基于節(jié)約算法的第三方物流企業(yè)配送路線優(yōu)化分析

1、基于節(jié)約算法的第三方物流企業(yè)配送路線優(yōu)化分析摘要隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，社會(huì)分工的深化。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致物流別離外包速度的加快以及現(xiàn)代信息技術(shù)的創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)全球化的推進(jìn)，物流管理在整個(gè)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展中的地位和作用與日俱增。通過加強(qiáng)物流企業(yè)在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力，對(duì)于控制物流本錢，合理的使用運(yùn)輸工具，優(yōu)化運(yùn)輸路線，降低企業(yè)物流本錢。本文通過分析第三方物流的概念以及我國(guó)第三方物流企業(yè)現(xiàn)狀，綜述了物流配送車輛調(diào)度問題的各種優(yōu)化辦法并加以優(yōu)缺點(diǎn)分析，利用節(jié)約法對(duì)具體企業(yè)進(jìn)行分析來對(duì)于提高企業(yè)信譽(yù)、擴(kuò)大市場(chǎng)份額、降低本錢、增加經(jīng)濟(jì)效益，從而增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，具有極其重要的意義。關(guān)鍵詞:第三方物流配送路線節(jié)約法ABSTR

2、ACTWiththedevelopmentofsocialproductivity,deepeningsocialdivisionoflabor.Marketcompetitionleadtotheaccelerationofoutsourcingoflogisticsseparationandmoderninformationtechnologyinnovationandeconomicglobalization,logisticsmanagementintheeconomicandsocialdevelopmentinincreasingthestatusandrole.Logistics

3、enterprisesbystrengtheningthecompetitivenessinthemarketforcontroloflogisticscosts,andreasonableuseofschedulingtransportation,optimizationoftransportroutes,andreducelogisticscosts.ThispaperanalyzestheconceptofthirdpartylogisticsthirdpartylogisticssituationinChina,reviewedthelogisticsvehiclescheduling

4、problemtobeadvantagesanddisadvantagesofvariousoptimizationmethodsandanalysis,describesexamplesofconservationlawsandconductanalysisforimprovingthecorporatereputation,expandmarketsharereducecostsandincreaseeconomicefficiency,therebyenhancingthecompetitivenessofenterprises,ofgreatimportance.KEYWORDS:th

5、ird-partylogisticsdeliveryrouteseconomicalmethod正文目錄第一章引言1第一節(jié)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1第二節(jié)選題意義2第三節(jié)研究的主要內(nèi)容2第二章路線優(yōu)化的研究辦法3第一節(jié)路線優(yōu)化問題的概述3一、路線優(yōu)化定義3二、路線優(yōu)化問題的分類3第二節(jié)路線優(yōu)化問題的研究辦法4一、路線優(yōu)化問題研究辦法的分類4二、路線優(yōu)化問題的研究辦法優(yōu)缺點(diǎn)6第三節(jié)節(jié)約法7一、研究節(jié)約法的意義7二、節(jié)約法的根本原理8第三章節(jié)約法的應(yīng)用分析9第一節(jié)企業(yè)介紹9第二節(jié)建模分析9一、建立模型9二、數(shù)據(jù)分析11三、節(jié)約法的缺點(diǎn)17四、節(jié)約法的改良倡議17第四章總結(jié)19參考文獻(xiàn)20致謝21第一章引言第

6、一節(jié)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀物流是伴隨人類生產(chǎn)活動(dòng)而存在的客觀事實(shí)，但有關(guān)物流相關(guān)概念卻是在上個(gè)世紀(jì)初才出現(xiàn)，作為一門學(xué)科來研究更是最近幾十年來的事情。我國(guó)是20世紀(jì)80年代初從日本引進(jìn)了物流的概念并興起研究的熱潮。在此過程中，從簡(jiǎn)單的模仿到單獨(dú)創(chuàng)新，物流領(lǐng)域?yàn)槠髽I(yè)的本錢節(jié)約做出了奉獻(xiàn)。國(guó)外配送路線研究已廣泛用于生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面，如報(bào)紙投遞及線路的優(yōu)化、牛奶配送線路的優(yōu)化。但線路優(yōu)化模型主要還是集中點(diǎn)點(diǎn)問運(yùn)輸?shù)淖疃搪窂角蠼夥ǎ憾帱c(diǎn)間運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸算法，如西北角法和閉合回路優(yōu)化過程；單回路運(yùn)輸?shù)腡SP模型，如最近鄰點(diǎn)法和最近插入法；和多回路運(yùn)輸?shù)腣RP模型，國(guó)內(nèi)多位學(xué)者對(duì)第三方物流的形成理論與實(shí)踐進(jìn)行了研

7、究，對(duì)企業(yè)自營(yíng)還是外購物流效勞進(jìn)行了探討，指出了企業(yè)應(yīng)根據(jù)自己物流子系統(tǒng)的戰(zhàn)略重要性和單項(xiàng)物流功能是否有戰(zhàn)略意義，以及自營(yíng)和外購的本錢比擬來進(jìn)行決策，認(rèn)為第三方物流企業(yè)具備了應(yīng)用作業(yè)本錢法的條件，探討了作業(yè)本錢法在第三方物流企業(yè)本錢控制中的應(yīng)用，研究企業(yè)如何根據(jù)未來物流效勞的需求，確定未來期間最優(yōu)的約定作業(yè)能力水平，從而為企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理決策提供科學(xué)的依據(jù)。指出了在中國(guó)發(fā)展第三方物流條件已經(jīng)成熟。物流系統(tǒng)中配送中心運(yùn)輸本錢對(duì)物流本錢管理和節(jié)約有很大影響。在配送中心的作業(yè)管理中，降低運(yùn)輸本錢的關(guān)鍵就是科學(xué)地確定最正確配送路線。最正確配送路線的研究辦法主要就是在有很多配送去向的情況下，確定使用多少輛

