Chuỗi cung ứng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  ĐỖ MINH NAM CHUỖI CUNG ỨNG TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Chuyên ngành: Đảm bảo tốn học cho máy tính hệ thống tính tốn Mã số: 60.46.35 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Lê Trọng Vĩnh Hà nội, năm 2011 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT LỜI NÓI ĐẦU Chương 1: CHUỖI CUNG ỨNG VÀ THIẾT KẾ MẠNG CHUỖI CUNG ỨNG 1.1 Chuỗi cung ứng quản trị chuỗi cung ứng 1.1.1 Chuỗi cung ứng 1.1.2 Quản trị chuỗi cung ứng 1.2 Thiết kế mạng chuỗi cung ứng 10 1.3 Mơ hình tốn học chuỗi cung ứng 13 1.3.1 Ký hiệu mơ hình 13 1.3.2 Mục tiêu cần tối ưu chuỗi cung ứng 15 1.4 Kết chương 18 Chương 2: MẠNG NƠRON MỜ VÀ TỐI ƯU HÓA THEO BÀY ĐÀN 19 2.1 Mạng nơron 19 2.1.1 Mạng nơron sinh học 19 2.1.2 Mạng nơron nhân tạo .21 2.1.3 Mạng lan truyền ngược 26 2.1.4 Ưu nhược điểm mạng nơron 30 2.2 Mạng nơron mờ 31 2.2.1 Mạng nơron mờ 31 2.2.2 Đánh giá mạng nơron mờ .35 2.3 Tối ưu hóa theo bày đàn 36 2.4 Kết hợp ba kỹ thuật giải toán tối ưu đa mục tiêu 39 2.4.1 Cấu trúc thuật giải tối ưu hóa theo bày đàn dựa vào mạng nơron mờ 41 2.4.2 Các thuật giải tối ưu hóa theo bày đàn cho việc học tối ưu đạt mạng noron mờ 43 2.5 Kết chương 47 Chương 3: THIẾT KẾ MẠNG CHUỖI CUNG ỨNG ĐA MỤC TIÊU DÙNG MẠNG NƠRON MỜ VÀ THUẬT GIẢI TỐI ƯU THEO BÀY ĐÀN 49 3.1 Đặt vấn đề 49 3.2 Giải toán đa mục tiêu dùng thuật giải tối ưu theo bày đàn tối để ưu hóa mạng nơron mờ 51 3.2.1 Mạng nơron mờ đề xuất tối ưu tối ưu hóa theo bày đàn 51 3.2.2 Dùng tối ưu theo bày đàn để tối ưu mạng nơron mờ .53 3.3 Minh họa qua ví dụ 55 3.4 Kết chương 57 KẾT LUẬN 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Chuỗi cung ứng điển hình Hình 1.2 Chuỗi cung ứng chi tiết nhà máy bên tham gia Hình 1.3 Mơ hình mạng chuỗi cung ứng trình 13 Hình 2.1 Mơ hình mạng nơron sinh học 19 Hình 2.2 Mơ hình nơron nhân tạo 22 Hình 2.3 Hàm đồng 24 Hình 2.4 Hàm bước nhị phân 24 Hình 2.5 Cấu trúc mạng nơron thường gặp 26 Hình 2.6 Nút nơron bình thường 28 Hình 2.7 Hệ thống máy Photo copy Matsushita 35 Hình 2.8 Hệ thống máy giặt Toshiba 36 Hình 2.9 Quy luật chuyển động bày đàn 37 Hình 2.10 Quy luật tìm tổ bày đàn 37 Hình 2.11 Cấu trúc mạng học nơron mờ tối ưu dựa vào thuật giải PSO 42 Hình 2.12 Thủ tục cho thuật giải PSO 44 Hình 3.1 Cấu trúc mạng nơron mờ 52 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 So sánh thần kính sinh học thần kinh nhân tạo 25 Bảng 2.2 Các loại nút nơron mờ 33 Bảng 3.1 Ràng buộc khả năng, thiết lập chi phí, nhu cầu ngẫu nhiên khách hàng 55 Bảng 3.2 Chi phí đơn vị nguyên vật liệu mua từ nhà cung cấp tới nhà máy 56 Bảng 3.3 Chi phí vận chuyển đơn vị sản phẩm từ nhà máy tới trung tâm phân phối 56 Bảng 3.4: Chi phí phân phối đơn vị sản phẩm từ nhà phân phối tới khách hàng 56 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT FNN : Mạng nơron mờ (fuzzy neural