博洛尼物流管理部的配送业务整合及路径优化的研究

1、博洛尼物流管理部的配送业务整合及路径优化的研究 第页电汉科技大学硕士学位论文摘要物流作为企业的“第三利润源泉”,备受关注。在得知物流业有可观的发展前景之后,匕到政府下到企业都纷纷探讨如何提高物流利润,使其成为一个重要的发展行业。通过分斤研究发现:配送成本在物流的各项成本当中占有相当高的比重,因此对配送中心而言,理的整合配送业务流程和优化配送路径不仅可以简化配送程序、减少配送频率,而且更重要的是可以降低配送费用,从而带来更大的效益,因此物流整合和配送路径的优化选择起了各界人士的注意。本论文以一个企业博洛尼项目作为研究背景,旨在解决如何整合博洛尼物流配送部向配送业务和采取何种有效的方式优化配送路径

2、这两个问题。论文首先分析了目前国内外勿流配送路径优化问题的研究现状,指出国内在路径优化方面存在的问题,针对博洛尼物;管理部配送业务的现状,提出了此项目的拟定方案,包含两个重要方面:业务整合和路圣优化。然后根据博洛尼现状分析提出了具体的整合措施,对整合后预想的配送模式选取适合实际情况的物流配送路径优化模型,最后运用遗传算法来对模型进行求解。本文所做的主要工作之一就是运用物流配送业务流程整合的理论来对博洛尼物流管理帑的实际业务进行重新整合,让现实的物流和理论上研究的物流结合起来,如信息化物流、应商管理库存等;主要工作之二就是针对博洛尼整合后的配送业务,选取符合要求的路至优化模型,并在求解过程中采用

3、遗传算法,为了便于求解模型,将遗传算法做了改进,吏之更适用于本文的研究。本文的研究是根据实际需要确定整合方案和选取应用路径优化模型,不仅从企业自身向经济因素考虑,而且还从顾客对服务要求的角度出发考虑问题,整合好配送业务流程并角定最佳的配送路径。对物流配送企业实现计算机配送线路优化、降低成本和提高物流经雪管理水平、更快的响应、最终能显著的增加企业的竞争力具有重要的参考价值。皂键词; 物流配送业务整合路径优化遗传算法第页 武汉科技大学硕士学位论文 ”. ,., , , ,. , ., , , :. , . , , ,; . ., , ./: / / 武汉科技大学硕士学位论文 第页第一章绪论.选题背

4、景和研究意义.选题背景本文的研究主要以物流配送在博洛尼家居用品有限公司的应用为背景。公司包含北京三个工厂、华南和华东两大供应商、及上海、广州、深圳、南京等四大销售分公司,经销商网点近百个,已经形成了一个基地?销售分公司?客户网点的三级销售配送网络。为了能够实现快速物流配送,公司拥有自己的车辆,主要负责北京市内的安装配送和调拨任务。公司下设物流管理部,管理物流配送中的各种业务。物流部门设置了专职的计划调拨中心,负责每天全国各个经销商的成品配送和北京至销售分公司之间的货物调拨。此外,公司也设置了兼职调度员,负责优化运输线路,调度车辆运输客户货物。博洛尼企业的配送业务以家居产品为主,产品走的是高端路

5、线,价格昂贵,非常注重品牌效应和客户满意度,因此对物流配送具有较高的要求。另外,因为公司近几年发展比较迅速,销售量快速增长,后端运营部门面临着前所未有的压力,尤其是物流运输方面,已经成为企业快速成长的“瓶颈”。年初。搏洛尼企业流程重组项目正式启动,此选题在这样的背景下确立,兼具了现实意义和研究价值。.研究意义从业务流程方面来看,物流作为企业价值链的基础活动,是企业取得竞争优势的关键,越来越多的企业开始在物流配送中的成本和效率方面进行竞争。另外对于一个发展迅速的企业来说,属于物流配送性质的业务大大小小会有几十种,因此,在宏观角度上整合好各种配送业务,然后选择合适的物流配送模式显得尤为重要。从成本

6、方面来看,物流成本的降低取决于运输成本的降低,运输成本的降低需要科学的车辆调度和路径优化作保证。物流配送路径优化,是物流配送优化中关键的一环,也是物流部流程重组不可缺少的内容。对货运车辆进行路径优化,可以提高物流经济效益、实现物流科学化。对货运车辆路径优化理论与方法进行系统研究是物流集约化发展、建立现代调度指挥系统、发展智能交通运输系统和开展电子商务的基础。优化配送路径问题是问题,一般无法给出最优解,研究者们努力的目标就是尽量逼近最优解。因此优化配送路径问题是一个十分有应用价值的问题。近些年来,人们关于如何选择物流配送模式进行了很多的研究,在用各种优化算法解决现实中的各种组合优化问题上也进行了