8、卡車和各卡車按照什么線路運(yùn)行。物流配送中的運(yùn)輸路徑的選擇有很多辦法。但隨著用戶的增加，其求解過程將十分復(fù)雜，故實(shí)際應(yīng)用受到限制，其他對(duì)車輛調(diào)度中車輛路徑優(yōu)化的辦法包括：遺傳算法、禁忌搜索法、模擬退火法、掃描法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等，各種辦法在應(yīng)用中各有所長(zhǎng),其中應(yīng)用較多的就是節(jié)約法。盡管國(guó)內(nèi)外關(guān)于物流本錢管理及核算的文獻(xiàn)不少，但是大多研究的重點(diǎn)集中在企業(yè)物流本錢，以及與傳統(tǒng)核算辦法的比擬方面，對(duì)于第三方物流企業(yè)，如何建立第三方物流企業(yè)物流本錢控制，如何具體運(yùn)用路線優(yōu)化對(duì)物流本錢進(jìn)行核算以及如何用節(jié)約法解決第三方物流路線優(yōu)化研究是非常少的。第二節(jié)選題意義隨著經(jīng)濟(jì)的全球化合科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代物流管

9、理已經(jīng)成為企業(yè)降低本錢,發(fā)明利潤(rùn)，提高經(jīng)濟(jì)效益的新途徑。物流本錢管理就是通過本錢法去管理物流，管理的對(duì)象是物流而不是本錢，物流本錢管理可以說是以本錢為伎倆的物流管理辦法。目前，第三方物流在我國(guó)正處于發(fā)軔階段，大多數(shù)物流企業(yè)仍以傳統(tǒng)的倉儲(chǔ)和運(yùn)輸為主，物流設(shè)備落后，物流作業(yè)科學(xué)技術(shù)含量低，物流規(guī)范化，信息化程度低，物流管理方式，水平落后等問題，而世界上流行的物流系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、訂貨管理、存貨管理等物流效勞只有極少數(shù)企業(yè)可以提供。國(guó)外有些物流企業(yè)甚至將質(zhì)量監(jiān)控、裝配、產(chǎn)品分揀、包裝等也包攬下來，第三方物流的增值潛力因此被深度挖掘。所以物流要真正成為中國(guó)企業(yè)的"第三利潤(rùn)源"，第三方物

10、流擴(kuò)大成長(zhǎng)空間，開掘市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿?。必須要通過物流本錢管理有效的把物流本錢降下來。第三節(jié)研究的主要內(nèi)容第1章介紹了在當(dāng)前金融危機(jī)下第三方物流作為"第三利潤(rùn)源"的發(fā)展?jié)摿?，?guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)第三方物流本錢重要性以及研究辦法，引出該選題的意義。第2章介紹了第三方物流的概念，同時(shí)針對(duì)我國(guó)第三方物流存在的缺乏提出完善的管理辦法。第3章引出車輛調(diào)度問題，介紹優(yōu)化車輛調(diào)度的辦法的優(yōu)缺點(diǎn)并進(jìn)行比擬。第4章介紹節(jié)約法的原理，并結(jié)合實(shí)例進(jìn)行建模分析。第5章作為結(jié)束語，對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)。介紹了一些未來需要進(jìn)一步研究的問題及其對(duì)這些問題的研究成果的展望。第二章路線優(yōu)化的研究辦法第一節(jié)路線優(yōu)化問題的概述一

11、、配送路線的概念配送運(yùn)輸是以用戶需求為根底，以配送中心為物品集中地，將配貨與送貨有機(jī)結(jié)合，在經(jīng)濟(jì)合理的范圍內(nèi)進(jìn)行的運(yùn)輸活動(dòng)，其突出的特點(diǎn)是小批量，高頻率和多品種。配送運(yùn)輸與干路運(yùn)輸有所區(qū)別，配送運(yùn)輸需要對(duì)物品進(jìn)行集中，分類和配貨，然后再運(yùn)送到客戶處，處于二次輸送，支路輸送或終端輸送的地位。物流配送車輛優(yōu)化問題最早是由Dautzig和Ramser于1959年首次提出的，稱之為VehicleRoutingProblem(簡(jiǎn)稱VRP)。VRP問題一般定義為：對(duì)一系列給定的顧客(取貨點(diǎn)或送貨點(diǎn)1，確定適當(dāng)?shù)呐渌蛙囕v行駛路線，使其從配送中心出發(fā)，有序地通過它們，最后返回配送中心，并在滿足一定的約束條件下

12、(如車輛容量限制、顧客需求量、交發(fā)貨時(shí)間等)，到達(dá)一定的目標(biāo)(如路程最短、費(fèi)用最少等)。路線優(yōu)化問題主要探討：組織的行車路線，能否使車輛在滿足一定的約束條件(如需求量、發(fā)送量、車載容量限制、行程限制、時(shí)間限制等)下，有序地通過一系列供給點(diǎn)或需求點(diǎn)，到達(dá)諸如路程最短，費(fèi)用最小，消耗時(shí)間盡量少等目的。自VRP被提出之后，人們?cè)诮鉀QVRP問題的時(shí)候，綜合考慮多方面的因素，如有無時(shí)間限制、純裝純卸或是混合裝卸、是滿載或是非滿載、車型是單車型或是多車型、是單配送中心或是多配送中心以及車輛配送完是不是必須返回原始配送中心等。二、路線優(yōu)化問題的分類路線問題可以細(xì)分為VSP即車輛路線問題和MTSP即多旅行商問

