Zusammenfassung
Im Rahmen dieses Kapitels werden quantitative Ansätze zur Lösung strategischer Distributionsprobleme vorgestellt und diskutiert. Im Vordergrund der Untersuchung stehen Modelle und Verfahren für Mehrprodukt-Distributionssysteme bei nicht konvexen Lager- und Transportkosten.
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Literature
Tempelmeier, H., Quantitative Marketing-Logistik, a.a.O., S. 29.
Vgl. Fleischmann, B., Distributionsplanung, a.a.O., S. 294 und Geoffrion, A.M., A Guide to Computer-Assisted Methods for Distribution Systems Planning, Sloan Management Review 16 (1975), S. 17–41, hier S. 36.
Vgl. Eilon, S., Watsongandy, C.D.T. und N. Christofides, Distribution Management: Mathematical Modelling and Practical Analysis, London 1971.
Vgl. Tempelmeier, H., Standortoptimierung in der Marketing Logistik, Königstein/Taunus 1980.
Vgl. Domschke, W. und A. Drexl, Logistik: Standorte, München 1984, Kapitel 5.
Vgl. ebenda, S. 24.
Vgl. Fleischmann, B., Distributionsplanung, a.a.O., S. 307.
Vgl. Tempelmeier, H., Standortoptimierung in der Marketing-Logistik, a.a.O., S.98 sowie Hackstein, R. und D. Kunz, Rationalisierung der Warenverteilung mit Hilfe der Simulation, Fortschrittliche Betriebsführung und Industrial Engineering 26 (1977), S. 49–54.
Tempelmeier, H., Standortoptimierung in der Marketing-Logistik, a.a.O., S. 98.
Vgl. Domschke, W und A. Drexl, Logistik: Standorte, a.a.O., S. 32 ff; Tempelmeier, H., Quantitative Marketing-Logistik, a.a.O., S. 30 ff.
Vgl. Assad, A.A., Multicommodity Network Flows — A Survey, Networks 8 (1978), S. 37–91.
Da die Knotenstruktur von G einen hierarchischen Aufbau hat, benutzen wir an dieser Stelle den Begriff der Knotenstufen als Synonym zu den oben definierten Knotenmengen.
Vgl. Zangwill, W., Nonlinear Programming- A Unified Approach, Englewood Cliffs 1969, S. 26.
Vgl. auch: Kopfer, H., Lösung des Frachtoptimierungsproblems im gewerblichen Güterfernverkehr, a.a.O., S. 14 ff.
Vgl. RKT Reichskraftwagentarif für den Güterfernverkehr, a.a.O., S. 40.
Vgl. Zangwill, W., Nonlinear Programming — A Unified Approach, a.a.O., S. 34.
Vgl. Diewert, W.E., Avriel, M. und I. Zang, Nine Kinds of Quasiconcavity and Concavity, Journal of Economic Theory 25 (1981), S. 397–420 und
Martos, B., The Direct Power of Adjacent Vertex Programming Methods, Management Science 12 (1965), S. 241–252. Wie in dieser Arbeit gezeigt wird, kann für Minimierungsprobleme, deren Zielfunktion die Quasilinearitäts-Eigenschaft erfüllt, mit Hilfe eines Verfahrens zur Suche benachbarter Extremalpunkte das globale Optimum bestimmt werden.
Vgl. Zangwill, W., Nonlinear Programming — A Unified Approach, a.a.O., S. 34.
Allein durch die wesentlich höhere Anzahl der Transportverbindungen im Vergleich zu den Lagerstandorten ist der Fall nichtlinearer Transportkosten erheblich komplizierter.
Einen Überblick über den Einfluß der geographischen Aggregation und des damit verbundenen Fehlers bei der Entfernungsberechnung zwischen den Kunden und den potentiellen Lagerstandorten auf die Optimale Lösung gibt die Arbeit von: Daskin, M.S., Haghani, A.E., Khanal, M. und C. Malandraki, Aggregation Effects in Maximum Covering Models, in ISOLDE IV (International Symposium on Locational Decisions) Preprints, Namur 1987.
