村镇农资连锁经营物流配载与配送组合优化理论及应用研究【精品论文】 .pdf

r e s e a r c ho nt h ec o m b i n a t o r i a lo p t i m i z a t i o nt h e o r ya n d a p p l i c a t i o no fs t o w a g ea n dd i s t r i b u t i o nf o ra g r i c u l t u r a lm a t e r i a l c h a i no p e r a t i o n 作者：杨云超 导师：袁振洲 北京交通大学 2 0 1 0 年6 月 本论文得到国家“十一五“ 科技支撑计划课题( 编号：2 0 0 6 b a j 0 7 8 0 3 ) 资助 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特 授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。 同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：扔磊恕 签字同期：2 口睥月j 1 日 导师签名： 签字日期：山k 夕年月，堋 j一 l f k 中图分类号：u 4 9 2 3 u d c ：6 5 6 学校代码：1 0 0 0 4 密级：公开 北京交通大学 硕士学位论文 村镇农资连锁经营物流配载与配送组合优化理论及应用研究 r e s e a r c ho nt h ec o m b i n a t o r i a lo p t i m i z a t i o nt h e o r ya n d a p p l i c a t i o no f s t o w a g ea n dd i s t r i b u t i o nf o ra g r i c u l t u r a lm a t e r i a lc h a i no p e r a t i o n 作者姓名：杨云超 导师姓名：袁振洲 学位类别：工学 学科专业：交通运输规划与管理 学号：0 8 1 2 1 3 9 0 职称：教授 学位级别：硕士 研究方向：物流系统规划 北京交通大学 2 0 1 0 年6 月 11，1i 致谢 本论文的工作是在我的导师袁振洲教授的悉心指导下完成的，袁振洲教授悉 心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心 和帮助，他严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷 心感谢两年来袁振洲老师对我的关心和指导。 我还要感谢交通运输学院的各位任课老师，他们在我读研期间，教我各种知 识，使我的知识结构进一步完善，在此，我向他们表示深深的谢意。 在撰写论文期间，我的同门李艳红、吴先宇、赵莉、李明华、李瑞杰、吴非、 叶芳、苑静蕾、张进等以及我的同学孟国连、毛益兵、李金海等对我论文研究工 作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。 另外也感谢家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。 k ，1，l0 中文摘要 摘要：随着村镇经济的发展和村镇流通体制改革的不断深入，村镇连锁经营凭借 “统一管理、统一配送、统一服务经营模式带来的巨大优势，得到了迅速的发 展，成为支撑村镇经济发展、提升村镇居民生活质量的重要手段。但是村镇连锁 经营的自然环境、市场环境、物资种类等都与城市连锁经营有着巨大差异，而目 前村镇连锁经营配载与配送相关理论及应用技术研究都明显的滞后于快速发展的 客观实际的需求，本文的研究在村镇连锁经营物流配载与配送在理论研究和应用 技术两方面进行积极的探索，为村镇农资连锁经营的健康发展提供理论和技术支 撑。 本文研究以村镇连锁经营的基本理论和村镇连锁经营物流配载与配送的特征 为切入点，分析了村镇特殊背景下各种典型企业组织物流模型的优缺点，结合村 镇物流流体、流向等特征，对传统的连锁经营模式进行了优化；进一步深入分析 了优化后模式中配载与配送组合优化的连锁网点、车辆、货物、路网、约束条件、 目标函数等构成要素，构建了单配送中心、多车辆、多车型、考虑货物混装约束 的双向配载与配送组合优化数学模型，并设计了基于构建搜索子空间和整数矩阵 表示解表示形式的改进遗传算法的求解算法；在模型与算法理论研究的基础上， 本文还对村镇连锁经营的配载与配送决策应用技术进行了深入的研究，提出了多 种语言混合编程的系统开发思路，构建包括决策模型库实现技术、可视化g i s 实 现技术、空间数据与a c c e s s 数据库的数据融合技术的可视化决策技术解决方案： 并在系统需求分析、业务流程分析和数据流程分析的基础上，详细设计了适用于 村镇农资连锁企业的配载与配送决策支持系统，并实现了系统界面设计、用户管 理、需求信息管理、车辆信息管理、路网和网点空间信息管理、决策支持等核心 功能。 