13、題。但是按照大多數(shù)人的習(xí)慣，對(duì)這幾類問題不做嚴(yán)格細(xì)分，仍統(tǒng)稱為路線優(yōu)化問題(即VRP問題)。1路線優(yōu)化的目標(biāo)路線優(yōu)化的目標(biāo)是以盡量少的路徑距離、費(fèi)用耗費(fèi)、時(shí)間耗費(fèi)和所需車輛數(shù)來可靠地完成汽車調(diào)度和貨物配送任務(wù)。2路線優(yōu)化問題可以根據(jù)不同性質(zhì)劃分為下列幾類：(1)有無時(shí)間限制問題我們所說的有時(shí)間窗路線優(yōu)化問題和無時(shí)限路線優(yōu)化問題，是指配送貨是否必須在一定的時(shí)間限制內(nèi)完成。對(duì)有時(shí)間窗的路線優(yōu)化問題又可以分為硬時(shí)間窗問題和軟時(shí)間窗問題。而硬時(shí)間窗問題是指運(yùn)輸任務(wù)必須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成；軟時(shí)間窗問題是指任務(wù)不一定非得在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，但是超過規(guī)定的時(shí)間，那么會(huì)受到一定的處分2純裝問題或純卸問題路線在

14、所有任務(wù)點(diǎn)裝貨或卸貨，即集貨或送貨問題；而裝卸混合問題，那么是指每項(xiàng)任務(wù)有不同的裝貨點(diǎn)和卸貨點(diǎn)，即集貨、送貨一體化問題。滿載問題，即貨運(yùn)量不小于車輛容量，完成一項(xiàng)任務(wù)需要不只一輛車；而非滿載問題，那么是指貨運(yùn)量小于車輛容量，多項(xiàng)任務(wù)用一輛車。3單配送中心問題和多配送中心的問題考慮客戶與配送中的距離長(zhǎng)短，以便節(jié)約企業(yè)運(yùn)輸本錢、提高運(yùn)輸效率。單車型問題即所有車輛容量相同，而多車型問題即執(zhí)行任務(wù)的車輛容量不全同。4車輛開題問題車輛可以不返回其發(fā)出車場(chǎng)，而車輛封閉問題是指車輛必須返回其發(fā)出車場(chǎng)。綜上所述，路線優(yōu)化問題波及的內(nèi)容較廣，包括中國(guó)郵遞員問題、旅行商問題、指定兩點(diǎn)之間的最短距離以及任意兩點(diǎn)之間

15、的最短距離等問題，所以研究起來較復(fù)雜。第二節(jié)路線優(yōu)化問題的研究辦法一、路線優(yōu)化問題研究辦法的分類路線優(yōu)化問題的求解算法包括精確算法和啟發(fā)式算法兩個(gè)類別。由于路線優(yōu)化問題存在高效的精確算法的可能性不大。因此，主要將精力集中在構(gòu)造高質(zhì)量的啟發(fā)式算法上。1.精確算法精確算法是指可以求出其最優(yōu)解的算法主要有：1分枝定界法此辦法是一種隱枚舉法或局部枚舉法，它不是一種有效算法，是枚舉法根底上的改良，是求解整數(shù)規(guī)劃的較好辦法。Kole曾利用此辦法求解有時(shí)間窗約束的車輛巡回問題，其實(shí)驗(yàn)的節(jié)點(diǎn)數(shù)范圍為6l5。當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)為6時(shí)，計(jì)算機(jī)演算所花費(fèi)的時(shí)間大約1分鐘，當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)擴(kuò)大至12時(shí),計(jì)算機(jī)有內(nèi)存缺乏的現(xiàn)象產(chǎn)生，所以

16、分枝定界法比擬適用于求解小型整數(shù)規(guī)劃問題。分枝定界法的求解效率與其界限設(shè)定的寬緊有極大的關(guān)系，所以分枝定界法比擬適用于求解小型問題。2割平面法此辦法與分枝界限法類似，也是在求解與整數(shù)規(guī)劃相對(duì)應(yīng)的線性規(guī)劃上，不斷地增加新的約束，也就是另外參加線性約束條件，以切掉對(duì)應(yīng)于非整數(shù)規(guī)劃的所有可行解的匯合，以使問題可到達(dá)整數(shù)線性規(guī)劃求解的形式，從而獲得最優(yōu)解。求解時(shí)間過長(zhǎng)，不適用于大規(guī)模問題。3動(dòng)態(tài)規(guī)劃法該算法解題的根本思路是將一個(gè)n階段的決策問題轉(zhuǎn)化為依次求解n個(gè)具有遞推關(guān)系的單階段的決策問題，從而簡(jiǎn)化計(jì)算過程。因其復(fù)雜性在于各階段決策之間的相互聯(lián)系，而且計(jì)算時(shí)間與計(jì)算機(jī)內(nèi)存空間均隨變量的增加而里指數(shù)增

17、加所以雖然此辦法可求得最優(yōu)解，但僅適用于較小規(guī)模的尋優(yōu)問題。精確算法的計(jì)算量隨著車輛優(yōu)化問題規(guī)模的增大呈指數(shù)增長(zhǎng)，如當(dāng)停車卸貨點(diǎn)的數(shù)目超過20個(gè)時(shí)，采用一般的精確算法求解最短配送路徑的時(shí)間在幾個(gè)小時(shí)以上。所以精確算法不適合于求解大規(guī)模的車輛路徑優(yōu)化問題。2.傳統(tǒng)啟發(fā)式算法傳統(tǒng)的啟發(fā)式算法在求解VRPTW問題時(shí)通常是從初始解出發(fā)，以鄰域搜索的方式實(shí)現(xiàn)解的改良，并在較短的時(shí)間內(nèi)獲得一個(gè)可以接受的解。1節(jié)約算法算法思想是將每條路線只含一個(gè)配送點(diǎn)的n條路線作為初始解，其中，每條路線中第一個(gè)和最后一個(gè)配送點(diǎn)分別稱為路線的起點(diǎn)和終點(diǎn)?？疾煲粭l路線的起點(diǎn)與另一條路線的終點(diǎn)相連合并成新的一條路線。如果合并后的

