A Multi-agent System based on Genetic Algorithm for Integration Planning in a Supply Chain Management

유전 알고리즘에 기반한 동적 공급사슬 통합계획을 위한 멀티 에이전트 시스템

In SCM (supply chain management), companies are pursuing a new approach through which overall functions within the supply chain, ranging from material purchase to production, distribution, and sales are designed, planned, and managed in an integrated way. The core functions among them are production planning and distribution planning. As these problems are mutually related, they should be dealt with simultaneously in an integrated manner. SCM is large-scale and multi-stage problems. Also, its various kinds of internal or external factors can, at any time, dynamically bring a change to the existing plan or situation. Recently, many enterprises are moving toward an open architecture for integrating their activities with their suppliers, customers and other partners within the supply chain. Agent-based technology provides an effective approach in such environments. Multi-agent systems have been proven suitable to represent domains such as supply chain networks which involve interactions among manufacturing organization, their customers, suppliers, etc. with different individual goals and propriety information. In this paper, we propose a multi-agent system based on the genetic algorithm that make it possible to integrate the production and distribution planning on a real-time basis in SCM. The proposed genetic algorithm produced near optimal solution and we checked that there is a great difference in the results between integrated planning and non-integrated planning.

기업 운영에서 SCM (Supply Chain Management)의 중요성이 인식되면서 공급, 생산, 분배 등의 기능들을 통합적으로 관리하는 새로운 접근법의 필요성이 커지고 있다. 이 접근법은 여러 다른 기능들의 의사결정 문제를 하나의 통합된 최적화 모델로 분석하는 방법이다. 특히 공급사슬의 통합적인 운영을 위해서는 이전의 확정적 방법론 보다는 보다 구매자와 공급자의 관계를 유연하게 통합해 줄 수 있는 방법론이 필요하다. SCM은 대규모 문제이고 또한 다양한 내외 요인에 의해 기존의 설정된 계획 내용이나 상황이 항시 동적으로 변경될 수 있기에, 이들 정보를 통합 계획에 반영될 수 있도록 하여야 한다. 본 연구에서는 SCM의 핵심이 되는 생산계획과 분배계획 문제들을 효율적으로 통합할 수 있는 유전 알고리즘 (Genetic Algorithm)을 제시하고, 유전 알고리즘을 기반으로 동적 SCM을 위한 멀티 에이전트 시스템을 구현한다. 한편 통합계획 문제에서 유전 알고리즘을 통해 100%에 근접하는 최적해를 구하였고, 통합계획으로 얻은 결과와 통합 계획을 하지 않은 경우의 결과 값에서 큰 차이를 확인 할 수 있었다.