network) PSO : Tối ưu theo bày đàn (particle swarm optimization) PSOA – FNN : Tối ưu hóa mạng nơron mờ dùng thuật giải tối ưu hóa theo bày đàn BPNN : Mạng nơron lan truyền ngược (Backprogation neural network) DC : Trung tâm phân phối (Distribution center) GA : Thuật giải di truyền LỜI NÓI ĐẦU Trong thời đại kinh tế toàn cầu, việc cạnh tranh khốc liệt khiến cơng ty cần phải tìm giải pháp tối ưu hóa hoạt động Chuỗi cung ứng mơ hình quản lý mới, đại đưa ra, áp dụng năm 1990, Internet bùng nổ Nhưng toán chuỗi cung ứng đặt thách thức cho nhà làm toán làm tin học cần phải giải quyết, từ toán chọn mặt hàng sản xuất, chọn nhà cung cấp nguyên vật liệu, chọn trung tâm phân phối cần phải mở, chọn nơi đặt nhà máy, đến toán phức tạp lập lịch hoạt động cho toàn chuỗi cung ứng, chi phí tối thiểu tồn chuỗi cung ứng, lợi nhuận tối đa, khả đáp ứng khách hàng nhanh nhất, khả sử dụng vốn tối đa,…, số có nhiều tốn thuộc dạng toán tối ưu đa mục tiêu Trong luận văn chọn tốn tối ưu chi phí cho chuỗi cung ứng tối thiểu, đáp ứng tối đa nhu cầu khách hàng, từ xác định nơi đặt nhà máy sản xuất số trung tâm phân phối cần phải mở Việc thiết lập toán tối ưu đa mục tiêu chuỗi cung ứng nêu tốn với chi phí mơi trường khơng chắn, chi phí số mờ, đồng thời nhu cầu khách hàng ngẫu nhiên, toán thuộc dạng tốn quy hoạch ngẫu nhiên, đưa toán quy hoạch mờ, luận văn dùng cách giải toán tối ưu theo phương pháp khác dùng mạng nơron mờ tối ưu theo bày đàn Cấu trúc luận văn trình bày gồm chương: Chương 1: CHUỖI CUNG ỨNG VÀ THIẾT KẾ MẠNG CHUỖI CUNG ỨNG Chương 2: MẠNG NƠRON MỜ VÀ TỐI ƯU HÓA THEO BÀY ĐÀN Chương 3: THIẾT KẾ MẠNG CHUỖI CUNG ỨNG ĐA MỤC TIÊU DÙNG MẠNG NƠRON MỜ VÀ THUẬT GIẢI TỐI ƯU THEO BÀY ĐÀN Em xin cảm ơn thầy cô môn tin học tận tình bảo động viên em trình học tập làm luận văn, đặc biệt em cảm ơn TS Lê Trọng Vĩnh nhiệt tình hướng dẫn em để em hồn thành luận văn Chương 1: CHUỖI CUNG ỨNG VÀ THIẾT KẾ MẠNG CHUỖI CUNG ỨNG 1.1 Chuỗi cung ứng quản trị chuỗi cung ứng 1.1.1 Chuỗi cung ứng Cạnh tranh cách thành công môi trường đòi hỏi doanh nghiệp phải tham gia vào công việc kinh doanh nhà cung cấp cơng ty xây dựng chuỗi cung ứng Điều yêu cầu doanh nghiệp đáp ứng sản phẩm dịch vụ mà khách hàng cần phải quan tâm sâu sắc đến dòng dịch chuyển nguyên vật liệu, cách thức thiết kế đóng gói sản phẩm dịch vụ nhà cung cấp, cách thức vận chuyển bảo quản sản phẩm hoàn thành điều mà người tiêu dùng khách hàng cuối thực yêu cầu Hơn nữa, bối cảnh cạnh tranh khốc liệt thị trường toàn cầu nay, việc giới thiệu sản phẩm với chu kỳ sống sản phẩm ngày ngắn hơn, với mức độ kỳ vọng ngày cao khách hàng thúc đẩy doanh nghiệp phải đầu tư, tập trung nhiều vào chuỗi cung ứng Điều này, với tiến liên tục công nghệ truyền thông vận tải, thúc đẩy liên tục việc phát triển chuỗi cung ứng kỹ thuật quản lý chuỗi cung ứng Có nhiều định nghĩa chuỗi cung ứng, cần phải hiểu chuỗi