（管理科学与工程专业论文）基于客户满意度的物流配送车辆调度优化探讨.pdf

摘要 物流活动是国民经济的重要组成部分，直接影响和制约着社会经济的发展。 配送作为一种特殊的物流活动方式，几乎涵盖了物流中的所有要素和功能，是物 流的一个缩影或某一范围内物流全部活动的体现。随着市场经济的发展和物流专 业化水平的提高，物流配送业得到了迅速发展，但是也对其提出了更高的要求 实现物流配送的合理化、现代化，不断提高物流效益，无论对企业还是对社会， 都是非常重要的；另外，企业只有提高物流服务水平，让客户满意，才能提高市 场占有率，从而获得更多的利润并取得长远的发展 在物流配送业务中，车辆调度问题的涉及面较广，需要考虑的因素多，对企 业提高服务质量、降低物流成本、增加经济效益的影响也较大。物流配送合理化 的一个重要方面就是对配送车辆调度进行优化。如何有效地进行车辆调度，降低 企业运输成本，在满足客户需求的同时，尽可能提高客户满意度，这是很多企业 关心的问题。 本文从客户满意度的角度出发，在对物流配送介绍的基础上，针对车辆调度 问题进行了优化探讨。 首先文章通过分析和研究物流配送车辆调度问题和客户关系管理的思想，提 出了对客户满意度进行评价的客户满意度模糊隶属函数，并在此基础上构造了基 于客户满意度的车辆调度模型。 其次设计了求解车辆调度问题的遗传算法，并和客户满意度模糊隶属函数相 结合，可以避免了车辆调度问题只能获得满意解的情况。 最后进行了算例研究，编程实现算法，分析了控制参数和算法性能之间的关 系。并在求解基础上，采用客户满意度隶属函数对各满意解进行比较，从而获得 最佳车辆调度方案，为企业制定车辆调度方案提供参考。 关键词：物流配送，客户满意度，车辆调度，遗传算法 a b s t r a c t a b s t r a c t t h ei n d u s t r yo fl o g i s t i c si sa l li m p o r t a n tp a r to ft h ee c o n o m ya n di th a sg r e a t e f f e c to nt h ed e v e l o p m e n to ft h ee c o n o m y a sas p e c i a ll o g i s t i c sm o d e ，d i s t r i b u t i o n a l m o s tc o v e r sa l lc o n s t i t u e n te l e m e n ta n df u n c t i o no fl o g i s t i c s ；y o uc a ns i ta sa n e p i t o m eo f1 0 9 i s t i e so ra ne m b o d i m e n to fl o g i s t i c si nac e r a i l la r e a a l o n gw i t ht h e d e v e l o p m e n t o fm a r k e t e c o n o m ya n di m p r o v e m e n t o fl o g i s t i c ss p e c i a l i z a t i o n , d i s t r i b u t i o ng r o w sf a s t , b u ta l s op u th i g h e rr e q u i r e m e n t t ob er a t i o n a l i z a t i o na n d m o d e r n i z a t i o n , i n c r e a s el o g i s t i c sb e n e f i tc o n t i n u o u s l y , i ti sv e r yi m p o r t a n tt o e n t e r p r i s ea n ds o c i e t y ；i na d d i t i o n , i fe n t e r p r i s ew a n t st oi n c r e a s em a r k e ts h a r e a c q u i r e sm o r eb e n e f i ta n dl o n g - t e r md e v e l o p m e n t , i m p r o v i n gl o g i s t i c ss e r v i c el e v e l a n ds a t i s f y i n gt h e i rc u s t o m e r si sag o o dw a y b p h y s i c a ld i s u a b u t i o nb u s i n e s s t h ev e h i c l es c h e d u l i n gp r o b l e ma f f e c t sm o s t l y o un i i s i n gs e r v i c eq u a l i t y r e d u c i n gl o g i s t i c sc o s ta n di n c r e a s i n ge c o n o m i cb e n e f i t