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研究生:羅意茹
研究生(外文):Lo,Yi-Lu
論文名稱:應用免疫演算法於可控退化率存貨問題之研究
論文名稱(外文):The application of Immune Algorithm to an inventory problem with controllable deteriorating rate
指導教授:游鵬勝游鵬勝引用關係
指導教授(外文):You,Peng-Sheng
學位類別:碩士
校院名稱:國立嘉義大學
系所名稱:運輸與物流工程研究所
學門:運輸服務學門
學類:運輸管理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:82
中文關鍵詞:退化率存貨模式存貨管理免疫演算法遺傳演算法基因演算法
外文關鍵詞:DeteriorationInventory ModelInventory ManagementImmune algorithmGenetic algorithmGenetic algorithm
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本研究主要探討退化性存貨的管理問題。所謂退化性商品泛指會因儲存時間過久而產生退化、腐敗、揮發或變質之商品。此類商品如:生鮮蔬果、花卉、血液或藥物等皆為退化性商品;而退化性存貨管理問題即是如何有效控管此類商品的存貨管理問題。隨著消費者對商品品質要求之提高,商品的新鮮度成為決定品質與價值的重要因素。為能生存於競爭環境,愈來愈多的業者,紛紛引用保鮮技術以抑制商品的退化速率。以農產花卉為例,業者大多採行保鮮劑或預冷技術,來延緩花卉壽命的退化。
就傳統退化性存貨模式而言,大多假設商品退化率為固定或服從某一已知分配,具有商品退化的不可控制特性。但商品退化率可被控制之現象,實際存於現實環境中,而此議題卻一直被忽略,因此本研究擬探討商品退化率可被外在因素控制的退化性商品存貨模式。此外,有鑑於需求易受價格變動之影響,本研究亦將價格因素納入模式中,以此發展需求受價格變動且退化率可被控制的存貨管理模式。本論文之目的在於透過訂購週期、抑制商品退化所投入劑量及銷售價格的決定來達到利潤最大化的目標。
由於本研究為高度非線性規劃問題,難以求得最佳解,故本研究採用免疫演算法 (Immune Algorithm, IA) 進行求解並與傳統之遺傳演算法 (Genetic Algorithm, GA) 比較。數值例顯示,針對可控退化率存貨問題以免疫演算法求解,其所求利潤較遺傳演算法佳。此外,就兩演算法在求解穩定性方面,得知免疫演算法求解品質的穩定性亦較遺傳演算法優。換言之,針對本研究探討之議題,為達利潤最大化的目標下,試以免疫演算法求解,則可獲得較佳之成效。
In the present article, an existing heuristic algorithm is applied to an inventory of deteriorating items with the linearly time-varying demand and the decay rate of the good is controllabled by unit of the preservative over a fixed planning horizon. The object of this study is to maximize profit and explains that is appropriate to use the immune algorithm (IA) to find the near optimal of the order cycle , unit of the preservative and the price. A numerical example is provided to illustrate how the algorithm works.