关键词：连锁经营；农资物流；配载与配送；决策支持 分类号：u 4 9 2 3 j1 a b s t r a c t a b s t r a c t ：w i t ht h ed e v e l o p m e n to fr u r a le c o n o m i ca n dd e e p e n s o fr e f o r mi nr u r a l c i r c u l a t i o ns y s t e m ，r u r a lc h a i no p e r a t i o nh a sb e e ns p r e a dr a p i d l ya n db e c o m eam a j o r f o r c ew h i c hs u p p o r t sr u r a le c o n o m i cd e v e l o p m e n ta n de n h a n c e st h eq u a l i t yo f1 i f e f o r r e s i d e n t si nv i l l a g e sa n ds m a l lt o w n s b e c a u s eo ft h es i g n i f i c a n td i f f e r e n c e si n c h a i n o p e r a t i o nb e t w e e nu r b a na n dr u r a l ， c u r r e n t l yr u r a l c h a i no p e r a t i o ns t o w a g ea n d d i s t r i b u t i o nt h e o r ya n da p p l i c a t i o no ft e c h n o l o g y - r e l a t e dr e s e a r c h a r es i g n i f i c a n tl a g s b e h i n dt h ef a s t g r o w i n gd e m a n d b a s e do nt h i s ，t h i sp a p e rp r o v i d e sa c t i v ee x p l o r a t i o n i nb o t ht h e o r e t i c a ls t u d ya n da p p l i c a t i o nt e c h n o l o g yi nr u r a lc h a i no p e r a t i o nl o g i s t i c s s t o w a g ea n dd i s t r i b u t i o n t h i sp a p e rc h o o s e st h eb a s i ct h e o r yo fr u r a lc h a i no p e r a t i o na n dt h ec h a r a c t e r i s t i c s o fl o g i s t i c ss t o w a g ea n dd i s t r i b u t i o na sas t a r t i n gp o i n t ，a n a l y z e st h ea d v a n t a g e sa n d d i s a d v a n t a g e so fc h a i no p e r a t i o ni np a r t i c u l a r c o n t e x to fr u r a l t h et r a d i t i o n a lc h a i n o p e r a t i o nm o d e lh a sb e e no p t i m i z e dt a k i n gi n t oa c c o u n tt h er u r a lc i r c u l a t i o nm a t e r i a l s ， f l o wa n do t h e rf e a t u r e s t h i sp a p e rf u r t h e ra n a l y z e st h ec h a i ns t o r e s ，v e h i c l e s ，g o o d s ， r o a dn e t w o r k ，c o n s t r a i n t s ，o b j e c t i v ef u n c t i o na n do t h e r e l e m e n t so fs t o w a g ea n d d i s t r i b u t i o ni nt h em o d et h a th a sb e e no p t i m i z e d ，c o n s t r u c t sat w o 。