so f p h y s i c a ld i s t r i b u t i o ne n t e r p r i s e s o n eo fi m p o r t a n ta s p e a ：t so fl o g i s t i c sr a t i o n a l i z a t i o n i st oo p t i m i z ev e h i c l es c h e d u l i n g h o w 幻s c h e d u l ev e h i c l e se f f e c t i v e l y , r e d u c e e n t e r p r i s e sc o s t , m e e tc u s t o m e r s d e m a n d , a n di m p r o v e s a t i s f a c t i o no ft h e m s i m u l t a n e o u s l yt ot h eg r e a t e s te x t e n t , i ti sap r o b l e mt h a tm a n ye n t e r p r i s e sc 玳a b o u t i nt h ev i e wo fs a t i s f a c t i o no f m s t o m e 瑶, a tt h eb a s eo fi n t r o d u c t i o no fp h y s i c a l d i s t r i b u t i o n , t h i sa r t i c l ed i s c u s s e sv e h i c l es c h e d u l i n gp r o b l e mt h o m u g i d y f i r s t l y , a c c o r d i n gt oa n a l y s i sa n dr e s e a r c ho fv s pa n dc r m , t h i sa r t i c l eb r i n g s f o r w a r df u z z ys u b j e c t i o nf u n c t i o nw h i c hi su s e dt oa s s 麟s a t i s f a c t i o no fc u s t o m e r s , a n dt h e nb u i l dam o d e lo fv e h i c l es c h e d u l i n gp r o b l e mw h i c hi sb a s e do ns a t i s f a c t i o n o fc o s t o m e r s s e c o n d l y , t h i sa r t i c l ed e s i g n sak i n do fg e n e t i ca l g o r i t h mf o rs o l v i n gv e h i c l e s c h e d u l i n gp r o b l e m s ，w h i c h c a na v o i d o n l yg e t t i n gs a t i s f i e ds o l u t i o ni n t h e c o m b i n a t i o nw i t hf u z z ys u b j e c t i o nf u n c t i o no fc u s t o m e r s 、s a t i s f a c t i o n f i n a l l y t h e r ei sa ne x a m p l es t u d y , a n a l y z et h er e l a t i o nb e t w e e nc o n t r o l l i n g p a r a m e t e ra n da l g o r i t h mp e r f o r m a n c ev i a ap r o g r a mo fa l g o r i t h m ，i t p r o d u c e s s a t i s f i e ds o l u t i o n t h i sa r t i c l ec o m p a r e da l lk i n d so fs a t i s f i e ds o l u t i o nu s i n gf u z z y s u b j e c t i o n f u n c t i o na n do b t a i n e da l lo p t i m a ls o l u t i o n ，i t s u p p l i e s r e f e r e n c e st o e n t e r p r i s e si nt h ea r e ao fv e h i c l es c h e d u l i n g k e yw o r d s ：l o g i s t i c sd i s t r i b u t i o n , s a t i s f a c t i o no fc u s t o m e r s ，v e h i c l es c h e