Thiết kế mạng chuỗi cung ứng bằng giải thuật di truyền

Bài viết trình bày các khái niệm liên quan đến chuỗi cung ứng, các yêu cầu về quản trị chuỗi cung ứng và các cách tiếp cận trước đây đặc biệt là việc sử dụng giải thuật di truyền. Nghiên cứu mô hình toán học của bài toán. Tìm hiểu về giải thuật di truyền và chi tiết việc áp dụng giải thuật di truyền để giải bài toán: thuật giải di truyền (ý tưởng của thuật toán di truyền, các vấn đề cơ bản về thuật toán di truyền); thuật giải di truyền giải bài toán thiết kế chuỗi cung ứng (sự biểu diễn của cá thể, hàm đo độ thích nghi, các toán tử di truyền).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết kế mạng chuỗi cung ứng bằng giải thuật di truyền Thiết kế mạng chuỗi cung ứng bằng giải thuật di truyền Lại Thị Nhung Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn Thạc sĩ ngành: Bảo đảm toán học cho máy tính & các hệ thống tính toán Mã số: 60 46 35 Người hướng dẫn: TS. Lê Trọng Vĩnh Năm bảo vệ: 2011 Abstract: Trình bày các khái niệm liên quan đến chuỗi cung ứng, các yêu cầu về quản trị chuỗi cung ứng và các cách tiếp cận trước đây đặc biệt là việc sử dụng giải thuật di truyền. Nghiên cứu mô hình toán học của bài toán. Tìm hiểu về giải thuật di truyền và chi tiết việc áp dụng giải thuật di truyền để giải bài toán: thuật giải di truyền (ý tưởng của thuật toán di truyền, các vấn đề cơ bản về thuật toán di truyền); thuật giải di truyền giải bài toán thiết kế chuỗi cung ứng (sự biểu diễn của cá thể, hàm đo độ thích nghi, các toán tử di truyền). Keywords: Toán học; Giải thuật di truyền; Chuỗi cung ứng; Thiết kế mạng Content MỞ ĐẦU Toàn cầu hóa là một xu hướng tất yếu kéo theo nó là sự cạnh tranh gay gắt giữa các nhà sản xuất, những tập đoàn và các công ty xuyên quốc gia. Để tồn tại trong bối cảnh này, mục tiêu đầu tiên mà các công ty đều hướng tới là tăng năng suất, giảm chi phí và tạo nên những lợi thế riêng có của mình. Bên cạnh việc khai thác tối đa những lợi thế khách quan từ môi trường bên ngoài thì một yêu cầu quan trọng đối với mỗi một công ty là cải tiến các yếu tố nội sinh liên quan tới quy trình sản xuất của bản thân doanh nghiệp. Vấn đề về quản trị chuỗi cung ứng chính là một trong những yếu tố nội sinh làm nên sức mạnh trong cạnh tranh cho các doanh nghiệp. Đây là một vấn đề không mới bởi ngay từ khi nền kinh tế thế giới bắt đầu có sự cạnh tranh thì việc quản trị tốt chuỗi cung ứng đã được đặt ra như một yêu cầu cấp thiết. Trong quản trị chuỗi cung ứng (supply chain management), việc thiết kế mạng chuỗi cung ứng (supply chain networks) còn gọi là thiết kế chuỗi cung ứng là rất quan trọng và nó là bài toán quản trị hoạt động chiến lược. Thiết kế chuỗi cung ứng cung cấp một nền tảng tối ưu đem lại hiệu quả và thực tế cho việc quản trị chuỗi cung ứng, nó thường bao gồm nhiều mục tiêu và thường mâu thuẫn nhau như là giá, cấp độ dịch vụ và tận dụng tài nguyên.  