7、探索,如在生产调度问题中的应用,但在车辆路径问题中的应用才刚刚开始。本文根据项目的需求,首先对博洛尼物流管理部配送业务现状进行分析,然后优化整合,选取合适的物流配送模式,最后对物流配送中比较核心的路径优化问题进行研究,选取模型采用算法求解。遗传算法是较为成熟的优化算法,被广泛第页武汉科技大学硕士学位论文地运用于解决实际组合优化问题,所以本论文将多目标遗传算法运用于物流配送路径优化问题中,具有较高的研究意义和实用价值。.选题相关理论的研究现状分析.现代物流配送新内涵由于现代配送具有多频次、小批量、多品种、高效率的特点,配送要准确做到, , , , ,如何合理、有效的对配送路线进行优化,就成为非常

8、现实的问题。进行配送路线优化时,必须有明确的目标,遵循基本的原则。配送路线方案目标的选择可以从以下四个方面来考虑:配送效益最高或配送成本最低效益是企业追求的主要目标,可以简化为用利润来表示,或以利润最大化作为目标;成本对企业效益有直接的影响,选择成本最低化作为目标值与前者有着直接的联系。当有关数据容易得到和容易计算时,就可以用利润最大化或成本最低作为目标值。配送里程最短如果配送成本与配送里程相关性较强,而和其他因素相关性较弱时,配送里程最短的实质就是配送成本最低。则可考虑用配送里程最短作为目标值,这样就可以大大简化线路选择和车辆调度方法。当配送成本不能通过里程来反映时,如道路收费、道路运行条件

9、严重地影响成本,单以最短路程作为目标就不适宜。配送服务水准最优如准时配送要求成为第一位时,或需要牺牲成本来确保服务水准时,则应该在成本最大容忍的限度下,以服务水准为首选目标。这种成本的损失可能从其它方面弥补回来,如优质服务可以采取较高的价格策略。配送劳动的消耗最小即以物化劳动和活劳动消耗最小为目标,在许多情况下,如劳动力紧张、燃料紧张、车辆及设备较为紧张的情况下,限制了配送作业的选择范围,就可以考虑以配送所需的劳动力、车辆或其它有关资源作为目标值。配送路线方案的目标实际上是多元的,本文充分考虑了上述较为重要的目标,并将车辆装载最大化融入配送费用最小化目标模型中,使其成为多目标优化问题,不仅考虑

10、了路径的合理化,而且还尽量实现车辆满载化,全面系统地考虑了路径优化问题的现实性。.国内主要物流配送模式从供应链的角度分析,物流配送处于供应链的下游和末端靠近最终消费者。企业物流配送战略的第一步是配送模式的选择,目前国内的物流配送主要有以下种配送模式“。武汉科技大学硕士学位论文 第页自营配送模式自营配送是指企业物流配送的各个环节由企业本身筹建并组织管理,实现对企业内部和外部货物配送的模式。其优点便于各环节的协调配合,且对物流系统运作全过程具有自控权;加强了配送对象在整个供应链上的主导地位;能够更为迅速地响应各配送对象的需求,提高顾客服务质量;可以降低交易成本,企业通过内部行政权力控制采购和销售,

11、可不必就相关的运输、仓储,配送问题进行谈判,减少交易费用:采取此模式可以避免商业机密外泄。其缺点是需要企业首先有强大的资金实力和规模支撑。供应商配送模式供应商配送模式是由供应商直接进行商品配送,向供应商发出订单,由供应商直接将订购的商品在指定的时间范围内送到各个门店或客户的一种方式。其优点:送货快速、方便,便于逆向物流,可大大降低企业成本和运作的复杂性,有助于企业集中精力做自己的主营业务。其缺点:配送对客户的响应速度不仅受到供应商物流服务能力的限制,还依赖于客户和供应商信息交流的效率高低。同时,采用这个模式需要一个前提,即配送对象与众多供应商同处于一个城市或一个经济区域。共同化配送模式这是指各

12、物流配送企业为了提高配送效率和实现配送合理化所建立的种功能互补的配送联合体。其优点:首先,多家企业联合实行共同化配送能够提高车辆利用率、降低成本、提高服务,从而提高物流作业效率,提升物流合理化程度;其次,可实现社会资源的共享、互补,达到资源充分有效利用。其缺点:多个企业间协调管理难度加大,也不易使各家企业都达到利益最大化。在国内采用这种模式的企业还不多见,但目前我国多为中小型连锁企业,规模小、资金紧张,因此推行共同化配送具有很大的现实意义。第三方物流模式第三方物流模式就是企业将其物流配送业务部分或者全部委托给专业的物流企业来运营的一种运作模式。其优点:从战略层面上,使用第三方物流可以使企业减少

13、固定资产投资,规避经营风险,集中于核心业务,提高核心竞争力;其次第三方物流借助自身优势,降低物流复杂性,提高对顾客的响应能力,有效解决企业物流配送时间和空间管理上的难题;再者,第三方物流能够降低企业物流成本,增强企业弹性。其缺点:如果服务商自身经营不善,企业选择该模式将面临连带经营风险。这种配送模式要求物流服务市场比较成熟,并且要求企业信息化程度较高。配送在我国的蓬勃发展,不仅促进了商业的转变和发展,而且推进了流通科技的进步。但对博洛尼来说,配送业务繁多,业务流程不畅,如何整合,如何选取一种比较适合企业的配送模式,都是本文需要探讨研究的问题。所以对国内主要配送模式的了解是进行物流业务流程整合优

