Inventory routing problem under dynamic, uncertain and green considerations

par Mohammad Rahimi

Thèse de doctorat en Génie Industriel

Sous la direction de Armand Baboli.

Soutenue le 14-06-2017

à Lyon , dans le cadre de École doctorale en Informatique et Mathématiques de Lyon , en partenariat avec Institut national des sciences appliquées de Lyon (Lyon) (établissement opérateur d'inscription) , DISP - Décision et Information pour les Systèmes de Production (Lyon, INSA) (laboratoire) et de Décision et Information pour les Systèmes de Production / DISP (laboratoire) .

Le président du jury était Yannick Frein.

Le jury était composé de Armand Baboli, Yannick Frein, Ali Siadat, Reza Tavakkoli-Moghaddam, Fouzia Ounnar, Yacine Rekik.

Les rapporteurs étaient Ali Siadat, Reza Tavakkoli-Moghaddam.

  • Titre traduit

    Problème de routage d'inventaire sous des considérations dynamiques, incertaines et écologiques


  • Résumé

    La gestion des stocks et la maîtrise de la distribution sont les deux activités importantes dans le management de la chaîne logistique. L’optimisation simultanée de ces deux activités est connue sous l’intitulé du problème de gestion de stock et de tournée de livraison (Inventory Routing Problem, IRP). L’IRP traditionnelle est confronté aux différents problèmes, causé principalement par le manque d'informations complètes et/ou temps réel, tels que les changements de la demande, l’embouteillage soudain causé par un accident, etc. Le partage et la mise à jour d'information logistique peut améliorer l'efficacité d’IRP. De plus, en raison de la spécificité de l'IRP dans la logistique urbaine, il est important de considérer d'autres critères comme les critères sociaux, environnementaux et le niveau de service qui pourraient être en conflictuel. L’objectif principal de cette thèse est de développer des modèles et des méthodes des IRP avec la prise en compte des incertitudes, du niveau de service et de l’impact environnemental, social en finalement les informations du temps réel (IRP dynamique). Dans cette thèse, trois modèles mathématiques sont proposés. Le premier modèle multi-objectif est pour identifier un compromis entre le niveau de service, les critères environnementaux et économiques. Pour gérer des paramètres incertains, on applique une approche floue. Dans le deuxième modèle, nous avons étudié l'impact des critères sociaux sur les IRPs en proposant un modèle mathématique bi-objectif. Une approche stochastique basée sur des scénarios est développée pour faire face à l'incertitude dans le modèle. Enfin, le troisième model concerne l'impact de l'utilisation d'informations du temps réel dans les IRP. Il est à noter que, selon la durée de vie du produit tant sur le plan financier que sur le plan écologique, les produits périssables sont considérés dans les trois modèles proposés. Les résultats montrent une gestion dynamique est beaucoup plus efficace que la statique.


  • Résumé

    The inventory management and transportation are two main activities of supply chain management. The joint optimization of these two activities is known as Inventory Routing Problem (IRP). The main objective of IRP is to determine the set of retailers to be delivered to in each period, the delivery sequence for each vehicle, and the quantities of goods delivered to each retailer for each period of a planning horizon. The traditional IRPs are faced different problems, caused mainly by lack of complete and/or timely information such as shifts in demand, traffic caused by a sudden vehicles accident, etc. sharing of updated and reliable logistics information can meaningful improve the efficiency of IRP. Moreover, because of the specificity of IRP in urban logistic, it is important to tack into account other criteria as social, environmental criteria and service level that could be in conflict. The main objective of this thesis is to (i) choose appropriate social, environmental and service level criteria, (ii) integrate them in mathematical models, and (iii) study the impact of these criteria on dynamic optimization of IRPs for perishable products under uncertain parameters. For this purpose, three mathematical models are proposed. The first model is multi-objective mathematical model in order to make a trade-off between service level, environmental criteria and economic. To decrease quantity of expired products, a nonlinear step function as holding cost function is integrated in the model. Moreover, to solve the problem a fuzzy possibilistic approach is applied to handle uncertain parameters. In the second model, a bi-objective mathematical model is proposed to study impact of social issues on the IRPs. In the proposed model, first objective function concerns economic criteria while the second one social issues. A scenario-based stochastic approach is developed to cope with uncertainty in the model. Finally, the third model concerns impact of using real-time information in efficiency of IRPs. It is noteworthy that, according significant role of perishable products in the both financially and ecology sides of IRPs, perishable products are considered in all three proposed model while even proposed models are appropriate to nonperishable ones as well. The results show that a dynamic management is more efficient than the static one.


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