Thiết kế mạng chuỗi cung ứng bằng giải thuật di truyền

  • Số trang: 54 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 25 |
  • Lượt tải: 0
tailieuonline

Đã đăng 27609 tài liệu

Mô tả:

§¹i häc quèc gia hµ néi TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------------------------------------------------- LẠI THỊ NHUNG THIẾT KẾ MẠNG CHUỖI CUNG ỨNG BẰNG GIẢI THUẬT DI TRUYỀN TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI - 2012 HÀ NỘI - 2012 MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN .................................................................................................... 1 MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 2 Chương 1: CHUỖI CUNG ỨNG - SUPPLY CHAIN ...................................... 4 1.1 Giới thiệu ................................................................................................. 4 1.2 Quản trị chuỗi cung ứng .......................................................................... 5 1.3 Các cách tiếp cận trước đây................................................................... 10 1.4 Tiếp cận dựa trên giải thuật di truyền.................................................... 14 Chương 2: THIẾT KẾ CHUỖI CUNG ỨNG ................................................. 16 2.1 Các giả thiết ........................................................................................... 16 2.2 Các ký hiệu và công thức toán .............................................................. 16 2. 3 Mục tiêu ................................................................................................ 19 Chương 3: THIẾT KẾ CHUỖI CUNG ỨNG BẰNG GIẢI THUẬT DI TRUYỀN ................................................................................................................... 23 3.1. Thuật giải di truyền .............................................................................. 23 3.1.1. Ý tưởng của thuật toán di truyền ................................................... 23 3.1.2. Các vấn đề cơ bản về thuật toán di truyền .................................... 24 3.2. Thuật giải di truyền giải bài toán thiết kế chuỗi cung ứng................... 31 3.2.1 Sự biểu diễn của cá thể ................................................................... 31 3.2.2 Hàm đo độ thích nghi ..................................................................... 36 3.2.3 Các toán tử di truyền ...................................................................... 39 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ............................................................................ 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 43 PHỤ LỤC ........................................................................................................ 44 LỜI CÁM ƠN Trước hế t e m xin chân thành cảm ơn Khoa Toán-Cơ-Tin, trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, Đa ̣i ho ̣c Quố c gia Hà Nô ̣i đã tạo điều kiện tốt cho em thực hiện đề tài này. Em xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắ c tới thầy Lê Tro ̣ng Viñ h, là người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Em cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến quý Thầy, Cô trong Khoa đã tận tình giảng dạy, trang bị cho em những kiến thức quí báu trong những năm học vừa qua. Cuố i cùng em xin trân thành cảm ơn các anh chị và bạn bè đồ ng nghiê ̣p đã ủng hộ, giúp đỡ và động viên em trong những lúc khó khăn cũng như trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu. Mặc dù em đã cố gắng hoàn thành luận văn trong phạm vi và khả năng cho phép, nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong sự cảm thông và tận tình chỉ bảo của quý Thầy Cô và các bạn. Hà nội, ngày 26 tháng 3 năm 2012 Học viên thực hiện Lại Thị Nhung 1 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: 2 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. 