18、路線滿足約束條件(車輛容量、時(shí)間窗)那么認(rèn)為這樣的合并是可行的，并將合并的節(jié)約值定義為連接這兩條路線的邊的節(jié)約值。選擇節(jié)約值最大的可行合并進(jìn)行一次路線的合并。當(dāng)不存在可行合并時(shí)，算法結(jié)束。此辦法的優(yōu)點(diǎn)是可提高車輛的利用率。2鄰接算法鄰接算法是一種序列構(gòu)造路線法。算法從一條只含一個(gè)配送點(diǎn)的路線出發(fā)(通常取"距離"配送中心最近的點(diǎn))。在未分配點(diǎn)中篩選出可參加點(diǎn)(未分配點(diǎn)且可行)，并從可參加點(diǎn)當(dāng)選取一個(gè)點(diǎn)作為當(dāng)前路線的終點(diǎn)，使得路線的本錢最小。如此不斷對(duì)路線進(jìn)行擴(kuò)充，直到路線不存在可參加點(diǎn)為止。這時(shí)如果所有點(diǎn)均已分配，那么算法結(jié)束；否那么，生成一條新的初始路線，重復(fù)前面的路線擴(kuò)充

19、程序。3插入算法插入法是結(jié)合鄰接算法與節(jié)約算法的觀念，依序?qū)㈩櫩忘c(diǎn)插入路徑中以構(gòu)建配送路線。它的流程與鄰接算法相似，也是從初始路線出發(fā)，序列構(gòu)造路線。并在不存在可行插人時(shí)新增一條初始路線。插入算法的關(guān)鍵是選擇最適宜的未分配點(diǎn)在路線中進(jìn)行最正確位置的插入。4掃除算法掃除算法是一種"先分組后路線"的算法。所謂分組，即指分派給每輛車一組點(diǎn)。一種簡(jiǎn)單的分組辦法是將以車站為原點(diǎn)的坐標(biāo)平面劃分為多個(gè)扇形區(qū)域，并初步將每個(gè)扇形區(qū)域的點(diǎn)分派給一輛車。而所謂的"路線"是指在每個(gè)區(qū)域內(nèi)，采用掃除法選擇未分配點(diǎn)然后應(yīng)用插入算法擴(kuò)充路線。如果在進(jìn)行了一次"分組路線&q

20、uot;的路線構(gòu)造后，還存在未分配點(diǎn)，那么再進(jìn)入"分組路線"程序。如此反復(fù)，直到所有點(diǎn)均已分配為止。3.現(xiàn)代啟發(fā)式算法相對(duì)于傳統(tǒng)啟發(fā)式算法，現(xiàn)代啟發(fā)式算法不要求在每次迭代中均沿目標(biāo)值下降方向，而允許在算法中適當(dāng)接受目標(biāo)值有所回升甚至不可行的解，其目的是能夠跳出部分搜索鄰域。1禁忌搜索算法禁忌搜索算法是部分搜索算法的擴(kuò)展。該算法通過利用一個(gè)禁忌表記錄已經(jīng)達(dá)到過的部分最優(yōu)點(diǎn)，并在后面的搜索中，根據(jù)某種限制循環(huán)的規(guī)那么和禁忌表中記錄的信息在當(dāng)前搜索鄰域中取一個(gè)適宜的解。2遺傳算法遺傳算法是借用適者生存規(guī)律進(jìn)行部分搜索改良的一類算法。該算法通過染色體的配對(duì)和變異過程實(shí)現(xiàn)種群的進(jìn)化，

21、每一次進(jìn)化那么對(duì)應(yīng)解的一次迭代。當(dāng)?shù)螖?shù)到達(dá)最大次數(shù)限制或群體中的個(gè)體無顯著差別時(shí)，迭代終止。3模擬退火算法模擬退火算法實(shí)際上是一種隨機(jī)松弛技巧，它模擬了退火過程。在搜索的初始階段，算法跳向遠(yuǎn)點(diǎn)，隨著時(shí)間的延伸或"降溫"，跳躍幅度逐漸減小，最終轉(zhuǎn)向部分搜索下降辦法。4蟻群算法蟻群算法模擬了蟻群搜索食物的行為。算法中，首先構(gòu)造兩組相互協(xié)作的人工蟻群，其中第一個(gè)蟻群用于最小化車輛數(shù)，第二個(gè)蟻群用于最小化總路長(zhǎng)。并以共用解的方式建立協(xié)作關(guān)系。二、路線優(yōu)化問題的研究辦法優(yōu)缺點(diǎn)各種優(yōu)化算法都有其一定的缺乏之處。各種優(yōu)化在一定時(shí)期、一定的情況下都有各自的優(yōu)點(diǎn)，都有解決某一類問題的優(yōu)越

22、性，但隨著發(fā)展的需要對(duì)優(yōu)化辦法的要求也就越來越高了。下面對(duì)上面所述幾種優(yōu)化辦法進(jìn)行比擬分析通過表格的形式來展現(xiàn)各自的特點(diǎn)。1.精確算法(1)分枝定界法：可以求解最優(yōu)解，但計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)且內(nèi)存需求大，適用于解組合優(yōu)化的小型VRP問題。2割平面法：可以求解最優(yōu)解，但計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)且內(nèi)存需求大，適用于小規(guī)模的VRP問題。3動(dòng)態(tài)規(guī)劃法：可以求解最優(yōu)解，但計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)且占用內(nèi)存量隨變量增加甚至成倍增加，適用于小規(guī)模的VRP問題。2.傳統(tǒng)啟發(fā)式算法1節(jié)約算法：提高車輛利用率，但可行的較優(yōu)解不一定是最優(yōu)，可以解決大規(guī)模VRP問題。2鄰接算法：考慮鄰近點(diǎn)本錢問題，但排序時(shí)有局限，適用于節(jié)點(diǎn)較少的VRP問題。3插入算法：

