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工厂,仓库,销售分配模型:基于问题

这个例子展示了如何建立和解决一个混合整数线性规划问题。问题是在一组工厂、仓库和销售网点之间找到最优的生产和分销水平。关于基于求解器的方法,请参见工厂,仓库,销售分配模型:基于求解器

该示例首先为工厂、仓库和销售网点生成随机位置。可以随意修改缩放参数 N ,它既可以缩放生产和配送设施所在的网格的大小,也可以缩放这些设施的数量,以便每个网格区域内每种类型的设施密度是独立的 N

设施位置

用于缩放参数的给定值 N ,假设有以下情况:

  • f N 2 工厂

  • w N 2 仓库

  • 年代 N 2 销售网点

这些设施都在1和2之间独立的整数网格点 N 在里面 x y 方向。为了使设施具有独立的位置,您需要 f + w + 年代 ≤. 1 .在这个例子中,采取 N 2 0 f 0 0 5 w 0 0 5 , 和 年代 0 1

生产和销售

P 下载188bet金宝搏产品制造的产品。拿 P 2 0

每个产品的需求 p 在销售部门 年代 d 年代 p .的需求是可以在一个时间间隔内销售数量。在模型中的一个约束是满足需求,这意味着系统产生和需求的准确分布的数量。

还有的每个工厂和每个仓库容量的限制。

  • 生产的产品 p 在工厂 f 小于 p c 一个 p f p

  • 仓库的容量 w w c 一个 p w

  • 产品的数量 p 可以从仓库运 w 在时间间隔的销售出口小于 t u r n p w c 一个 p w , 在哪里 t u r n p 产品的周转率是多少 p

假设每个销售网点只从一个仓库接收供应品。问题的一部分是确定销售网点到仓库的最便宜映射。

成本

从工厂到仓库的产品的成本以及从仓库到销售店,取决于下载188bet金宝搏设施与特定产品之间的距离。如果 d 年代 t 一个 b 是设备之间的距离 一个 b ,然后运送产品的成本 p 这些设施之间是运输成本的距离次数 t c o 年代 t p

d 年代 t 一个 b t c o 年代 t p

本例中的距离是网格距离,也称为 l 1 距离。它是绝对值差的和 x 坐标和 y 坐标。

生产一单位产品的成本 p 在工厂 f p c o 年代 t f p

优化问题

给定一组设施位置,以及需求和能力限制,发现:

  • 每个工厂的每种产品的生产水平

  • 产品从工厂到仓库的分配时间表下载188bet金宝搏

  • 仓储到销售网点的产品的分配时间表下载188bet金宝搏

这些数量必须确保满足需求和总成本最小化。而且,每个销售网点必须从一个仓库接收所有产品。下载188bet金宝搏

最优化问题的变量和方程

控制变量,这意味着你可以在优化改变的,是

  • x p f w 产品的数量 p 是从工厂运 f 仓库 w

  • y 年代 w =销售插座时的二进制变量占用1 年代 与仓库相关 w

最小化的目标函数是

σ. f σ. p σ. w x p f w p c o 年代 t f p + t c o 年代 t p d 年代 t f w

+ σ. 年代 σ. w σ. p d 年代 p t c o 年代 t p d 年代 t 年代 w y 年代 w

约束是

σ. w x p f w ≤. p c 一个 p f p (工厂的容量)。

σ. f x p f w σ. 年代 d 年代 p y 年代 w (满足需求)。

σ. p σ. 年代 d 年代 p t u r n p y 年代 w ≤. w c 一个 p w (仓库)的能力。

σ. w y 年代 w 1 (每个销售出口相关联的一个仓库)。

x p f w 0 (非负的生产)。

y 年代 w ε. 0 1 (二进制 y ).

变量 x y 在出现的线性目标和约束功能。因为 y 问题是一个混合整数线性规划(MILP)。

生成随机问题:设施位置

的值 N f w , 和 年代 参数,并生成该设施的位置。

RNG(1)%的再现性N = 20;%N从10到30,似乎工作。选择慎用大值。N2 = N * N;F = 0.05;工厂的密度%w = 0.05;仓库密度%S = 0.1;销售网点密度%F =地板(F * N 2);%工厂数量W =地板(W * N 2);%仓库数量S =地板(S * N2);销售网点数量%xyloc = randperm (N2, F + W + S);%的设施独特的位置[xloc,yloc] = ind2sub([N N],xyloc);

当然,这是不现实的承担设施随机位置。这个例子是为了表明解决方案的技术,而不是如何产生良好的设施位置。

绘制设施。设施1到F是工厂,F + 1至F + W是仓库,F + W + 1至F + W + S是销售网点。

h =图;绘图(XLOC(1:F),Yloc(1:F),“rs”,XLOC(F + 1:F + W),yloc(F + 1:F + W),'K *'......XLOC(F + W + 1:F + W + S),yloc(F + W + 1:F + W + S),'博');lgnd =传奇('工厂''仓库'“销售渠道”'地点''eastoutside');lgnd.autoupdate =.'离开';XLIM([0 n + 1]); ylim([0 n + 1])

图中包含一个轴对象。轴对象包含3个类型为line的对象。这些对象代表工厂、仓库、销售网点。

生成随机能力,成本和需求

产生随机的生产成本、产能、周转率和需求。

P = 20;%20产品下载188bet金宝搏%生产成本在20至100之间pcost = 80*rand(F,P) + 20;%每个产品/工厂的生产能力在500到1500之间PCAP = 1000 *兰特(F,P)+ 500;%每个产品/仓库在P*400和P*800之间的仓库容量WCAP = P * 400 *兰特(W,1)+ P * 400;1和3之间%产品周转率的每个产品= 1 *rand(1,P) + 1;每个产品每单位距离%产品运输成本5和10之间tcost = 5 *兰特(1,P)+ 5;按销售额%产品需求200和500之间的出口为每%产品/出口d = 300 *兰特(S,P)+ 200;