d u l i n g p r o b l e m ，g e n e t i ca l g o r i t h m 学位论文版权使用授权书 本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项 内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本：学校有权保存学位论 文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文； 学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有 权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢 利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名： 年月日 经指导教师同意，本学位论文属于保密，在年解密后适用 本授权书。 指导教师签名：学位论文作者签名： 年月日年月日 同济大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行 研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文 的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的 作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任 由本人承担。 第1 章绪论 1 1 选题背景和研究意义 第1 章绪论 物流作为一门科学来研究在国外已经有几十年的历史，而我国把物流作为一 门科学从理论上进行研究，并与国际物流发生联系是近二十年才开始的。1 9 7 9 年。我国第一次引入并使用。物流”这一术语。1 9 8 9 年，第八届国际物流会议 在北京召开，。物流”一词开始普遍使用。我国的物流术语国家标准( 征求意 见稿) 将物流( l o g i s t i c s ) 定义为“以展小的总费用，按用户需求，将物质资料 ( 包括原材料、半成品、产成品、商品等) 从供给地向需求地转移的过程。主要 包括运输、储存、包装、装卸、配送、流通加工、信息处理等活动”。美国物 流管理协会( t h ec o u n d lo fl o g i s t i c sm a n a g e m e n t , c l m ) 给出物流的定义为：。物 流是供应链运作的一部分，是以满足客户要求为目的，对货物、服务和相关信息 在产出地和消费地之间实现高效且经济的正向和反向流动和储存所进行的计划、 执行和控制的过程”。1 1 j 随着经济的发展，物流己经成为继资源、人力之后的“第三利润源”，而物 流配送作为挖掘这一利润源的突破口，受到了各行各业的极大重视并得到较快发 展。 物流配送是物流系统中的一个重要环节是现代物流发展的产物。其作用表 现在以下方面：对企业而言。可实现产成品的零库存、可降低物流成本、增强企 业的竞争能力；对用户而言，配送简化了手续、方便了用户、提高了服务质量； 对整个社会物流系统而言，配送促进了物流资源的合理配置，完善了整个物流系 统功能；对生态环境而言，配送可提高物流设施及设备的利用率、缓解交通紧张 状况、减少污染。 近几年来随着改革开放以及加入世界贸易组织，我国的电子商务以及连锁企 业的发展呈上升趋势，在促进物流配送发展的同时，也对配送提出了更高的要求， 物流配送瓶颈成为广泛关注的焦点。同时消费者的需求r 益向精细化、个性化方 向发展，企业为了满足大众的需求纷纷采用多样少量的生产方式，相应地，需要 与之相适应的配送方式。面对越来越激烈的商业竞争，无论是生产企业、批发业、 零售业，还是物流业，都面临着现代化物流配送的挑战，企业的物流配送水平直 接影响到其客户服务水平。 在企业物流配送中，配送线路合理与否对配送速度、成本、客户服务水平影 响很大，特别是多用户配送线路的确定更为复杂。采用科学合理的方法来确定配 第1 章绪论 送路线，是物流配送中非常重要的一项工作。 当前我国企业在物流配送上一般采用人工调度的方式，全凭经验处理。特别 是一些国有大中型企业，但是人工调度存在以下不足：首先，调度人员的工作强 度大，并且随着企业物流业务规模的不断壮大，客户的需求越来越多，配送的车 辆也在不断增加，到了一定规模人工调度就难以完成整个企业的车辆调度；其次， 调度人员难以准确把握所有车辆的状态以及整个城市的交通状况，难以对所有的 资源进行全局优化，制定出的调度方案并非最佳方案；另外，人工调度对专业人 员的依赖性强，一旦调度人员不能工作，将会影响到整个企业的运营；最后，企 业在进行人工调度时，往往把成本作为第一考虑，未能兼顾其他目标。因此有必 要对企业现有调度方式进行优化，利用计算机技术，设计符合企业特点的调度模 型，进而开发物流配送调度软件。这样不但可以提高车辆利用率，降低配送成本。 而且还可以减少调度人员的工作强度、降低对调度的依赖性，同时还能够更加准 时地完成物流配送，提高物流水平。 物流配送车辆调度优化问题涉及的面广。需要考虑的因素较多，对企业提高 客户满意度、降低物流成本、增加经济效益的影响较大，是物流配送系统优化的 关键。