Die Lagerbelieferungshäufigkeit stellt einen wesentlichen strategischen Parameter dar, durch dessen Variation alternative Servicegrade in verschiedenen Läufen gegenüoergestellt werden können.
Vgl. Horst, R., Nichtlineare Optimierung, in Gal, T. (Hrsg.), Grundlagen des Operations Research, Band 1, Berlin-Heidelberg-New York-London-Paris-Tokyo 1987, S. 387 ff.
Vgl. Horst, R., Nichtlineare Optimierung, in Gal, T. (Hrsg.), a.a.O., S. 303.
Vergleiche dazu Horst, R., On the Global Minimization of Concave Functions, OR Spektrum 6 (1986), S. 195–205.
Vgl. Pardalos, P.M. und J.B. Rosen, Methods for Global Concave Minimization: A Bibliographic Survey, SIAM Review 28 (1986), S. 367–379.
Vgl. Tui, H., Concave Programming under Linear Constraints, Soviet Mathematics Doklady 5 (1964), S. 1437–1440.
Vgl. Glover, F., Convexity Cuts and Cut Search, Operations Research 21 (1973), S. 123–134.
Vgl. Cabot, V.A., Variations on a Cutting Plane Method for Solving Concave Minimization Problems with linear Constraints, Nav. Res. Log. Quart. 21 (1974), S. 265–274.
Vgl. Glover, F., Convexity Cuts and Cut Search, a.a.O., S. 124.
Vgl. Zwart, P.B., Global Maximization of a Convex Function with linear Inequality Constraints, Operations Research 22 (1974), S. 602–609.
Vgl. Cabot, A.V., Variations on a Cutting Plane Method for Solving Concave Minimization Problems with linear Constraints, a.a.O.
Vgl. Murty, K.G., Solving the Fixed Charge Problem by Ranking the Extreme Points, Operations Research 16 (1968), S. 268–279.
ebenda.
Vgl. Matheiss, T.H. und D.S. Rubin, A Survey and Comparison for Finding all Vertices of a Convex Polyhedral Set, Mathematics of Oper. Res. 3 (1980), S. 167–185.
Für weitere Möglichkeiten der linearen Unterapproximation nichtseparabler Funktionen vergleiche: Murty, K.G., Linear and Combinatorial Programming, New York-London-Sydney-Toronto 1976.
Vgl. Cabot, V.A. und R.L. Francis, Solving certain Nonconvex Quadratic Minimization Problems by Ranking the Extreme Points, Operations Research 18 (1970), S.82–86.
Vgl. Taha, H.A., Concave Minimization over a Polyhedron, Nav. Res. Log. Quart. 20 (1973), S. 533–548.
Vgl. McKeown, P.G., A Vertex Ranking Procedure for Solving the Linear Fixed Charge Problem, Operations Research 23 (1975), S. 1183–1191.
Vgl. Falk, J.E. und K.R. Hoffman, A Successive Underestimation Method for Concave Minimization Problems, Mathematics of Oper. Res. 1 (1976), S. 251–259.
Vgl. Horst, R., On the Global Minimization of Concave Functions, a.a.O., S. 199.
ebenda.
Vgl. Falk, J.E. und K.R. Hoffman, A Succesive Underestimation Method for Concave Minimization Problems, a.a.O., S. 252.
Vgl. Carillo, M.J., A Relaxation Algorithm for the Minimization of a Quasiconcave Function on a Convex Polyhedron, Mathematical Programming 13 (1977), S. 69–80.
Vgl. Falk, J.E. und K.R. Hoffman, Concave Minimization via Collapsing Polytopes, Operations Research 34 (1986), S. 437–445.
Vgl. Rosen, J.B., Global Minimization of a Linearly Constrained Concave Function by Partition of Feasible Domain, Mathematics of Oper. Res. 8 (1983), S. 215–230.
