An integrated Principal Component Analysis and multi-objective mathematical programming approach to agile supply chain network design under uncertainty

Azam Moradi; Jafar Razmi; Reza Babazadeh; Ali Sabbaghnia

doi:10.3934/jimo.2018074

文章内容

2019年第15卷, 第2期: 855-879. Doi公司：10.3934/jimo.2018074

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不确定性下敏捷供应链网络设计的主成分分析与多目标数学规划集成方法

1
伊朗德黑兰德黑兰大学工程学院工业工程学院
2
伊朗西阿塞拜疆省乌尔米亚市乌尔米娅大学工程学院

*通讯作者：电话：+98 441 2972854；传真：+98 441 2773591，电子邮件地址：r.babazadeh@urmia.ac.ir
*通讯作者：电话：+98 441 2972854；传真：+98 441 2773591，电子邮件地址：r.babazadeh@urmia.ac.ir

收到日期： 2018年1月

修订日期： 2018年1月

提前访问： 2018年6月

发布时间： 2019年1月

作者得到了INSF拨款（伊朗国家科学基金会）的支持。

摘要全文（HTML）图(3)/表(11) 相关论文引用人

摘要

根据竞争激烈的商业环境，敏捷供应链网络的设计近年来受到了越来越多的关注。此外，由于敏捷供应链（SC）中存在高度的不确定性，开发健壮高效的决策工具非常有意义。在本研究中，提出了一种基于主成分分析（PCA）和多目标可能性混合整数规划（MOPMIP）方法的集成方法，用于不确定条件下敏捷供应链网络的优化设计。基于敏捷性标准，采用主成分分析方法对构成供应链第一层的供应商进行排名和筛选。采用所提出的MOPMIP模型构建不确定条件下的敏捷供应链网络。在提出的MOPMIP模型中，考虑了三个目标函数，包括1）总成本最小化、2）总交付时间最小化和3）灵活性最大化。采用交互式模糊求解方法求解所提出的MOPMILP模型。通过两个数值算例，评估了所提出的敏捷供应链网络设计集成方法在不确定性条件下的性能和效率。

关键词：

数学学科分类：初级：35Q90、97N60、65K05；次要：90C70、90C10、90C29。

引用：

全文（HTML）

图1。 这是你的图片说明

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图2。 特征值卵石图

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图3。 第一测试问题归一化值的Pareto最优解

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表1。 供应商选择的主要定义输入属性

排	输入属性	排	输入属性
1	设施数量	21	工作时间
2	员工培训	22	官僚主义的
三	教育管理人员	23	不合格产品
4	组织中的标准简单心理状态	24	物料需求计划
5	有现货的	25	分配计划
6	产品价格	26	工厂的地理位置
7	产品种类	27	覆盖的地理区域
8	交通运输	28	所涉地区的政治局势
9	废弃物	29	基础设施
10	市场份额	30	售后服务
11	职业机会	31	技术支持
12	新技术的使用	32	管理
13	生产量	33	对客户请求的响应
14	自动化	34	电子商务能力
15	通信系统	35	准时制
16	送货	36	包装能力
17	准备时间	37	在行业中的地位
18	批量	38	产品外观
19	在制品（WIP）	39	质量
20	专业操作员

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表2。 通过召开头脑风暴会议筛选出最重要的敏捷性标准

输入指示器	排
1	专业操作员
2	新技术的使用
三	物料需求计划
4	分配计划
5	对客户请求的响应
6	技术支持
7	电子商务能力
8	产品种类
9	生产量
10	交通运输
11	售后服务
12	自动化
13	通信系统
14	准时制
15	质量
16	覆盖的地理区域

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表3。 供应商绩效指标

输出指示器	排
1	产品价格
2	官僚主义的
三	交货时间
4	在制品（WIP）

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表4。 组件总方差

组件	初始特征值
组件	总计	差异百分比	累计百分比
1	2.074	12.965	12.965
2	1.803	11.267	24.232
三	1.575	9.843	34.075
4	1.380	8.625	42.700
5	1.334	8.336	51.036
6	1.181	7.383	58.419
7	1.027	6.418	64.836
8	0.935	5.841	70.677
9	0.884	5.523	76.200
10	0.793	4.959	81.159
11	0.720	4.498	85.656
12	0.624	3.898	89.554
13	0.580	3.624	93.178
14	0.423	2.642	95.820
15	0.362	2.265	98.086
16	0.306	1.914	100