cung ứng gì? Khái niệm “chuỗi cung ứng” bắt đầu xuất vào đầu năm 1980 trở nên phổ biến năm 1990 Có nhiều khái niệm chuỗi cung ứng: “Chuỗi cung ứng liên kết tổ chức nhằm đưa sản phẩm hay dịch vụ vào thị trường (“Fundaments of logistics management” – Lambert, Stock and Ellram – 1998)” “Quản trị chuỗi cung ứng trình hoạch định, thực kiểm soát cách hiệu lực, hiệu hoạt động vận chuyển, lưu trữ hàng hoá, dịch vụ thơng tin có liên quan từ điểm đầu đến điểm tiêu thụ cuối với mục đích thoả mãn nhu cầu khách hàng” (Douglas M Lambert, LOGISTICS & SCM Fundamental of Logistics, p.3, Mc Graw-Hill, 1998) Chuỗi cung ứng bao gồm tất thành viên tham gia, cách trực tiếp hay gián tiếp, việc đáp ứng nhu cầu khách hàng (“Supply chain management: strategy, planning and operation” - Chopra Sunil and Pter Meindl – 2001) Như chuỗi cung ứng không bao gồm nhà sản xuất, nhà phân phối, mà bao gồm công ty cung ứng vật tư, công ty vận tải, nhà kho, nhà bán hàng lẻ khách hàng cuối Còn bên tổ chức, giả sử nhà sản xuất, chuỗi cung ứng bao gồm tất chức liên quan đến việc nhận đáp ứng nhu cầu khách hàng Những chức bao gồm, không bị hạn chế, phát triển sản phẩm mới, thu mua nguyên vật liệu để sản xuất, sản xuất, marketing, phân phối, tài chính, dịch vụ khách hàng Chúng ta xem xét mơ hình chuỗi cung ứng điển hình hình 1.1, ta thấy doanh nghiệp nằm khu vực xem doanh nghiệp trung tâm Còn nhà cung cấp doanh nghiệp lắp ráp sản phẩm cuối cùng, doanh nghiệp tham gia chuỗi cung ứng, tùy thuộc vào phạm vi tham chiếu nhà quản trị xem xét mơ hình Tất sản phẩm đến tay người tiêu dùng thơng qua vài hình thức chuỗi cung ứng, có số lớn số phức tạp nhiều Với ý tưởng chuỗi cung ứng này, dễ dàng nhận thấy có nguồn tạo lợi nhuận cho tồn chuỗi khách hàng cuối Khi doanh nghiệp riêng lẻ chuỗi cung ứng định kinh doanh mà không quan tâm đến thành viên khác chuỗi, điều rốt dẫn đến giá bán cho khách hàng cuối cao, mức phục vụ chuỗi cung ứng thấp điều làm cho nhu cầu khách hàng tiêu dùng cuối trở nên thấp Có nhiều doanh nghiệp khác liên quan cách gián tiếp đến hầu hết chuỗi cung ứng, họ đóng vai trị quan trọng việc phân phối sản phẩm cuối cho khách hàng Họ nhà cung cấp dịch vụ, chẳng hạn công ty vận tải đường không đường bộ, nhà cung cấp hệ thống thông tin, công ty kinh doanh kho bãi, hãng môi giới vận tải, đại lý nhà tư vấn Các doanh nghiệp cung cấp dịch vụ đặc biệt hữu ích doanh nghiệp đa số chuỗi cung ứng, họ mua sản phẩm nơi họ cần, cho phép người mua người bán giao tiếp cách hiệu quả, cho phép doanh nghiệp phục vụ thị trường xa xôi, giúp doanh nghiệp tiết kiệm tiền vận tải nội địa quốc tế, nói chung cho phép doanh nghiệp phục vụ tốt khách hàng với chi phí thấp Hình 1.1 Chuỗi cung ứng điển hình Mục đích then chốt cho hữu chuỗi cung ứng để thỏa mãn nhu cầu khách hàng, tiến trình tạo lợi nhuận cho Các hoạt động chuỗi cung ứng bắt đầu với đơn đặt hàng khách