3 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. 4 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 ứng đến khách hàng. Vấn đề thiết kế mạng chuỗi cung ứng có thể bao quát khoảng rộng các dạng sản phẩm đơn giản, độc lập với những thiết kế phức tạp hơn và từ các mô hình chuỗi cung ứng xác định tuyến tính đến các mô hình chuỗi cung ứng ngẫu nhiên phi tuyến phức tạp phức tạp hơn. Có những nghiên cứu khác nhau giải quyết vấn đề thiết kế của mạng chuỗi cung ứng và những nghiên cứu được điều tra bởi [3] 1.2 Quản trị chuỗi cung ứng Để trình bày bài toán quản trị chuỗi cung ứng, ta cần xem xét đến bối cảnh hiện tại làm nảy sinh bài toán. 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. 5 Chuỗi cung ứng cần phải đáp ứng được một loạt các ràng buộc như:  Rút ngắn vòng đời sản phẩm  Tốc độ thay đổi về công nghệ  Yêu cầu ngày càng cao của khách hàng và người tiêu dùng  Ranh giới thị trường thay đổi và xuất hiện nhiều kênh phân phối mới  Tiến bộ trong CNTT, thương mại điện tử  Môi trường và các vấn để rủi ro …. Những ràng buộc này đặt ra cho những nhà quản trị chuỗi cung ứng những khó khăn trong việc giải quyết tốt vấn đề cung ứng để vừa tăng hiệu quả sản xuất cho bản thân doanh nghiệp vừa cạnh tranh tốt với những đối thủ của mình. Chính những khó khăn này đã buộc các nhà nghiên cứu đặt ra một bài toán về thiết kế chuỗi cung ứng có thể giải quyết tốt những vấn đề trên. Một chuỗi cung ứng đặc trưng được mô tả như hình 1, thường có cấu trúc gồm ba thành phần là: phía mua, nội bộ và phía bán  Phía mua: tập hợp các nhà cung cấp (suppliers)  Nội bộ: tập hợp các nhà kho (Plants) và các trung tâm phân phối (Distritbution Centers (DCs))  Phía bán: Tập hợp các khách hàng (Customers) 6 Hình 1: Cấu trúc của chuỗi cung cấp Qua sự minh họa trong hình 1 chúng ta thấy rằng, thành phần của một chuỗi cung ứng bao gồm tất cả các giai đoạn liên quan, kể cả trực tiếp hay gián tiếp , trong việc đáp ứng yêu cầu khách hàng, bao gồm các nhà sản xuất, nhà cung ứng, hãng vận tải, kho bãi, người bán lẻ và khách hàng, trong đó nguồn tạo ra doanh thu trong chuỗi cung ứng là khách hàng và nguồn tạo ra chi phí là các luồng thông tin, sản phẩm hoặc tiền giữa các giai đoạn của chuỗi cung ứng Thông thường, một chuỗi cung ứng có giai đoạn đầu tiên là mua nguyên vật liệu và giai đoạn kết thúc là giao hàng, trong đó phân ra làm ba quá trình:  Mua: o Mua nguyên vật liệu o Quản lý tồn kho nguyên vật liệu o Lưu kho nguyên vật liệu 7 o Lưu kho phụ liệu đóng gói  Sản xuất: o Lịch trình sản xuất o Lưu kho sản phẩm dở dang o Đóng gói thành phẩm hoàn thiện  Phân phối: o Vận chuyển từ nơi sản xuất đến kho o Quản lý tồn kho thành phẩm o Lưu kho thành phẩm o Giao hàng tới khách hàng cuối cùng Không phải tất cả các chuỗi cung ứng đều bao gồm tất cả các giai đoạn này nhưng khách hàng là một phần không thể thiếu. Trong mỗi công ty, chuỗi cung ứng bao trùm tất cả các chức năng có liên quan đến việc đáp ứng yêu cầu khách hàng (phát triển sản phẩm, marketing, vận hành, phân phối, tài chính, dịch vụ khách hàng…). Ngoài ra, trong chuỗi cung ứng còn có các luồng sản phẩm dịch vụ từ nhà cung cấp đến nhà sản xuất rồi tới nhà phân phối và các luồng thông tin, tài chính, sản phẩm theo cả hai hướng thuận và nghịch.  