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1、管理工程学报Vol123,No14JournalofIndustrialEngineeringPEngineeringManagement2009年第4期基于马尔科夫决策过程的货物流的配给策略12徐东升,周伟华(11中山大学管理学院,广州510275;21浙江大学管理学院,杭州310028)摘要:随着全球化趋势和不断增长的运输量,许多大型货站已经开始使用综合自动化装运处理系统。在这些货站中,不同起点(如仓库入口点)和讫点(如仓储货架)之间的路径选择是一个至关重要的决策,本文中,我们研究此类路径最优问题,并提出了有效的货
2、物流配给策略。该策略中不同的货物有不同的路径集合与之对应,且只有在权重较高的路径的饱和度较低时,才允许权重较小的货物在权重较高的路径上运输,不允许权重高的货物在权重低的路径上运输。我们引入马尔可夫决策过程模型进行决策,并通过数值试验证明我们提出的路径策略的有效性。关键词:货物流配给;物料装运系统;马尔科夫决策过程;货站运作中图分类号:N945文献标识码:A文章编号:100426062(2009)04201422060引言多,典型的IASHS包含几百个关键设备、大量的连接设备及当今社会,先进的自动化仓库及配送中心在全球供
3、应链成千上万个储存位置。用状态空间的方式建立此问题的模中起着越来越重要的作用,例如,现代仓库和配送中心为了型就不太现实,主要有以下两个方面的问题:首先是上述提节省劳动力,大量使用自动仓储系统(ASRSs)来利用高处空到的网络规模庞大及计划时期较长;另外,此问题的关键设间及加快货物的转移。综合自动化装运处理系统(IASHSs)备按先到先服务(FCFS)的原则作业,因此很难建立简单的时由多个ASRSs及各种各样的处理站组成,并与物料处理设备空网络模型。组成的复杂网络连接。对交通运输路径的路径策略的研究也很多。在过去十[11
4、][12]本论文中,我们讨论从一个大型空运货站———香港空运年间,Merchant和Nemhauser、Carey使用了已公式化的动[13][14]货站(HACTL)的工程项目里得到的一个设施物流网络问题,态路径模型,另外,Friesz等与Astarita利用路径运输延[15]该问题讨论具有不同权重的多个货物流如何在起讫点之间迟建立模型,杜进有等改进了在一定运输需求条件下对路运输。已有很多文献对货运站及设施物流进行研究。网上双向、空重车流路径同时进行优化的多目标满意优化模[1][2][3]Stahlbock,Gunth
5、er和Kim及Hartmann已经对这一领域进型,并通过建立独立满意度和综合满意度来衡量优化解的品[4]质。侯立文等[16]同时考虑客户需求可分以及客户方和配送行了很好的研究,韩晓龙建立龙门吊的数量配置网络流模型。对ASRS路径问题的早期研究主要关注某个特殊设备的中心时间窗限制的前提下,重新构造了路径问题模型。朱晨[5]波等[17]运用基于马尔可夫决策过程的分解方法,研究一种有作业规则,Graves等人表明一个较好的路径会使得取货时[6]间降低达30%之多,VandeBerg和Gademanna研究了如何车辆限制、长期
6、的直接配送的三层随机库存路径问题。郭耀[18]在使SR机器完成所有存取要求的条件下选择路径,使总时煌和钟小鹏以顾客等待时间最小化作为系统目标,利用排间最短。队理论研究了一类动态车辆路径的实时优化策略。还有许多文献研究了弹性制造系统(FMSs)的路径策略。我们所研究的问题与交通路径问题的有以下不同点:首[7]Yao和Pei根据熵标准研究FMSs路径的动态部分,他们给先,交通路径问题研究的对象是交通流,而我们的问题研究出了两种作业规则,并将其与“处理时间最短”(SPT)规则进的是单个货物,因此,前者的目的是一般是推导网络流
7、平衡[8]行比较。包括Seidmann和Tenenbaum在内的很多学者研究点,设计交通网络;而我们的目的则是寻找运输所有货物的动态部分的配给策略,并给出使处理能力最大的最优策略。最优方案。第二,交通路径问题在进行路径决策时是分权研究表明,在移动电话系统中动态路径策略很有效(Boucher的,因为每个车主的决策是独立的;而我们研究的空运货站[9]等)。由于设备数量很少,上述文献都是以状态空间方式路径问题,可以由系统进行集中决策。总体来说,前者的目[10]研究系统作业情况。Kliewer等建立了基于时空网络的动的是推导出
8、一种网络平衡或者达到最大2最小公平;而本文态模型。但是,IASHS的网络规模比FMS的网络规模大的的目的是寻找整个系统的最优路径策略。收稿日期:2009203215修回日期:2009208223基金项目:国家自然科学基金项目(70801053)作者简介:徐东升,男,1979,汉,浙江人,中山大学管理学院,讲师。研究方向,供应链和物