w a ys t o w a g ea n d d i s t r i b u t i o nc o m b i n a t o r i a lo p t i m i z a t i o nm o d e lo fs i n g l e d i s t r i b u t i o nc e n t e r , m o r e v e h i c l e s ，m 0 1 潞m o d e l s ，a n dc o n s i d e rt h em i xo fg o o d sb o u n d ，d e s i g n s i t ss o l u t i o n m e m o d i l lt h em o d e la n da l g o r i t h mt h e o r yr e s e a r c h ，t h ep a p e ra l s om a k e sd e p t hs t u d y o nd e c i s i o na p p l i c a t i o nt e c h n o l o g yo fr u r a lc h a i no p e r a t i o nl o g i s t i c ss t o w a g ea n d d i s t r i b u t i o n , p r o p o s e ss y s t e md e v e l o p m e n t i d e a sb a s e do fm i x e dp r o g r a m m m g l a n g u a g e s v i s u a ld e c i s i o n - m a k i n gt e c h n o l o g y s o l u t i o n sw a sc o n s t r u c t e di nt h i sp a p e r , w h i c hi n c l u d i n gi m p l e m e n t a t i o nt e c h n i q u e so fd e c i s i o nm o d e ld a t a b a s e ，i m p l e m e n t a t i o n t e c h n i q u e so fv i s u a lg i s ，d a t af u s i o nt e c h n o l o g yo fs p a t i a ld a t aa n da c c e s sd a t a b a s e b a s e do nt h es y s t e mr e q u i r e m e n t sa n a l y s i s ，b u s i n e s sp r o c e s sa n a l y s i sa n dd a t af l o w a n a l y s i s ，t h i sp a p e rp r e l i m i n a r y d e s i g n s a n di m p l e m e n t a t i o n so fs t o w a g ea n d d i s t r i b u t i o nc o m b i n a t o r i a lo p t i m i z a t i o n d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e mw i t ht h ec o r ef u n c t i o n s o fm o d e ld e c i s i o n m a k i n g , v i s u a lo u t p u t ，b a s i cd a t ae n t r y , i n f o r m a t i o nq u e r ye t c k e y w o r d s ：r u r a lc h a i no p e r a t i o n ；a g r i c u l t u r a lg o o d sl o g i s t i c s ；s t o w a g ea n d d i s t r i b u t i o n ；d e c i s i o ns u p p o r t c i 。a s s n o ：u 4 9 2 3 ，i，_ j1 目录 中文摘要i i i a b s t r a c t v l 绪论1 1 1选题的来源1 1 2研究的背景和意义2 1 3国内外研究现状3 1 3 1 村镇连锁经营及其农资物流的研究现状3 1 3 2 配载与配送理论的研究现状5 1 3 3 基于g i s 决策支持系统应用技术的研究现状5 1 3 4 研究现状综述：6 1 4本文的研究视角7 1 5研究技术路线及主要内容。