Luồng thông tin: đơn đặt hàng, quản lý lưu kho nguyên vật liệu, quản lý chất lượng nguyên vật liệu, lập lịch trình sản xuất, quản lý tồn kho thành phẩm, xử lý đơn đặt hàng, dự báo 8  Luồng vật chất: Vận chuyển nguyên vật liệu, lưu kho nguyên vật liệu, lưu kho tại nơi sản xuất, đóng gói, vận chuyển từ nơi sản xuất đến kho, lưu kho tại trung tâm phân phối, vận chuyển thành phẩm từ kho đến khách hàng. Trong chuỗi cung ứng có các giai đoạn như các chu trình, các chu trình được chia ra thành một loạt các quá trình. Các chu trình có các quá trình thực hiện tại giao diện giữa hai giai đoạn liên tiếp của một chuỗi cung cấp, điều này được thể hiện ở hình sau: Hình 2: Các chu trình trong chuỗi cung ứng Một thành phần quan trọng trong thiết kế và phân tích mạng chuỗi cung ứng là việc thiết lập mức độ đo phù hợp. Sự đo hiệu năng hay một bộ đo hiệu năng được sử dụng để quyết định tính hiệu quả của một hệ thống đã tồn tại để so sánh những hệ thống chọn lựa và để thiết kế hệ thống được đề xuất. Những cách thức đo lường này được xác định định tính và định lượng. Sự thỏa mãn của khách hàng, tính năng động và quản lý rủi ro hiệu quả thuộc về thước đo hiệu năng định tính. Thước đo hiệu năng định lượng được phân loại bởi: 9 (1) Mục đích mà trực tiếp dựa trên chi phí và lợi nhuận như giảm thiểu chi phí, tối đa bán hàng, tối đa lợi nhuận… (2) Mục tiêu dựa trên mức độ phản ứng khách hàng như tỉ lệ phù hợp lớn nhất, khách hàng phản ứng với thời gian nhỏ nhất, thời gian thực hiện nhỏ nhất [4]. Ví dụ: Với một mạng cung ứng, số lượng các trung tâm phân phối sẽ phụ thuộc vào thước đo hiệu năng định lượng theo tiêu chí nào. Nếu đề cao lợi nhuận thì số trung tâm phân phối sẽ ít hơn, như vậy có thể tiết kiệm được chi phí xây dựng, quản lý nhưng mức độ phản ứng với khách hàng sẽ thấp. Ngược lại, nếu đề cao mức độ đáp ứng với khách hàng thì cần gia tăng các trung tâm phân phối, nhưng điều này lại làm phát sinh thêm chi phí cho việc xây dựng và quản lý trung tâm phân phối Trong quản trị chuỗi cung ứng truyền thống, việc tập trung vào sự tương tác của mạng chuỗi cung ứng thường dựa trên mục tiêu duy nhất như là giảm thiểu chi phí hoặc tối đa lợi nhuận. Ví dụ: Các tác giả trong [5] đã xem xét đến tổng chi phí của chuỗi cung ứng như là chức năng mục tiêu của chuỗi cung ứng. Tuy nhiên không có thiết kế nào là giải quyết độc lập vấn đề mục tiêu. Những dự án về thiết kế lên kế hoạch và lập kế hoạch bao gồm sự đánh đổi hay thỏa hiệp (trace-off) những mục tiêu không tương xứng với nhau. 1.3 Các cách tiếp cận trước đây Việc tối ưu hóa đa mục tiêu của chuỗi cung ứng được xem xét bởi nhiều nhà nghiên cứu khác nhau đã được đưa ra trong một số tài liệu. Trong [4], các tác giả đã phát triển một mô hình chuỗi cung ứng đa mục tiêu có tính tương tác trong việc lên kế hoạch xây dựng chiến lược hoạt động chuỗi cung ứng dựa trên những yếu tố thay đổi như sản phẩm, việc giao hàng và nhu cầu. Trong khi chi phí, tỷ lệ hoàn thành và mức độ linh động được xem xét như là những mục tiêu, phương pháp psilon-cố định được sử dụng như một cách thức giải quyết vấn đề. 10 Phương pháp -cố định là phương pháp tối ưu hóa một trong những hàm mục tiêu sử dụng những hàm mục tiêu còn lại như những ràng buộc. Những giải pháp tối ưu được phát sinh tỏ ra là những giải pháp hiệu quả cho bài toán đa mục tiêu dưới những điều kiện cụ thể. Các tác giả trong [6] đã đề xuất một quy trình tối ưu hóa đa mục tiêu dựa trên sự tiến hóa cho những vấn đề phân phối đặt hàng theo nhu cầu được chỉ dẫn bởi chuỗi cung ứng. Cách tiếp cận