23、提高車輛利用率而且考慮鄰近點(diǎn)本錢問題使問題的等待時(shí)間縮短，但速度慢，不一定最優(yōu)解，適用于小規(guī)模的VRP問題4掃除算法：穿插插入法，將兩者有機(jī)結(jié)合，但速度慢，需掃描每個(gè)點(diǎn)，適用于小規(guī)模的VRP問題。3.現(xiàn)代啟發(fā)式算法1禁忌搜索算法：可以通過規(guī)那么提高搜索效率，但不可以搜索到部分最優(yōu)解，使用于帶軟時(shí)間窗的VRP問題。2遺傳算法：全局搜索時(shí)間短，但不能保證每次的搜索結(jié)果一致，適用于復(fù)雜VRP問題。3模擬退火算法：采用隨機(jī)松弛算法，但不能保證搜索結(jié)果是最優(yōu)解，適用于對(duì)已有的路徑進(jìn)行改造。4蟻群算法：可以將目標(biāo)構(gòu)造成兩組相互協(xié)調(diào)的蟻群,但需要不斷調(diào)節(jié)變量，適用于多目標(biāo)的VRP問題。我們可以看出精確式優(yōu)化

24、算法求解是最優(yōu)解，但只適用于小規(guī)模的VRP問題。而不適用于求解復(fù)雜的VRP問題。求解復(fù)雜的VRP問題時(shí)費(fèi)時(shí)又費(fèi)勁，且難以實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)啟發(fā)式優(yōu)化算法想改善精確式搜索算法的缺乏，但沒到達(dá)效果，解決大規(guī)模的VRP問題仍然是費(fèi)時(shí)又費(fèi)勁，但現(xiàn)代啟發(fā)式算法就完全不同了，它適用于解決現(xiàn)實(shí)生活中的大規(guī)模的VRP問題，可以根據(jù)不同的情況選擇不同的現(xiàn)代啟發(fā)式算法解決問題所遇到的VRP問題。第三節(jié)節(jié)約法一、節(jié)約法的意義本文采用進(jìn)行配送路線的選擇，主要因?yàn)楣?jié)約法是一種簡(jiǎn)便、易行的辦法，一方面體現(xiàn)出優(yōu)化運(yùn)輸過程，與一般辦法相比縮短了運(yùn)輸路程；另一方面，它也體現(xiàn)了物流配送網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)物流活動(dòng)的整合，而且思路簡(jiǎn)單、

25、清晰，便于執(zhí)行可以解決大規(guī)模VRP問題，正是如此，它在國(guó)內(nèi)外的物流配送中都受到青睞正確的使用節(jié)約法使配送路線得以優(yōu)化，可以節(jié)約配送企業(yè)的費(fèi)用，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)代企業(yè)已經(jīng)普遍接受了一種觀點(diǎn)，即有效的配送路線實(shí)際上是在保證商品準(zhǔn)時(shí)達(dá)到客戶指定點(diǎn)的前提下，盡可能的減少運(yùn)輸?shù)能嚧魏瓦\(yùn)輸?shù)目偮烦?。二、?jié)約法的根本原理假如由一家配送中心(CD)向兩個(gè)用戶A、B送貨，配送中心到兩客戶的最短距離分別是La和Lb,A和B間的最短距離為L(zhǎng)ab，A，B的貨物需求量分別是Qa和Qb，且(Qa+Qb)小于運(yùn)輸裝載量Q，如圖1所示，如果配送中心分別送貨，則需要兩個(gè)車次，總路程為:L1=2(La+Lb)如果改用一輛車

26、對(duì)兩客戶進(jìn)行巡回送貨，那么只需一個(gè)車次，行走的總路程為：L2=La+Lb+Lab有三角形的性質(zhì)我們知道：LabLabLaLb圖2-1節(jié)約法根本原理示意圖第三章節(jié)約法的應(yīng)用分析第一節(jié)企業(yè)介紹浙江廣深物流有限公司自創(chuàng)立以來，堅(jiān)持廣開源路、貨暢其流，與天下朋友共謀發(fā)展的經(jīng)營(yíng)理念，以"誠(chéng)信、高效、共贏"為企業(yè)精神，立足浙江中部的璀璨明珠：江南一鎮(zhèn)"橫店，依托東陽本地迅速發(fā)展的工業(yè)經(jīng)濟(jì)，專營(yíng)長(zhǎng)江三角洲返珠江三角洲的鐵路集裝箱業(yè)務(wù)、長(zhǎng)江三角洲和珠江三角洲及兩地往返的公路快運(yùn)業(yè)務(wù)。表3-1.SWOT分析優(yōu)勢(shì)S劣勢(shì)W機(jī)遇O挑戰(zhàn)T企業(yè)長(zhǎng)期從事物流效勞業(yè)務(wù),擁有一支物流管理及實(shí)際操作