8 1 5 1 技术路线8 1 5 2 主要研究内容1 0 2村镇农资连锁经营物流配载与配送特征与模式分析1l 2 1物流在连锁企业中的功能分析1 1 2 1 1 连锁经营的概念与特征1 l 2 1 2 连锁企业中物流配载与配送的功能分析1 2 2 2村镇农资连锁经营物流配载与配送特征分析1 3 2 3村镇农资连锁经营物流模式优化分析1 5 2 3 1 村镇物流配送的现有模式分析1 5 2 3 2 统筹配载与配送的物流模式优化及其评价1 8 2 3 3 优化模式对配送决策要求的提高2 0 2 4物流配载与配送中决策支持的必要性分析2 0 2 4 1 物流决策支持系统的发展历程2 0 2 4 2 决策支持系统对物流发展的促进作用2 1 2 4 3 可视化决策支持对物流配送的重要作用2 2 3村镇农资连锁经营配载与配送组合优化模型与算法2 5 3 1配载与配送组合优化理论与研究思路2 5 3 1 1 配载与配送组合优化理论2 5 3 1 2 配载与配送组合优化问题研究思路2 6 3 2 村镇连锁经营配载与配送组合优化问题的建模。2 7 3 2 1 模型的描述2 7 3 2 2 建模思路2 8 3 2 3 数学模型建立2 9 3 3 村镇连锁经营中配载与配送组合优化问题算法设计3 1 3 3 1 组合优化问题算法概述3l 3 3 2 遗传算法及运算流程一3 2 3 3 3 遗传算法的改进思路和设计策略3 4 3 3 4 算法的编程实现3 7 3 4实例应用与结果分析3 8 4 实现配载与配送可视化决策的关键技术研究4 3 4 1系统总体初步设计4 3 4 1 1 系统目标与定位。4 3 4 1 2 系统平台初步设计4 4 4 2实现可视化决策的难题与多语言混合开发应对策略4 4 4 2 1 实现可视化决策亟需解决的问题分析。4 4 4 2 2 多语言混合编程的应对策略4 6 4 3模型库支持配载与配送可视化决策的关键技术研究4 8 4 3 1 模型库工具选择4 8 4 3 2 模型库支持可视化决策的关键技术研究4 8 4 4g i s 工具支持配载与配送可视化决策的关键技术研究5 l 4 4 1 基于g i s 工具的可视化工具选择5 l 4 4 2 决策可视化输出实现的关键技术研究5 l 4 5数据库支持配载与配送可视化决策的关键技术研究5 5 5 4 5 1 数据库设计5 5 4 5 2 数据库支持决策可视化的关键技术研究5 5 农资连锁经营物流决策支持系统的设计与实现5 7 5 1决策支持系统分析5 7 5 1 1 用户需求分析5 7 5 1 2 业务流程分析5 8 5 1 3 数据流程分析6 1 5 2决策支持系统设计6 2 5 2 1 配载与配送决策支持系统功能设计6 2 5 2 2 配载与配送决策支持系统数据库设计6 3 5 2 3 配载与配送决策支持系统模型库设计6 7 作者简历8 3 独创性声明8 5 学位论文数据集8 7 ，1“一 1 绪论 1 1 选题的来源 本选题来源于国家“十一五”科技支撑计划课题“村镇农资连锁经营网络配 送设备与技术研究( 编号：2 0 0 6 b a j 0 7 8 0 3 ) ”，是其中“村镇农资连锁经营物流配 载与配送组合优化理论及应用研究”相关研究部分。 该课题的研究内容包括村镇连锁经营物流配送的网点选址、配送中心内部设 施布局优化、库存模型、算法与决策、配送模型、算法与决策、以及相应的决策 支持系统开发研究任务。 本论文的研究范围包含其中两项任务，一是村镇连锁经营配载与配送组合优 化模型与算法研究，二是在理论研究的基础上进行决策模型的应用研究。 技 术 研 究 应 用 开 发 具体研究任务 p 孽嬲型怯罴：熹 ；l ! ? 。”“8 - j i 1r 面牙万哑流程优化，库荐i 西体化l 丝多坚策模型与笈涟婴壅 村镇农资连锁经营网络配送 1 系统没计与管理技术研究 l v 一。1 。_ 。_ 。- 。_ _ 一 配送车辆智能管理与跟踪设备技术研究 1 i _ 二_ = 二二：二一：= _ _ = _ = 二；九 村镇农资连锁经营物流决策 。ji 警骁蝴僦雠鹳竺、# 模型与算法研究 nu - 。1 1 。 配送车辆调调整模型与算法研究 一 一一一一一一一一一一一一一一一一一一1 1r i + 。二，= 村镇农资连锁经营网络配送 f 辆监控与j i 踪信息系统开发研究ii u il 一一一 ji 铃：理与决策软件j r 发n i 厂 一 i l 农瓷谇锄酣拱涣笛廊用枯米研密i 一7 三 网 ，本文内容一i 匕一物 - _ - - 图1 - 1 本文的研究内容及与课题的关系界定 f i g u r e1 - 1t h e c o n t e n t so f p a p e ra n dt h er e l a t i o n s h i p 、加mt h e s u b j e c t 1 2 研究的背景和意义 农业是国民经济的基础，在整个国民经济中发挥着重要的作用。