Vgl. Horst, R., Nichtlineare Optimierung, München-Wien 1979, S. 286.
Vgl. Horst, R., On the Global Minimization of Concave Functions, a.a.O., S. 200 ff und Horst, R., Nichtlineare Optimierung, a.a.O., S. 287 ff.
Vgl. Horst, R., On the Global Minimization of Concave Functions, a.a.O., S. 200.
Vgl. Falk, J.E. und R.M. Soland, An Algorithm for Separable Nonconvex Programming Problems, Management Science 15 (1969), S. 550–569.
Vgl. Horst, R., Nichtlineare Optimierung, a.a.O., S. 285.
Vgl. Soland, R.M., Optimal Facility Location with Concave Costs, Operations Research 22 (1974), S. 373–382.
Vgl. Horst, R., Nichtlineare Optimierung, a.a.O., S. 284.
Vgl. Benson, H.P., A Finite Algorithm for Concave Minimization over a Polyhedron, Nav. Res. Log. Quart. 32 (1985), S. 165–177.
Vgl. Horst, R., An Algorithm for Nonconvex Programming Problems, Mathematical Programming 10 (1976), S. 312–321.
Vgl. Thoai, N.V., Tui, H., Convergent Algorithms for Minimizing a Concave Function, Mathematics of Oper. Res. 5 (1980), S. 556–566.
Vgl. Zangwill, W.I., Minimum Concave Flows in Certain Networks, Management Science 14 (1968), S. 429–450.
Vgl. Zangwill, W.I., Minimum Concave Flows in Certain Networks, Management Science 14 (1968), S. 429–450;
eine Zusammenfassung der Ergebnisse dieser Arbeit findet sich in Elmaghraby, S.E., Some Network Models in Management Science, Berlin-Heidelberg-New York 1970, S. 87 ff.
Vgl. z.B. Wagner, H.M. und T.M. Whitin, Dynamic Version of the Economic Lot Size Model, Management Science 5 (1958), S. 89–96.
Vgl. Erickson, R.E., Monma, C.L. und A.F. Veinott, Minimum Concave Cost Network Flows, Working Paper, Bell Laboratories, August 1981 und Erickson, R.E., Monma, C.L. und A.F. Veinott, Send-and-Split Method for Minimum-Concave-Cost Network Flows, Mathematics of Oper. Res. 12 (1987), S. 634–664.
Vgl. Magnanti, T.L. und R.T. Wong, Network Design and Transportation Planning: Models and Algorithms, Transportation Science 18 (1984), S. 1–55.
q bezeichnet hierbei die Wurzel des optimalen Angebotsbaumes.
Vgl. Achim, C., Florian, M. und P. Robillard, Experiments in Solving Concave Cost Network Flow Problems, Working Paper, Department d’Informatique, Université de Montreal 1975;
Balachandran, V. und S. Jain, Optimal Facility Location under Random Demand with General Cost Structure, Nav. Res. Log. Quart. 23 (1976), S. 421–436;
Balachandran, V. und A. Perry, Transportation Type Problems with Quantity Discounts, Nav. Res. Log. Quart. 23 (1976), S. 195–209;
Dehnert, G., Ein Branch-and-Bound Verfahren für Distributionsprobleme mit nichtkonkaver, degressiver Kostenfunktion, Oper. Res. Verfahren 35 (1979), S. 89–101;
Rech, P. und L.G. Barton, A Non Convex Transportation Algorithm, in Beale, E.M.L. (Hrsg), Applications of Mathematical Programming Techniques, London 1970;
Soland, R.M., Optimal Facility Location with Concave Costs, Operations Research 22 (1974), S. 373–382.
Vgl. Falk, J.E. und R.M. Soland, An Algorithm for Separable Nonconvex Programming Problems, a.a.O.
