Optimizando el costo de largo plazo de un IRP utilizando la relajación lineal
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Date
2022
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Abstract
El Inventory Routing Problem (IRP) surge en las operaciones logísticas cuando las decisiones de ruteo e inventario se toman simultáneamente. Tradicionalmente, el IRP trabaja con un horizonte de planificación limitado, por lo que se suele utilizar la estrategia de horizonte rodante para la toma de decisiones, es decir, al inicio de cada período se resuelve el IRP con un horizonte de planificación limitado, pero solo el plan del primer período se ejecuta. Sin embargo, al hacer esto, se está resolviendo un problema que optimiza el costo de corto plazo, y luego se utilizan estos resultados como una heurística que debería conducir a un bajo costo de operación en el largo plazo. En este trabajo exploramos algunas ideas para mejorar el rendimiento a largo plazo de la estrategia de horizonte rodante. Primero, evaluamos tres modificaciones sencillas al IRP para mejorar su desempeño en el largo plazo: utilizar inventarios de seguridad, definir niveles mínimos de inventario para el último período del horizonte de planificación y utilizar una tasa de descuento artificial en la función objetivo. Como benchmark utilizamos el IRP con la modificación que produce el menor costo de largo plazo. Luego, proponemos una estrategia de solución donde se utiliza una aproximación en los períodos finales del horizonte de planificación, la que se basa en la relajación lineal del IRP. Finalmente, calibramos el algoritmo y, mediante una simulación, comparamos con el benchmark en un conjunto de instancias generadas aleatoriamente con hasta 30 clientes, tres vehículos y 20 períodos, y diferentes niveles de costos e incertidumbre. El algoritmo desarrollado es, en promedio, tres veces más rápido que el benchmark, y bajo condiciones favorables (menos vehículos, alto costo de inventario y alta incertidumbre) puede generar ahorros de alrededor del 13% en el costo de largo plazo con respecto al benchmark.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica, 2022
Keywords
Inventory Routing Problem, Relajación lineal, Costos de largo plazo, Horizonte rodante, Simulación