hàng kết thúc khách hàng toán đơn đặt hàng họ Thuật ngữ chuỗi cung ứng gợi hình ảnh sản phẩm cung cấp dịch vụ chuyển từ nhà cung cấp qua nhà sản xuất đến nhà phân phối đến nhà bán lẻ cuối khách hàng dọc theo chuỗi cung ứng Điều quan trọng phải mường tượng dòng thơng tin, sản phẩm tài dọc hai hướng chuỗi Trong thực tế, nhà sản xuất nhận nguyên liệu từ vài nhà cung cấp, sau cung ứng đến nhà phân phối Vì vậy, đa số chuỗi cung ứng thực mạng lưới 1.1.2 Quản trị chuỗi cung ứng Chúng ta có nhiều định nghĩa quản trị chuỗi cung ứng sau: Theo Viện quản trị cung ứng mô tả quản trị chuỗi cung ứng việc thiết kế quản lý tiến trình xuyên suốt, tạo giá trị cho tổ chức để đáp ứng nhu cầu thực khách hàng cuối Sự phát triển tích hợp nguồn lực người cơng nghệ then chốt cho việc tích hợp chuỗi cung ứng thành cơng.1 Theo Hội đồng chuỗi cung ứng quản trị chuỗi cung ứng “việc quản lý cung cầu, xác định nguồn nguyên vật liệu chi tiết, sản xuất lắp ráp, kiểm tra kho hàng tồn kho, tiếp nhận đơn hàng quản lý đơn hàng, phân phối qua kênh phân phối đến khách hàng cuối cùng”.2 Theo hội đồng quản trị hậu cần, tổ chức phi lợi nhuận quản trị chuỗi cung ứng “…sự phối hợp chiến lược hệ thống chức kinh doanh truyền thống sách lược xuyên suốt chức công ty cụ thể doanh nghiệp chuỗi cung ứng với mục đích cải thiện thành tích dài hạn cơng ty đơn lẻ chuỗi cung ứng”.3 Theo TS Hau Lee đồng tác giả Corey Billington báo nghiên cứu “quản trị chuỗi cung ứng việc tích hợp hoạt động xảy sở mạng lưới nhằm tạo nguyên vật liệu, dịch chuyển chúng vào sản phẩm trung gian sau đến sản phẩm hồn thành cuối cùng, phân phối sản phẩm đến khách hàng thông qua hệ thống phân phối”.4 Trong luận văn này, giới thiệu giải thích khái niệm, cơng cụ hệ thống hỗ trợ định lại quan trọng cho việc quản trị hiệu chuỗi cung ứng Nhưng quản trị chuỗi cung ứng thực chất gì? Ta định nghĩa sau: “Quản trị chuỗi cung ứng tập hợp phương thức sử dụng cách tích hợp hiệu nhà cung cấp, người sản xuất, hệ thống kho bãi cửa hàng The Institute for supply management, “Glossary of key purchasing and supply terms”, 2000 Courtesy of Supply chain Council, Inc Courtesy of the Council of Logistics Management H.L Lee and C.Billington, “The evolution of supply chain management models and practice at Hewlett-packard”, Interfaces 25, No 5(1995); 41-63 ... 1: CHUỖI CUNG ỨNG VÀ THIẾT KẾ MẠNG CHUỖI CUNG ỨNG 1.1 Chuỗi cung ứng quản trị chuỗi cung ứng 1.1.1 Chuỗi cung ứng 1.1.2 Quản trị chuỗi cung ứng 1.2 Thiết kế mạng chuỗi. .. dẫn em để em hồn thành luận văn Chương 1: CHUỖI CUNG ỨNG VÀ THIẾT KẾ MẠNG CHUỖI CUNG ỨNG 1.1 Chuỗi cung ứng quản trị chuỗi cung ứng 1.1.1 Chuỗi cung ứng Cạnh tranh cách thành công môi trường... doanh nghiệp mở rộng ranh giới chuỗi cung ứng 1.2 Thiết kế mạng chuỗi cung ứng Thiết kế mạng chuỗi cung ứng để cung cấp tảng tối ưu cho việc quản lý chuỗi cung ứng xác thực hiệu Nó vấn đề quản