同时对物流配送车辆调度的优化理论与方法进行系统研究也是物流集约化 发展、构建综合物流系统、建立现代调度指挥系统的基础。因此对物流配送车辆 调度优化问题进行研究具有一定的现实意义。 1 2 国内外研究现状 对物流的认识，人们是通过不断的实践，不断的认识，由开始的不完善，逐 渐发展到完善；对物流的研究，也是由局部环节的研究，发展到整个物流系统的 综合研究。 物流配送，又称为企业外部物流，主要研究产成品从供应商手中，经过流通， 运到消费者手中的整个循环过程。其目的是为了促进物资自生产领域向消费领域 迅速转移，实现产品的使用价值。物流配送的研究内容非常广泛，包括运输配送 ( 如运输方式及服务的选择；配送路线的安排和车辆调度等) 、存储( 如库存策 略的制定；采购订货；销售预测) 、订单处理与信息沟通( 如订货程序；信息的 收集、存储和编译；数据分析) 、顾客服务( 如决定顾客所需要的服务项目、服 务成本的衡量) 等等。物流配送的研究主要是运用现代化的管理方法和计算机处 理手段，对物流配送的主要环节运输、存储等进行优化处理，侧重于优化技术 的研究。 由于运输成本在物流配送成本中占很大的比重，同时运输路线的安排是决定 2 第1 章绪论 配送服务水平的关键因素，因而车辆调度优化一直是国内外研究的热点。 该问题一般定义为：对一系列装货点和( 或) 卸货点，组织适当的行车线路， 使车辆有序地通过它们，在满足一定的约束条件( 如货物需求星、发送量、交发 货时间、车辆容量限制、行驶里程限制、时间限制等) 下，达到一定的目标( 如 路程最短、费用最少、时间尽量少、使用车辆数尽量少等) 2 1 。 物流配送车辆优化调度问题最早是由d a n t z i g 和r a m 鸵0 3 j 于1 9 5 9 年首次提 出的，自此，很快引起运筹学、应用数学、组合数学、图论与网络分析、物流科 学、计算机应用等学科的专家与运输计划制定者和管理者的极大重视，成为运筹 学与组合优化领域的前沿与研究热点问题。各学科专家对该问题进行了大量的理 论研究及实验分析，取得了很大进展。 国外将物流配送车辆调度优化问题归结为或称之为v e h i c l er o u t i n gp r o b l e m 和v e h i c l es c h e d u l i n gp r o b l e m 。 国外对物流配送车辆优化调度问题作了大量而深入的研究，例如早在1 9 8 3 年b o d i n 、g o l d e n 等人在他们的综述文章中就列举了7 余篇文献在 c h r i s t a f i d e s ( 1 9 8 5 ) ，g o l d e n 和a s s a d ( 1 9 8 8 ) 编辑的论文集，以及a i t i n k e m e r 和 g a v i s h ( 1 9 9 1 ) ，l a p o r t e ( 1 9 9 2 ) ，s a l h i ( 1 9 9 3 ) 等的综述文章中都进行了详尽的阐述 该领域的代表人物有a o d i n , c h r i s t o f i d e s ，g o l d e n , a s s a d , b a l l ，l a p o r t e ，r i n n o o y k a n , l e n s t r a d e s r o s i e r s 和d e s r o h e r s 等人1 4 】1 5 1 1 6 1 1 7 1 嗍。 目前，问题的形式已有很大发展，该问题已不仅仅局限于汽车运输领域，在 水运、航空、通讯、电力、工业管理、计算机应用等领域也有一定的应用，其算 法已用于航空乘务员轮班安捧、轮船公司运送货物经过港口与货物安排的优化设 计、交通车线路安排、生产系统中的计划与控制等多种组合优化问题。 一般来说，车辆调度问题模型由特定的参数构成，包括车队结构参数、供应 结构参数、需求结构参数、网络结构参数、作业类型参数和其他约束条件( 如时 间约束、流量控制、距离约束等) 目前，国内外用来解决该问题的现代数学方法主要有以下几种： 1 精确优化方法。运用线性规划( 包括分枝定界法、割平面法和标号法等) 、 非线性规划数学技术，以便求得最优决策。在对v s p 问题研究的早期，主要从 单源点( s i n g l e d e p o t ) 派车，考虑如何通过最短路线或在最短时自j 内对一定数量需 求点运输的调度问题，这时，精确算法比较适用。然而，随着运输系统的复杂化 和对调度要求的多目标化，要想获得整个系统的精确最优解变得越来越困难，常 常需要花费大量的时自j 和费用，有的甚至根本就不可能。因此，精确优化方法及 其简化算法现在常用于运输调度的局部优化问题【9 】1 1 0 l l l l j 【1 2 l 。 2 启发式方法( h e u r i s t i c s ) 。指通过经验法则来求解运输过程满意解的数学 第1 章绪论 方法启发式方法能同时满足详细描绘问题和求解的需要，较精确优化方法更为 实用，缺点是难于知道什么时候好的启发式解己经被求得。启发式方法中最具代 表性的就是由c l a r c k 和w r i g h t 提出的节约法( s a v i n gm e t h o d ) 呻j 。许多成功的运 输调度软件就是根据该方法或其改进方法开发的。 