基于遺傳算法的供應(yīng)鏈質(zhì)量成本優(yōu)化

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     隨著市場經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，供應(yīng)鏈間的競爭已逐漸成為市場競爭的主要形式。近來，越來越多的學(xué)者開始研究供應(yīng)鏈上質(zhì)量等級與成本的關(guān)系。為了提高產(chǎn)品的市場占有率，增加利潤，供應(yīng)鏈的質(zhì)量水平和質(zhì)量成本是值得關(guān)注的利潤源泉，為此需重點(diǎn)分析供應(yīng)鏈中的質(zhì)量成本。[1]國內(nèi)外研究者對質(zhì)量成本模型進(jìn)行了大量的研究工作，Duran提出了傳統(tǒng)的質(zhì)量成本(COQ)模型，并對其進(jìn)行修正得到了修正后的COQ的模型;Zhao J.L.構(gòu)造了總質(zhì)量成本的指數(shù)模型;崔麗、曾風(fēng)章利用經(jīng)濟(jì)學(xué)中的學(xué)習(xí)曲線效應(yīng)，提出和“6σ”管理相結(jié)合的長期質(zhì)量成本曲線。[2]本文將遺傳算法應(yīng)用到兩級供應(yīng)鏈質(zhì)量成本優(yōu)化模型中，進(jìn)而指導(dǎo)供應(yīng)鏈中企業(yè)的競爭，以保證在激烈市場競爭中，占據(jù)優(yōu)勢并最終贏得市場。

　　遺傳算法是以自然選擇和遺傳理論為基礎(chǔ)，將生物進(jìn)化過程中適者生存規(guī)則與群體內(nèi)部染色體的隨機(jī)信息交換機(jī)制相結(jié)合的高效全局尋優(yōu)搜索算法。該操作以種群中的所有染色體為對象，通過選擇、交叉和變異等遺傳算子操作產(chǎn)生新一代群體，直到獲得滿意的最優(yōu)解[3]。遺傳算法具有很強(qiáng)的實(shí)用，高效，魯棒性。

　　木文以學(xué)習(xí)曲線函數(shù)質(zhì)量成本模型為基礎(chǔ)，采用A.Y. Feigenbaum [4]的質(zhì)量成本定義，結(jié)合J. M. Duran質(zhì)量成本分析理論，建立供應(yīng)鏈質(zhì)量成本模型，通過一個(gè)應(yīng)用案例，采用遺傳算法對案例進(jìn)行仿真。供應(yīng)鏈質(zhì)量成本優(yōu)化是典型的多目標(biāo)規(guī)劃問題，涉及到供應(yīng)鏈商、制造商、銷售商以及市場環(huán)境等多方面的因素。傳統(tǒng)的方法（如可行方向法、加權(quán)和法、理想點(diǎn)法、主要目標(biāo)法等）因受決策者主觀的偏好影響，未能很好地解決多目標(biāo)問題，然而遺傳算法由于不依賴于梯度信息和問題本身并且具有魯棒性和全局搜索能力，是解決此類問題的有效途徑。

　　2.單一企業(yè)的質(zhì)量成本控制模型的選擇

　　質(zhì)量成本是指企業(yè)為保持或提高產(chǎn)品質(zhì)量所支出的一切費(fèi)用，以及因產(chǎn)品質(zhì)量未達(dá)到規(guī)定的水平所產(chǎn)生的一切損失。質(zhì)量成本的具體內(nèi)容一般包括以下兩部分:由于產(chǎn)品質(zhì)量未達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)而造成的一切損失，包括內(nèi)部損失和外部損失；為保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量而發(fā)生的一切費(fèi)用，主要有預(yù)防費(fèi)用和鑒定成本。

　　早期的質(zhì)量成本控制模型又稱為“經(jīng)濟(jì)的符合水平”模型，它允許一定限度的質(zhì)量缺陷存在，尋求質(zhì)量損失費(fèi)與質(zhì)量保證費(fèi)間的均衡點(diǎn)，以此作為總質(zhì)量成本的最低點(diǎn)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這種模型日益暴露出缺陷，從質(zhì)量成本投入與損失函數(shù)建立入手，闡述了根據(jù)不同的資料利用統(tǒng)計(jì)分析所建立的投入與損失成本曲線是不同的，因而最低點(diǎn)的位置未必在旱期質(zhì)量成本控制模型所描述的兩條曲線的焦點(diǎn)位置，從而為更準(zhǔn)確的計(jì)算出質(zhì)量成本最小值提供了理論基礎(chǔ)，為企業(yè)實(shí)施有效的質(zhì)量成本控制提供了依據(jù)。[5]

