<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">izvestswsu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия Юго-Западного государственного университета</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Proceedings of the Southwest State University</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2223-1560</issn><issn pub-type="epub">2686-6757</issn><publisher><publisher-name>ЮЗГУ</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21869/2223-1560-2022-26-3-47-62</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">izvestswsu-1036</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Информатика, вычислительная техника и управление</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>Computer science, computer engineering and IT managment</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Управление запасами в цепях поставок на основе линейной дискретной системы с квадратичным критерием качества</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Inventory Management in Supply Chains Based on a Linear  Discrete System with a Quadratic Quality Criterion</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Белоусова</surname><given-names>Е. П.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Belousova</surname><given-names>E. P.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Белоусова Елена Петровна, кандидат физикоматематических наук, доцент, кафедра системного анализа и управления</p><p>д. 1, г. Воронеж, 39401</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Elena P. Belousova, Cand. of Sci. (Physical and Mathematical), Associate Professor, System Analysis and Management Department</p><p>1, University Square, Voronezh 394018</p></bio><email xlink:type="simple">e.p.belousova@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-1779-5877</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Булгакова</surname><given-names>И. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Bulgakova</surname><given-names>I. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Булгакова Ирина Николаевна, доктор  экономических наук, доцент, кафедра системного анализа и управления</p><p>д. 1, г. Воронеж, 39401</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Irina N. Bulgakova, Dr. of Sci. (Economics), Associate Professor, System Analysis  and Management Department</p><p>1, University Square, Voronezh 394018</p></bio><email xlink:type="simple">BulgakonaIrina966@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Воронежский государственный университет</institution></aff><aff xml:lang="en"><institution>Voronezh State University</institution></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2022</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>21</day><month>02</month><year>2023</year></pub-date><volume>26</volume><issue>3</issue><fpage>47</fpage><lpage>62</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Белоусова Е.П., Булгакова И.Н., 2023</copyright-statement><copyright-year>2023</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Белоусова Е.П., Булгакова И.Н.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Belousova E.P., Bulgakova I.N.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://izvestswsu.elpub.ru/jour/article/view/1036">https://izvestswsu.elpub.ru/jour/article/view/1036</self-uri><abstract><sec><title>Цель исследования</title><p>Цель исследования. Провести анализ теоретических исследований моделей и методов, используемых в теории управления запасами, и направлений их практической реализации. Представить проблему оптимального управления запасами, как задачу дискретного управления. Задачи подобного типа формулируются в случаях, когда возникает необходимость формирования стратегий управления материально-производственными запасами в цепях поставок, учитывающих их организацию на определенном промежутке времени. Предложить метод решения соответствующей задачи управления.</p></sec><sec><title>Методы</title><p>Методы. В качестве базовой модели рассматривается процесс управления запасами на складе, при котором должен выполняться определенный баланс между продукцией, отпускаемой со склада в производство, отпускаемой под реализацию, а также ее остатками, формирующими запасы следующего периода. Процесс управления запасами в цепях поставок в течение планового периода основан на процедуре поиска соответствующего управляющего воздействия для линейной дискретной управляемой системы с квадратичным показателем качества. Реализация управления использует принцип обратной связи. В качестве инструмента реализации управления выбрана система компьютерной алгебры Wolfram Mathematica.</p></sec><sec><title>Результаты</title><p>Результаты. В рамках изучения способов нахождения оптимального управления было выделено два метода решения – метод поиска оптимального программного управления и метод определения оптимального управления по принципу обратной связи. В процессе верификации полученного решения рассмотрены несколько модельных примеров, отличающихся начальными условиями.  </p></sec><sec><title>Заключение</title><p>Заключение. Результаты тестирования предлагаемой дискретной модели показали, что метод обратной связи позволяет достаточно эффективно решать задачу управления запасами с различными начальными условиями, которая описывается системой разностных уравнений.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><sec><title>Purpose of research</title><p>Purpose of research. To analyze theoretical studies of models and methods used in the theory of inventory management and directions of their practical implementation. To present the problem of optimal inventory management as a discrete control problem. Tasks of this type are formulated in cases where there is a need to form strategies of management of material and production inventories in supply chains, taking into account their organization at a certain time interval. To propose a method for solving the corresponding management problem.