基于匹配度流線優(yōu)化問題的研究

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1、西南交通大學(xué)博士研究生學(xué)位論文第1頁摘要在宏觀層面的城市及區(qū)域經(jīng)濟活動和微觀層面的制造、貿(mào)易、消費等典型社會經(jīng)濟活動中，倉儲、加工、運輸、配送、包裝、裝卸搬運等物流活動的組織與需求方在物品數(shù)量、到達時間、物流費用等方面的需求構(gòu)成了典型的物流供需網(wǎng)絡(luò)，本論文將由若干特定的點、線和特定的權(quán)構(gòu)成的物流供需網(wǎng)絡(luò)稱為流線網(wǎng)絡(luò)．區(qū)別于傳統(tǒng)物流網(wǎng)絡(luò)，流線網(wǎng)絡(luò)具有嵌套、多層、多級、多維、多準(zhǔn)則等典型的超網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它不僅反映了物流服務(wù)供給網(wǎng)絡(luò)和需求網(wǎng)絡(luò)自身的特征，還表示了物流服務(wù)供給網(wǎng)絡(luò)與需求網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系．根據(jù)各類物流需求的網(wǎng)絡(luò)特征，對物流的供應(yīng)

2、網(wǎng)絡(luò)(能力和服務(wù))進行優(yōu)化，可以揭示典型物流活動的一般規(guī)律與特征，進而優(yōu)化物流組織方案，滿足客戶需求，從而實現(xiàn)物流服務(wù)的本質(zhì)，即用恰當(dāng)?shù)馁M用，在恰當(dāng)?shù)臅r間把恰當(dāng)數(shù)量的恰當(dāng)物品，經(jīng)恰當(dāng)?shù)穆肪€送到恰當(dāng)?shù)牡攸c．首先，分別對制造、貿(mào)易、消費、城市及區(qū)域經(jīng)濟中存在的典型物流活動的特征、一般流線形式和流線的特點進行分析、歸納和總結(jié)，提煉流線網(wǎng)絡(luò)的一般結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)描述，建立了流線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)模型．在此基礎(chǔ)上，分析了流線網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)、退化結(jié)構(gòu)和矩陣描述以及統(tǒng)計特征、屬性特征和權(quán)值復(fù)合等基本特征．其次，通過對物流服務(wù)供給與需求在時間、數(shù)量、費用等特征

3、方面的分析，借鑒廣義費用函數(shù)將時間、數(shù)量和費用統(tǒng)一當(dāng)量，并給出了流線網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點和弧上的供需匹配度定義和數(shù)學(xué)描述，構(gòu)建了供需匹配度模型．利用向量函數(shù)，將點、弧上的供需匹配向流線網(wǎng)絡(luò)供需匹配進行了擴展．基于供需匹配度模型，構(gòu)建了流線評價與選擇模型，以配送中心區(qū)域設(shè)施布置為案例進行了驗證．再次，建立了一般情形下以供需匹配度為目標(biāo)函數(shù)、以能力和資源限制為約束條件的流線優(yōu)化模型，以及考慮效益和效率等特殊情形下的流線優(yōu)化模型．借鑒變分不等式模型與最優(yōu)化問題的轉(zhuǎn)換關(guān)系，分別給出了無約束和有約束兩種情形下的變分不等式形式，并證明了解的存在性和唯一

4、性．基于固定步長的Korpelevich投影算法，通過改進步長規(guī)則，設(shè)計了流線優(yōu)化模型的求解算法．最后，用兩個案例分別驗證了流線優(yōu)化模型及求解算法的可行性．案例一針對城市物流節(jié)點布局規(guī)模優(yōu)化問題，應(yīng)用流線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型描述了物流節(jié)點空間布局的流線網(wǎng)絡(luò)形態(tài)，應(yīng)用流線優(yōu)化模型與Korpelevich投影算法，求解給出了比經(jīng)驗比較法更優(yōu)的布局方案；案例二針對鋼鐵廠內(nèi)物流運輸組織優(yōu)化問題，應(yīng)用流線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型描述了廠內(nèi)物流運輸組織的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)，應(yīng)用流線優(yōu)化模型建立了廠內(nèi)物流運輸組織優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)描述，分別應(yīng)用ILOGCPLEX軟件、Korpe

5、levich投影算法和流線優(yōu)化模型求解算法對模型進行了求解，并對三種方法的優(yōu)劣進行了比較．研究表明，流線網(wǎng)絡(luò)是一類復(fù)雜的超網(wǎng)絡(luò)，具有多級、多層、多屬性的特征；流線網(wǎng)絡(luò)供需匹配度可以較好地描述物流服務(wù)供給與需求的接近程度；流線優(yōu)化模型是第1I頁西南交通大學(xué)博士研究生學(xué)位論文以供需匹配度為目標(biāo)函數(shù)、以資源和能力限制為約束條件的非線性規(guī)劃模型，其等價變分不等式形式存在唯一解；案例說明流線優(yōu)化理論與方法可以解決典型物流優(yōu)化問題．本論文提出的流線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)模型為典型物流活動的描述及其優(yōu)化提供了通用結(jié)構(gòu)和研究平臺，為描述和分析典型物流問題提供

6、了一種新方法；建立的供需匹配度模型為理清物流供需網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜關(guān)系以及各因素對物流服務(wù)供需關(guān)系的影響程度提供了一種數(shù)學(xué)分析方法；基于變分不等式的流線優(yōu)化模型和求解算法為物流優(yōu)化領(lǐng)域提供了一種新的優(yōu)化方法和途徑．本論文提出的流線優(yōu)化理論與方法在解決典型物流優(yōu)化問題的新方法方面進行了初步嘗試與探索，有利于物流學(xué)科核心理論體系的構(gòu)建和理論與方法的深入研究，有利于解決區(qū)域社會經(jīng)濟活動中的網(wǎng)絡(luò)分配問題、生產(chǎn)制造活動中的流程優(yōu)化問題以及貿(mào)易和消費活動中的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)配送問題，具有重要的理論和實踐指導(dǎo)意義．關(guān)鍵詞：流線；物流網(wǎng)絡(luò)；匹配度；流線優(yōu)化：變分

7、不等式；投影算法西南交通大學(xué)博士研究生學(xué)位論文第UI頁AbstractThereexistsatypicalsocialeconomicactivitywhichincludesurbanandregionaleconomicactivitiesinmacroscopiclevel；manufacture，tradeandconsumptioninmicrocosmiclevel．Itiscalledlogistics．Itincludestheprocessofstorage，manufacture，transportation

8、,distribution,package．a(chǎn)ndassemblinganddisassembling．Theclaimofquantity,arrivingtimeandcostofthegoodsfromboththelogisticsorga