西南交大的李军针对有时间窗的车辆调度安排问题提出了一种利用节约法 的启发式算法【2 l 。典型启发式算法中还包括由l j n 和k e m i g h a n l l 4 魄出的，并由 c h r i s t o f i d c s 6 1 和g i l b e r tl a p o r l e l 8 垮人推广的分支交换探索法，该算法始终保持解 的可行性而又力图向最优目标前进。在每一步，都改变一个可行解而减少总费用， 直到这个过程继续到不再可能使费用减少为止。g i l l v t 和m i l l e r 提出的扫描法 ( s w e e pm e t h o d ) ”l 先把节点或弧的需求进行分组或划群，然后对每一组按旅行商 问题( t s p ) 求解，设计出一条经济的路线各种启发式方法的主要区别在于收敛 的速度和程度不同。 3 模拟方法侣i m u l a t i o n ) 。利用数学公式、逻辑表达式、图表、坐标图形等 抽象概念表示实际运输系统内部状态和输入输出的关系，以便通过计算机模型进 行试验，通过实验取得改善运输系统或设计新运输系统所需信息。虽然模拟方法 在模型构造、程序调试、数据整理方面工作量大，但由于运输系统结构复杂，不 确定因素多，模拟方法仍以其描述和求解问题的能力优势，成为复杂运输调度系 统建模的主要方法。 4 交互式优化法。这是一种通用方法在这种方法中，把人的知识、经验 结合到问题的求解过程中去。其思想就是；有经验的决策者应具有确定和修改参 数的能力，并且根据知识、直观，把主观的估计加到优化模型中去这通常会增 加模型最终实现并采用的可能性。某些用来求解车辆路线安捧问题的这种方法的 早期雏形是由k r o l a k , f e l t s 和m a r b l e 以及n e l s o n 等人提出的i l 州。 以往广泛采用的是第一种方法，另外三种方法则代表了较近的研究思想。尤 其是启发式方法，作为一种逐次逼近的算法，虽然不一定得到最优解，但可以高 效率地得到具有较高精度的解，而且也易于考虑各种各样的实际问题，目前己成 为解决物流配送车辆调度问题的重要方法。 与传统的启发式方法相比，近年来所采用的一些新的启发式方法，通过对启 发式规则和搜索方法的改进，在求解多节点，多约束的v s p 问题上可以获得较 快的收敛速度和较高质量的全局解，从而进一步拓宽启发式方法的应用领域i l ”。 随着人工智能技术的引入和不断发展，模拟退火算法和遗传算法等新的方法 以及人工神经网络和专家系统等新技术，为解决大规模、多目标车辆优化调度问 题提供了新的辅助手段。浙江大学禁延光等人运用模拟退火算法和遗传算法求解 多重车辆优化调度问题，并将其集成为智能算法库，作为设计智能运输调度系统 4 第1 章绪论 的依据。鞍山钢铁学院李大卫等和东北大学姜大力等分别针对有时间窗和无时间 窗约束下的车辆优化调度问题用基因编码遗传算法求解，结果在较快速度下得到 了近优解1 1 8 】【1 9 刎。 另外，车辆调度问题研究在目标和范围方面有很大差别，主要是研究的目标 和限定条件不同。在研究目标方面有的是最短路线，有的是最短时间、最低成本， 有的是客户的方便程度。在限定条件方面，有配送中心方面的区别，如有单配送 中心和多配送中心：有配送车辆的数量、种类方面的区别，如车辆数有限、无限、 单一车型和多种车型；在业务种类方面，有的是集货任务，有的是送货业务，有 的是集送一体化业务。有的是各种业务混合嘲。 从研究层面上来看，国内外同类研究往往只注重算法的研究，尤其是对核心 经典模型的算法研究，验证的算例也只是构造简单的或者经典的算例，这些理论 性很强的算法也难以真正应用。另外，国内外的研究对模型的构造研究往往过多 地考虑成本、时间等定量因素，对客户服务水平、道路交通影响等定性因素考虑 较少，经典的调度模型与企业物流配送的实际需求和状况相差较大。 1 3 论文的思路 传统的车辆调度研究主要以成本最低、行驶时间最短为主要目标，基本是从 企业自身角度出发去考虑问题。如今企业之问竞争日趋激烈，企业要想获得更多 的利润，节流是一个方面，更主要的是要开源而客户满意度是影响企业收益的 一个主要方面，它会影响企业从客户获得收益的增加或减少在物流配送中，车 辆调度方案的选择是影响配送企业客户满意度的一个直接因素，因此在研究车辆 调度方案时，有必要把客户满意考虑进去，从客户的角度去考虑问题。近几年来， 对于车辆调度问题的研究逐渐深入，出现了带时问窗约束的车辆调度问题研究， 但是此类车辆调度问题的研究对客户满意度的界定不够具体，而且通过运用一定 的启发式算法对该问题进行求解，得出的是一些满意解，企业无法直接获得最佳 方案。 本文主要研究对象是物流配送过程中的车辆调度优化。通过分析物流配送企 业客户满意度影响因素，提出客户满意度模糊隶属函数，在带时间窗约束的车辆 调度问题研究的基础上，建立多目标的基于客户满意度的车辆调度优化模型。并 运用遗传算法对带时自j 窗的车辆调度问题进行求解，在求解的基础上，使用客户 满意度模糊隶属函数对各满意解进行评价，从而获得最佳车辆调度方案，为企业 制定车辆调度方案提供参考。 本文研究内容主要如下： 5 第1 章绪论 第一部分：理论探讨 首先是绪论部分，内容包括选题背景和选题意义、国内外对车辆调度问题的 研究现状。其次，介绍物流配送和车辆调度的相关知识。