27、經(jīng)驗(yàn)豐盛的專業(yè)隊(duì)伍,能為客戶提供各項(xiàng)物流效勞;倉庫類型齊全;作業(yè)場(chǎng)地寬敞人員配置不盡合理,員工人數(shù)過于龐大,影響企業(yè)效益;信息系統(tǒng)未能得到充沛的利用;物流環(huán)節(jié)多，速率慢，相向運(yùn)輸、迂回運(yùn)輸，空載率大橫店電子工業(yè)園區(qū)的企業(yè)包括紅木廠和東磁企業(yè)等帶來前所未有的發(fā)展良機(jī),許多的跨國(guó)廠商商品的周轉(zhuǎn)必定要依托本地的物流企業(yè)物流企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)日趨劇烈,如何優(yōu)化自身的作業(yè)流程,充沛利用企業(yè)已有的設(shè)備設(shè)施降低本錢隨著公司規(guī)模的日益壯大，公司2008年將投入主要精力優(yōu)化配送本錢和制度管理，以保存現(xiàn)有優(yōu)勢(shì)，充沛挖掘潛力，物流系統(tǒng)中配送中心運(yùn)輸本錢對(duì)物流本錢管理和節(jié)約有很大影響，運(yùn)輸管理中的本錢大小是企業(yè)物流配送本錢

28、的重要因素。在配送中心的作業(yè)管理中，降低運(yùn)輸本錢的關(guān)鍵就是科學(xué)地確定最正確配送路線。最正確配送路線的研究辦法主要就是在有很多配送去向的情況下，確定使用多少輛卡車和各卡車按照什么線路巡回運(yùn)行。物流配送中的運(yùn)輸路徑的選擇有很多辦法。由于學(xué)習(xí)內(nèi)容有限，我打算用節(jié)約法為企業(yè)進(jìn)行路線優(yōu)化。第二節(jié)建模分析一、建立模型設(shè)一配送中心向l3個(gè)客戶配送商品，配送中心及客戶問的最短距離及需求量，如果配送的車輛最大載重為20T，貨車自重10T,運(yùn)費(fèi)=自重+載重*路程。以CD為原點(diǎn)，13個(gè)客戶配送點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)表3-2地理坐標(biāo)點(diǎn)012345678910111213X00-6-7.2-9-14.7-20-16.8-7.40-1

29、5.2-19-6.20Y0125.215.5123.30.5-2-3.4-6-5.2-9-9.2-15圖3-1地理坐標(biāo)二、數(shù)據(jù)分析1節(jié)約法第一步，計(jì)算配送中心到客戶間的最短距離，畫出距離表如表3-3所示。表3-3短距離及需求量表序號(hào)CD12345678910111213112028903178100415984051517914110620231521166071722132008540881791916111410096181222200820086010162314221998481401121281826221176131950121122142421141612579130131527

30、203028222320089162080需求量4.83.64.39.25.71.65.63.05.74.79.15.53.8第二步，根據(jù)最短距離表，利用節(jié)約法計(jì)算出用戶問的節(jié)約里程，并由大到小排列，編制節(jié)約里程序順表，如表3-4表3-4節(jié)約里程順序表序號(hào)路程節(jié)約里程序號(hào)路程節(jié)約里程序號(hào)路程節(jié)約里程序號(hào)路程節(jié)約里程l6l134267333711324l01132571029656297342886l02895727l0511251151022l2l32l13l11219144519l546l9l6l4l8l735l8l8l213I8191012182O36l721l113l6228l0l623

31、7l2l624474725811I62623I52724l52878l5296l2l5….….….注：節(jié)約法要求每個(gè)客戶只被訪問一次，在運(yùn)載車輛載重或體積不滿足殘余客戶中的需求量最小的客戶要求時(shí)，印視為"滿載"。第三步，根據(jù)節(jié)約里程順序表和配送中心的約束條件，繪制配送路線。其具體步驟如下：首先選擇量節(jié)約里程的路段(6一l1)，然后是(67)，由于配送路線必須包含CD，且每條循環(huán)路線上的客戶需求量之和要小于20t，在接下的選擇中滿足條件的只有路段(118)，此時(shí)載重總量為19.3t，因?yàn)樵谟嘞逻x擇中沒有滿足條件

32、的客戶，所以第一回合的配送路線為(CD一76118一CD)按此辦法類推，其余的配送路線分別是(CD一134一CD)，(CD一5101213一CD)，(CD一29一CD)如圖4-2所示配送路線(CD一76118一CD)，(CD一134一CD)，(CD一5101213一CD)，(CD一29一CD)第一輛配送車路程(CD一76118一CD)S1=17+4+7+13+8=49km第二輛配送車路線(CD一134一CD)S2=12+8+4+15=39km第三輛配送車路程(CD一5101213一CD)S3=15+9+9+8+15=56km第四輛配送車路程(CD一29一CD)S4=8+12+6=26km總路程

33、S=170km。圖3-2節(jié)約法路線第一輛配送車運(yùn)費(fèi)(CD一76118一CD)Z1=17*5.6+1.6+9.1+3.0+4*(1.6+9.1+3.0)+7*(9.1+3.0)+13*3.0+10*49=996.6元第二輛配送車運(yùn)費(fèi)(CD一134一CD)Z2=12*4.8+4.3+9.2+8*4.3+9.2+4*9.2+10*39=754.4元第三輛配送車運(yùn)費(fèi)(CD一5101213一CD)Z3=15*5.7+4.7+5.5+3.8+9*4.7+5.5+3.8+9*5.5+3.8+8*3.8+10*56=1095.6第四輛配送車運(yùn)費(fèi)(CD一29一CD)Z4=8*3.6+5.7+12*5.7+10*

34、26=402.8元總運(yùn)費(fèi)Z=996.6+754.4+1095.6+402.8=3249.42用掃描法圖解圖3-3掃描法路線配送路線是CD一134一CD)，(CD一256一7一CD)，(CD一10811一CD)和(CD12139一CD).第一輛配送車路程CD一134一CD)S1=12+8+4+15=39km第二輛配送車路程(CD一256一7一CD)S2=8+9+6+4+17=44km第三輛配送車路程(CD一10811一CD)S3=16+8+13+21=58km第四輛配送車路程(CD12139一CD)S4=11+8+9+6=34km總路程S=175km比采用節(jié)約法的計(jì)算結(jié)果多5km。第一輛配送車運(yùn)