này xem xét việc tối thiểu hóa tổng chi phí của hệ thống, tổng số ngày đưa hàng, số ngày giao hàng và giá trị của tỷ lệ tối ưu hóa cho người sản xuất như là những mục tiêu. Nghiên cứu này phát triển một thủ tục tối ưu hóa di truyền đa mục tiêu, đặc biệt được thiết kế để giải quyết những vấn đề tối ưu hóa trong quản trị chuỗi cung ứng. Giải thuật được đề xuất thảo luận với vấn đề phân phối theo đơn đặt hàng trong một một chuỗi cung ứng được định hướng theo nhu cầu. Nó kết hợp quá trình phân cấp phân tích với những giải thuật di truyền học. Quá trình phân cấp được dùng ước lượng những giá trị thích hợp những cá thể. Thuật giải được đề xuất cho phép những người ra quyết định có thể xác định trọng lượng cho tiêu chuẩn đang sử dụng. Những kết quả thể hiện bằng các con số thu được từ thuật giải được đề xuất sẽ được so sánh với cái thu được từ cách tiếp cận lập trình số nguyên hỗn tạp đa mục tiêu. Sự so sánh này chỉ ra rằng thuật được đề xuất là đáng tin cậy và linh hoạt. Ngoài ra, nó còn cung cấp nhiều sự kiểm soát và thông tin hơn cho những người ra quyết định để đạt được một sự hiểu thấu tốt hơn hơn về mạng cung ứng Một mô hình khác là mô hình kế hoạch đa sản phẩm, đa giai đoạn, đa quá trình trong nhiều giai đoạn của mạng chuỗi cung ứng đã được đưa ra trong [7]. Những nhu cầu thị trường không chắc chắn được lập thành mô hình như là một số kịch bản riêng biệt với những khả năng được biết đến và những tập hợp mờ được sử dụng để mô tả những ý muốn không tương đồng về giá sản phẩm của người bán và 11 người mua. Mô hình chuỗi cung ứng đang được xây dựng lên như một vấn đề lập trình phi tuyến hỗn tạp nguyên để thỏa mãn một vài mục tiêu xung đột như là phân phối lợi nhuận công bằng giữa những người tham gia, những mức lưu kho an toàn, những mức dịch vụ khách hàng tối đa, và sự linh hoạt trong các quyết định có liên quan tới những nhu cầu không chắc chắn về sản phẩm, trong trường hợp này mức độ ưa thích được thỏa hiệp dựa trên giá cả sản phẩm từ quan điểm của người bán và người mua đồng thời được tính đến. Sự linh hoạt của độ đo như là một phần của mục tiêu có thể giảm một cách đáng kể tính biến thiên của những giá trị mục tiêu có liên quan tới những sự không chắc chắn trong nhu cầu về sản phẩm. Với mục đích đạt được giải pháp bù đắp giữa những người tham gia trong chuỗi cung ứng, một phương pháp ra quyết định gồm có hai pha mờ được nêu lên và ứng dụng của nó là gia tăng ảnh hưởng trong việc cung cấp một giải pháp được dàn xếp trong một mạng cung ứng nhiều cấp bậc không chắc chắn. Các tác giả trong [8] đã đề xuất một mô hình mà có thể gắn kết các nhà cung ứng đến nhà kho và từ nhà kho đến khách hàng. Nghiên cứu của họ dựa trên một mô hình đồng thời giải quyết hai quyết định mang tính nền tảng liên quan tới nhà phân phối: chỉ định các nhà cung cấp hàng hóa tới kho hàng và từ kho hàng tới người tiêu dùng. Ngoài ra, hai khía cạnh quan trọng của vấn đề được tìm ra trong thực tiễn cũng đã được nêu lên. Đầu tiên là việc các nhà phân phối thường phải đồng thời làm thỏa mãn những mục tiêu có tính xung đột lẫn nhau như tối thiểu hóa chi phí và tối đa hóa sự hài lòng của khách hàng, do đó mô hình có tính đa mục tiêu. Thứ hai, những thuộc tính và các yêu cầu của sự chỉ định này đều mang tính định tính và định lượng trong định dạng này và phương pháp luận này cho phép điều này. Trong nghiên cứu của mình, các tác giả đã giả định rằng chuỗi cung ứng bao gồm một mạng lưới các nhà cung cấp, nhà kho, và các khách hàng. Mục tiêu của nhà phân phối là lựa chọn nhà cung cấp có thể phân phối tới mỗi