Theo truyền thống, các giai đoạn (chức năng) tiếp thị, phân phối, lập kế hoạch sản xuất và tổ chức mua bán theo chuỗi cung được tổ chức một cách độc lập. Tuy nhiên, những cách thức tổ chức khác nhau có những mục tiêu riêng và chúng thường mâu thuẫn nhau. Do đó cần phải có một kỹ thuật qua đó các chức năng khác nhau có thể hợp nhất lại với nhau, và đây là bài toán tối ưu hóa đa mục tiêu. Vì vậy, mục tiêu của luận văn này sẽ trình bày giải pháp tối ưu dựa trên thuật toán di truyền (Genetic Algorithms) để tìm ra một tập các giải pháp tối ưu đa mục tiêu cho bài toán thiết kế chuỗi cung ứng. Luận văn có bố cục như sau: Chương 1: Trình bày các khái niệm liên quan đến chuỗi cung ứng, các yêu cầu về quản trị chuỗi cung ứng và các cách tiếp cận trước đây đặc biệt là việc sử dụng giải thuật di truyền. Chương 2: Trình bày mô hình toán học của bài toán. Chương 3: Trình bày về giải thuật di truyền và chi tiết việc áp dụng giải thuật di truyền để giải bài toán. Chương 1: CHUỖI CUNG ỨNG - SUPPLY CHAIN 1.1 Giới thiệu Mạng chuỗi cung ứng là tập hợp của những yếu tố vật chất, khách hàng, các sản phẩm và những phương thức quản lý hàng trong kho, mua bán và phân phối. Chuỗi cung ứng này liên kết các nhà cung cấp và các khách hàng, bắt đầu từ việc sản xuất các nguyên liệu thô bởi các nhà cung cấp và kết thúc với việc tiêu dùng hàng hóa của khách hàng. Trong một chuỗi cung ứng, dòng hàng hóa giữa một nhà cung ứng và khách hàng trải qua một vài giai đoạn và mỗi một giai đoạn có thể bao gồm nhiều yếu tố vật chất [1]. Việc sắp xếp năng lực của các thành viên trong chuỗi cung ứng ở phía trên hay phía dưới nhằm mục đích tạo ra giá trị lớn hơn cho người sử dụng, với chi phí thấp hơn cho toàn bộ chuỗi cung ứng. Trong những năm gần đây, bài toán thiết kế mạng chuỗi cung ứng SCN (Supply chain networks) hay chuỗi cung ứng đang ngày càng quan trọng bởi vì tính cạnh tranh gia tăng trong sự toàn cầu hóa thị trường [2]. Các hãng bị buộc phải duy trì các cấp độ dịch vụ cao cho khách hàng trong khi cùng lúc đó họ bị buộc phải cắt giảm chi phí và duy trì lợi nhuận. Theo truyền thống, các giai đoạn (chức năng) tiếp thị, phân phối, lập kế hoạch sản xuất và tổ chức mua bán theo chuỗi cung được tổ chức một cách độc lập. Những cách thức tổ chức này có những mục tiêu riêng và chúng thường mâu thuẫn nhau. Tuy nhiên, cần phải có một kỹ thuật qua đó các chức năng khác nhau có thể hợp nhất lại với nhau. Bài toán thiết kế mạng cung ứng ra đời nhằm giải quyết vấn đề liên kết các khâu trong sản xuất và tổ chức, đưa ra một mạng lưới hoạt động tối ưu liên kết được các chức năng hoạt động của doanh nghiệp với nhau, để từ đó tăng lợi nhuận và giảm chi phí sản xuất. Việc thiết kế và quản trị các nhân tố trong chuỗi cung ứng có mối quan hệ chặt chẽ với thành công của chuỗi cung ứng. 2  Vấn đề thiết kế mạng chuỗi cung ứng là một trong những vấn đề quyết định mang tính chiến lược toàn diện nhất, những vấn đề cần phải được tối ưu hóa cho việc tổ chức hiệu quả về dài hạn của toàn bộ chuỗi cung ứng. Thiết kế chuỗi cung ứng chúng ta cần quan tâm đến rất nhiều yếu tố như: lựa chọn đối tác, địa điểm, năng lực của các cơ sở như kho bãi, trung tâm phân phối, sản xuất, sản phẩm, phương thức vận tải, hệ thống thông tin hỗ trợ. Thêm vào đó, chúng ta cũng phải thiết lập các kênh phân phối và số lượng những nguyên liệu và hàng hóa được tiêu dùng, sản xuất và vận chuyển từ nhà cung ứn ...