Vgl. Dehnert, G., Ein Branch-and-Bound Verfahren für Distributionsprobleme mit nichtkonkaver, degressiver Kostenfunktion, a.a.O..
Vgl. Florian, M. und P. Robillard, An Implicit Enumeration Algorithm for the Concave Cost Network Flow Problem, Management Science 18 (1971), S. 184–193.
Vgl. Gallo, G., Sandi, C. und C. Sodini, An Algorithm for the Min Concave Cost Flow Problem, Europ. Jour. Oper. Res. 4 (1980), S. 248–255.
Vgl. Frank, M. und P. Wolfe, An Algorithm for Quadratic Programming, Nav. Res. Log. Quart. 3 (1956), S. 95–110.
Vgl. Florian, M., Nonlinear Cost Network Modells in Transportation Analysis, Mathematical Programming Study 26 (1986), S. 167–196 und Magnanti, T.L. und R.T. Wong, Network Design and Transportation Planning: Models and Algorithms, a.a.O., S. 40 ff.
Vgl. Magnanti, T.L. und R.T. Wong, Network Design and Transportation Planning, a.a.O., S. 41.
Vgl. Zangwill, W.I., Nonlinear Programming — A Unified Approach, a.a.O., S. 158 ff.
Vgl. Magnanti, T.L. und R.T. Wong, Network Design and Transportation Planning, a.a.O., S. 42.
Vgl. ebenda und Yaged, B. Jr., On Building Minimum Cost Routing for Static Network Models, Networks 1 (1971), S. 139–172.
Vgl. ebenda, S. 156 ff.
Vgl. Hackbarth, K.D., Ein Verfahren zur Optimierung von Nachrichten-Ubertragungsnetzen, Zeitschrift für Operations Research 27 (1983), S. 21–49.
Vgl. Zangwill, W.I., Nonlinear Programming — A Unified Approach, a.a.O., S. 160.
Vgl. Zadeh, N., On Building Minimum Cost Communication Networks, Networks 3 (1973), S. 315–331.
Vgl. Hackbarth, K.D., Ein Verfahren zur Optimierung von Nachrichten-Übertragungsnetzen, a.a.O..
Vgl. Daeninck, C. und Y. Smeers, Using Shortest Paths in Some Transshipment Problems with Concave Costs, Mathematical Programming 12 (1977), S. 18–25.
Vgl. Gallo, G. und C. Sodini, Adjacent Extreme Flows and Application to Min Concave Cost Flow Problems, Networks 9 (1979), S. 195–221.
Vgl. ebenda, S. 198.
Vgl. Gallo, G. und C. Sodini, Concave Minimization on Networks, Europ. Jour. Oper. Res. 3 (1979), S. 239–249.
Vgl. Vogt, L. und J. Even, Piecewise Linear Programming Solutions of Transportation Costs as Obtained from Rate Tariffs, AIIE Transactions 4 (1972), S. 148–153.
Vgl. Dehnert, G., Ein Branch-and-Bound Verfahren für Distributionsprobleme mit nichtkonkaver, degressiver Kostenfunktion, a.a.O., S. 99 ff.
Vgl. Kopfer, H., Lösung des Frachtoptimierungsproblems im gewerblichen Güterfernverkehr, a.a.O..
Vgl. ebenda, S. 23–32 und S. 71 ff.
Vgl. McKeown, P.G., Solving Incremental Quantity Discounted Transportation Problems by Vertex Ranking, Nav. Res. Log. Quart. 23 (1976), S. 437–445.
Diese Transformation wird in Kapitel 3.5.3.3 genauer für den Fall konkaver Lagerkosten erläutert.
Vgl. Domschke, W., Logistik: Rundreisen und Touren, München 1982, S. 40 ff.
Vgl. Jensen, P.A. und J.W. Barnes, Network Flow Programming, New York-Chichester-Brisbane-Toronto 1980, S. 367 ff.