目 錄
中文摘要 ……………………………………………………… Ⅰ
英文摘要 ……………………………………………………… Ⅱ
致謝 …………………………………………………………… Ⅲ
目錄 …………………………………………………………… Ⅳ
表目錄 ………………………………………………………… Ⅵ
圖目錄 ………………………………………………………… Ⅶ
第一章 緒論 ……………………………………………… 1
1.1 研究背景與動機 …………………………… 1
1.2 研究目的與範圍 …………………………… 2
1.3 研究方法與步驟 …………………………… 4
1.4 研究架構與流程 …………………………… 5
第二章 文獻回顧與探討 …………………………………… 6
2.1 退化性存貨之基本觀念與分類 …………… 6
2.2 損耗性存貨之退化率相關研究 …………… 7
2.3 損耗性存貨之需求率相關研究 …………… 8
2.3.1 需求固定情況之相關研究 ………… 9
2.3.2 需求隨時間變化之相關研究 ……… 9
2.3.3 需求隨價格變化之相關研究 ……… 11
2.3.4 需求隨存貨水準變化之相關研究 … 11
2.4 損耗性存貨之其他假設情況相關研究 …… 12
2.5 遺傳演算法之相關研究 …………………… 14
2.6 免疫演算法之相關研究 …………………… 15
2.7 遺傳演算法 ………………………………… 17
2.7.1 遺傳演算法組成架構 ……………… 17
2.7.2 遺傳演算法之演算步驟 …………… 21
2.8 免疫演算法 ………………………………… 23
2.8.1 生物免疫系統 ……………………… 23
2.8.2 免疫演算法之組成架構與演算步驟 27
第三章 可控退化率之存貨模式建構 ……………………… 32
3.1 問題描述 …………………………………… 32
3.2 模式基本假設與符號說明 ………………… 33
3.3 存貨模式之建立 …………………………… 34
第四章 模式求解與驗證 …………………………………… 41
4.1 數值範例說明 ……………………………… 41
4.2 免疫演算法與遺傳演算法求解 …………… 42
4.3 免疫演算法與遺傳演算法之穩定性測試 … 44
4.3.1 各參數之變異分析 ………………… 45
4.3.2 參數變異之結果分析 ……………… 49
4.4 總體變異分析 ……………………………… 49
4.5 小結 ………………………………………… 50
第五章 結論與未來研究 …………………………………… 51
5.1 結論 ………………………………………… 51
5.2 未來研究 …………………………………… 51
參考文獻 ……………………………………………………… 53
附錄一 免疫演算法與遺傳演算法之較佳利潤及其變數組合… 59
附錄一 多重解的變數資料 …………………………………… 59
附錄三 調整參數之求解結果 ………………………………… 60
表目錄
表2-1退化率相關之研究 ………………………………………… 7
表2-2需求固定情況之研究 ……………………………………… 9
表2-3需求隨時間變化之研究 …………………………………… 9
表2-4需求隨價格變化之研究 …………………………………… 11
表2-5需求隨存貨水準變化之研究 ……………………………… 11
表2-6損耗性存貨之其他假設情況之研究 ……………………… 12
表2-7遺傳演算法之研究 ………………………………………… 14
表2-8免疫演算法之研究 ………………………………………… 15
表4-1目標函數之參數與變數 …………………………………… 41
表4-2兩種演算法之參數設定表 ………………………………… 42
表4-3免疫演算法與遺傳演算法結果比較 ……………………… 43
表4-4目標函數之參數對照表 …………………………………… 45
表4-5需求參數變異分析 ………………………………………… 45
表4-6價格參數變異分析 ………………………………………… 46
表4-7原有退化率變異分析 ……………………………………… 46
表4-8抑制參數變異分析 ………………………………………… 47
表4-9劑量成本變異分析 ………………………………………… 47
表4-10持有成本變異分析………………………………………… 48
表4-11採購成本變異分析………………………………………… 48
表4-12各參數之總體變異分析…………………………………… 49
圖目錄
圖1-1研究架構與流程圖 ………………………………………… 5
圖2-1單點交配圖 ………………………………………………… 19
圖2-2雙點交配圖 ………………………………………………… 19
圖2-3字罩交配圖 ………………………………………………… 19
圖2-4單點突變圖 ………………………………………………… 20
圖2-5遺傳演算法流程圖 ………………………………………… 22
圖2-6生物免疫反應示意圖 ……………………………………… 24
圖2-7抗體結構示意圖 …………………………………………… 25
圖2-8抗原與抗體結合示意圖 …………………………………… 25
圖2-9細胞株落選擇示意圖 ……………………………………… 27
圖2-10雜異度篩選示意圖 ……………………………………… 29
圖2-11免疫演算法的流程圖……………………………………… 31
圖3-1不同退化率下之存貨水準變化圖 ………………………… 32
圖3-2存貨水準與時間關係圖 …………………………………… 34
圖4-1測試結果曲線圖 …………………………………………… 44
圖4-2需求參數變異分析 ………………………………………… 45
圖4-3價格參數變異分析 ………………………………………… 46
圖4-4原有退化率變異分析 ……………………………………… 46
圖4-5抑制參數變異分析 ………………………………………… 47
圖4-6劑量成本變異分析 ………………………………………… 47
圖4-7持有成本變異分析 ………………………………………… 48
圖4-8採購成本變異分析 ………………………………………… 48
參考文獻
英文部分
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