CN108399500A - 一种复杂条件下物资平衡利库的二分图最优匹配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复杂条件下物资平衡利库的二分图最优匹配方法，基于仓库之间可利库关系的权值和利库等级配置表、仓库中可利库物资清单、物资需求计划清单三项数据，根据优化的二分图最优匹配算法进行加权计算，得到某项物资需求计划需要哪些可利库物资数据进行匹配，达到最优化的可利库物资的网络关系图，从而实现物资平衡利库的完美匹配。本发明能够使拥有分布多地区仓库的大型企业进行合理调度与分配库存物资资源，解决了现有库存物资资源的合理分配利用问题，极大的减少了物资需求采购成本，使企业利益最大化。

Description

一种复杂条件下物资平衡利库的二分图最优匹配方法
技术领域
本发明属于库存物资管理领域，针对不同区域、不同范围、不同物资类型等复杂条件下，基于二分图的Kuhn-Munkres改进算法，实现物资需求计划和可利库库存物资之间的多重最优匹配方法。
背景技术
电力企业生产设备分布地域广泛，导致电力企业在不同级别的供电公司形成多个库存地点，各级仓库保管着各类项目物资、检修物资、抢修物资和可再利用的拆旧物资等，其中不乏长期积压的结余物资，这些物资中常常会因为长期保存而导致使用价值降低或报废，因此电力企业如何减少库存物资储备，提高库存物资的周转和利用效率，一直是电力企业物资管理部门所追求的目标。按照传统的异地分散的库存管理模式，仓库间的信息交互滞涩，不能最大效率利用存库间的物资信息资源，导致库存结余物资无法有效二次利用。
平衡利库是指在物资需求阶段考虑现有仓库库存后再形成采购申请的过程，针对现有库存和预计需求量来决定采购数量，其中涉及物资需求管理、库存管理、采购管理等多个环节。由于某些大型企业仓库分散区域广泛，平衡利库范围已经不能仅仅局限在特定区域，而必须要求能够实现跨地区、多层级的平衡利库。
发明内容
本发明的目的是提供一种复杂条件下物资平衡利库的二分图最优匹配方法，通过分析物资仓储特点，通盘考虑库存现有量、安全库存量，深入研究库存物资品类、利库范围、运输距离、运输方式等影响因素，形成多维度物资平衡利库的二分图最优匹配算法模型。模拟监控实际采购业务运转情形，跟踪业务变化，抽象新因子，修正模型，促进模型优化。透过该算法，制定调配原则实现物资需求计划自动匹配调整增加积压物资消耗。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种复杂条件下物资平衡利库的二分图最优匹配方法，其特征在于：该方法基于仓库之间可利库关系的权值和利库等级配置表、仓库中可利库物资清单、物资需求计划清单三项数据，根据优化的二分图最优匹配算法进行加权计算，得到某项物资需求计划需要哪些可利库物资数据进行匹配，达到最优化的可利库物资的网络关系图，从而实现物资平衡利库的完美匹配。
具体如下：
1)按照仓库、县、市、省、全国定义平衡利库的级别为五个层次，定义为利库级别表，高级别利库可兼容低级别的利库范围；根据物资类型定义可利库范围做物资利库级别表，高级别利库可兼容低级别的利库范围；根据仓库间允许平衡利库的实际情况定义最高可利库级别以及利库权值；
2)从信息***随时获取不同仓库有可平衡利库的物资集，可利库物资集包括所在仓库、物资类型、数量、单价；根据物资需求计划情况获得物资需求计划集，物资需求计划集包括需求单位、计划入库仓库、物资类型、需求数量；
3)对需求计划集的物资类型进行分组，遍历需求计划集的不同物资类型，获取某类型的物资需求计划集，设为某类物资的需求计划集；根据物资利库级别表、仓库间利库级别表、用户当前平衡利库等级获取所有仓库间该类型物资的可利库路径，再根据可平衡利库物资表，即能获取到该类物资的需求计划集与可平衡利库物资的边权矩阵；
4)基于平衡利库物资的边权矩阵，以及某类物资的需求计划集和可利库物资集通过算法能够获取到权值最大的平衡利库结果集。