nhà kho và chỉ định các nhà 12 kho đưa hàng hóa tới khách hàng để yêu cầu của tất cả các bên tham gia có thể được đáp ứng với khả năng lớn nhất. Phương pháp luận định tính chính là một công cụ giúp cho các nhà phân phối có thể đưa ra quyết định của họ. Theo nghiên cứu của các tác giả này, nhà phân phối được giả định có nhà kho của họ hoặc đi thuê nhà kho, do đó, mô hình này được phát triển từ điểm nhìn từ nhà kho và nó kéo theo hai quyết định: (1) lựa chọn nhà cung cấp để chỉ định cho nhà kho và (2) định ra những nhà kho có khả năng cung cấp tới khách hàng. Để bắt đầu mô hình, hãy xem xét người tiêu dùng cuối cùng là người đặt ra yêu cầu cho các nhà phân phối. Để làm thỏa mãn những yêu cầu này một cách tốt nhất, nhà phân phối sẽ tìm ra một hoặc nhiều kho hàng cho mỗi khách hàng. Sau đó, các kho hàng này sẽ phải đáp ứng yêu cầu của khách hàng bằng những hàng hóa nó vốn có hoặc từ việc mua lại của các nhà cung cấp. Điều này có nghĩa là một nhà kho, tự nó có thể là nhà cung cấp cho khách hàng cuối cùng hoặc sẽ là khách hàng của những nhà cung cấp tiềm năng khác. Để có thể giải quyết một cách hiệu quả vấn đề này, phương pháp mà hai nhà nghiên cứu này đưa ra đã đồng thời giải quyết vấn đề lựa chọn khách hàng và nhà cung cấp phù hợp. Trên thực tế thì các nhà phân phối thường nhận được các yêu cầu từ phía khách hàng và đưa các yêu cầu này tới những nhà cung cấp của họ trên cả hai dạng định tính và định lượng. Phương pháp các tác giả đề xuất đã tập hợp dữ liệu trên cả hai dạng này. Thêm nữa, những sự chỉ định tốt nhất- theo trong nghiên cứu này lại hầu như luôn luôn kéo theo một sự đánh đổi gữa những mục tiêu xung đột lẫn nhau nhằm đạt tới một sự kết hợp chấp nhận được của các đặc tính khách nhau. Điều này là kết quả thu được từ việc nghiên cứu sử dụng mô hình đa mục tiêu. Cụ thể hơn, theo như phương pháp luận các tác giả này đưa ra thì trước tiên, họ đã tập hợp dữ liệu và đánh giá chúng. Đây là những dữ liệu về cung ứng (các yếu tố đầu vào, nhu cầu của người tiêu dùng, thời gian cần thiết của chu trình cung ứng,…) mà các nhà cung cấp thường thu thập và sử dụng. Sau đó, nghiên cứu 13 đã chỉ ra sự lựa chọn các nhà cung cấp, sự chỉ định tới người tiêu dùng và cuối cùng là phân tích mô hình các quyết định đa mục tiêu. Để làm rõ thêm cho phương pháp của mình, các nhà khoa học đã minh họa rõ hơn thông qua ví dụ giả định mối quan hệ giữa 10 nhà cung cấp, 10 người tiêu dùng và 10 nhà kho trong lĩnh vực cung cấp các linh kiện điện tử. Ví dụ này đã làm rõ chu trình phân phối với hai quyết định quan trọng của nhà phân phối: lựa chọn nhà cung cấp và nhà kho hợp lý để đưa hàng tới người tiêu dùng. Ví dụ đã chỉ ra những chi phí nếu như chu trình phân phối được thực hiện hợp lý và không hợp lý để từ đó đưa ra kết luận về sự đánh đổi giữa các mục tiêu tối ưu hóa. Cần thiết phải có một sự kết hợp hài hòa và trung tính giữa những mục tiêu tối ưu hóa nhu cầu khách hàng và tối thiểu hóa chi phí. 1.4 Tiếp cận dựa trên giải thuật di truyền Trong thời đại CNTT phát triển như ngày nay thì việc giải quyết các bài toán tối ưu là mối quan tâm hàng đầu của các nhà khoa học trong mọi lĩnh vực đời sống. Các nhà khoa học đã không ngừng nghiên cứu và đưa ra rất nhiều giải pháp cho bài toán tối ưu, đặc biệt là các bài toán tối ưu. Tuy nhiên giải pháp nào cũng tồn tại những khó khăn nhất định và lời giải của bài toán không phải lúc nào cũng đạt được kết quả tối ưu. Thuật toán di truyền (GA-Genetic Algorithm) xuất hiện vào khoảng năm 1975 đã khắc phục được những nhược điểm của các thuật toán trước đó (hội tụ về nghiệm toàn cục). Thuật toán di truyền được coi là công cụ tốt nhất để giải quyết những vấn đề trong tìm kiếm và tối ưu tổ hợp. Ngày nay các thuật toán tiến hóa đã được chứng minh là các công cụ hiệu quả để giải quyết các vấn đề trong lĩnh vực sinh học và kinh tế xã hội. Với mục đích đưa ra một mô hình để đạt được tất cả các giải pháp tối ưu đa mục tiêu cho bài toán thiết kế chuỗi cung ứng và cho phép ra quyết định để đánh giá một số lớn hơn các giải pháp khác, thuật giải di truyền phù hợp để giải quyết vấn đề này. 14 Thuật giải di truyền phù hợp với bài toán thiết kế chuỗi cung ứng vì với mỗi một mô hình sẽ là tổ hợp của những lựa chọn mà khi áp dụng hàm mục tiêu vào chúng ta sẽ biết được mô hình đó là tốt hay xấu, có lợi hay không có lợi để từ đó có những sàng lọc hiệu quả. Ở mỗi bước, ta sẽ kết hợp những mô hình trước đó để sinh ra những mô hình mới, từ đó giữ lại những mô hình cho kết quả tốt khi áp dụng hàm mục tiêu và đào thải những mô hình không phù hợp Trong luận văn này, chúng tôi nghiên cứu cách tiếp cận dựa trên thuật toán di truyền cho việc tối ưu hóa đa mục tiêu của chuỗi cung ứng nhằm đạt được ba mục tiêu sau đây: 1. Giảm tối đa tổng chi phí bao gồm cả những chi phí cố định của kho và các trung tâm phân phối. 2. Nâng tối đa dịch vụ đáp ứng khách hàng, với thuật ngữ là thời gian đáp ứng có thể chấp nhận được (trung bình). 3. Tối đa khả năng sử dụng cân bằng giữa các trung tâm phân phối (tính hợp lý tỉ lệ sử dụng giữa các trung tâm). 15 Chương 2: THIẾT KẾ CHUỖI CUNG ỨNG Như đã trình bày trong chương 1, vấn đề thiết kế các mạng chuỗi cung ứng là bài toán khó và đã được rất nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm. Đã có rất nhiều các mô hình chuỗi cung ứng được đưa ra, tuy nhiên trong việc là này, chúng tôi chỉ quan tâm và tham khảo đến mô hình được trình bày bởi các tác giả trong [1]. Cụ thể, bài toán ở đây là bài toán thiết kế chuỗi cung ứng nhiều giai đoạn với một sản phẩm. Bài toán thiết kế chuỗi cung ứng này là một mô hình bài toán quy hoạch nguyên phi tuyến đa mục tiêu. Các mục tiêu nhằm làm giảm tối đa tổng chi phí của chuỗi cung ứng, tối đa dịch vụ khách hàng theo thời gian đáp ứng trung bình và tối đa khả năng sử dụng cân bằng giữa các trung tâm phân phối. 2.1 Các giả thiết o Số lượng khách hàng I, nhà cung cấp và những yêu cầu, khả năng lưu trữ được cho trước o Số nhà máy tiềm năng, các trung tâm phân phối và khả năng lưu trữ tối đa được cho trước o Nhiều khách hàng được cung cấp sản phẩm từ một nhà cung cấp Hình 3 dưới đây minh họa một chuỗi cung ứng đơn giản với ba giai đoạn trong mạng chuỗi cung ứng. 2.2 Các ký hiệu và công thức toán - Chỉ số: o i là chỉ số của khách hàng: i  I o j là chỉ số của trung tâm phân phối: jJ o k là chỉ số của nhà máy sản xuất: kK 16 o s là chỉ số của nhà cung cấp: sS Nhà cung cấp s S Nhà máy Nhà máy j kK Trung tâm phân phối j J Khách hàng iI 1 1 1 . .. 2 .. . s .. . S 1 2 .. . 3 .. . j k .. . . .. J i . . . I K Giai đoạn 1 Giai đoạn 2 Giai đoạn 3 Hình 3: Ba giai đoạn trong chuỗi cung ứng - Biến: o bsk là số lượng nguyên liệu thô chuyển từ nhà cung cấp s đến nhà máy k o fkj là số lượng sản phẩm chuyển từ nhà máy k đến trung tâm phân phối j o qji là số lượng sản phẩm chuyển từ trung tâm phân phối j đến khách hàng i 1 khi DC j mo 0 trái lai zj =  1 khi nhà máy k mo 0 trái lai pk =  1 khi DC j phuc vu khách hàng i 0 trái lai yji =  - Tham số: o Dk là sức chứa của nhà máy k o Wj là số lượng tiêu thụ hàng năm của trung tâm phân phối j o sups là sức chứa nguyên liệu thô của nhà cung cấp s 17
- Xem thêm -