارچه خرید – تولید – توزیع در زنجیره تأمین انجام شده است. در اکثر این تحقیقات، پارامترهاي مسئله مانند عرضه، تقاضا ،زمان هاي تولید، ظرفیت و هزینه هاي سیستم به صورت قطعی در نظر گرفته شده اند. گرچه بیشتر تصمیم گیري ها در جهان واقعی در محیطی رخ می دهد که اهداف ،محدودیت ها و پارامترها به دقت معلوم نیستند.
با توجه به طبقه بندي دیویس [1] سه نـوع منبـع نبـود قطعیت را در زنجیره هاي تـأمین مـ ی تـوان مشـخص کـرد(عدم قطعیت عرضه، نبود قطعیت فرآیند و نبـود قطعیـ ت
Email: [email protected] ،22113229 :نویسنده مسئول: تلفن: 34182333 , فاکس *

تئوري مجموعه هاي فازي می تواند گزینه مناسبی براي بیان ابهام و نبود قطعیت در پارامترها باشد. در زمینه برنامه ریزي ریاضی فازي، دو موضوع مختلف می تواند مورد توجه قرار گیرد: منعطف بودن محدودیت ها و تابع هدف و همچنین فازي بودن ضرایب به دلیل نبود اطلاعات یا اطلاعات مبهم [3]. در این مقاله ،مسئله ربرنامه ریزي یکپارچه خرید – تولید – توزیع در زنجیره تأمین با چند تأمین کننده، چند تولید کننده، چند مرکز توزیع و چند مرکز فروش در دوره هاي زمانی مختلف و با در نظر گرفتن پارامترهاي فازي هزینه ، تقاضا و ظرفیت در قالب برنامه ریزي ریاضی عدد صحیح فازي مختلط فرمول بندي می شود. براي حل مدل نیز ابتدا از دو روش رتبه بندي براي تبدیل مدل فازي به قطعی نظیر استفاده شده و پس از تبدیل، با الگوریتم شاخه و کران حل می شود.

مرور ادبیات موضوع
مطالعات نسبتاً کمی در زمینه مدل سازي و حل فرآیندهاي یکپارچه خرید- تولید- توزیع در زنجیره تأمین و در شرایط فازي انجام شده است [4]. چن و چانگ [5] زنجیره تأمین سه سطحی را با چند تأمین کننده، چند تولید کننده، چند مرکز توزیع و چند مرکز فروش در چند دوره زمانی مورد مطالعه قرار دادند. در مدل ریاضی آنها هزینه هاي خرید، تولید و توزیع در نظر گرفته شده است.
لیانگ [6] یک مدل چندهدفه فازي را براي مسئله تولید-توزیع ارائه کرد؛ به طوري که مدل او به طور همزمان هزینه هاي تولید -توزیع، مجموع محصولات برگشتی و مجموع زمان هاي ارسال را حداقل می کند. او براي حل مدل از توسعه روش ماکس – مین [7] استفاده کرد.
بیلگن [2] یک مدل ریاضی یکپارچه برنامه ریزي تولید – توزیع، در یک زنجیره تأمین چندسطحی با چند خط تولید، چند کارخانه، چند مرکز توزیع مطرح کرد. مدل او به طور همزمان تخصیص محصولات به خطوط تولید ،مقدار محصول حمل و نقل شده و تعیین تعداد وسایل نقلیه در مسیرهاي از پیش تعریف شده را فرموله می کند. همچنین، تصمیمات استراتژیک مربوط به تخصیص محصولات به خطوط تولید و تصمیمات تاکتیکی مربوط به مسیر یابی توزیع را یکپارچه می کند.
میولا و همکاران [8] یک مدل برنامه ریزي ریاضی عدد صحیح فازي مختلط با تقاضاي فازي مطرح کردند. رویکرد برنامه ریزي ریاضی فازي ارائه شده، در واقع توسعه مدل پایه اي برنامه ریزي ریاضی عدد صحیح مختلط مطرح شده توسط مک دونالد و کریمی [9] با در نظر گرفتن تقاضاي غیر قطعی است. لیانگ و چنگ [10] مجموعه هاي فازي را براي مسائل یکپارچه سازي برنامه ریزي تولید/ توزیع با چند محصول، چند دوره زمانی در زنجیره هاي تأمین، با در نظر گرفتن ارزش زمانی پول براي هر نوع هزینه عملیاتی به کار بردند. مدل برنامه ریزي خطی چند هدفه فازي آنها تلاش می کند تا به طور همزمان مجموع هزینه ها و مجموع زمان ارسال را با رعایت سطوح موجودي، ظرفیت ماشین و نیروي کار به علاوه تقاضاي تجاري و فضاي در دسترس در هر مقصد و محدودیت بودجه حداقل کند.
الیف و همکاران [11] در مقاله اي به بررسی مسئله برنامه ریزي یکپارچه چند دوره اي، چندمحصولی تولید-توزیع در زنجیره تأمین، به طوري که تقاضاي مشتري و ظرفیت هاي تولید نامعین هستند، پرداختند. مدل یکپارچه تولید – توزیع پیشنهاد شده، مبتنی بر برنامه ریزي ریاضی فازي است که تابع هدف فازي و محدودیت ها منعطف هستند. مدل با الگوریتم ژنتیک حل شده و یک جواب تقریبی به دست آمده است. پیدرو و همکاران [12] کارایی یک رویکرد برنامه ریزي ریاضی خطی فازي را براي برنامه ریزي زنجیره تأمین به شرط نبود قطعیت تشریح کردند. مدل فازي به طور یک جا، همه نبود قطعیت هاي ذاتی منابع را در برنامه ریزي زنجیره تأمین تاکتیکی به دلیل نبود اطلاعات (تقاضا، فرآیند، عرضه) پوشش می دهد.
این مدل با استفاده از اطلاعات یک مسئله زنجیره تأمین واقعی (تولید اتومبیل) آزمایش می شود. ترابی و حسینی [13] یک مدل چندهدفه امکانی براي یکپارچه کردن برنامه ریزي خرید، تولید و توزیع در یک زنجیره تأمین چند سطحی، چند محصولی و چند دوره اي مطرح کردند.
روش دو فازي تعاملی نیز براي حل مدل مطرح شده است.
در فاز اول، برنامه ریزي امکانی با به کار بردن راهبردهاي مناسب به یک مدل چند هدفه قطعی تبدیل می شود. سپس ،یک رویکرد جدید فازي (روش TH) براي پیدا کردن جواب هاي سازگار به کار می رود. در جداول (1) و (2) مقایسه اي بین تحقیقات مختلف از نظر روش حل ،نوع مدل، ساختار زنجیره و پارامترهاي فازي مورد استفاده انجام شده است.

جدول 1: مرور روش هاي حل پیشنهاد شده در منابع
سطوح زنجیره نوع مدل روش حل مدل نویسنده
دو سطحی FMILP عملگر ماکس- مین، ترکیب محدب ماکس – مین، فازي و عملگر بیلگن [2]
سه سطحی MOPMILP استفاده از رویکرد لاي و هوآنگ[16] و حل با الگوریتم جدید ابتکاري ترابی وحسینی [13]
دو سطحی FMILP الگوریتم فرا ابتکاري ژنتیک الیف وهمکاران [11]
سه سطحی FMILP رویکرد کادناس و وردگاي [19] پیدرو همکاران [12]
دو سطحی FMOLP استفاده از رویکرد لاي و هوآنگ [16] و عملگر ماکس- مین لیانگ و چنگ [10]
سه سطحی FMOLP مفهوم α برش و اصل توسعه بلمن و زاده [7] چن و چانگ [5]
سه سطحی FMILP عملگر ماکس- مین مک دونالد و کریمی [9]
یک سطحی FMOLP عملگر ماکس- مین لیانگ [6]
سه سطحی FMILP روش ژن و همکاران [20] میولا همکاران [8]

-115823196998

جدول 2: پارامترهاي فازي مفروض در مرور منابع پارامتر هاي فازي

سا
ی
پارامترها

ر

سا

ی

پارامترها

ر

ظرف
ی

و

ت
حمل
نقل

ظرف



قیمت: تومان


دیدگاهتان را بنویسید