　　本文采用學(xué)習(xí)曲線和質(zhì)量成本的結(jié)合模型，建立了基于學(xué)習(xí)曲線效應(yīng)的質(zhì)量成本數(shù)學(xué)模型。學(xué)習(xí)曲線的概念同樣適用于質(zhì)量成本改進(jìn)過程.其原因是在長期質(zhì)量活動中，人們反復(fù)實(shí)踐某項(xiàng)工作，摸索到了一些規(guī)律，積累一些經(jīng)驗(yàn)，提高了工作熟練程度和效率.學(xué)習(xí)曲線效應(yīng)會影響到控制成本和故障成本，在各自相對的學(xué)習(xí)空間形成各自的學(xué)習(xí)率，即控制成本和故障成本是符合學(xué)習(xí)曲線的規(guī)律。[6]把公式學(xué)習(xí)曲線數(shù)學(xué)模型分別帶入以上指數(shù)模型可得:

　　為簡化研究，同時(shí)又不失一般性，在建立模型前做出如下假設(shè)：（1）僅對單個(gè)的供應(yīng)鏈進(jìn)行分析；（2）整個(gè)供應(yīng)鏈的質(zhì)量水平由供應(yīng)鏈中產(chǎn)品的合格率或缺陷率來決定；（3）供應(yīng)鏈中的學(xué)習(xí)率在某特定階段為定值；（4）僅研究供應(yīng)鏈整體，不考慮和分析供應(yīng)鏈內(nèi)部各成員之間的關(guān)系；（5）討論整個(gè)供應(yīng)鏈上的質(zhì)量水平時(shí)，將所劃分的每個(gè)時(shí)間段的質(zhì)量水平設(shè)為定值。

　　3.兩階段供應(yīng)鏈質(zhì)量成本控制模型

　　考慮質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)傳遞的供應(yīng)鏈質(zhì)量成本優(yōu)化模型。供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)來源于外部環(huán)境和各參與企業(yè)自身的不利因素。[7]供應(yīng)鏈質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的傳遞性是由于從原材料的生產(chǎn)、產(chǎn)品的制造、產(chǎn)品的分銷等系列過程都是由多個(gè)企業(yè)參與的，企業(yè)之間存在著非常密切的聯(lián)系，每個(gè)成員企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)會隨著復(fù)雜的網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)傳遞作用轉(zhuǎn)移給其他企業(yè)，甚至整個(gè)供應(yīng)鏈。

　　由于參與供應(yīng)鏈上的企業(yè)眾多，空間跨度大，環(huán)節(jié)繁瑣，所以當(dāng)供應(yīng)鏈中某成員企業(yè)的小不確定性累積到一定程度時(shí)，成員企業(yè)內(nèi)部產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)便會依附于各種風(fēng)險(xiǎn)載體，沿著供應(yīng)鏈條，以原先的風(fēng)險(xiǎn)形式或是耦合突變后產(chǎn)生的其他的風(fēng)險(xiǎn)形式在供應(yīng)鏈中迅速傳遞。[8]當(dāng)有質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)開始在供應(yīng)鏈內(nèi)傳遞時(shí)，因?yàn)閭鬟f網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和關(guān)聯(lián)性，通常會存在向幾個(gè)方向傳遞的可能性，而風(fēng)險(xiǎn)一般首先會向企業(yè)之間相關(guān)度比較大、抗風(fēng)險(xiǎn)能力弱、風(fēng)險(xiǎn)承受能力差的企業(yè)傳遞和擴(kuò)散。

　　供應(yīng)鏈中的企業(yè)處在各種簡單或是復(fù)雜的網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)中，之間相關(guān)度也是有區(qū)別的，有相關(guān)度大小之分。企業(yè)相關(guān)度是就是指兩個(gè)企業(yè)之間的相關(guān)聯(lián)的程度。如在兩階段供應(yīng)鏈中，供應(yīng)商與制造商之間的相關(guān)度要比供應(yīng)商與零售商之間的相關(guān)度大。一般關(guān)聯(lián)度大的企業(yè)比較容易受到影響。由于成員企業(yè)本身的抗風(fēng)險(xiǎn)能力和風(fēng)險(xiǎn)承受能力存在差異，對風(fēng)險(xiǎn)的接受程度也就不同?？癸L(fēng)險(xiǎn)能力和風(fēng)險(xiǎn)承受能力強(qiáng)的成員企業(yè)對來自其他企業(yè)的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)傳遞具有較強(qiáng)的緩沖、降低或吸收能力，而那些能力弱的成員企業(yè)則會受到較大的影響.

　　5結(jié)論分析與展望

　　本文是研究了二級供應(yīng)鏈中一種商品的質(zhì)量成本優(yōu)化決策問題。在多級供應(yīng)鏈或者多產(chǎn)品條件下，供應(yīng)鏈整體以及各個(gè)成員如何進(jìn)行質(zhì)量成本優(yōu)化決策將是進(jìn)一步研究的方向。供應(yīng)鏈的核心企業(yè)在供應(yīng)鏈的質(zhì)量改進(jìn)過程中，不要盲目的追求達(dá)到最高的質(zhì)量水平，要想增加提高客戶的滿意度和企業(yè)的利潤，最佳供應(yīng)鏈質(zhì)量成本的控制顯得尤為重要。

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