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表5。 组件总方差

组件	被提取的载荷平方和			方形荷载的旋转和
组件	总计	差异百分比	累计百分比	总计	差异百分比	累计百分比
1	2.074	12.965	12.965	1.548	9.675	9.675
2	1.803	11.267	24.232	1.547	9.672	19.347
三	1.575	9.843	34.075	1.510	9.440	28.787
4	1.380	8.625	42.700	1.506	9.410	38.197
5	1.334	8.336	51.036	1.460	9.126	47.324
6	1.181	7.383	58.419	1.401	8.757	56.081
7	1.027	6.418	64.836	1.401	8.755	64.836

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表6。 旋转的组件

变量	组件
变量	1	2	三	4	5	6	7
X1型	0.042	-0.192	0.615	-0.211	0.159	-0.273	-0.029
X2个	-0.175	0.176	-0.015	-0.065	-0.709	-0.101	-0.061
X3型	-0.083	-0.096	-0.145	0.479	-0.440	0.219	-0.067
X4号机组	0.120	0.177	-0.220	0.609	0.221	-0.251	-0.108
X5系列	-0.208	-0.827	0.065	0.139	0.048	0.263	0.109
X6系列	-0.223	0.571	-0.207	0.099	0.256	0.182	0.418
X7系列	0.133	-0.134	0.205	0.753	-0.070	0.073	0.037
X8系列	-0.073	0.004	-0.090	-0.018	-0.016	-0.729	-0.123
×9	0.841	0.035	0.135	0.022	0.083	-0.011	0.014
X10个	0.551	-0.016	-0.100	0.309	-0.035	0.370	-0.010
X11个	-0.110	0.228	0.695	0.221	0.190	0.141	-0.097
X12号机组	-0.258	0.541	0.155	0.034	-0.283	0.292	0.244
X13号机组	0.175	-0.166	-0.147	-0.281	0.151	0.506	-0.591
X14号机组	-0.177	0.115	-0.637	0.014	0.262	-0.176	-0.120
X15号机组	-0.464	0.159	0.031	-0.086	0.629	-0.029	-0.048
X16型	0.111	0.005	-0.030	-0.163	0.072	0.191	0.861

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表7。 通过PCA方法得出供应商得分

供应商	分数	供应商	分数	供应商	分数	供应商	分数
1	-0.44143	16	-0.45093	31	-0.70673	46	0.22046
2	-0.39948	17	-0.16193	32	0.52357	47	0.646209
三	0.079517	18	0.41908	33	0.574339	48	-0.2407
4	-0.01854	19	-0.05046	34	0.054961	49	0.430716
5	0.06819	20	0.010264	35	-0.3108	50	0.175306
6	-0.16339	21	-0.29805	36	-0.29681	51	-0.12202
7	-0.47472	22	0.283236	37	0.379933	52	0.065461
8	-0.26409	23	-0.10214	38	0.083386	53	-0.80726
9	0.359434	24	-0.3874	39	-0.11785	54	-0.19505
10	-0.48728	25	0.278027	40	0.092893	55	0.258526
11	0.044161	26	0.196247	41	-0.19233	56	0.570286
12	0.50004	27	0.194767	42	0.121639	57	0.265066
13	1.064131	28	0.009783	43	-0.39538	58	0.098087
14	-0.72305	29	-0.08439	44	0.676464	59	-0.50213
15	-0.19635	30	0.266653	45	-0.02721	60	-0.39293

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表8。 随机生成最可能值的来源

参数	价值	参数	价值
$\波浪形fs_{st}$	美元制服（18000004300000）$	$\ tilde Tr4_{idclt}$	$\sim制服（80100）$
$\波浪线fp_{pt}$	$\sim制服（1700000，4000000）$	$\ tilde成本{mspt}$	$\sim制服（20,40）$
$\波浪线fd_{dt}$	$\sim制服（1600000，3000000）$	$\波浪线MI_{id}$	$\sim制服（100120）$
$\波浪形fse_{st}$	美元制服（180000，480000）$	$\波浪线CPA1_{pft}$	$\sim制服（50000、60000）$
$\波浪线fpe_{pt}$	$\sim制服（170000400000）$	$\波浪线CPA2_{djt}$	$\sim制服（3000035000）$
$\波浪线fde_{dt}$	美元制服（160000，300000）$	$\波浪线CPA_{pdt}$	$\sim制服（60000、70000）$
$\颚化符de{ict}$	$\sim制服（100200）$	$\波浪形td_｛pclt｝$	$\sim制服（16，20）$
$\ tilde vp_{ipt}$	$\sim制服（120150）$	$\波浪形tc_{dclt}$	$\sim制服（2,4）$
$\颚化符Hd_{idt}$	$\sim制服（10，30）$	$\波浪形te_{pdlt}$	$\sim制服（10，16）$
$\波浪线Hp_{ipt}$	$\sim制服（15，40）$	$\波浪线dis1_{pcl}$	$\sim制服（200600）$
$\波浪线Tr1_{isplt}$	$\sim制服（80100）$	$\波浪线dis2_{dcl}$	$\sim制服（300500）$
$\波浪线Tr2_{ipdlt}$	$\sim制服（40，60）$	$\波浪线dis3_{pdl}$	$\sim制服（100200）$
$\ tilde Tr3_{ipclt}$	$\sim制服（110200）$