这主要表现 在农业是为人类生存提供必需品的生产部门，同时农业的发展是社会分工和国民 经济其它部门成为对立生产部门的前提和进一步发展的基础。 农用物资又是农业生产的基础，因此农用物资事业的对农业发展和国民经济 全局的发展都有基础性的作用。我国农用物资事业经过6 0 多年的建设与发展，已 经取得了阶段性的重大胜利，主要表现为：扭转了农用物资资源短缺的局面，实 现了包括化肥在内的各类农用物资资源由供不应求转变为基本能满足农业生产需 要；农资市场由过去的卖方市场转变为现在的买方市场，农民随之由过去的抢购、 储备转变为现用现买，不储不备；农资经营渠道拓宽，市场经营主体多元化，市 场竞争机制基本形成。 虽然，我国在农用物资发展中取得了一系列的重大成就，但是目前仍然还存 在许多迫切需要解决的问题。在破解了物资短缺的难题之后，如何实现高效农用 物资流通以满足农业发展的需求成为迫切需要解决的瓶颈。 近几年，农村流通体系的发展问题也引起了政府和社会的高度重视，从中央 到各级地方政府都采取了一系列的政策和措施来加快建设和完善农村流通体系。 商务部2 0 0 5 年启动的“万村千乡市场工程”就是其中的措施之一，工程的主要内 容是，通过安排财政资金，以补助或贴息的方式，引导城市连锁店和超市等流通 企业向农村延伸发展“农家店”，力争用三年的时间孕育出2 5 万家连锁经营的农 家店。为了推动力村干乡市场工程的开展，财政部会同商务部出台了专项资金扶 持政策；国家开发银行向各地分行下达了支持贷款计划。仅2 0 0 5 年，中央财政对 该项目的补贴2 0 4 亿元。2 0 0 6 年，中央政府又加大了资金扶持力度，国家开发银 行也安排了1 0 0 亿专项资金支持农村市场体系建设。截止到2 0 0 9 年，农家店的数 量已超过了2 7 万家。 伴随着农村流通体系的大发展，农资连锁经营也在我国各地从无到有、从少 到多的迅速兴起，以农资连锁、配送为主要经营形势的新型业态在全国范围内迅 速发展，并且表现出其优势和强大的生命力，日益成为我国农资经营的主流模式。 但是目前针对农资连锁经营物流配送的理论和技术研究却十分滞后于快速发展的 实践需要。导致一些农资物流企业缺少足够的理论和技术的支撑，最终因经营成 本过高，服务质量难以提升等原因，昙花一现，破产倒闭，或步履维艰，苦苦支 撑。因此，本文的研究主要界定为农资连锁经营物流配载与配送理论和技术的研 究。希望通过课题研究，能丰富村镇连锁经营的现代物流理论体系，也为农资物 流企业的发展提供技术支持。 2 ( 1 ) 村镇连锁经营的研究现状。连锁经营起源于美国，在发达国家已经历了 较长时间的发展，对其研究已经相对成熟。国外对于连锁经营物流配送的研究开 始于车辆调度问题的研究，并逐步向从配送体系、物流成本、供应链一体化等多 角度、全方面的展开。d a n t z i g 和r a m s e y 对物流配送中车辆调度优化问题进行了 研究，引起各个学科的高度重视，使物流配送问题成为了多个交叉学科的研究重 点i l l ；t u m b a l l ( 1 9 8 9 年) 通过对英国饮料和食品行业配送的研究，提出了加强企 业之间的联系对降低物流成本的重要作用【2 】；a n d r a s k ij o s e p h 和n o v a c kr o b e r t ( 1 9 9 6 年) 研究提出了配送企业的增值作用【习；菲利普科特勒( 1 9 9 7 年) 在市 场营销管理中，系统的论文了连锁企业在统一订货、统一配送的机制及其对连 锁企业带来的巨大优势【4 】等。 国外连锁企业物流配送的发展对我国具有很大借鉴意义。但是由于我国国情 的特殊性，以及长期存在的城乡社会经济等方面的巨大差异，发展适合我国国情 的村镇连锁经营配送还需要结合我国国情进行进一步的研究。 国内对连锁经营的研究主要集中于城市范围的大型连锁超市，对于村镇连锁 经营相关问题的研究发展较晚，在2 0 0 5 年商务部大力推进“万村千乡市场工程” 后才逐渐受到重视。主要的研究成果有集中以下几个方面： 赵莉、叶芳、袁振洲( 2 0 0 7 年) 对村镇连锁经营与配送网络规划的关键技术 和问题进行了研刭5 。，鲍宏礼、管竹笋提出对村镇连锁经营的统一采购、统一配送、 统一服务的管理体系进行了研刭6 】；王娟( 2 0 0 8 年) 在其硕士论文河北省农村 连锁经营发展研究中，对农村发展连锁经营的策略，以河北省为例进行了比较 系统的研究【7 j 。王永亮( 2 0 0 7 年) 在硕士论文面向城镇的连锁经营企业物流配 载与配送组合优化模型与算法研究，对城镇连锁企业物流配送与城镇物流连锁企 业的不同和其特征进行比较深入的研究【8 】。谢立忠( 2 0 0 8 年) 在其硕士论文县 域农村连锁经营超市的物流配送及算法研究中，重点研究了县域连锁超市物流 配送模型与算法，建立了“农家店“ 经营形式下物流配送模型，并设计了节约历 程算法【9 1 。 ( 2 ) 农资物流的研究现状。我国的农用物资流通行业自形成以来经历了数次 巨大的变革，其中两次产生的影响最大。