35、費(fèi)CD一134一CD)Z1=12*4.8+4.3+9.2+8*4.3+9.2+4*9.2+10*39=754.4元第二輛配送車運(yùn)費(fèi)(CD一256一7一CD)Z2=8*3.6+5.7+1.6+5.6+9*5.7+1.6+5.6+6*1.6+5.6+4*5.6+10*44=753.7元第三輛配送車運(yùn)費(fèi)(CD一10811一CD)Z3=16*4.7+3.0+9.1+8*3.0+9.1+13*9.1+10*58=1063.9元第四輛配送車運(yùn)費(fèi)(CD12139一CD)Z4=11*5.5+3.8+5.7+8*3.8+5.7+9*5.7+10*34=632.3元總運(yùn)費(fèi)Z=754.4+753.7+1063.9+

36、632.3=3204.3元通過分析，節(jié)約法計(jì)算的配送路線雖然可以節(jié)約里程但不一定節(jié)約法費(fèi)用。原因是節(jié)約法一方面要縮短總路程，另一方面又要充沛利用車輛的運(yùn)輸空間(載重容積)，減少配送車次，而且只要在前一條預(yù)設(shè)路線上運(yùn)行的配送車輛的運(yùn)輸空間允許，就必須按著節(jié)約路程的大小順序進(jìn)行選擇而不考慮其它的預(yù)設(shè)路線，在事實(shí)情況下選擇的路線并不能"節(jié)約"路程和有效利用運(yùn)輸空間，而且運(yùn)輸?shù)能嚧我膊灰欢p少，比照上例中兩種計(jì)劃就會(huì)發(fā)現(xiàn)這一問題。3節(jié)約法的優(yōu)化采用多路線同步?jīng)Q策，對(duì)節(jié)約法優(yōu)化，根據(jù)需要，只需對(duì)節(jié)約法的最后一步進(jìn)行修訂：首先根據(jù)行程節(jié)約的圖表，確定各預(yù)設(shè)路線，即(7611)，此時(shí)如假

37、設(shè)按著節(jié)約法那么故選(76118)，而確定第一回合的配送路線，但現(xiàn)在我們不這樣做，而是按節(jié)約里程順序逐步比擬，可以尋找本路線的節(jié)點(diǎn)客戶，也可以確定下一條預(yù)設(shè)路線，而在確定各預(yù)設(shè)路線上的節(jié)點(diǎn)時(shí)，仍要受節(jié)約法條件的限制，即汽車載運(yùn)不超過載運(yùn)單位、防止迂回路線的出現(xiàn)和每個(gè)客戶只被訪問一次。按著這一思想可以發(fā)現(xiàn)，緊接著確定的路線是(34)，(510)，然后定(134)。在第l8和l9步(見表3-4)時(shí)，由于(1213)和(1012)節(jié)約里程相等，這時(shí)我們遵守下面原那么，即如果在此步之前的預(yù)設(shè)的路線數(shù)目小于配送所需的最少車次，則再設(shè)一條路線，否那么，把待決策點(diǎn)與先前預(yù)設(shè)路線連接；如果該節(jié)點(diǎn)在不受運(yùn)載空間

38、限制時(shí)，分與兩條或兩條以上的預(yù)設(shè)路線相連時(shí)，節(jié)約的里程相等，就暫且忽略這一節(jié)點(diǎn)，搜尋在滿足以上條件的情況下，當(dāng)這些預(yù)設(shè)路線上可與此點(diǎn)相連的節(jié)點(diǎn)連上新的節(jié)點(diǎn)時(shí)，則我們就把此點(diǎn)與最后一條與新節(jié)點(diǎn)的預(yù)設(shè)路線相連。如果這一情況發(fā)生在最后，就通過計(jì)算總長(zhǎng)度進(jìn)行選擇。所以在這里應(yīng)取第4條預(yù)設(shè)的路線(12l3)，按著以上的原那么確定的路線為(DC一1167一DC),(DCl一34一DC)，(DC一25108一DC)，(DCl2139一DC)。圖3-4節(jié)約法優(yōu)化路線第一輛配送車路程(DC一1167一DC)S1=21+7+4+17=49km第二輛配送車路程(DCl一34一DC)S2=12+8+4+15=39km

39、第三輛配送車路程(DC一25108一DC)S3=8+9+9+8+8=42km第四輛配送車路程(DCl2139一DC)S4=11+8+9+6=34km總路程S=164km,比最初的節(jié)約法節(jié)約里程6km,比掃描圖解法節(jié)約11km第一輛配送車運(yùn)費(fèi)(DC一1167一DC)Z1=21*9.1+1.6+5.6+7*1.6+5.6+4*5.6+10*49=905.1元第二輛配送車運(yùn)費(fèi)(DCl一34一DC)Z2=12*4.8+4.3+9.2+8*4.3+9.2+4*9.2+10*39=754.4元第三輛配送車運(yùn)費(fèi)(DC一25108一DC)Z3=8*3.6+5.7+4.7+3.0+9*53.7+4.7+3.0+

40、9*4.7+3.0+8*3.0+10*42=769.9元第四輛配送車運(yùn)費(fèi)(DCl2139一DC)Z4=11*5.5+3.8+5.7+8*3.8+5.7+9*5.7+10*34=632.3元總運(yùn)費(fèi)=905.1+754.4+769.9+632.3=3061.7元運(yùn)費(fèi)比優(yōu)化前節(jié)約了187.7元，比圖解法節(jié)約了142.6元三、節(jié)約法的缺點(diǎn)第一，利用節(jié)約法選擇配送路線過于強(qiáng)調(diào)節(jié)約路程，而沒考慮行程中的時(shí)間因素，在許多情況下，時(shí)間更能決定物流配送的本錢與效勞質(zhì)量，示例城市間配送時(shí)對(duì)高速公路的選擇，城市內(nèi)部高低班時(shí)間的道路擁擠，一個(gè)巡回配送過程中的時(shí)間長(zhǎng)短，直接影響配送人員的精神狀態(tài)，而人員的精神狀態(tài)又與交

