생산 배송 통합모형의 유전알고리듬 - 해법
A Genetic Algorithm for the Integrated Production-distribution Problem
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초록
본 연구는 공급사슬 내에서 생산과 배송의 한 통합 모형을 설정하고, 통합적인 의사결정이 각각 독립적인 의사결정에 비해 총비용 절감에 주는 효과를 분석한다. 총비용은 생산비, 수송비, 재고비용의 합으로 구성된다. 유전알고리듬을 주 해법으로 적용하며, 염색체 표현은 2차원 배열로 각 기간에 공장에서 각 고객으로의 배송량을 나타낸다. 즉, 유전알고리듬을 근간으로 배송량을 탐색하며, 각 배송량에 대해 생산일정과 배송계획(차량경로)이 결정된다. 이때, 생산일정문제는 CPLEX를 이용하여 최적화하며, 배송계획에 관해서는 연속형 Clark & Wright를 통해 차량경로를 생성하고, 2-opt 연산으로 해의 개선을 시도한다. 유전알고리듬의 돌연변이 연산은 생산비용과 배송비용 두 가지를 고려하여 시행한다. 생산비용을 고려한 돌연변이는 생산량 관련 제약조건의 쌍대가격을 이용하고, 배송비용을 고려한 돌연변이는 차량의 적재율을 이용한다. 차량 4대, 고객수 20-30 규모의 실험문제에서 통합의 비용개선 효과는 평균 10%로 나타났다.
Abstract
In this study, it is confirmed that the integrated decision has effects on total cost in the supply chain where manufacturing and distribution are included. The total costs consist of manufacturing, distribution and inventory costs. we devise a genetic algorithm, where the chromosome is represented by the two-dimensional array of cells such that each cell contains the amount to be delivered from a plant to a customer. The single item lot-sizing problem in the plant is optimized by the CPLEX. Feasible vehicle routes are established by the sequential Clark and Wright and improved by the 2-Opt procedure. Mutation is applied in the consideration of manufacturing and distribution costs. It shows 10% improvement in the total costs in two different problems.
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