基于自注意机制的供应商订单自动分配系统设计
摘要
关键词
自注意机制;订单自动分配;遗传算法
正文
1.引言
供应商订单分配科学与否直接关系到生产成本高低,进而影响企业竞争能力。以往,企业在供应商无法按期交货情况下,一般会采用比较被动的方式,例如预备安全库存、人工催单等。若产品生产周期出现一些变化,则会导致物料呆滞库存,增加企业生产成本。
为解决以上问题,郝丽等将T-JIT式生产方式的企业作为研究对象,分析影响企业供应链管理的多目标因素,包括信息共享成本、交易成本、采购与质量成本等;利用数学统计理论与优化方法,通过Matlab与Lingo软件,建立采购管理两个阶段的分析模型,使用AHP-EM与TOPSIS法对第一阶段的供应商进行选择;再结合第一阶段的权重利用多目标混合整数规划模型完成第二阶段的订单分配;最后运用实例对该方法的可行性进行验证,证明该方法提高了企业供应链管理水平,增强企业核心竞争力。王剑等在考虑依赖关系与能力约束基础上完成供应商订单分配。其中,需求方的需求包括一系列相互依赖的订单,综合考虑供应商能力与订单的多属性约束,包括时间、成本等;为消除制造商与供应商之间的订单冲突,利用自动协商方法在订单分配模型基础上,研究一种不同阶段的协商策略,可实现双方信息交流,规定相关行为与决策准则,有效消除冲突,解决订单分配问题。
当前绝大多数方法中,均利用订单自身的经济参数当作评价因素,例如成本、交货时间等。但是结合订单自身评价因素无法客观反映供应商的实际生产状况。为此本文试图从经济参数之外的因素中寻找决策准则,在自注意力机制基础上设计一种供应商订单自动分配系统。注意力机制可以将内部经验与外部感知相匹配,以此提高部分区域观察精度的方式。该方法能够高效获取稀疏数据的关键特性,被广泛应用在语言处理等任务中。而自注意机制是对上述方法的改进,减少对外部信息的依赖程度,更注重捕获数据的内部相关性。利用该算法获取目标函数的注意力值,通过遗传算法寻找出最佳分配策略,再针对算法特点设计分配系统的硬件与软件模块
2.基于自注意力机制的供应商订单自动分配
传统遗传算法因为使用了固定的交叉与变异算子pc和pm,降低算法收敛性能,容易导致局部最优。本文为提高收敛速度,将注意力值作为适应度值来改变交叉与变异算子。
在选择操作过程中,根据适应性高低,保存本代最佳个体进入到交叉或变异操作中,而不是进入下一代,其它个体通过轮盘赌方式进行任意选择。
遗传算法解的获取是在适应值协助下完成的,因此结合适应值高低对算子进行动态调整,提高收敛速度。pc值越大,形成新个体所需时间就越短;但是pc越大遗传模式就越容易被毁坏,适应度过高的个体不容易保持;而pc太小,还会降低搜索速度。若pm太小,生成新个体的概率就越低;pm太大又会导致搜索过程变为纯粹的随机搜索。为此,本文利用自适应动态调整算子的方式,使pc与pm根据如下形式完成自适应调节。
利用改进的遗传算法实现供应商订单合理分配的过程如下:
步骤一:对种群进行初始化处理;
步骤二:利用轮盘赌法选取种群;
步骤三:执行交叉与变异操作,使用单断点交叉;
步骤四:若符合终止条件,停止迭代过程,反之回到步骤三继续迭代求解;
步骤五:输出最终订单分配结果。
3.订单分配系统设计
3.1系统结构确定
针对自注意机制与遗传算法特性,对供应商订单自动分配系统进行设计,首先确定系统整体架构分为需求计算、供给计算、供应商交货排程三大模块。为降低开发难度,利用分模块开发形式,提高系统设计效率。
(1)需求计算
结合物料需求时间与数量,再根据此种物料可利用的库存量,获取物料在一定时间范围内的短缺量。将计算结果保存在数据库中,可随时对其进行更新,在形成新数据时,旧数据必须添加删除标签。此模块中获取的计算结果,还能够为其它系统提供参考。
(2)供给计算
采集没有交货的供应单数据,并将收集结果按照固定格式保存到数据库中,此种数据同样可以随时更新,且加入到信息版本控制。
(3)交货排程分配
此模块是该系统核心部分,在需求与供给计算模块基础上,对供应交货排程数据,根据需求信息进行数量与时间分配,在分配过程中引入约束条件。将获得结果保存到数据库中,该模块可进行多次模拟,每次得出的结果可用作更新业务数据。
3.2系统程序设置
对上述四个模块在SAP开发平台中实现,将其原有的设计语言ABAP为基础,对系统进行全面定制与开发。其所设计的程序能够在R/3Basis服务器中运行,与用户使用的硬件与操作系统相互独立。
对于物料需求的计算利用ABAP编程,该程序结合SAP-MRP的运行结果展开,对供应日期与供应量按照时间进行排序。同时利用物料有效库存满足所有需求,若出现无法满足情况,表明该需求为物料短缺状态,系统会将缺料时间域数量储存到数据库中。
在对上述程序设计时,必须综合分析如下情况:结合企业规定的方法对有效库存进行计算,无效库存不能参与计算;必须遵守SAP清单,可添加约束条件,用户能够结合具体情况,决定物料需求种类。
针对物料供给程序,将没有完成的供应清单信息保存到数据库中。在设计过程中,如果存在其它供给数据,也需要保存,但要添加标识符。
结合需求与供给计算程序,按照最近日期优先处理准则,对供应单上的信息进行重新分配。在满足全部需求后,如果存在剩余采购单,则可将该部分分配到指定时间,同时将其记作无需求状态。在对系统程序编写时,根据上述步骤实现程序模块化,所有子模块完成其对应功能,如果有新的需求加入,程序非常容易维护。
4.仿真实验数据分析与研究
为证明本文设计的供应商订单自动分配系统性能,在仿真实验中,对某注塑机零件生产订单进行分配。
5.结束语
由于供货中断事件的不断发生,使订单分配在采购供应体系中备受瞩目。本文利用自注意机制对多目标约束条件进行计算,获取关键信息,制定科学合理的分配方案,针对该算法设计自动分配系统。仿真实验证明该系统能够较好地实现所提算法,确保企业利润最大的同时,减少生产时间,提高用户满意度。供应商订单分配的合理性直接影响产品陈本与企业竞争力,因此,科学制定分配方案,对企业发展具有重要意义。
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