内容包括：物流配送的 基本理论、车辆调度问题的概述，并在此对本文研究的车辆调度问题进行界定。 第二部分：对物流配送客户满意度问题进行研究 内容包括：客户关系管理的内涵、基本观念；客户满意和客户满意度的概念 及客户满意评价方式；物流配送企业的客户关系管理；在此基础上进行车辆调度 客户满意度评价，提出客户满意度模糊隶属函数。 第三部分：提出基于客户满意度的车辆调度方案 在上文研究的基础上，提出基于客户满意度的车辆调度方案，建立相应的数 学模型，并运用遗传算法及客户满意度模糊隶属函数对模型进行求解，最后采用 一个具体的算例进行模型和算法的检验 6 第2 章物流配送和车辆调度 第2 章物流配送和车辆调度 2 1 物流配送的基本理论 配送是物流活动中一种特殊的、综合的活动形式，是商流与物流的紧密结合。 配送几乎包括了所有的物流功能要素，是物流的一个缩影或在某一小范围中全部 物流活动的体现。一般的配送集装卸、包装、保管、运输于一身，通过这一系列 的物流活动实现将货物送达的目的，特殊的配送则还要进行流通加工活动它的 目标指向是安全、准确、优质的服务和较低的物流费用。 2 1 1 配送的概念 1 配送的概念 根据国家技术监督局颁布的中华人民共和国国家标准物流术语b t 1 8 3 5 4 - - - 2 0 0 1 ) ，配送是指：在经济合理区域范围内，根据用户的要求，对物品 进行拣选、加工、包装、分割、组配等作业，并按时送达指定地点的物流活动1 2 “。 配送在英语中的原词是d e l i v e r y ，是交货送货的意思。在日本工业标难j i s 中，将配送定义为。将货物从物流结点送交受货人”，也强调了送货的含义，但 配送与送货是有着质的区别的，主要表现在如下方面： ( 1 ) 送货主要体现为生产企业和商业企业的一种推销手段，通过送货达到多 销售产品的目的。而配送则是社会化大生产高度专业化分工的产物，是商品流通 社会化的发展趋势。 ( 2 ) 送货方式对用户而言只能满足其部分需求，这是因为送货人有什么送什 么；而配送将用户的要求作为目标，具体体现为用户要求什么送什么，希望什么 时候送便什么时候送。 ( 3 ) 送货通常是送货单位的附带性工作，也就是说送货单位的主要业务并非 送货。而配送则表现为配送部门的专职，通常表现为专门进行配送服务的配送中 心。 ( 4 ) 送货在商品流通中只能是一种服务方式。而配送则不仅是一种物流手 段，更重要的是一种物流体制，最终要发展为“配送制”。 ( 5 ) 由配送企业进行集中配送，保证向企业内部的各生产单位进行物资供 应，可以取代分散在各个企业为保证生产持续进行而设立的仓库，这样使企业实 现零库存成为可能。这一点在物流发达国家和我国一些地区的实践中已经得到证 7 第2 章物流配送和车辆调度 明，送货则没有这种功能。 2 配送的特点 ( 1 ) 配送是从物流据点到用户之间一种特殊的送货形式，其特殊性表现为配 送的主体是专门经营物流的企业，而不是生产企业。配送进行的是中转送货，而 不是直接送货。 ( 2 ) 配送为客户提供的是一种综合服务，集送货、分拣、包装、保管等功能 于一体，同时还需要有强大的信息系统作支持，适应于发达的商品经济和现代化 的管理水平，不同于一般的送货、配货。 ( 3 ) 配送要有现代化物流技术手段作基础，大规模现代物流技术手段的采用 ( 如拣选机电设备、条码识别技术等) 使现代配送作业实现了自动化流水作业， 使配送作业的准确率、反应速度得到了充分保证，从而也使配送的服务质量( 如 快速响应) 达到以往送货服务所不能达到的水平。 “) 配送是社会化大生产的产物，是一种专业化的分工方式。配送为客户提 供定制化的服务，根据客户的订货要求准确及时地为其提供物资供应保证，在提 高服务质量的同时可以通过专业化的规模经营获得单独送货无法得到的低成本 2 1 2 , 配送的种类 为了满足不同的配送需要，配送演化出很多具体形式，下面着重介绍几种常 见的配送分类方法。 1 按配送主体划分配送形式 ( 1 ) 配送中心配送 配送中心配送的组织者是以配送为专职的配送中心，这种配送中心专业性 强，和客户有固定的配送关系，一般规模都比较大，实行计划配送。配送中心的 设施及工艺流程一般是根据配送业务的需要专门设计的，所以配送能力强，配送 的品种多、数量大，配送的服务半径也较大，可以承担企业主要物资的配送及实 行补充配送等，是配送的主要形式。 ( 2 ) 仓库配送 仓库配送是以仓库为物流据点组织的配送，是在保持仓库仓储功能的基础上 向外扩展业务范围形成的。受仓库原有设施、货物品种等的限制，在配货功能上 往往不能和配送中心相比，服务半径也有限，但所需投资少，投入期短，适合于 中等规模配送业务的开展。 ( 3 ) 生产企业配送 8 第2 章物流配送和车辆调度 配送的组织者是产品的生产企业，这类企业一般是具有多品种生产能力的企 业，通过企业自己的配送系统可以直接将货物送到客户手中，无须再经配送中心 中转。对于地方性较强的产品及不适合中转的产品比较适用，但这种形式不是配 送的主体。 ( 4 ) 商店配送 这种配送的组织者是商品零售网点或物资经营网点，其主营业务是零售，一 般规模都比较小，但经营品种齐全，容易组织配送。商店配送的服务对象可以是 企业组织，也可以是个人用户，但配送的规模都比较小，服务半径也比较小，是 配送的补充形式，这种配送又可以分为兼营配送和专营配送两种形式。 