第一次是上世纪7 0 年代末的市场经济改 革，将我国的农资经营结构由原来的单元化转变为多元化；第二次是根据加入w t o 的承诺，自2 0 0 6 年1 2 月2 0 日起，我国的农药、化肥、和农膜市场在批发零售环 节对外开放，将国际竞争引入到农资行业，外商凭借其科研、技术、 等方面领先优势，给国内的流通企业带来了巨大竞争压力。 我国对农资配送及相关理论的研究重点与国内农资发展的环境、 密，主要研究成果集中以下三个方面： 管理、营销 历程联系紧 农资经营模式及配送网络的优化调整。伴随农资经营体制的不断深化改革， 针对如何调整和优化农资企业经营模式和改进营销、配送网络以适应市场环境变 化，国内学者进行了多个角度的研究。吴长莹( 2 0 0 7 年) 在其硕士论文农资连 锁经营模式在中国农资营销中的应用研究中，对我国发展农资连锁经营的必要 性，农资连锁经营现状及存在问题等进行了系统分析【1 0 1 ；杨毅( 2 0 0 4 年) 在其硕 士毕业论文陕西省农资公司连锁经营方案设计研究中，以陕西省农资公司为 研究对象，研究了农资连锁经营的形式和总体策略，并分析农资物流配送对农资 连锁的重要性【l l 】。王新利( 2 0 0 3 年) 在其博士论文中国农村物流模式及体系发 展研究中对我国农村物流体系、农村物流模式及宏观调控策略从经济学角度进 行了较为深入的分析；王宝喜( 2 0 0 3 年) 在其硕士毕业论文农资企业市场营 销网络建设研究中，对农资企业营销网络的构建模式及农资企业营销网络的运 行进行了研究【l 川。 农资配送中信息化技术的应用。在市场化程度加剧，外资企业冲击等因素 影响下，如何提高农资的配送效率，从而在竞争中获得优势，也成为国内理论和 技术研究的另一个热点领域。李艳( 2 0 0 8 年) 在其硕士毕业论文北大荒农资与 农产品分销系统的设计与实现中，研究了通过采用电子商务技术优化企业物流 作业流程的具体实现过程【1 4 1 ；保红永( 2 0 0 6 年) 在其硕士毕业论文甘肃邮政物 流农资配送业务管理信息系统分析与设计中，分析了甘肃邮政服务三农、开展 农资配送业务的可行性和建立管理信息系统的具体方案【1 5 】；冯旭( 2 0 0 3 年) 在其 硕士毕业论文金色谷农资智能配送系统的研究与开发中，从金色谷农资公司 的配送业务需求出发，以图论和运筹学理论为基础，进行了通过信息化手段降低 农资配送成本的研究【i6 。 其它农资相关的理论研究。在村镇流通业中的三大流通物资分别为农用物 资、农产品和农业生活资料，除了对农资物流配送的研究，国内学者对农产品流 通也进行了相应的研究。黄祖辉( 2 0 0 3 年) 研究了农产品流通渠道的演变过程， 并论证了物流配送技术的优化改进对农产品销售的重要性旧；丁麟( 2 0 0 5 年) 对 农产物流进行了深入分析，提出了将信息技术应用与农产品的构想【1 8 】；田沐野 ( 2 0 0 6 年) 在其硕士毕业论文基于g i s 的农产品物流配送车辆路径优化可视化 研究中，分析了农产品物流配送特点，建立了农产品物流的数学模型，并采用 a r c g i s 技术实现了车辆优化安排的可视化输出【1 9 】。 4 中心车辆配送配载调度指派模型研究【2 0 】( 2 0 0 4 年) 研究了车辆配载与配送的两 目标优化调度模型，并借助v b 6 0 仿真模拟，验证了统筹配送配载目标函数可以 更有效的模拟物流中心配送的客观实际。北京交通大学王永亮在硕士毕业论文面 向连锁经营的物流配载与配送组合优化模型与算法研究【8 】( 2 0 0 7 年) ，对城镇连 锁的物流配载与配送组合优化问题进行第一次比较全面的研究，建立以配送和配 载综合费用最低的目标函数，和车辆时间窗、运能利用率等多个约束条件的数学 模型，并设计模型的模拟退火算法，但是其在模型中未考虑城镇货物的多样性、 混装性等多个重要约束条件，对配载与配送理论的应用技术只提出了研究思路， 具体应用技术没有深入探讨。 其它国内外的相关理论研究主要侧重物流配载问题或物流配送问题中的一个 方面。针对物流配载方面的研究也相对较少，在物流配载方面的研究主要有：北 京交通大学的贺国先在其博士论文现代物流配送装车及车辆调度问题优化方法 研究【2 l 】中，提出车辆装载的多目标规划模型，并设计模拟退火算法和遗传算法 进行求解；北京科技大学的牛玉玲在其硕士论文车辆配载问题的数学模型及算 法1 2 2 j 中，主要深入研究了在配送过程中货物在车厢中合理放置的问题。在物流 配送方面，国内外学者目前已经进行了大量的研究，取得了一定的成果，主要有： 张涛等在不确定车辆数的车辆路径问题模型和混合算法研究【2 3 】中，提出了基 于3 - o p t 改进的遗传算法，改进了算法的搜索能力；祝崇隽等在供应链中车辆 路径问题的研究进展及前景1 2 4 1 q 对配送车辆路径规划问题进行了比较全面的综 述；北京交通大学的郎茂祥在其博士论文物流配送车辆调度问题的模型和算法 研究【2 5 j 中，对带有时间窗问题的车辆调度问题构建了数学模型，并设计相应的 启发式算法；武汉理工大学的夏新海在其硕士论文物流配送车辆调度优化研究 【2 6 1 中，对非满载的零担货物的车辆配送问题进行了比较深入的研究，设计了遗传 算法，并通过实例印证了该算法的有效性。 