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表9。 不同重要系数值的Pareto最优解

第1个	第2页	第3轮	问题编号：。	对象1	对象2	目标3	CPU时间（秒）
1	0	0	1	3.69东经+11	东经1.38+08	0.00东经+00	134
1	0	0	2	3.82东经+12	1.26电子+09	0.00东经+00	646
0	1	0	1	6.61E+12	2.44东经+07	0.00东经+00	164
0	1	0	2	东经2.50度+15度	2.53东经+08	0.00E+00	655
0	0	1	1	6.61E+12	东经1.38+08	7.46东经+07	132
0	0	1	2	东经2.50度+15度	东经1.26+09	东经3.74度+11度	692
0.45	0.45	0.1	1	3.39东经+12	7.89电子+07	东经1.42+07	210
0.45	0.45	0.1	2	1.13东经+15	6.58东经+08	8.33东经+10	512
0.35	0.35	0.3	1	3.99东经+12	东经9.30+07	2.76东经+07	167
0.35	0.35	0.3	2	东经1.30度+15度	7.29东经+08	1.46东经+11	472
0.25	0.25	0.5	1	东经4.55+12	1.06东经+08	4.70东经+07	173
0.25	0.25	0.5	2	1.58东经+15	9.41E+08年	2.31E+11年	627
0.15	0.15	0.7	1	东经5.50度+12度	1.16E+08	5.67E+07	159
0.15	0.15	0.7	2	东经1.80度+15度	9.91E+08年	3.07东经+11	679
0.05	0.05	0.9	1	6.20电子+12	1.25E+08	东经7.02年07月	134
0.05	0.05	0.9	2	东经2.25度+15度	1.13东经+09	东经3.48+11	646
0.2	0.3	0.5	1	5.20东经+12	9.83电子+07	4.78东经+07	164
0.2	0.3	0.5	2	1.68东经+15	东经8.90度+08度	东经2.25+11	655
0.2	0.5	0.3	1	4.93东经+12	7.21E+07年	2.76东经+07	132
0.2	0.5	0.3	2	1.70电子+15	6.48东经+08	1.23东经+11	690
0.3	0.2	0.5	1	4.38东经+12	1.13东经+08	4.63东经+07	210
0.3	0.2	0.5	2	1.53东经+15	9.81E+08年	2.31E+11年	512
0.3	0.5	0.2	1	4.24东经+12	东经6.65+07	1.72E+07	167
0.3	0.5	0.2	2	1.53东经+15	6.38东经+08	8.61E+10	472
0.5	0.2	0.3	1	3.12东经+12	1.08东经+08	2.84E+07	173
0.5	0.2	0.3	2	9.27东经+14	9.84东经+08	1.12东经+11	627
0.5	0.3	0.2	1	2.93东经+12	9.59东经+07	1.79电子+07	159
0.5	0.3	0.2	2	9.47东经+14	东经8.90度+08度	9.36东经+10	679

