폐기물 처분과 유한 재생산률을 고려한 동적 폐기물 회수계획 및 다종제품 재생산계획 문제

• 영문명: A Dynamic Waste Withdrawing and Multi-Product Remanufacturing Planning Problem with Waste Disposal and Finite Remanufacturing Rate
• 발행기관: 한국자료분석학회
• 저자명: 이운식(Woon-Seek Lee) 노맹석(Maengseok Noh)
• 간행물 정보: 『Journal of The Korean Data Analysis Society (JKDAS)』Vol.20 No.1, 247~259쪽, 전체 13쪽
• 주제분류: 자연과학 > 통계학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2018.02.28

국문 초록

본 연구는 폐기물을 회수하고 0이거나 유한 재생산률 P 중 하나로 재생산되는 회수 및 재생산 계획 문제를 다룬다. 여기서 재생산률 P는 재생산설비의 일회 재생용량을 나타낸다. 폐기물을 회수하는 데 있어 회수량은 컨테이너 용기의 크기인 W 단위로 회수되며 폐기물 회수수익은 컨테이너 용기의 사용대수에 비례한다. 각 기간 말에 남아있는 폐기물 재고량은 처분될 수 있으며 이때 처분비용이 발생된다. 계획하는 기간 동안 각각의 다종제품 수요는 매 기간 동적으로 발생하며 각 재생품의 재생산량은 폐기물 투입량의 일정한 비율(0<α_{i}<1)로 산출된다. 또한, 연속적으로 발생하는 재생산 기간들의 제일 첫 번째 재생산 시점에서만 부과되는 설비시동비용이 발생된다. 관련비용함수(폐기물 및 재생품 재고비용, 재생품 재생산비용)는 오목함수를 가지며 추후조달은 허용되지 않는다. 본 연구의 목적은 폐기물 처분을 고려한 폐기물의 회수계획 뿐만 아니라, 재생산률이 유한할 때 다종 제품들의 재생산계획을 함께 결정되는 최적의 회수계획 과 재생산계획을 수립하는 데 있다. 이를 위해, 회수계획과 재생산계획을 함께 수립되는 수리모형과 이를 통한 최적해의 특성을 규명한다. 규명된 성질을 기반으로 최적해 탐색 알고리즘인 동적계획법 알고리즘을 제안하고자 한다. 또한(u,v)-부문제에 대한 효율적으로 최적해를 구할 수 있는 네트워크 기반 알고리즘을 제안한다. 수치예제를 통해 제안된 알고리즘의 적용절차를 소개한다.

영문 초록

In this paper, we consider withdrawing and remanufacturing planning problems, where wastes can be withdrew at a period and also remanufactured at a period by any value in the set {0, P}. Here, the rate P is the capacity of a remanufacturing facility. The withdrawal fee is occurred as a profit term that is proportional to the withdrawing container size(W). The inventory amounts of wastes can be disposal at the end of a period by incurring a disposal cost. With each a fixed portion (0<α_i<1) in the input wastes, the multiple products are remanufactured to satisfy dynamic demands. Also, a start-up cost is only incurred at the first period of a remanufacturing block which is consecutively remanufactured. We assumed that the related cost (inventory holding cost of the wastes, the remanufactured products’ cost for remanufacturing and inventory holding) functions are concave and specially we do not allow backlogging. In this paper, we determine simultaneously the optimal withdrawing and remanufacturing plans by minimizing total cost. This total cost was satisfied by dynamic demands for the multiple products. The optimal properties for solutions are clarified and a dynamic programming algorithm is suggested to find the optimal plan based on these properties. Finally we proposed a network model to find an efficient optimal solution for (u,v)-subproblems.

목차

1. 서론

2. 수리 모형

3. 최적해의 성질

4. 동적계획법 알고리즘

5. 수치 예제

6. 결론

References

키워드

재생산계획 폐기물 처분 유한 재생산률 동적 수요 동적계획법 dynamic demands dynamic programming finite remanufacturing rate remanufacturing planning waste disposal