1 3 3 基于g i s 决策支持系统应用技术的研究现状 在物流系统的应用技术研究方面，国内外都经历了由物流管理信息系统逐步 向物流决策支持系统发展的过程，并且将g i s 功能引入d s s 系统，开发集成g i s 和d s s 优势互补功能改进的决策支持系统技术已经成为研究热点之一。在该领域 的研究中，西方发达国家起步较早，技术比较成熟，其研究成果已在生产实践中 得到不断的推广，带来了良好的社会经济效益。 芬兰学者h e l op ( 2 0 0 5 年) 开发的供应链管理物流信息系统软件，为分析供 应链运作提供了更清晰的视角【2 。7 】；美国学者f a u l i nj 开发的配送路径优化决策支持 系统，优化了f r i l a c 公司配送路径作业计划，为该公司降低了1 0 的运营成本【2 8 1 。 加拿大学者t o d dar a n d a l l ( 2 0 0 5 年) 开发的集成g i s 功能的d s s 为解决交通堵 塞问题提供了有效的工具【2 9 1 。 国内在这一领域的研究也已经取得了一定的成果：张元教( 2 0 0 1 年) 在基 于g i s 的空间决策支持系统理论及其应用中，提出了g i s 和d s s 集成的三种方 法，并对二者实现的逻辑结构和物流结构进行了设计例；王亮( 2 0 0 5 年) 在基 于g i s 与d s s 技术的辅助决策软件平台设计与开发中提出了g i s 与d s s 实现方 法和功能开发技术路线【3 1 1 。国内在一些应用领域也已经开发出了应用于本领域的 基于g i s 的决策支持系统，主要代表有：徐志胜等( 2 0 0 4 年) 在基于g i s 的城 市公共安全应急决策支持系统的研究中设计了系统的结构框架，并提供了有效 的建立城市空间数据库的技术解决方案【3 2 】；申立军( 2 0 0 4 年) 在其论文基于g i s 的城市公共交通规划计算机辅助决策支持系统研究中，设计了基于g i s 的城市 公共交通规划计算机辅助决策支持系统的模式，并实现了其中的关键技术【3 3 】；田 沐野、鲍婧针对农产品的物流配送决策支持系统进行了相应的研究，为进一步完 善集成g i s 与d s s 系统提供了借鉴思路【1 9 】【3 4 】。 1 3 4研究现状综述 从1 3 的上述各小节的研究现状中总结可知，目前国内外对村镇连锁经营、农 资物流、配载与配送理论、g i s 可视化决策支持系统等方面都进行了有益的研究， 取得了一系列的研究成果。但是，结合本文课题选题范围，在本文的研究领域也 还存在一系列问题，有待进一步深入研究，主要有以下几个方面： ( 1 ) 在村镇连锁经营及农资物流方面，目前对于村镇连锁经营物流的研究主 要集中宏观层面的经营策略、管理体系或微观层面具体某一物流环节的优化设计， 缺少针对在村镇特殊的社会经济和自然条件下，从农村连锁经营物流配送各环节 系统最优的角度出发对配送模式优化分析；农资配送的研究成果主要集中在农资 流通领域或者农产品流通领域中的某一方面，对于如何统筹农用物资与农产品共 同配送，共用物流网络，降低物流成本的研究相对较少；在农资配送中信息化技 术的应用主要以建立管理信息系统为主，对提高连锁经营企业经营效率有更重要 意义的决策支持系统的研究目前几乎没有，有待进一步研究。 6 基本处于空白阶段。因此，结合村镇农资连锁经营配载与配送特性，进行满足村 镇农资连锁配载与配送管理和决策的可视化决策技术的应用研究，以实现降低农 资连锁的物流成本、提高物流效率的目标，具有十分重要的理论意义和实践意义。 1 4 本文的研究视角 根据课题选题来源的国家“十一五”科技支撑计划课题“村镇农资连锁经营 网络配送设备与技术研究”相关研究任务，结合目前国内外在此领域的研究中已 取得的成果及有待于进一步研究的问题，本文选择以下两个方面作为研究视角， 深入研究： ( 1 ) 村镇农资连锁经营物流配载与配送理论研究。结合村镇物资流通的经营 方式、流体、流向、自然条件特点等，对村镇农资连锁经营的物流配送模式进行 优化，构建基于优化模式的村镇连锁经营物流配载与配送组合优化模型，并设计 有效的求解算法，为村镇农资连锁经营的配载与配送科学决策提供理论依据。理 论研究的重点是，建立能够充分反映村镇连锁经营农资物流配载与配送实际需求 的数学模型，克服目前物流配送理论难以反映出村镇农资物流实际需求的不足。 ( 2 ) 村镇农资连锁经营物流配载与配送理论得到应用研究，主要是建立以上 述基于优化农资连锁经营模式的物流配载与配送模型和算法为决策依据的g i s 可 视化村镇农资连锁经营配载与配送组合优化决策支持系统。