14、化不可或缺的一步。第页 武汉科技大学硕士学位论文.国内物流配送路径优化研究现状分析国内物流配送路径优化存在的问题在配送路径优化方面,虽然我国的物流配送现代化步伐正在不断地加快,但与发达国家相比还存在着较大的差距,仍然处于起步或初级阶段,其存在的问题主要表现如下嘲:确定性参数的模型目前多数配送路径问题的研究都局限于具有确定性参数的模型,也就是固定路线问题的研究。实际上,客户的数量、需求、位置以及车辆的运输时间、道路信息等事先并不一定知道,应把它们当作随机变量来看。静态模型现有的配送路径的研究多为开发静态的模型,很少分析参数随时间变化的特性。例如,燃料费用将随时间变化,不同阶段可能会有所浮动,在一

15、定的时间范围内,公司需要根据情况的变化来重新决策配送中心及销售网点的分布。因此,在配送路径优化模型中加入动态特性,实现实时或在线物流管理,会极大地提高与现实接近的程度。供应链不完整目前提供物流配送服务的企业,服务质量不高,服务内容有限,绝大多数配送企业只能提供单项或分段的物流服务,不能形成完整的物流供应链。信息化程度低是有点无网或有网不畅,信息交换渠道不完善,技术装备水平落后,专业人才匾乏等。问题产生的原因我国产生上述问题的根源主要在于在行业过去的发展中没有纠正思路,在发展理念上存在严重的错误,主要表现在:对路径优化问题重视不够由于我国是在集中计划经济体制下发展起来的,为物资计划调拨服务的全国

16、性物资储运网络系统是我国物流配送业发展和参与国际竞争的特有的物质基础,因此现在大部分物流配送中心都是在原有基础上建立起来的,虽说是配送中心,但实质上就是搞送货的。思想意识不够前沿,停留在配送就是货物运输的理念上,把每一单业务都看成是简单的送货,很少考虑如何从路径优化上节约配送成本,提高经济效益。路径优化技术落后,研究尚不成熟路径优化不单单是考虑路径的最小化问题,随着发展的进步,已经上升到更高的层面。在发达国家,配送费用的节约不仅仅通过节约路程,而是运用技术提高工作效率来实现。而我国在技术的应用上还较为落后。目前就配送中心而言,国外已经普遍采用了机械化和自动化作业,而我国在传统配送业务中,整体技

17、术水平落后,企业规模小,功能不健全,网点设置没有统一布局,机械化水平程度低,设施的技术和设备都比较陈旧,基本上还是手工辅以叉车和托盘作业,装卸单元化程度低;在配送中心对车辆运行效率化的管理上,国外的企业基本上已经建立了一个有效的货车跟踪系统,即在车辆上安装一个车载系第页武汉科技大学硕士学位论文统,通过这种终端与配送中心进行通信,一方面对货物在途情况进行控制,有效地利用空车信息合理配车;另一方面,客户可通过客户接口对自己所购货物状态进行查询,对货物的发出时间、现在的位置以及到货时间儆到心中有数,增加客户的信任度,从而改善企业和顾客的关系,为企业提高其经济效益。而我国则是极少数几个实现了,绝大部分

18、还处于人工预测状态。另外我国对这方面的研究还不成熟,不能完全适应现实需要。信息化手段不强,较好的一些优化技术无法应用实施目前国内物流配送企业的计算机应用程度比较低,仍只限于日常事务管理,对于物流中的许多重要决策问题,还处于半人工化决策状态,信息没有得到充分地加工和利用,离信息化还有很大差距。而配送需要强烈依靠信息网络技术来实现,必须具有发达的商品经济和现代的经营水平才能做好,在商品经济不发达的历史阶段,很难按用户要求实现配货,要实现广泛的高效率的配货就更加困难,因此一般意义的送货和配货存在着时代的差别,配送是送货、分货、配货等活动的有机结合体,同时还与订货系统紧密联系,要实现这一点,就必须依赖

19、现代情报信息,建立和完善整个系统,使其成为一种现代化的作业系统,而目前迫切需要解决的问题就是信息化落后问题,只有解决了这个问题才能实现配送中心对路径优化调度问题的实时控制,提高作业效率。一路径优化的目标属性不够充分,与现实的差距较大目前针对路径优化的研究目标也不一样,单目标的往往是从某一个角度去考虑问题,而很少是全面的、系统的考虑,即使有,也是多目标的,相应的增加了计算的复杂度,尤其是各目标之间的权重分配,极大地影响了寻优方案的结果。可以说目标属性不能贴近现实,与现实的差距比较大。因此迫切需要一种可以解决上述问题的寻优策略和模型。.物流配送路径优化研究的必要性物流配送与先进的现代信息技术、数学

