考虑供应链的产品族设计主从关联优化研究

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1、＇－．１ｆ⑥矣津次審ＴＩＡＮＪＩＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ－．中国第臟代大学ＦＯＵＮＤＥＤＩＮ１８９５Ｌ玉．簾通一．，厅＾；：‘．丄５＾＾博±学位论文－一７—级学科．管理科学与工程理科学与工程古－学科专业：管王丹萍作者姓名：杜纲教授指导教师；天津大学研究生院２０１５年５月Ｉ■——４？■一．．Ｉ考虑供应链的产品族设计主从关联优化研究Ｒｅａｃｈ〇打Ｌｅａｄｅｒ－ｔＦｏｌｌｏｗｅｒＯｉｍｉｚａｔｉｏｎ

2、ｐｆｏｒＰｒｏｄｕｃｔＦａｍｉｌＤｅｓｉｎｗｉｔｈＳｕｌｙｇｐｐｙＣｈａｉｎＣｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ一级学科：管理科学与工程学科专业：管理科学与工程研究生；王丹萍指导教师：杜纲教授天津大学管理与经济学部二零一五年五月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研巧工作和取得的研巧成果，，除了文中特别加示注和致谢么处外论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学仿或证书而使用过的材料一同工作的

3、同志对本研巧所做的任何贡献均己在论文中。与我作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：王马签字曰期：山年＾月么曰平学位论文版权使用授权书特授权本学天位津论大文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签Ｖ两字日期：王〇１５

4、年＾月之日签字日期：２：岐年＾月ａ日摘要目前，产品族设计已经成为企业开发与制造的重要环节，优化的思想与技术是产品族设计中的重要基础与核心框架。以往对产品族设计的相关研究，主要是局限于产品域中的优化问题。而供应链作为产品族设计过程的重要影响要素，它不仅在设计过程的后端影响产品族的成本水平，而且在设计过程的前端影响产品族的模块化结构布局。因此，供应链与产品族设计过程的关联优化是决定产品族成败的一个关键性问题。本文首先对产品族设计过程进行分析，研究产品族设计中可能受到供应链因素影响的不同阶段，对结合供应链的产

5、品族设计的主从关联优化问题进行一般性描述，提出解决这类问题的一般数学模型。针对具有产品族特点的双层数学模型提出有效求解的嵌套式遗传算法，最后详细研究了产品族设计与供应链联合考虑的几个典型问题与具体模型，通过案例验证文中提出模型与求解方法的有效性。论文具体的工作包括：第一、本文通过分析产品族设计过程与供应链过程相互关联考虑的分析，建立结合供应链的产品族设计优化的主从关联与主从结构的研究视角。第二、针对结合供应链因素的产品族设计主从优化双层模型的特点，提出了能够有效求解的嵌套式遗传算法。第三、针对产品族设计过程中

6、的架构阶段与配置阶段分别考虑供应链的影响。在考虑供应链的产品族协同架构的优化设计中，基于产品族与供应链协同架构符合Stackelberg对策理论角度，构建产品族架构与供应链协同优化的混合0-1非线性双层规划模型：模型的上层决策产品族的整体布局即模块选择与组合结构；下层决策与上层配置相匹配的简易供应链架构设计。针对考虑供应链因素的产品族配置的研究中，将供应链看做一个整体构建结合供应链设计的产品族模块配置优化双层模型。针对基于工艺多样性而产生的产品族，在单一企业内部研究并建立了产品族与工艺配置的主从优化模型的。第

7、四、以具有广泛应用的变压器、发电机和纪念台钟为例，验证了本文提出的方法框架、模型与计算方法的合理有效性。关键词：产品族设计；供应链；架构；配置；主从关联优化；嵌套式遗传算法ABSTRACTProductfamilyhasbecomethebasicunitofdevelopmentandmanufacturingprocess.Optimizationideaandtechniquearetheimportantbasisandthecoreframeworkoftheproductfamilydesign.

8、Thepastresearchesontheoptimizationoftheproductfamilyfocusontheproductfamilydomain.Butproductfamilydesignanditsimplementationapproach-supplychainhavecloserelations,whichleadtothehierarchicalandassociate