这些随机的需求和能力可能导致不可行的问题。换句话说,有时需求超过了生产和仓库容量的限制。如果你改变一些参数,得到一个不可行的问题,在解决过程中,你将得到一个退出标志-2。

生成变量和约束

要开始指定有问题,产生的距离阵列distfw(i,j)distsw (i, j)

distfw =零(F,W);%分配用于工厂仓库距离矩阵II = 1:FJJ = 1:W distfw(II,JJ)= ABS(XLOC(II) -  XLOC(F + JJ))+ ABS(yloc(II)......-  Yloc(F + JJ));结束结束distsw =零(s,w);%的销售分配矩阵出口仓库的距离II = 1:Sjj = 1:W dissw (ii,jj) = abs(xloc(F + W + ii) - xloc(F + jj))......+ abs(yloc(F + W + ii) - yloc(F + jj));结束结束

为优化问题创建变量。x代表生产,连续变量,具有尺寸P-经过-F-经过-Wy代表销售的二元分配出口到仓库,年代-经过-W多变的。

x = optimvar (“x”,P,F,W,“下界”, 0);y = optimvar (“y”,S,W,'类型''整数'“下界”,0,“UpperBound”1);

现在创建约束。第一个约束是对生产的容量约束。

CAPCONSTR = SUM(x,3)<= pcap';

接下来的约束是需要在每个销售网点满足。

Demconstr = squeeze(sum(x,2)) == d'*y;

每个仓库都有一个容量约束。

wrecap = sum(diag(1./turn)*(d'*y),1) <= wcap';

最后,还有一个要求,即每个销售出口连接到只有一个仓库。

销售软件= sum(y,2)== = lip(s,1);

创造问题和目标

创建一个优化问题。

factoryprob = optimproblem;

目标函数有三个部分。第一部分是生产成本的总和。

objfun1 =(金额(金额总和(x) 3)。* (pcost”),2),1);

第二部分是仓库工厂的运输成本总和。

objfun2 = 0;p = 1: p objfun2 = objfun2 + tcost (p) *金额(金额(挤压(x (p::)。* distfw));结束

第三部分是运输成本从仓库到销售网点的总和。

r =总和(distsw。* y, 2);%R是一个长度的矢量v = d * (tcost (:));objfun3 = (v * r)之和;

最小化的目标函数是这三部分之和。

factoryprob.objective = objfun1 + objfun2 + objfun3;

包括问题的约束。

factoryprob.Constraints.capconstr = capconstr;factoryprob.Constraints.demconstr = demconstr;factoryprob.Constraints.warecap = warecap;factoryprob.Constraints.salesware = salesware;

解决这个问题

关闭迭代显示,这样就不会得到几百行输出。包含一个绘图功能来监视解决方案的进度。

选择= optimoptions ('intlinprog''展示''离开''PlotFcn',@ Optimplotmilp);

调用求解器查找解决方案。

[溶胶,fval exitflag、输出]=解决(factoryprob,'选项',选择);

图优化绘图功能包含一个轴对象。3.0952e + 07,相对间隙:轴与标题最佳目标对象0包含型线的4个对象。这些对象代表根LB,削减LB,启发式UB,新的解决方案。

如果isempty (sol)%如果问题是不可行的,或者您早期停止没有解决方案DISP(“解算器没有返回的解决方案。”返回%停止脚本,因为没有什么可以检查结束

检查解决方案

检查退出标志和解决方案的可行性。

exitflag
ExitFlag = OptimalAllyolution.
infeas1 = MAX(最大值(不可行性(capconstr,溶胶)))
infeas1 = 9.0949 e-13
infeas2 = MAX(最大值(不可行性(demconstr,溶胶)))
infeas2 = 8.0718 e-12
infeas3 = MAX(不可行性(warecap,溶胶))
Infeas3 = 0.
INFEAS4 = MAX(不可发售(销售软件,溶胶))
infeas4 = 2.4425e-15

回合y将溶液的一部分被精确地整数值。要理解为什么这些变量可能不完全的整数,见一些“整数”的解决方案是不是整金宝搏官方网站数

sol.y = ROUND(sol.y);%GET整数解金宝搏官方网站

多少个销售网点与每一个仓库关联?请注意,在这种情况下,一些仓库有0关联出口,这意味着仓库都没有在最佳的解决方案使用。

媒体=总和(sol.y, 1)
媒体=1×202 0 3 2 2 2 2 3 3 2 1 0 0 3 4 3 2 3 2 2 1

绘制各销售网点和其仓库之间的连接。

图(h);持有II = 1:S = JJ找到(sol.y(二,:));仓库的%索引与ii相关联XSALES = XLOC(F + W +ⅱ);ysales = yloc(F + W +ⅱ);xwarehouse = XLOC(F + JJ);ywarehouse = yloc(F + JJ);如果兰特(1)<0.5%第一绘制y方向上一半的时间情节([xsales、xsales xwarehouse], [ysales、ywarehouse ywarehouse),'G - '其他的%绘制x方向的第一时间的其余部分图([XSALES,xwarehouse,xwarehouse],[ysales,ysales,ywarehouse]'G - '结束结束持有离开标题(“销售网点绘制到仓库”

图中包含一个轴对象。与到仓库的销售网点标题映射的轴对象包含类型的线43级的对象。这些对象代表工厂、仓库、销售网点。

没有绿线的黑色*表示未使用的仓库。

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