2단계 공급사슬 네트워크에서 전략적 의사결정을 위한 수리적 모형
A Mathematical Model for Strategic Decision Making in Two Level Supply Chain Network Design
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초록
본 연구에서는 공장-물류센터-고객으로 이어지는 공급사슬 네트워크를 구축하려는 기업의 의사결정에 도움을 주기 위해 2단계 공급사슬네트워크 설계를 위한 수학적 모형을 제시하고, 현실적인 문제를 대상으로 다양한 시나리오를 통한 민감도 분석을 수행하였다. 본 연구에서는 기존의 연구에서와는 달리 공장과 물류센터의 동시 입지선정, 공장과 물류센터의 용량 수준 결정, 공장과 물류센터의 설치 개수 제한과 같은 조건들을 모두 문제에 반영함으로써 현실 상황에 가장 가까운 문제를 대상으로 수학적 모형을 제시하였다. 기존의 연구들은 대부분 근사해를 찾아내는 효율적인 휴리스틱 해법 개발에 초점을 맞추었다. 그러나 본 연구에서는 공급사슬 네트워크 설계를 위해 다양한 시나리오들을 설정하고 각 시나리오별 결과를 분석하여 최적의 의사결정을 내리는데 도움을 주고자 하였다. 이를 위해 문제 크기별로 서로 다른 5×10×30, 10×10×100, 10×20×200 등 세 가지 형태의 예제 문제를 만들고 엑셀의 해찾기 기능을 적용하여 풀어 보았다. 이 중에서 공장 후보지 10군데, 물류센터 후보지 20군데, 최종 고객 대리점 200군데인 10×20×200 문제에 대해 공장과 물류센터 설치 개수에 대한 상한 제약조건을 배제한 문제를 추가적으로 풀어 보았다. 공장의 최적 입지 선정 결과를 고정시킨 채 물류센터 설치 개수를 변화시켜 가면서 모두 7가지 시나리오를 설정하여 민감도 분석을 수행해 보았다. 물류센터 설치 개수가 늘어남에 따라 inbound 수송비와 outbound 수송비가 어떻게 변하는지를 알아봄으로써, 기업 입장에서 비용뿐만 아니라 고객의 서비스 수준도 함께 고려하여 의사결정을 내리는데 도움이 될 수 있음을 알 수 있었다.
Abstract
This study deals with a strategic decision making in two level supply chain network design. This study presents more realistic mathematical model than the previous studies by considering simultaneous location of plants and distribution centers, determination of capacity level for both plants and distribution centers, and upper limit condition for numbers of locating plants and distribution centers. This paper tries to help the strategic decision making for two level supply chain network design. For this purpose, three different sized numerical examples are generated and optimal solutions are obtained by applying Excel Solver program. And sensitivity analysis is performed for the biggest sized example problem, which has 10 potential plants, 20 potential distribution centers, and 200 customer zones. After the plants being located are fixed, optimal minimum costs are obtained and compared for each of 7 different numbers of distribution centers to be located. As the number of distribution centers increases, changes in inbound transportation cost and outbound transportation cost can be derived. In case of considering cost as well as customer satisfaction level for two level supply chain network design, the analysis of this changes may help more sophisticated decision making.
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