</p></sec><sec><title>Methods</title><p>Methods. As a basic model, we consider the process of inventory management in the warehouse, in which a certain balance between the products released from the warehouse into production, released for sale, as well as its residues, which form the inventory of the next period must be fulfilled. The process of inventory management in supply chains during the planning period is based on the procedure of finding the appropriate control action for a linear discrete controlled system with a quadratic quality index. Implementation of control uses the principle of feedback. The computer algebra system Wolfram Mathematica is chosen as a tool for implementing the control.</p></sec><sec><title>Results</title><p>Results. Within the framework of studying the methods of finding the optimal control, two solution methods were singled out - the method of finding the optimal program control and the method of determining the optimal control according to the feedback principle. In the process of verification of the obtained solution, several model examples with different initial conditions were considered.</p></sec><sec><title>Conclusion</title><p>Conclusion. The results of testing the proposed discrete model showed that the feedback method makes it possible to quite efficiently solve the inventory management problem with different initial conditions, which is described by a system of difference equations. </p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>производственные запасы</kwd><kwd>распределение</kwd><kwd>дискретная модель</kwd><kwd>оптимальное управление</kwd><kwd>метод обратной связи</kwd><kwd>система разностных уравнений</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>production inventories</kwd><kwd>distribution</kwd><kwd>discrete model</kwd><kwd>optimal control</kwd><kwd>feedback method</kwd><kwd>system of difference equations</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Астраханцева А. С., Кириллова Т. К. Прикладные аспекты применения элементов логистики в управлении запасами // Региональные проблемы преобразования экономики. 2019. №1 (99). С. 97-102.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Astraxanceva A. S., Kirillova T. K. Prikladnye aspekty primeneniya elementov logistiki v upravlenii zapasami  [Applied aspects of the application of elements of logistics in inventory management]. Regional'nye problemy preobrazovaniya ekonomiki = Regional Problems of Economic Transformation, 2019, no 1(99), pp. 97-102.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кузнецов Н. В., Шишкова Е.Е. Совершенствование отдельных элементов системы управления запасами организации // Потребительская кооперация. 2019. № 1(65). С. 36-40.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kuzneczov N. V., Shishkova E.E. Sovershenstvovanie otdel'nykh elementov sistemy upravleniya zapasami organizatsii  [Improvement of individual elements of the organization's inventory management system]. Potrebitel'skaya kooperatsiya = Сonsumer Cooperation, 2019, no 1(65), pp. 36-40.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Полуэктов В.А., Якутин Е.М. Сравнительный анализ методов управления запасами при неравномерном спросе // Организатор производства. 2021. № 1. С. 106-113.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Polue`ktov V.A., Yakutin E.M. Sravnitel'nyi analiz metodov upravleniya zapasami pri neravnomernom sprose [Comparative analysis of inventory management methods for uneven demand]. Organizator proizvodstva= Production Organizer, 2021, no. 1, pp. 106-113.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Алешина А. В., Булгаков А. Л. О некоторых особенностях применения инструментов управления закупками и запасами товарно-материальных ценностей // Финансовые рынки и банки. 2022. №7. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/o-nekotoryh-osobennostyahprimeneniya-instrumentov-upravleniya-zakupkami-i-zapasami-tovarno-materialnyh-tsennostey.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aleshina A. V., Bulgakov A. L. O nekotorykh osobennostyakh primeneniya instrumentov upravleniya zakupkami i zapasami tovarno-material'nykh tsennostei  [On some specifics of the application of procurement and inventory management tools]. Finansovye rynki i banki = Financial Markets and Banks, 2022, no. 7. Available at: https:// cyberleninka.ru/article/n/o-nekotoryh-osobennostyah-primeneniya-instrumentov-upravleniyazakupkami-i-zapasami-tovarno-materialnyh-tsennostey</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Рыжиков Ю.И. Логистика и теория очередей. М.: Изд-во «Лань», 2022. 456 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ry`zhikov Yu.I.  Logistika i teoriya ocheredej [Logistics and queuing theory]. Moscow, Lan Publ., 2022. 456 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Капустин Е. В., Шкуркин А.С. Оптимизация параметров стохастической модели управления запасами // Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика. 2019. №46. С. 56-63.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kapustin E. V., Shkurkin A.S. Optimizatsiya parametrov stokhasticheskoi modeli upravleniya zapasami  [Optimization of stochastic inventory management model parameters]. Vestn. Tom. gos. un-ta. Upravlenie, vychislitel'naya tekhnika i informatika = Bulletin of Tomsk State University. Management, Computer Science and Informatics, 2019, no. 46, pp. 56-63.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бажина Д. Б., Лукинский В. С., Николаевский Н. Н. Имитационное моделирование цепей поставок на основе системной динамики // Логистика и управление цепями поставок. 2020. № 1 (96). С. 47-56.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bazhina D. B., Lukinskij V. S., Nikolaevskij N. N. Imitacionnoe modelirovanie cepej postavok na osnove sistemnoj dinamiki [Supply chain simulation based on system dynamics]. Logistika i upravlenie cepyami postavok = Logistics and Supply Chain Management, 2020, no. 1(96), pp. 47-56.