20、模型与工具紧密结合,运用各种优化方法对配送中各个环节进行管理和决策,使其实现最佳的协调与配合,以适应现代综合物流的多频次、小批量、多品种、高效率的特点,从而减少流通环节,降低物流成木,提高物流效率和经济效益,是物流行业共同追求的目标。就目前国内企业现状丽言,配送成本最低和满足客户对时间的高要求是配送中急需解决的问题,这都需要研究物流配送路径优化模型和算法来解决。首先,从配送中心到客户位置的物流配送,是一个十分复杂的调度过程。其中,最难以解决的就是如何依据客户订单对货物数目、到货时间的要求以最小的成本来合理安排配送方案,包括:车辆选择、车辆转载方案、行车路线的安排、发车时间决策等等。如果能通过比

21、较科学的物流配送路径优化模型和算法,来实现企业的分人工调度和车辆安排,使物流中心本身运作效率提高,成本控制得当,企业的效益也会得到不断的提升。其次,当今人们对货物运送的时间要求越来越高,为了提高物流配送服务的质量,配送公司面临的压力越来越大,以往的配送模式大多是客户等货,即以配送公司为主,配送第页 武汉科技大学硕士学位论文公司对客户的要求颇多,货物达到的时间多是配送公司制定,这种运作模式往往侵害客户的利益,服务质量不高。在现在客户利益至上的时代,配送公司只能提高服务水平,尽量按照客户要求或者配送公司处理订单时承诺的时间段内把货送到。这对配送公司的调度工作要求很高,如果只由调度人员人工作业,很难

22、完成大规模的调度工作。这就要求有智能化的信息系统来自动安排货物的发车时间。综上所述,现代物流理念追求最低的配送成本、最短的配送里程、最优质的配送服务以及最小的劳动力成本,而这个理念的实现又与物流配送路径优化的研究息息相关,因此研究路径优化具有重要的研究和现实意义。.论文研究内容和框架本论文是项目性论文,论文主要是研究博洛尼物流部配送业务整合以及路径优化的问题,包含的主要研究内容有:研究物流配送路径优化的基本理论、模型和方法,综述国内外对路径优化问题的研究现状,作为本论文的理论基础。以博洛尼企业流程重组为大背景,以物流配送理论为基础,对全公司的配送业务进行全面的分析后进行整合和优化。以路径优化的

23、模型和算法作为理论基础,针对博洛尼配送业务的具体情况提出路径优化模型,并运用多目标遗传算法对模型进行求解,基于客户满意度和车辆车载最大化实现。论文的结构框架如下:第一章绪论。指出论文的研究背景和意义,并分析了此选题涉及到的相关理论的研究现状,提出本文的研究思路和研究内容。第二章业务流程整合相关理论和路径优化算法综述。先对业务流程和整合的概念做了解释,提出了业务流程整合的一些理论和思想,随后总结了国内外物流配送路径优化模型问题,并介绍了各种模型的相关算法,为第三章和第四章的研究打下理论基础。第三章博洛尼物流管理部配送业务整合研究。介绍了启动此项目的背景和意义,通过博洛尼物流部配送处业务现状分析,

24、拟定了项目实施的初步具体方案。第四章博洛尼物流管理部配送路径优化问题研究。本章结合实际业务状况建立车辆调度优化模型,并运用多目标遗传算法对建立的模型进行了求解。第五章本文总结和研究展望,并分析了存在的问题和需要进一步研究的内容。第页武汉科技大学硕士学位论文第二章业务流程整合相关理论和路径优化算法综述本论文是应用性项目研究,对博洛尼物流管理部的配送业务进行整合和优化路径,打破现有物流业务流程,在物流管理部内实现流程重组,期望能够顺畅物流配送的操作,使物流信息化和科学化,尽可能地降低物流成本,为博洛尼的高速发展轻装上阵奠定基础。.业务流程整合相关理论.整合、业务流程和的概念整合近年来,“整合”一词

25、在媒体中出现的频率越来越高,尽管其表达方式各异,但归纳起来,不外乎有以下几层含义:合作及其过程。重组中的最后一个环节。与再造涵义相近但又比再造更重视现有资源和组织结构的利用。几种方法交替综合使用。“整合”一词的概念如下:指将两个或两个以上的要素通过相同点或相异点的有效组合、重组直至融合、共生,使现存共有资源达到良性组合的最优化状态,即通过动态的综合使其系统更加完整与和谐嘲。宏观方面,整合是行业结构优化和资源重新配置的一种现象或一个过程。微观方面,整合是企业的一种战略选择,一条可供选择的公司成长路线。业务流程业务流程指为客户创造价值的、相互联系的、有组织的活动迈克尔?哈默;,它包含以下含义嘲业务

26、流程是一组活动,而不是一个单独的活动;客户价值是由业务流程创造的;如完成订单流程;整个业务流程中各项活动各有特点,不允许随意安排;它们之间相互关联,结构严密;要以正确的方式做事;业务流程中的各个活动必须围绕一个目标相互联系起来;业务流程是将各个活动整合为一体以实现日标的手段,其本身不是目的;核心是组织与协同。哈佛商学院教授 将企业的业务过程描绘成一个价值链,竞争不是发生在企业与企业之间,而是发生在企业各自的价值链之间。只有对价值链的各个环节实行有效管理的企业才有可能真正获得市场上的竞争优势。为了处理频繁的业务过程调整,企业需要更加柔性、集成的应用系统,业内提出了一种叫做 的解决方案。整合是一个