2 按配送商品的种类和数量捌分配送形式 ( 1 1 单( 少) 品种大批量配送 即对需用量较大的商品采用的一种配送形式当客户对某种物资需用量大， 一次供货要求数量大，可以使用整车运输而不需要与其它品种物资搭配运输时， 采用这种形式可以获得很好的效果，配送中心内部的组织工作也比较简单。 ( 2 ) 多品种小批量配送 多品种小批量配送是根据客户的具体要求，在配送中心将客户需要的各种物 资配备齐全，然后装车送交客户的配送形式。根据物资数量的不同，可以一户一 车，也可以多户一车。这种配送作业水平要求高，配送设备要求复杂，配货、送 货计划难度大，因此需要有高水平的组织工作保证和配合，但能满足客户对物资 品种多样化的需求，符合市场环境的主流需要，也是配送中最典型的形式 ( 3 ) 成套配送 这种配送形式主要为装配线提供零部件供应时所采用。根据生产企业的生产 计划，将生产每台产品所需要的全部零部件配齐，按照生产节奏定时送达生产企 业，生产企业即可将此成套零部件送入装配线装配产品。采用这种配送形式，配 送企业承担了生产企业的大部分供应工作，可以让生产企业专致于生产，与多品 种小批量配送的效果相同。 3 按配送时间、数量划分配送形式 ( 1 ) 定时配送 定时配送是指每次配送的时间( 时间间隔) 固定而配送的品种和数量不固定 的配送形式。采用这种配送形式可以每隔数天或数小时进行一次配送，每次配送 的品种数量可按计划，也可按事先商定的联络方式下达配送通知按客户要求的品 种数量进行配送。由于配送时间固定，易于安排工作计划，客户也易于安排接货。 ( 2 ) 定量配送 9 第2 章物流配送和车辆调度 定量配送是指每次配送的品种数量一定，而配送的时间不固定的配送形式。 由于数量固定，配货工作较为简单，可以按托盘、集装箱等集货方式集货，也可 做到整车配送配送效率高。对于客户来讲，每次接货数量相同，有利于仓位、 人力、物力的准备。 o ) 定时定量配送 即按规定的时间和数量进行配送。这种方式兼有定时、定量两种配送方式的 优点，但计划难度大，适用的对象不多，不是一种普通采用的配送形式。 ( 4 ) 定时、定路线配送 定时、定路线配送是指在规定的运行路线上，制定到达时间表，按运行时间 表进行配送，用户则可以按规定的路线站及规定的时间接货以及提出配送要求。 采用这种方式有利于计划安捧车辆及驾驶人员在配送用户较多的地区，也 可以免去过分复杂的配送要求所造成的配送组织工作及车辆安排的困难。对于用 户来讲，既可以在一定路线、一定时间进行选择，又可以有计划地安排接货力量 但这种方式应用领域也是有限的。 即时配送 即时配送是完全按照客户提出的配送要求，随时进行配送的配送形式。这是 一种灵活性很高的应急时采用的配送形式，它考验的是配送企业的快速反应能 力。 4 协同配送 根据日本运输省的定义，协同配送是指：在城市里，为使物流合理化，在几 个有定期运货需求的货主合作下，由一个卡车运输业者，使用一个运输系统进行 的配送 协同配送就是把过去按不同货主、不同商品分别进行配送，改为不区分货主 和商品集中运货的“货物配送的集约化”。也就是把货物都装入同一条路线运行 的车上，用同一台卡车为更多的货主运货。协同配送可以分为以货主为主体的协 同配送和以物流业者为主体的协同配送。 协同配送的目的在于最大限度地提高人员、车辆等物流资源的利用率，降低 配送成本和提高配送服务水平。 除了上述分类方法外，还可以采用如经营形式、专业化程度等对配送进行分 类，在此不一一列举。 2 1 3 配送的功能和作用 1 配送的功能 第2 章物流配送和车辆调度 ( 1 ) 信息处理功能 准确及时的供需信息指导着配送活动的进行配送中心不仅是物流中心，也 应该是流通领域的信息中心，必须具有快速处理流通信息的功能。其信息不仅为 自身服务，还可以为用户服务，为社会生产、流通服务。 ( 存储功能 配送中心是物资的集散中心，为保证用户的需要，配送中心必须广泛组织货 源集中储备，必须具备相应的仓储能力。 ( 3 ) 拣选、配货功能 这是配送独特的基本业务活动。配送要面对众多客户，满足其对物资品种、 数量等方面的差异性要求，配送中心必须配备现代化的物流技术装备，有高水平 的理货、配货能力。 ( 4 ) 运输功能 送货，满足客户对获得物资的时间和地点的要求也是配送中的基本业务。配 送中心必须配备相应的装卸、运输能力，才能满足客户的需要 ( 习配送加工功能 为满足客户对物资不同形态的要求，充分利用资源，提高配送中心的经济效 益，根据客户要求，在配送中心对物资进行必要的分等、分割、包装等加工也是 十分必要的。这样可以提高配送的服务质量，降低配送成本。因此，配送中心还 应具备配送加工功能。 ( 6 ) 贸易功能 配送本质上是一种商业行为，既能实现商品的使用价值，又能实现其价值。 配送中心可以使商流和物流紧密结合，成为既能进行期货交易，又能承办物流的 贸易中心。当然也有商物分离的形式，配送中心只承办贸易中心委托的物流任务。 2 配送的作用 ( 1 ) 通过专业化降低成本，提高效率 专业化是高效率、低成本的基础，在企业进行营销活动实现实体分配时，如 果不引入专业的渠道成员参与实体分配，则由于每个企业的核心能力不同，进行 运作时必然使成本上升、效率下降。