应用研究的重点是根 据农资物流的用户需求、业务流程、应用环境等要求，解决构建配载与配送决策 支持系统的一系列技术上的难点和重点，提出构建基于g i s 可视化的配载与配送 决策支持系统的技术解决方案。本文在还将以上述技术解决方案为基础，设计和 实现配载与配送决策支持系统的主要核心功能。 7 1 5 研究技术路线及主要内容 1 5 1技术路线 本文研究的技术路线如图1 2 所示。具体思路为：首先分析村镇连锁经营物流 配送的具体实际情况，从村镇连锁的配送的货物、流向、外部环境等多角度分析 村镇连锁经营的物流配送特征；深入研究村镇物资流通领域各种企业组织形式的 物流模式的优缺点，并充分结合市场经济规律、农村生产生活方式、自然地理环 境等特点，从农资、农产品统筹配送考虑，提出基于双向物流的配载与配送模式 优化；根据村镇物流配送的模式分两条路线研究，一是借鉴现有模型和算法，构 建村镇连锁经营物流配载与配送的组合优化模型，并设计模型求解的有效算法； 二是在综合分析各种决策工具软件的使用条件，选择决策应用系统的开发工具软 件，初步构建多种软件优势互补的系统框架，并研究各种软件的开发和接口技术， 提出多种工具软件混合编程开发的技术解决方案。在上述研究工作的基础上，进 行系统的需求分析、功能模块设计和编程实现，详细设计了适用于村镇农资连锁 企业的配载与配送决策支持系统，并实现了系统界面设计、用户管理、需求信息 管理、车辆信息管理、路网和网点空间信息管理、决策支持等核心功能。 8 、 村镇连锁经营物流配送特征分析 借鉴现有模 村镇连锁经营配送模式优化 分析各种丁具软件 塑和算法的适用条件和接l 0上 00 构建配送与配载组合优化模型 配送与配送决策可视化系统框架构建 ：l ：统筹考虑农资配送与回程农产品配送 术系统平台的初步设计 木统筹考虑货物配载与车辆路径 木混合编程的可视化决策实现策略 一 0 一 配送与配载组合优化算法设计 可视化决策的关键理论与技术研究 木构建子空间的遗传算法改进奉配载与配送模型库应用技术研究 一 木矩阵形式的多车辆解表示结构设计 木配载与配送g i s t 具应用技术研究 木遗传迭代策略设计 木配载与配送数据应用技术研究 0 基于g i s 的可视化决策支持系统 设计与核心功能实现 配载与配送决策支持系统分析 i 上山 i 用户需求分析业务流程分析 数据流程分析 0 系统设计与核心功能实现 皇 决 策 支 一t 童j ，_ ：量 持 用 需车 户求辆 管 管管 理理理 功 功功 功 能 能能 能 图1 - 2 本文研究技术路线图 f i g u r e1 - 2t e c h n i c a lr o u t eo ft h i sp a p e r 9 1 5 2主要研究内容 结合本文研究的技术路线，确定论文的主要研究内容包括如下几个方面： 第一章绪论：主要介绍论文的选题来源、选题背景及意义、采用的技术路线 和主要研究内容。 第二章村镇连锁经营配载与配送的基本理论：主要是以村镇连锁经营概念、 村镇连锁经营配载与配送特征等理论为切入点，研究配送配载在连锁经营中的地 位与作用，村镇连锁经营的基本模式，结合村镇既是生产地又是消费地的特点， 进行了村镇连锁配送的双向物流模式优化改进；之后，分别总结村镇连锁物流配 载与配送理论研究和物流信息化在村镇连锁经营的应用研究。 第三章村镇连锁经营配载与配送组合优化模型与算法：针对村镇连锁经营问 题的具体特点，分别构建了传统连锁经营模式下单项物流配载与配送优化模型， 和优化模式下双向物流的配载与配送组合优化模型，并设计了基于改进遗传算法 的两个模型通用求解算法。 第四章实现配载与配送可视化决策的关键理论与技术：从多种决策工具软 件、g i s 软件、系统丌发工具中通过分析比选，确定配载与配送可视化决策所需要 的m a p l n f o 、c 语言、m a t l a b 、m a p x t r e m e 、a c c e s s 工具软件，初步构建多种 工具软件优势互补的系统框架；并深入研究各种工具软件的兼容性、可扩展性以 及接口技术，提出了多种语言混合编程的系统开发思路，构建了包括决策模型库 实现技术、可视化g i s 实现技术、空间数据与a c c e s s 数据库的数据融合技术的可 视化决策技术解决方案。 第五章基于g i s 可视化的配载与配送组合优化决策支持系统设计与实现：在 进行系统需求分析、业务流程分析和数据流程分析的基础上，详细设计了适用于 村镇农资连锁企业的配载与配送决策支持系统，并实现了系统界面设计、用户管 理、需求信息管理、车辆信息管理、路网和网点空间信息管理、决策支持等核心 功能。 第六章结论与展望：总结本文的主要工作和研究结论，并对需要开展的下一 步研究进行简要说明。 1 0 挝镇盛姿适毯经萱物逾醒兹当配堂挂丝当撞式盆蚯 2 村镇农资连锁经营物流配载与配送特征与模式分析 村镇连锁经营是我国村镇一种新兴的企业组织形式，但由于村镇生产生活方 式、社会经济发展水平等都与城市有着很大的不同，因此村镇连锁经营的组织