27、系统内元素之间关系的一种协调、综合和统一的状态,而业务流程整合就是要把业务流程中各个活动协调、综合、统一起来形成一个有机的整体嘲。第页武汉科技大学硕士学位论文.物流行业的整合思想物流行业的整合思想可以理解为物流资源高效整合的思想”,这种集成和整合的思想包括:整体优化,即按照系统论的要求,对各企业内外供应链的各个环节进行合理搭配,取长补短,综合协调,使之形成最佳的整体优势,发挥整体效应?“减负增正”或“补短增长”:连锁互动,即利用企业资源、能力和技术等各要素之间作用和反作用的力量,相互影响,并发生连锁反应,相互推动,从而形成综合而又巨大的能量,推进企业发展。传统的资源整合观。更多的是强调对各种不

28、同生产技能与技术流的整合,形成企业的核心竞争力.和,这种整合仅仅局限于企业技术层次,而没有涉及到与企业生产经营活动密不可分的物资流动过程。在知识经济时代,信息技术高度发达的商业环境中,响应时间很大程度上决定着企业竞争的成败,而决定时间跨度的个重要方面,就是企业的物流作业。企业能否运用物流整合的思想,将物流作业与生产制造活动及战略伙伴的经营活动有效整合,直接决定企业核心竞争能力。虽然本论文不是基于整个供应链管理来进行业务流程整合,只是对于供应链上的一个环节进行业务流程整合,但本文依然采用的是“整合”的内在思想,结合博洛尼物流配送业务的实际情况,通过动态的整合使流程更加完整与和谐嘞。整合的目的是最

29、有效的利用资源,使公司的不同业务流程的连接更加流畅,减少时间延误,取消冗余行动,降低成本并减少错误,使整个物流配送系统更加完整与和谐,反应敏捷,充满竞争力嘲。.物流企业的整合类别大部分与物流行业息息相关的企业都需要进行业务流程整合,并通过整合策略来最终实现物流的长远发展。所谓物流企业的整合,是指物流企业通过资源重新配置和战略决策实现企业的发展。具体来说,将物流企业的整合分为两类“”:其一,企业间整合。主要是利用收购、兼并、合并、合资、战略联盟等方式,把价值链中原来属于其他企业的资源和能力兼并入自己或者表现为强强联合的同行业中企业间的合并。这实质上属于行业结构优化和资源重新配置的过程。我国大部分

30、物流企业起点、水平低,缺乏规模经济,彼此之间恶性竞争,这时候需要通过横向并购、合资的方式,整合零小规模的行业特征,造就行业领导者,实现物流市场经营的规模经济效应。因此,越来越多的物流企业把整合当作竞争的手段和发展的途径。要在竞争中生存的物流企业不可能远离整合,即:要么整合别人,要么被别人整合。其二,企业内部整合。企业内部整合是企业的一种战略选择,是实施整合的公司确立一条较长期使用的成长路线的过程。这是一个内部管理和经营战略选择的过程。然而,投身于物流企业间整合的企业家需要避免纯粹的扩张动机,更要重视企业间整合后的效益和效果。面对全球化的竞争,物流企业在内部整合中,一方面要确定战略且标。另一方面

31、,需要将三个内容,即:信息、人员、业务流程整合起来。战略目标的信息的整合是将与企第页武汉科技大学硕士学位论文业运营相关的各种信息通过数据挖掘、提取等功能,经过数据提炼、筛选后为企业决策提供支持;在信息整合中,要考虑到对各类信息的充分运用。人员整合是将与企业运营相关的人员通过一定方式联合起来,从而使人员发挥高的劳动效率和能动性;业务流程整合是指将企业经营的业务流程进行设计、重新塑造,并不断改进原有业务流程,降低成本,提高物流服务级别。物流企业内部整合是原有企业改善经营的关键,也是实施企业间整合后保证企业顺利运营的必要补充。本论文研究的博洛尼物流管理部配送业务整合也属于物流企业内部整合的一部分,寻

32、求的目的也是希望通过业务流程整合来不断的改进原有业务流程,降低成本,提高客户满意度。.国内外物流配送路径优化主要模型介绍.旅行商问题研究配送优化不得不提到旅行商问题,最早由美国公司于年引入,直接导致线性规划这一经典算法的诞生,从此旅行商问题成为配送优化里知名而流行的问题。问题在物流中的描述是对应一个物流配送公司,欲将个客户的订货沿最短路线全部送到,如何确定最短路线。一般解决旅行商问题的方法有枚举法、邻接算法、插入算法。与国外的旅行商问题对应的是同样经典的中国邮递员问题,最早是由我国学者管梅谷教授于年提出的这个问题,并给出了一个解法。这种旅行商问题还有一种表现形式:“一笔画”问题,采用图论语言的