Übersetzt aus dem Englischen in Guignard, M. und K. Spielberg, Algorithms for Exploiting the Structure of the Simple Plant Location Problem, Annals of Discrete Mathematics 1 (1977), S. 247–271.
Einen Überblick über verschiedene erweiterte Formulierungen gibt die Arbeit: Aikens, C.H., Facility Location Models for Distribution Planning, Europ. Jour. Oper. Res. 22 (1985), S. 263–279.
Vgl. Domschke, W. und A. Drexl, Logistik: Standorte, a.a.O., S. 24 ff.
Vgl. Hummeltenberg, W., Optimierungsmethoden zur betrieblichen Standortwahl, a.a.O..
Vgl. Warszawski, A., Multidimensional Location Problems, Oper. Res. Quart. 24 (1973), S. 165–179.
Vgl. Warszawski, A. und S. Peer, Optimizing the Location of Facilities on a Building Site, Oper. Res. Quart. 24 (1973), S. 35–44.
Diese Nebenbedingungen dürften einen — für die uns interessierenden Probleme der Konsumgüterdistribution — seltenen aber durchaus realistischen Restriktionstyp wiedergeben. Diese Art von Nebenbedingungen kann mit dem Modell (3.1)-(3.5) nicht abgebildet werden. Die Formulierung von Warszawski ist durch ein Projekt zum Bau von Fabriken zur Produktion drei stark unterschiedlicher Baumaterialien entstanden, wobei kein Fabriktyp in der Lage war, mehr als eines dieser Produkte herzustellen.
Für eine Erläuterung der aggregierten und disaggregierten Nebenbedingungen und ihre Auswirkungen auf die Lösung einer Modellformulierung vergleiche: Domschke, W., Logistik: Standorte, a.a.O., S. 67 ff.
“Vgl. Neebe, A.W. und B.M. Khumawala, An Improved Algorithm for the Multi-commodity Location Problem, Journal Oper. Res. Soc. 32 (1981), S. 143–149.
Vgl. Khumawala, B.M., An Efficient Branch-and-Bound Algorithm for the Warehouse-Location-Problem, Management Science 18 (1972), S. B718–B731.
Vgl. Kuehn, A.A. und M.J. Hamburger, A Heuristic Program for Locating Warehouses, Management Science 9 (1963), S. 643–666.
Vgl. K hum aw al a, B.M., An Efficient Branch and Bound Algorithm for the Warehouse Location Problem, a.a.O..
Vgl. Karkazis, J. und T.B. Boffey, The Multicommodity Facilities Location Problem, Journal Oper. Res. Soc. 32, (1981), S. 803–814.
zu den Eigenschaften der aggregierten und disaggregierten Formulierungen vergleiche Hummeltenberg, W., Optimierungsmethoden zur betrieblichen Standortwahl, Würzburg 1981 und Domschke, W. und A. Drexl, Logistik: Standorte, a.a.O..
Vgl. Bilde, O. und J. Krarup, Sharp Lower Bounds for the Simple Location Problem, Annals of Discrete Mathematics 1 (1976), S. 79–97.
Vgl. Erlenkotter, D., A Dual Based Procedure for the Uncapacitated Location Problem, Operations Research 26 (1979), S. 992–1009.
In der Originalversion von Erlenkotter ist diese Vorschrift genauer und berücksichtigt gleichzeitig die Optimalitätsbedingungen für xij.
Vgl. Domschke, W. und A. Drexl, Logistik: Standorte, a.a.O., S. 56 ff.
Vgl. Domschke, W. und A. Drexl, Logistik: Standorte, a.a.O., S. 57 und die dort angegebene
Vgl. Klincewicz, J.G., Luss, H. und E. Rosenberg, Optimal und Heuristic Algorithms for Multiproduct Uncapacitated Facility Location, Europ. Jour. Oper. Res. 26 (1986), S. 251–258.
Vgl. Klincewicz, J.G. und H. Luss, A Dual Based Algorithm for Multiproduct Uncapacitated Facility Location, Transportation Science 21 (1987), S. 198–206.