本发明在多区域、多层级的复杂条件下，利用优化的二分图最优匹配算法进行物资平衡利库的技术和方法，包括仓库之间可利库关系的权值和利库等级配置表、仓库中可利库物资清单、物资需求计划清单等信息,根据物资需求计划清单获取去重后的需求物料清单，根据每个物料清单过滤物资需求计划清单和可利库物资清单，然后根据仓库可利库关系表获取到该项物资的所有可利库路径，基于该路径、利库等级以及可利库清单和物资需求计划清单中的数量进行加权匹配，得到该物资平衡利库的最优程度，从而能够最大化利用现有库存物资资源，不仅为企业减少了大量采购成本，也同时优化了仓库存储资源。
本发明能够使拥有分布多地区仓库的大型企业进行合理调度与分配库存物资资源，解决了现有库存物资资源的合理分配利用问题，极大的减少了物资需求采购成本，使企业利益最大化。
附图说明
图1是本发明平衡利库匹配关系示意图；
图2是本发明权重衰减数据集。
具体实施方式
一种复杂条件下物资平衡利库的二分图最优匹配方法，基于仓库之间可利库关系的权值和利库等级配置表、仓库中可利库物资清单、物资需求计划清单三项数据，根据优化的二分图最优匹配算法进行加权计算，得到某项物资需求计划需要哪些可利库物资数据进行匹配，达到最优化的可利库物资的网络关系图，从而实现物资平衡利库的完美匹配。具体如下：
搭建基于复杂条件下物资平衡利库的二分图最优匹配算法模型，通过模型实现物资需求与库存物资最优化匹配，并能够根据匹配结果实现自动调拨，满足物资良性循环，有效调节库存存储量，减少物资积压率。具体匹配模型架构如图1所示。
1、为了实现根据物资类型、地域限制、用户权限等因素，需要定义相关的主数据。
1.1、利库级别：平衡利库的级别分为五个层次，定义为利库级别表，高级别利库可以兼容低级别的利库范围，分别为本仓库、县级、市级、省级、全国范围利库。
序号 利库级别 备注
1 1 本仓库内范围利库
2 2 县公司级别范围利库
3 3 市公司级别范围利库
4 4 省公司级别范围利库
5 5 全国范围利库
1.2、对不同的物资类型进行利库范围的限制，根据物资类型定义可利库范围，定义为物资利库级别表，高级别利库可以兼容低级别的利库范围。根据物资类型和物资编码分别进行利库范围定义。
1.3、定义仓库间利库级别，假设公司有W个仓库，考虑地域性质原因，部分仓库间允许平衡利库，需要记录基础数据，定义为仓库间利库级别表，主要记录为仓库间的利库级别以及仓库间利库的权值。
序号 仓库A 仓库B 利库级别 权值
1 仓库1 仓库2 3 5
2 仓库1 仓库3 2 8
3 仓库2 仓库4 5 6
4 仓库1 仓库1 1 无穷大
5 … … … …
2、根据实际操作需要记录当前利库级别、物资需求计划、可利库物资清单等数据。
2.1、当前利库级别，根据实际操作情况，记录当前操作的利库级别不高于操作人员的最大可利库级别权限，记录为当前利库级别，记为J。
2.2、物资需求计划集，在实际工作中，汇总物资需求计划之后获得物资需求计划集，物资需求计划集包括需求单位、计划入库仓库、物资类型、需求数量等信息。
序号 需求单位 计划仓库 物资类型 需求数量
1 镇江公司 仓库1 变压器 2
2 镇江公司 仓库1 断路器 3
3 无锡公司 仓库2 导线 300
4 常州公司 仓库3 变压器 60
5 … … …
2.3、可利库物资集，根据信息***可以随时获取不同仓库有可平衡利库的物资集，可利库物资集包括所在仓库、物资类型、数量、单价等信息。
3、按照平衡利库规则，必须同种物资方可进行利库，根据需求计划集的物资类型进行分组，可遍历需求计划集的不同物资类型，即可获取某类型的物资需求计划集,因此为简化描述本文档按照某种物资进行算法描述。
3.1、假设获取物资A的物资需求计划集，初始化剩余数量为需求数量，记为原始需求集。
序号 需求单位 需求仓库 物资类型 需求数量 剩余数量
1 镇江公司 仓库1 变压器 2
2 镇江公司 仓库2 变压器 30
3 无锡公司 仓库4 变压器 300
4 常州公司 仓库5 变压器 60
5 … … …