33、描述方式:平面上有个点,用最短的线将全部的点连,其实质和单个旅行商问题差不多,用最起来,称为。一笔画”问题 短路径遍历所有客户点。随后又发展到多重旅行商问题 。多重旅行商问题是一般旅行商问题的推广和深化,是指个旅行商访问所有城市,要求每个城市至少访问一次,应如何安排旅行路线,使个旅行商的总旅行费用最少。对应于物流配送的过程是指辆车从配送中心出发,每个需求点至少被访问一次,应如何安排每辆车的路径,使辆车的总费用最少。多重旅行商问题比一般旅行商问题要复杂,也是一个问题。近年来,众多的学者采用遗传算法进行了多旅行商问题的研究。研究的结果表明遗传算法对于解决这类问题具有较好的效果。.车辆路径问题 ,于

34、年提出车辆路径问题及相应的数学规划模型和求自从解算法以来,由于其应用的广泛性和经济上的重大价值,一直受到国内外学者的广泛关注。在经典的基础上,配送车辆路径问题在学术研究和实际应用上产生了许多不同的延伸和变化型态,包括带能力约束的车辆路径问题】心、带时间窗的车辆路径闯题、追求最佳服务时间的车辆路径问题、多车种车辆路径问题姬、第页武汉科技大学硕士学位论文车辆多次使用的车辆路径问题、随机需求车辆路径问题、动态车辆路径问题、满载/非满载.,双向等“。选取其中比较常见的两个问题做简单的介绍:经典擅问题在物流中的解释是对一系列客户的需求点设计适当的路线,使车辆有序地通过它们,在满足一定的约束条件下,如货物

35、需求量、发送量、交发货时间、车辆载重量限制、行驶里程限制、时间限制等等,达到一定的优化目标,如里程最短、费用最少、时间最短,车队规模最少、车辆利用率高。早在年等人首先提出的集分割,直接考虑可行解集合,在此基础上进行优化,建立了最简单的模型“”。年,等人提出将动态规划法用于固定车辆数的,通过递归方法求解“”。年,年,等人提出了度中心树和相关算法,等人提算法扫描法对固定车辆数的进行度中心树松弛“”。后来,.对这种方法做了进一步改进,可求解有个客户的“”。年,等人将禁忌搜索方法应用于【】。它是针对比较好的启发式算法,可以成功地应用于许多经典的。其后.等人通过按角度和路径重心对原问题的空间进行分割,结

36、合禁忌搜索平时模拟退火对子河题求解,实现了对问题求解的并行化“”。年,.将遗传算法用于的研究,并可有效求解带时间窗限制的“”。带时间窗的.有时间窗的是对经典心加上时间窗限制即加上客户要求访问的时间窗口,可以看作是经典的一个特殊类。求解主要集中在启发式算法上,求得问题的近似最优解可行解。和提出.算法成本节约法以后,法随后成为许多专家和学者针对的研究基础九。年和年分别用遗传算法求解,但是都存在“早熟收敛”的问题恤啪。年,等人提出了重复匹配的方法,该算法在其模型里同时考虑了时间约束和能力约束,因此适用于这类具有强约束的侧。年,谢秉磊等人将货运量约束和时间窗约束转化为目标约束,设计了基于自然数编码的可

37、同时处理软、硬时间窗约束的遗传算法,实验分析获得了较好的结果啪。年,周贤伟和李光远根据车辆装载设备的特性,建立了货物运输的数学模型,并设计了求解的遗传算法嘲。年,张丽萍等人通过引入新颖交叉算子,构造了一种改进遗传算法。该算法摆脱了对群体多样性的要求,不存在传统遗传算法常见的“早熟收敛”问题,可用于解决哺。年,宋厚冰和蔡远利针对,在标准遗传算法的基础上,将分组信息与每一个染色体结合,并辅以补交换局部搜索技术,构造了一种改进遗传算法,使得求解结果更接近最优解窿订。同年,宾松和符卓通过引用一种新的编码方法及交叉和变异概率的自适应机制,构造了改进遗传算法来求解带软时间窗的嘲。带能力约束的.带能力约束的

38、冲要求车辆的负载能力一定,但车辆数未给定。两阶段算法,武汉科技大学硕士学位论文 第页可以很好的求解。仕利用分枝定界算法求解,获得较好的求解结果。利用启发式算法对不对称进行了求解。在我国,张涛等人把聚类和排序有机地结合起来,用遗传算法和算法相结合的混合算法对进行求解。后来,他们又提出用遗传算法和禁忌搜索算法相结合求解。由于车辆数不确定,提出另一目标函数,即最小车辆数,与最小距离同为目标函数建立了双目标数学规划模型。在车辆数不确定的情况下,把聚类和排序有机地结合起来,并以为主,把用在的变异操作中,增强算法的爬山能力。实验结果表明,混合算法获得的最好解、平均装载率和计算成本都比较令人满意。动态的动态