Vgl. Domschke, W. und A. Drexl, Logistik: Standorte, a.a.O., S. 55.
Vgl. Klinzewicz, J.G. et al., Optimal and Heuristic Algorithms for Multiproduct Uncapacitated Facility Location, a.a.O., S. 257.
Vgl. Elson, D.G., Site Location via Mixed Integer Programming, Oper. Res. Quart. 23 (1972), S. 31–43.
Vgl. Geoffrion, A.M. und G.W. Graves, Multicommodity Distribution System Design by Benders Decomposition, Management Science 20 (1974), S. 822–844.
Vgl. Geoffrion, A.M., Graves, G.W. und S. Lee, Strategie Distribution System Planning: A Status Report, in Hax, A. (Hrsg.), Studies in Operations Management, Amsterdam-New York 1978, S. 163–204.
Vgl. Benders, J.F., Partitioning Procedures for Solving Mixed-Variables Programming Problems, Numerische Mathematik 4 (1962), S. 238–252.
Vgl. Geoffrion, A.M. und G.W. Graves, Multicommodity Distribution System Design by Benders Decomposition — Part I, Management Science 26 (1980), S. 855–856.
und Geoffrion, A.M. und G.W. Graves, Multicommodity Distribution System Design by Benders Decomposition — Part II, Management Science 26 (1980), S. 1070.
Vgl. Baumol, W.J. und P. Wolfe, A Warehouse Location Problem, Operations Research 6 (1958), S. 252–263.
Wie Hummeltenberg zeigt, liefert aus lösungstechnischer Sicht die Annahme beidseitig beschränkter fiktiver Standorte die “schärfste” Modellformulierung. Vergleiche dazu: Hummeltenberg, W., Die Berechnung von Standortmodellen mit der heutigen MPS-Software, ZfbF 35 (1983), S. 461–477.
Weiterhin erlaubt ein Modell mit beidseitiger Beschränkung die Berücksichtigung von allgemeinen Nichtlinearitäten. Vergleiche dazu: Geoffrion, A.M. und G.W. Graves, Multicommodity Distribution Systems Design by Benders De komposition, Management Science 20 (1974), S. 824.
Vgl. Soland, R.M., Optimal Facility Location with Concave Costs, a.a.O..
Vgl. Balachandran, V. und S. Jain, Optimal Facility Location under Random Demand with General Cost Structure, Nav. Res. Log. Quart. 23 (1976), S. 421–436.
Vgl. Rech, P. und L.G. Barton, A Non-Convex Transportation Algorithm, a.a.O..
Vgl. Feldman, E., Lehrer, F.A. und T.L. Ray, Warehouse Location under Continuous Economies of Scale, a.a.O., S. 670–684.
Vgl. Drysdale, J.K. und P.J. Sandiford, Heuristic Warehouse Location — a Case History Using a New Method, INFOR 7 (1969), S. 45–61.
Vgl. Khumawala, B.M. und D.L. Kelly, Warehouse Location with Concave Costs, INFOR 12 (1974), S. 55–65.
Vgl. Whitaker, R.A., Some Add-Drop and Drop-Add Interchange Heuristics for Non-Linear Warehouse Location, Journal Oper. Res. Soc. 36 (1985), S. 61–70.
Vgl. Baumöl, W.J. und P. Wolfe, A Warehouse Location Problem, a.a.O..
Vgl. Kelly, D.L. und B.M. Khumawala, Capacitated Warehouse Location with Concave Costs, Jour. Oper. Res. Soc. 33 (1982), S. 817–826.
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Paraschis, I.N. (1989). Quantitative Modelle und Verfahren zur Lösung strategischer Distributionsprobleme. In: Optimale Gestaltung von Mehrprodukt-Distributionssystemen. Physica-Schriften zur Betriebswirtschaft, vol 26. Physica-Verlag HD. https://doi.org/10.1007/978-3-642-51540-8_3
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