41、通事故和配送錯(cuò)誤相連等，所以時(shí)間對(duì)配送路線的選擇有時(shí)更重要。第二，利用節(jié)約法選擇配送路線不能對(duì)客戶的需求進(jìn)行靈活多變的處理。由于現(xiàn)代的消費(fèi)者的需求傾向于個(gè)性化，引起企業(yè)的生產(chǎn)、銷售和配送也愈來愈傾向于小批量，多品種，多批次。而節(jié)約法更適合需求穩(wěn)定或是需求的時(shí)間不緊迫，這顯然不能滿足現(xiàn)代多變得市場(chǎng)環(huán)境。四、節(jié)約法的改良倡議由以上的分析可知，節(jié)約法簡(jiǎn)便易行，同時(shí)也有一些弊端。是否可以通過改良使其成為一種最優(yōu)的辦法呢?撇開其他因素，只考慮運(yùn)輸路線是否最短，這就是不可能的。早在人們研究這一問題時(shí)就發(fā)現(xiàn)，即使不考慮運(yùn)輸工具的載運(yùn)空間，而只考慮在多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間尋求最短巡回路線時(shí)(運(yùn)籌學(xué)中的貨郎擔(dān)問題)，雖然

42、人們可以利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃的辦法，可是計(jì)算量太大，當(dāng)節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)足夠多時(shí)，即使利用計(jì)算機(jī)仍是不可取的，而在配送路線中還要考慮運(yùn)輸工具載運(yùn)空間和配送時(shí)間的限制。但是，這并不意味著節(jié)約法是不可改良的，只是在配送路線選擇決策時(shí)，通?？紤]較優(yōu)的原那么，而不是最優(yōu)化原那么。1深入了解客戶加強(qiáng)與客戶的信息交流客戶的需求是企業(yè)物流效勞水平的準(zhǔn)繩。只有深入了解客戶群體，進(jìn)行周密細(xì)致的研究，才能了解客戶對(duì)商品的品種、規(guī)格、型號(hào)、供貨期、效勞收費(fèi)及所需的物流增值效勞等情況，并在此根底上建立客戶管理檔案，對(duì)未來需求進(jìn)行預(yù)測(cè)，這樣方能以適當(dāng)向客戶提供高質(zhì)量的物流效勞，從而使企業(yè)與客戶之間建立穩(wěn)定的關(guān)系，為企業(yè)迎來富余的時(shí)間規(guī)

43、劃配送計(jì)劃。2通過對(duì)客戶需求的時(shí)間變化對(duì)其進(jìn)行分類，以增加配送的靈活性客戶需求的時(shí)間變化決定了運(yùn)送前的貨物聯(lián)合組裝和對(duì)物流網(wǎng)絡(luò)的有效利用。所以，企業(yè)應(yīng)對(duì)客戶進(jìn)行分類，對(duì)不同的客戶實(shí)施不同的配送策略與收費(fèi)。按著客戶需求的時(shí)間變化可把客戶分兩類：需求穩(wěn)定或備貨期較長(zhǎng)的客戶和需求變化無常或備貨期較短的客戶。對(duì)于前一種客戶，應(yīng)充沛利用節(jié)約法，對(duì)其過程詳細(xì)的規(guī)劃，盡可能縮短配送的總過程與總的配送時(shí)間，提高設(shè)備的利用率，節(jié)約本錢；對(duì)后一種客戶要盡可能利用節(jié)約法原理來實(shí)施，但在必要時(shí)，為了支持企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶的承諾，也可對(duì)特定客戶進(jìn)行單個(gè)配送。3節(jié)約法的實(shí)施過程要綜合考慮路程長(zhǎng)短和時(shí)間因素配送過程

44、費(fèi)用和效勞質(zhì)量取決于時(shí)間與路程的綜合因素，所以應(yīng)該在實(shí)施過程中綜合考慮這兩個(gè)因素。4配送的總體過程實(shí)際上還會(huì)受商品分揀、裝卸、搬運(yùn)設(shè)備和貨物組裝的共同影響。如果在這些環(huán)節(jié)上出現(xiàn)不當(dāng)，如設(shè)備落后而延長(zhǎng)備貨期，管理不善增加這些過程中的商品損壞和組裝錯(cuò)誤等，都會(huì)提高本錢，降低效勞質(zhì)量。因此，在優(yōu)化配送過程，不但要優(yōu)化配送路線和配送過程，還要提高配送過程其他環(huán)節(jié)的管理水平和設(shè)備的現(xiàn)代化水平。第四章總結(jié)在競(jìng)爭(zhēng)日益劇烈的現(xiàn)代商業(yè)信息社會(huì)，物流業(yè)向全球化、信息化及一體化發(fā)展,配送在整個(gè)物流系統(tǒng)中的作用變得越來越重要。企業(yè)只有以市場(chǎng)為核心去適應(yīng)不斷變化的環(huán)境并及時(shí)對(duì)市場(chǎng)做出反饋，才能在競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。配送系統(tǒng)是運(yùn)輸系統(tǒng)中最重要的一個(gè)子系統(tǒng),運(yùn)輸費(fèi)用占整體物流費(fèi)用的50%左右,所以降低物流本錢首先要從降低物流配送的運(yùn)輸本錢開始。合理使用調(diào)度運(yùn)輸工具，優(yōu)化運(yùn)輸路線，降低企業(yè)物流本錢，線路是否合理直接影響到配送速度、本錢和效益,特