[發(fā)明專利]一種裝備自主保障的供應(yīng)鏈成本優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010815316.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112001506B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳士濤;李大喜;趙保軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍空軍工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/20;G06Q10/067;G06Q10/087;G06N3/126
• 代理公司: 西安研創(chuàng)天下知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61239
• 代理人: 楊鳳娟

1.一種裝備自主保障的供應(yīng)鏈成本優(yōu)化方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟S1：建立聯(lián)合分布式供應(yīng)鏈決策模型：該聯(lián)合分布式供應(yīng)鏈決策模型由M個(gè)需求點(diǎn)、協(xié)調(diào)控制中心以及N個(gè)供應(yīng)點(diǎn)聯(lián)合構(gòu)成，保證供應(yīng)鏈中的供應(yīng)能力大于需求，且每個(gè)需求點(diǎn)在其時(shí)間約束范圍內(nèi)至少有一個(gè)供應(yīng)點(diǎn)可以滿足其需求；

步驟S2：由協(xié)調(diào)控制中心根據(jù)PHM故障預(yù)測(cè)信息確定資源需求信息以及資源供應(yīng)信息；

步驟S3：選擇維修資源的供應(yīng)點(diǎn)：由協(xié)調(diào)控制中心根據(jù)各需求點(diǎn)允許的維修資源最大延遲時(shí)間，確定能夠滿足時(shí)間要求的供應(yīng)點(diǎn)；

步驟S4：建立供應(yīng)鏈成本優(yōu)化模型，其中，供應(yīng)點(diǎn)的維修資源基本費(fèi)以及維修資源供應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的處理費(fèi)用之和為供應(yīng)鏈成本；

步驟S5：采用改進(jìn)遺傳算法求解供應(yīng)鏈成本優(yōu)化模型；

步驟S6：根據(jù)求解結(jié)果，確定供應(yīng)方式；

在上述步驟S4中，供應(yīng)鏈成本優(yōu)化模型建立過(guò)程如下：

(1)供應(yīng)鏈供應(yīng)維修資源滿足條件：

供應(yīng)鏈維修資源最遲補(bǔ)給時(shí)間為各需求點(diǎn)維修資源最遲補(bǔ)給時(shí)間的最小值，即T_d＝min(T_i)；

供應(yīng)鏈中需求點(diǎn)i接收的維修資源數(shù)量等于各供應(yīng)點(diǎn)為其供應(yīng)的維修資源數(shù)量之和，即

供應(yīng)鏈中維修資源總需求量為各需求點(diǎn)的維修資源需求量之和，即

供應(yīng)鏈中維修資源總供應(yīng)量應(yīng)不小于維修資源總需求量，即

供應(yīng)鏈中供應(yīng)點(diǎn)j為各需求點(diǎn)供應(yīng)的維修資源總數(shù)量應(yīng)不大于其庫(kù)存數(shù)量，即

則供應(yīng)鏈中基本費(fèi)用為處理費(fèi)用為

(2)通過(guò)上述分析，建立供應(yīng)鏈成本優(yōu)化模型：

其中，ceil()為向上取整函數(shù)；

在上述步驟S5中，采用改進(jìn)遺傳算法求解供應(yīng)鏈成本優(yōu)化模型的過(guò)程如下：

(1)采用罰函數(shù)法將約束優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為無(wú)約束優(yōu)化問(wèn)題；

外點(diǎn)法的數(shù)學(xué)模型可表示為：

上式中，懲罰函數(shù)是R_n中的連續(xù)函數(shù)，保證在可行域中處處有值；若X在可行域外遠(yuǎn)離約束邊界時(shí)，懲罰函數(shù)是相當(dāng)大的正值，懲罰項(xiàng)的作用較大；若X從可行域外向約束邊界靠近時(shí)，懲罰函數(shù)是較小的正值，懲罰項(xiàng)作用較小，保證在迭代過(guò)程中的各X點(diǎn)只可能向可行域靠攏；

對(duì)于不等式約束，懲罰項(xiàng)則表示為

或借用計(jì)算及外部函數(shù)表示，記為

G(g_i(X))＝(min(0,g_i(X)))²公式四

而對(duì)于等式約束，懲罰項(xiàng)表示為

E(h_j(X))＝(h_j(X))²公式五

則罰函數(shù)的構(gòu)造形式為

上式中，M為罰因子；

若X使全部約束滿足時(shí)，懲罰項(xiàng)的值為零，不起懲罰作用，則上述公式六的無(wú)約束極小等價(jià)于原目標(biāo)函數(shù)F(X)在己滿足全部約束條件下的極小；若X使約束條件不滿足時(shí)，則懲罰項(xiàng)是較大的正值，以起到較大的懲罰作用；

通過(guò)上述分析，則將原來(lái)的約束問(wèn)題變?yōu)闊o(wú)約束問(wèn)題，即

(2)染色體編碼；

依需求量約束產(chǎn)生染色體最小單元Z_ij；且有對(duì)隨機(jī)個(gè)體依據(jù)約束條件進(jìn)行篩選；

(3)適應(yīng)度計(jì)算；

適應(yīng)度函數(shù)可表示為

Fit(X)＝f_max-f(X)+k(f_max-f_min)公式七

上式中，f_max，f_min是當(dāng)前群體中的最大和最小目標(biāo)函數(shù)值；k為控制參數(shù)，前群體中的最好個(gè)體和最差個(gè)體的適應(yīng)度之比為(1+k)/k，k在[0.01,0.1]之間；

(4)生成初始種群；

設(shè)群體的大小為L(zhǎng)，雜交率為P_c，變異率為P；

(5)采用遺傳算子對(duì)個(gè)體實(shí)施遺傳操作，不斷進(jìn)行迭代優(yōu)化；

根據(jù)個(gè)體適應(yīng)度在所有個(gè)體適應(yīng)度總和中所占的比例確定個(gè)體的選擇概率，共選擇L次，生成L個(gè)個(gè)體進(jìn)行雜交和變異操作；

(6)根據(jù)最大進(jìn)化迭代次數(shù)達(dá)到Emax時(shí)，則停止操作，得到最優(yōu)解，否則繼續(xù)種群進(jìn)化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝備自主保障的供應(yīng)鏈成本優(yōu)化方法，其特征在于，在上述步驟S1中，需求點(diǎn)為需要補(bǔ)給維修資源的節(jié)點(diǎn)，供應(yīng)點(diǎn)為向需求點(diǎn)提供維修資源的節(jié)點(diǎn)，其包括維修資源供應(yīng)商、直接倉(cāng)庫(kù)和友鄰倉(cāng)庫(kù)。