39、的考虑信息是不确定的,实际当中可能会出现需求不确定、网络性能不确定、服务车辆不确定、顾客需求时间不确定、线路制定者的决策主观偏好、交通拥挤、车辆故障等情况。进入世纪,一些较成熟高效的算法被改进用于解决。等提出了“先进先出”准则,即从一点出发到相同的下一点且在同一条路径上行驶,先出发的车辆要先到达九。在我国,针对需求不确定提出优化方案的有祝崇隽等人针对模糊需求,引入了伪出发点和新的聚类判定规则,将聚类和排序有机结合。张建勇等人则通过引入模糊预约时间的概念,从顾客满意度的角度研究了模糊不确定信息条件下的多目标车辆优化调度问题。?。.国内外物流配送路径优化主要算法介绍随着信息技术的不断进步,企业运营

40、节奏的加快,有关的研究方法也随之进步.可以说问题由简单到复杂,研究方法则由精确解法发展到传统启发式算法,再到现代启发式算法,下面就路径优化的研究方法进行综述。.物流配送路径优化问题的精确算法首先是动态规划法锄。该算法解题的基本思路是将一个阶段的决策问题转化为依次求解个具有递推关系的单阶段的决策问题,从而简化计算过程四。因其复杂性在于各阶段决策之间的相互联系,而且计算时间与计算机内存空间均随变量的增加而呈指数增加,所以虽然此方法可求得最优解,但仅适用于较小规模的寻优问题。其次是分枝定界法 。此方法是一种隐枚举法或部分枚举法,它不是一种有效算法,是枚举法基础上的改进,是求解整数规划的较好方法嘲。曾

41、利用此方法求解有时间窗约束的车辆巡回问题,比较适用于求解小型整数规划问题。还有一种切平面法 。此方法与分枝界限法类似,也是在求解与整数规划相对应的线性规划上,不断地增加新的约束,也就是另外加入线性约束条件,以切掉对应于非整数规划的所有可行解的集合,以使问题可达到整数线性规划求解的形式,从而获得最优解。第页武汉科技大学硕士学位论文.物流配送路径优化问题的传统启发式算法传统的启发式算法在求解路径优化问题时通常是从初始解出发,以邻域搜索的方式实现解的改进,并在较短的时间内获得一个可以接受的解。下面详细介绍几种最常用的传统启发式算法:第一是节约算法,其思想在于按节约值较短路径与原路径之差从大到小排序,

42、在车辆的容量限制下,依序将对应的两个顾客点排入路径中,直到所有的顾客都被插入路径为止?。关键在于当节约值较大的两顾客点被排入路径时,除需考虑车辆容量限制外,更需要考虑到时间窗的限制,也就是时间窗上界较早者,应优先被配送,并检验其时间可行性。第二是邻接算法,它是一种序列构造路线法”。算法从一条只含一个配送点的路线出发通常取这个点为“距离”配送中心最近的点。在未分配点中筛选出可加入点所谓可加入点,是指一个未分配点,将它作为一条路线的终点仍然保持路线的可行性,并从可加入点中选取一个点作为当前路线的终点,使得路线的成本最小。如此不断对路线进行扩充,直到路线不存在可加入点为止。这时,如果所有点均已分配,

43、则算法结束;否则,生成一条新的初始路线,重复前面的路线扩充程序。需要指出,对距离加上双引号是为了说明这样的距离未必指实际的距离,而是关于距离和时间等因素的函数。第三是插入算法,其结合了邻接算法与节约算法的观念,依序将顾客点插入路径中以构建配送路线。它的流程与邻接算法相似,也是从初始路线出发,序列构造路线。并在不存在可行插入时新增一条初始路线。插入算法的关键是选择最合适的未分配点在路线中进行最佳位置的插入。最后是扫除算法,是一种“先分组后路线” 的算法嗍。所谓分组,即指分派给每辆车一组点。一种简单的分组方法是将以车站为原点的坐标平面划分为多个扇形区域,并初步将每个扇形区域的点分派给一辆车。而所谓

44、的“路线”,是指在每个区域内,采用扫除法选择未分配点,然后应用插入算法扩充路线。如果在进行了一次“分组?路线”的路线构造后,还存在未分配点,则再进入“分组?路线”程序。如此反复,直到所有点均已分配为止。.物流配送路径优化问题的现代启发式算法相对于传统启发式算法,现代启发式算法不要求在每次迭代中均沿目标值下降,而允许在算法中适当接受目标值有所上升甚至不可行的解,其目的是能够跳出局部搜索邻域。下面,对应用于的现代启发式算法进行综述:早期是禁忌搜索算法 ,是局部搜索算法的扩展。该算法通过利用一个禁忌表记录己经到达过的局部最优点,并在后面的搜索中,根据某种限制循环的规则和禁忌表中记录的信息在当前搜索邻