3.2、根据物资A的物资编号获取可利库物资集中物资A的可利库物资，初始化剩余数量为库存数量，记为原始物资集。
序号 公司 物资仓库 物资类型 库存数量 单价 剩余数量
1 南京公司 仓库1 变压器 50 5000
2 南京公司 仓库2 变压器 80 1000
3 常州公司 仓库4 变压器 60 10
4 常州公司 仓库5 变压器 10 30
5 … … … … …
3.3、根据物资A从物资利库级别表获取物资A利库级别，与当前利库级别比较，取利库级别小的，记为原始利库级别。
序号 利库级别 备注
1 3 市公司级别范围利库
3.4、根据物资A利库级别、物资A需求计划集在仓库间利库级别表中检查符合仓库A或仓库B在物资A需求计划集中的计划仓库、仓库间利库级别表的利库级别小于物资A利库级别的数据，同时根据库存地点进行分组，并按照权值由大到小进行排序，记为原始路径集。
序号 仓库A 仓库B 利库级别 权值
1 仓库1 仓库1 3 100
2 仓库1 仓库2 5 8
3 仓库1 仓库3 5 6
4 仓库2 仓库2 3 100
5 仓库2 仓库1 4 5
6 仓库2 仓库3 3 3
7 仓库3 仓库3 5 100
8 仓库3 仓库2 3 10
9 仓库3 仓库1 3 8
… … … … …
4、根据数据应用递归算法即可获取到权值最大的平衡利库结果。
4.1、根据物资需求计划集按照仓库进行分组，并根据原始路径集的权值进行排序。
4.2、假设当前平衡利库结果为权值乘以利库数量的结果之和为最大，即当前利库结果为最优的情况，如果按照4.1的顺序增加一条可利库路径以后，利库结果仍旧为最优结果，直到增加完所有路径即可获取最优匹配结果。具体步骤如下：
1)根据当前需要利库的路径取当前利库的仓库，从该仓库出发，根据可断开利库关系以及断开后可再利库的路径，直到损失的权值大于当前利库路径的权值为止，建立如图2的权重衰减数据集；
2)根据权重损失最少的关系获取该路径可以利库的最大数量，如果可断开关系的利库最大数量大于等于需要利库关系的数量完成利库，否则执行第三步。
3)根据可以利库的最大数量现行利库，调整需要利库路径的需求数量，重复执行第一步，直到需要利库数量为0或者权重衰减数据集为空。
本发明使可利库的库存物资能够按照最优算匹配法完成平衡利库，能够最大化利用现有库存物资资源，减少企业采购物资成本，优化仓库存储资源。

Claims (2)

1.一种复杂条件下物资平衡利库的二分图最优匹配方法，其特征在于：该方法基于仓库之间可利库关系的权值和利库等级配置表、仓库中可利库物资清单、物资需求计划清单三项数据，根据优化的二分图最优匹配算法进行加权计算，得到某项物资需求计划需要哪些可利库物资数据进行匹配，达到最优化的可利库物资的网络关系图，从而实现物资平衡利库的完美匹配。
2.根据权利要求1所述的复杂条件下物资平衡利库的二分图最优匹配方法，其特征在于该方法具体如下：
1）按照仓库、县、市、省、全国定义平衡利库的级别为五个层次，定义为利库级别表，高级别利库可兼容低级别的利库范围；根据物资类型定义可利库范围做物资利库级别表，高级别利库可兼容低级别的利库范围；根据仓库间允许平衡利库的实际情况定义最高可利库级别以及利库权值；
2）从信息***随时获取不同仓库有可平衡利库的物资集，可利库物资集包括所在仓库、物资类型、数量、单价；根据物资需求计划情况获得物资需求计划集，物资需求计划集包括需求单位、计划入库仓库、物资类型、需求数量；
3）对需求计划集的物资类型进行分组，遍历需求计划集的不同物资类型，获取某类型的物资需求计划集，设为某类物资的需求计划集；根据物资利库级别表、仓库间利库级别表、用户当前平衡利库等级获取所有仓库间该类型物资的可利库路径，再根据可平衡利库物资表，即能获取到该类物资的需求计划集与可平衡利库物资的边权矩阵；
4）基于平衡利库物资的边权矩阵，以及某类物资的需求计划集和可利库物资集通过算法能够获取到权值最大的平衡利库结果集。
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