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表10。 文献中提到敏捷性指标的研究

索引	Razmi等人（2011年）	Yauch（2011）	Ghodsypour和O'Brien（1998）	Min和Shin（2008）	韦伯等人（1991）	Abratt和Kleyn（2012）	迪克森（1996）	Prater等人（2001年）	Kassaee等人（2014）	Dahmardeh等人（2010年）	Kumar等人（2011年）	Aktepe等人（1999）	林（2009）	Chan和Thong（2009）	本研究
1	*	*	*	*	*	*	*	*		*					*
2	*	*	*	*	*	*	*	*							*
三	*	*	*	*	*	*	*	*							*
4	*	*	*	*	*	*	*	*							*
5	*							*			*				*
6	*	*	*	*	*	*	*	*		*	*	*		*	*
7	*	*	*	*	*	*	*	*							*
8	*							*			*				*
9	*	*	*	*	*	*	*	*							*
10	*	*	*	*		*	*	*							*
11	*	*	*	*		*	*	*							*
12	*	*	*	*	*	*	*	*		*					*
13	*	*	*	*	*	*	*	*							*
14	*	*	*	*	*	*	*	*							*
15	*	*	*	*	*	*	*	*		*			*	*	*
16	*		*	*	*		*			*	*	*		*	*
17	*	*	*	*	*	*	*								*
18	*	*	*	*	*	*	*	*							*
19	*	*	*	*	*	*	*	*							*
20	*		*	*	*	*	*	*							*
21	*		*	*	*	*	*	*							*
22	*	*	*	*	*	*	*	*							*
23	*	*	*	*	*	*	*	*							*
24	*	*	*	*	*	*	*	*							*
25		*						*							*
26		*			*		*	*		*				*	*
27		*			*		*	*		*				*	*
28	*	*												*	*
29															*
30	*	*	*	*	*	*	*	*		*	*			*	*
31	*	*	*	*	*	*	*	*		*	*			*	*
32	*	*	*	*		*	*	*							*
33	*	*	*	*		*	*	*							*
34	*	*		*	*	*	*	*							*
35
36	*	*	*	*	*	*	*	*							*
37	*	*	*	*	*	*	*	*				*	*	*	*
38	*	*	*	*	*	*	*	*							*
39	*	*	*	*	*	*	*	*		*	*	*		*	*

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表11。 敏捷供应商属性

不。	输入1	In2（输入2）	In3（输入3）	输入4	五合一	输入6	输入7	输入8	在9中	在10中	11年	12年	2013年	2014年	第15页	16年
1	0.54	0.82	0.5	0.62	0.75	0.45	0.62	0.64	0.71	0.6	0.5	0.57	0.52	0.35	0.23	0.6
2	0.5	0.04	0.63	0.63	0.95	0.46	0.6	0.76	0.4	0.77	0.5	0.6	0.8	0.53	0.38	0.47
三	0.27	0.66	0.72	0.97	0.93	0.48	0.78	0.12	0.37	0.78	0.68	0.63	0.8	0.35	0.12	0.33
4	0.43	0.34	0.71	0.75	0.92	0.56	0.72	0.44	0.53	0.68	0.64	0.68	0.72	0.37	0.32	0.3
5	0.72	0.13	0.54	0.73	0.68	0.5	0.52	0.65	0.71	0.79	0.62	0.61	0.54	0.55	0.19	0.35
6	0.71	0.45	0.81	0.52	0.9	0.52	0.55	0.02	0.31	0.72	0.7	0.65	0.7	0.34	0.1	0.34
7	0.5	0.43	0.89	0.94	0.85	0.41	0.58	0.5	0.58	0.61	0.63	0.53	0.76	0.52	0.76	0.34
8	0.34	0.77	0.74	0.55	0.74	0.42	0.7	0.06	0.8	0.76	0.4	0.63	0.79	0.44	0.24	0.49
9	0.52	0.29	0.86	0.57	0.73	0.62	0.59	0.31	0.71	0.71	0.65	0.65	0.77	0.46	0.74	0.69
10	0.39	0.58	0.65	0.76	0.67	0.66	0.62	0.4	0.21	0.61	0.42	0.6	0.52	0.56	0.94	0.36
11	0.4	0.53	0.97	0.81	0.96	0.47	0.76	0.17	0.69	0.77	0.42	0.74	0.67	0.24	0.24	0.51
12	0.58	0.07	0.75	0.54	0.65	0.6	0.53	0.1	0.86	0.72	0.63	0.74	0.7	0.3	0.06	0.55
13	0.4	0.12	0.62	0.87	0.62	0.7	0.73	0.04	0.62	0.79	0.6	0.8	0.79	0.21	0.59	0.64
14	0.34	0.81	0.87	0.86	0.63	0.67	0.52	0.94	0.2	0.73	0.49	0.52	0.77	0.5	0.22	0.32
15	0.8	0.73	0.89	0.5	0.8	0.59	0.58	0.94	0.26	0.74	0.65	0.62	0.57	0.1	0.44	0.52
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