而引入专业化的配送，这类企业在完成配送 时能够比其他人更好地承担实体分配功能，从而把经济性引入企业的物流系统， 实现高效率、低成本。 r 2 ) 集中库存、简化交易 通过采用配送方式实现物资供应，将制造商的产品集中到某一个地点( 如整 合仓库) 储存起来，当客户购买其产品时不是直接向生产商订货，而是向整合仓 库订货，这样就可以大大降低交易次数，简化交易既方便了客户，又降低了成 第2 章物流配送和车辆调度 本。如图2 - 1 所示零售商原来需要分别向3 个制造商采购产品，交易次数为9 ， 而采用配送方式，交易次数为6 。 营 配 匪引 送 中 心 丽1 图2 - 1 配送方式 ( 3 ) 向客户提供定制化服务，提高服务水平 每个客户由于自身的实际情况不同，对供应的要求也有所不同。配送可以实 现符合每个客户需要的物资供应，通过一次送货满足其个性化的要求，这是其他 送货方式不能实现的。实行组合供应还可以减少供应次数，降低成本。 ( 4 ) 实现企业的低库存或零库存 实现了高水平的配送之后，尤其是采取准时配送方式之后，生产企业可以完 全依靠配送中心的准时配送而不需保持自己的库存。或者，生产企业只需保持少 量保险储备而不必留有经常储备，这就可以实现生产企业多年追求的。零库存”， 将企业从库存的包袱中解脱出来，同时解放出大量储备资金，从而改善企业的财 务状况。实行集中库存，其总量远低于不实行集中库存时各企业分散库存之总量， 同时增加了调节能力，也提高了社会经济效益。此外。采用集中库存可利用规模 经济的优势，使单位存货成本下降。 2 1 4 配送对整个物流的重要意义 1 配送是物流的重要组成部分 首先，从物流的功能角度分析，物流包括7 项功能：运输、搬运装卸、仓储、 包装、流通加工、配送和信息处理。配送是物流的基础功能之一，同时，配送功 能还具有一定的综合性，在一定程度和范围内集物流诸功能于一身，是物流的缩 影。 其次，从物流系统的结构角度看，物流系统是由结点、连线构成的一个网络， 其中结点又称为物流据点。配送中心就是一类非常重要的物流据点，对整个物流 系统的优化具有重要意义。 2 配送提供了末端物漉的经济效益 第2 章物流配送和车辆调度 在供应链接近客户的末端进行实体分配所面临的是分散、复杂的需求，品种 多、批量小、运输距离短、效率低，通过实行配送制增大订购经济批量实现经 济进货，又通过将用户所需的各种商品配好，集中起来向用户送货，以及将多个 用户的小批量商品集中起来进行一次发货等方式，大大提高了物流的经济效益。 3 配送是。第三利润源”的重要源泉 物流“第三利润源泉”的作用首先表现为物流在整个企业战略中，对企业营 销活动的成本发生重要影响，物流是企业成本的重要产生点。因而，通过物流合 理化、现代化等一系列活动支持，保障营销和采购活动可以降低成本物流既是 主要成本的产生点，又是降低成本的关注点，物流是“降低成本的宝库”。成本 和利润是相关的。首先，物流作为主体可以为企业提供大量直接和间接的利润， 是形成企业经营利润的主要活动；其次，物流活动最大的作用，并不仅在于为企 业节约了消耗，降低了成本或增加了利润，更重要的是在于提高了企业对用户的 服务水平进而提高了企业的竞争能力通过物流的服务保障，企业以其整体能力 来压缩成本增加利润。 配送是物流系统的重要组成部分，对企业降低成本、增强竞争力具有重要作 用，一方面可以通过集中库存、成组送货、协同配送等措施降低物流成本；另一 方面通过准确、及时、可靠的配送提高企业的声誉，增强企业的竞争力。 2 2 车辆调度问题概述 2 2 1 车辆调度问题的提出 虽然物流配送具有多种类型和形式，但大部分物流形式中运输的特点是基本 相同的，即将商品从配送中心按一定的要求发送到多个需求点。由于运输任务的 性质和特点不同，道路条件及车辆类型不同，即使在相同的收发货运点问完成同 样任务时，采用的行使路线方案也可能不同。车辆在按不同运行路线完成同样的 运输任务时，其利用效果也是不一样的，有时甚至会有很大的差别。因此，在满 足货运任务要求的前提下，如何选择最经济、最合理的运行路线，是一项重要的 工作，而此工作在很大程度上取决于有效的车辆调度安排，调度方案的优化与否， 对增加配送效率、减少总费用和提高服务水平具有重要意义。 由于在需求点较多且分布不均匀，道路网复杂的情况下，制定调度方案，单 凭人工经验是难以做好的，尤其是现在客户对物流配送服务质量要求较高，对配 送的时效性要求较强。在保持高度准时、快速配送的要求下降低成本是物流配送 第2 章物流配送和车辆调度 面临的挑战，如何制定优化调度方案，在满足各方面限制条件( 车辆容量、运输 时问等) 下，使总运输距离或总运输时问最短是不容易的。因而根据车辆运营实 际情况，设计一定的车辆调度模型和算法，并且用计算机来实现意义重大 物流配送车辆调度问题可以归结为如下的一般网络模型【2 2 l ：设g - ，e ，爿) 是一个连通的混合网络，y 是顶点集( 可以表示物流中心，客户。车场等) ，、 一分别为无向的边集和有向的弧集，中的边和一中的弧均被赋予权值( 可以表 示配送的距离、时间或费用) ，v i 、e l 、a 1 分别是y 、e 、a 的子集，求满足约 束条件( 包括客户的货物需求或供应数量约束、需求或供应时间约束、车辆最大 载重重量约束、车辆最长行使时间约束等) 并包含y - ，历、一- 的一些巡回路线， 使目标函数取得最优，目标函数可以是配送总里