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Никитина С. А., Ухоботов В. И. Дискретные динамические системы с помехой и их приложения к решению задачи управления запасами // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Вычислительная математика и информатика. 2021. № 2. С. 5-19.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nikitina S. A., Uxobotov V. I. Diskretnye dinamicheskie sistemy s pomekhoi i ikh prilozheniya k resheniyu zadachi upravleniya zapasami  [Discrete Dynamic Systems with Interference and their Applications to the Problem of Inventory Management]. Vestnik Yuzhno-Ural'skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Vychislitel'naya matematika i informatika = Bulletin of South Ural State University. Series: Computational Mathematics and Computer Science, 2021, no. 2, pp. 5-19.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Никитина С. А., Ухоботов В. И. Одномерная задача управления запасами при нечетком спросе // Труды Института математики и механики УрО РАН. 2021. Т. 27, № 3. С. 152–162.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nikitina S. A., Uxobotov V. I. Odnomernaya zadacha upravleniya zapasami pri nechetkom sprose [One-dimensional inventory management problem with fuzzy demand]. Trudy Instituta matematiki i mekhaniki UrO RAN = Proceedings of the Institute of Mathematics and Mechanics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, 2021, vol. 27, no 3, pp.152–162.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сазанова Л. А. Дискретная модель управления запасами как задача оптимального управления // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Экономика и управление. 2017. № 3. С. 184-187.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sazanova L. A. Diskretnaya model' upravleniya zapasami kak zadacha optimal'nogo upravleniya [Discrete model of inventory management as an optimal management problem]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Ekonomika i upravlenie= Vestnik Voronezh State University. Series: Economics and Management, 2017, no. 3, pp. 184-187.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пропой А.И. Элементы теории оптимальных дискретных процессов. М.: Наука, 1973. 256 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Propoj A.I. Elementy teorii optimal'nykh diskretnykh protsessov [Elements of Optimal Discrete Process Theory]. Moscow, Nauka Publ., 1973. 256 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Красовский Н. Н. Теория управления движением: Линейные системы. М.: Издательство «НАУКА»; Главная редакция физико-математической литературы, 1968. 475 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Krasovskij N. N. Teoriya upravleniya dvizheniem: Lineinye sistemy [Theory of Motion Control: Linear Systems]. Moscow, Nauka Publ., 1968, 475 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Альбрехт Э. Г., Сазанова Л. А. Синтез оптимального управления в линейных дискретных системах // Труды института математики и механики УрО РАН. 2000. Т. 6. № 1-2. С. 477-496.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Albrext E`. G., Sazanova L. A.  Sintez optimal'nogo upravleniya v lineinykh diskretnykh sistemakh  [Synthesis of Optimal Control in Linear Discrete Systems]. Trudy instituta matematiki i mekhaniki UrO RAN = Proceedings of the Institute of Mathematics and Mechanics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, 2000, vol. 6, no. 1-2, pp. 477-296.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Калман P.E. Об общей теории управления // Тр. I Междунар. Конгр. по автомат, упр. М.: Изд-во АН СССР, 1961. Т. 2. С. 56-62.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kalman P.E. Ob obshhej teorii upravleniya [On the General Theory of Control]. Proceedings of the I International Congress on Automatic Control. Moscow, 1961, vol. 2, pp. 56-62.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Надеждин П.В. О свойствах оптимальных и линейных импульсных систем // Изв. АН СССР, Техн. кибернетика. 1964. Вып. 4. С. 104-112.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nadezhdin P.V. O svoistvakh optimal'nykh i lineinykh impul'snykh sistem [On the Properties of Optimal and Linear Pulse Systems]. Izv. AN SSSR = Proceedings of the Academy of Sciences of the USSR, Technical Cybernetics, 1964, vol. 4, pp. 104-112.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гантмахер Ф. Р. Теория матриц. М.: Наука, 1966. 576 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gantmaxer F. R. Teoriya matrits [Matrix theory]. Moscow, Nauka Publ., 1966. 576 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лоусон Ч., Хенсон P. Численное решение задач метода наименьших квадратов. M.: Наука, 1986. 232 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Louson Ch., Xenson P. Chislennoe reshenie zadach metoda naimen'shikh kvadratov [Numerical solution of least squares method problems]. Moscow, Nauka Publ., 1986. 232 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Воеводин В.В. Линейная алгебра. M.: Наука, 1980. 400 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Voevodin V.V. Lineinaya algebra [Linear Algebra]. Moscow, Nauka Publ., 1980. 400 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">La Salle J.P. The stability and control of discrete processes. N.Y.: Springer-Verlag, 1986. 150 p. (Applied Mathematical Sciences; Vol. 62).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">La Salle J.P. The stability and control of discrete processes. N.Y.: Springer-Verlag, 1986. 150 p. (Applied Mathematical Sciences; Vol. 62).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Wolfram Mathematica. URL: https://www.wolfram.com/mathematica/?source=nav (дата обращения: 19.06.2022)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Wolfram Mathematica. Available at: https://www.wolfram.com/mathematica/?source=nav (data obrashheniya: 19.06.2022)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