45、域中取一个合适的解九。年,等首先将禁忌算法应用于问题”。为了减少搜索的计算量,有专家提出了一些限定邻域的方法。武汉科技大学硕士学位论文 第页即在搜索年,和定义了所谓的“适应性记忆信息”过程中,将最好的解所包含的一些路线保存下来所汇集而成的路线信息。其次是遗传算法,遗传算法最早是由在年提出,并首先被用来解决复杂问题四。该算法通过染色体的配对和变异过程实现种群的进化,每一次进化则对应解的一次迭代。当迭代次数达到最大次数限制或群体中的个体无显著差异时,迭代终止。具体地,算法应用遗传算法最小化车辆数量,应用禁忌搜索算法最小化急路长,并通过制定解的更新规则建立这两个优化方法之间的协作关系。可见遗传算法在

46、路径优化问题上的应用性很广,而且有一定的延伸性,值得做进一步改进,使算法更合理。还有一种是模拟退火算法,模拟退火算法实际上是一种随机松弛技巧,它模拟了退火过程。年,等基于法和单调降的降温表提出一种快速模拟退火算法。当到达最低温度后,通过参考初始温度和到达最好解时的温度设置一个新的温度,然后重新启动模拟退火搜索过程。最后是蚁群算法,蚁群算法模拟了蚁群搜索食物的行为。在寻找食物时,蚂蚁会在它所经过的路径通过排放一种外激素在算法中称为信息素做出标记,排放的量则根据路径长度和食物的等级决定。这些外激素为其它蚂蚁提供信息,并吸引他们前去搬运食物。.各种优化方法的比较分析综上所述,各种优化方法在一定时期、

47、一定情况下都有其各自的优点,都有解决某一类问题的优越性,但随着发展的需要,对优化方法要求也越来越高,下面对各种方法进行比较分析,通过表格的形式来展现各自的特点。如表.所示:第页武汉科技大学硕士学位论文表.各种算法的对比分析类别 基本方法 优点 缺点 适用性动态规划法 得到晟优解 计算占用内存较大 小规模问题物流配送路径优化分支界定法 得到最优解 计算量大 组合优化问题的精确算法切平面法 得到最优解 计算量大 小规模问题只能得到较优可行解 可以解决大提高车辆利用率节约算法可能非最优 规模问题邻接算法 考虑邻近点成本 排序有局限性 结点少问题物流配送路径优化结合节约法和最邻问题的传统算法 插入算法

48、 速度慢,非最优解 小规模问题法穿插插入法,将二者扫除算法速度幔 小规模问题有机结合利用规则提高搜索可能搜索到局部最优 软时间窗禁忌搜索算法效率 解 问题搜索能力强,且时间物流配送路径优化 复杂优化问遗传算法早熟收敛现象问题的现代算法 较短 题模拟退火算法 随即松弛技巧 改造优化蚁群算法 需调整变量多目标问题通过表格的分析比较,可以看出各种方法的特点,物流配送路径优化问题的精确算法有一个共同的特点就是可以求得最优解,但由于它引入了严格的数学方法,所以用它们求解中小规模的时在精度上优于其他算法。而又是难题,精确算法无法避免指数爆炸,所以不适应现在的复杂的路径优化问题,尤其是对多配送点的大型配送服

49、务,相对求得最优解比较费时费力,且难以实现。而传统的启发式算法比精确算法相对好些,但仍不太适用于现在实际遇到的问题,和现代启发式算法相比,有些不足,但可以将传统的与现代启发式算法结合使用,通常可以在有限时间里找到满意的次优解或可行解,这是精确算法难以达到的,因此现代启发式算法方便适用,能解决实际当中所遇到各种复杂问题。第页武汉科技大学硕士学位论文第三章博洛尼物流管理部配送业务整合研究.项目实施背景和意义在本文第一章的选题背景和意义中可以了解到,博洛尼这十年来的发展从以上的资料来看可以说是突飞猛进,年继续保持以上的高速业绩增长,经销商遍及全国,年在广州、深圳、南京、杭州成立控股分公司,每年一个新

50、产品类别的速度递增,但也是因为公司的快速成长,让公司的运营体系和管理水平面临着前所未有的挑战,公司的管理运营体系迫切需要再度重组和优化。现在博洛尼就像一个背着个厚重包袱但想快速奔跑的雄狮,部门繁杂,沟通不畅,流程繁冗,员工素质跟不上公司发展的步伐等都影响着这头雄狮奔跑的速度,所以企业流程重组势在必行。博洛尼的于年月正式启动,预计两年完成,首当其冲就是供应链部门的流程重组,包含销售部、采购部、生产车间、物流管理部。这是在公司内部进行的良好时机下,物流管理部开始着手整合优化整个部门的配送业务,并确立了项目小组,专门来研究物流管理部的业务如何整合,如何信息化,选取哪种配送模式,如何科学安排车辆调度,

51、具有高度的研究意义和实用价值。.博洛尼物流部物流配送业务及现状分析本节将通过物流部产品流向、产品流量和运输成本来全面阐述博洛尼物流部配送业务的现状以及暴露出来的比较明显的问题。.产品流向和运输方式产品流向图下面这个图全面地展现了整个公司采购、生产、配送、销售各个环节的物流流向:产品流向除了包含下面的运输模块外,还包含每个整体模块的间隙部分。第页武汉科技大学硕士学位论文图.订单,产品流向图从上面这个图可以看出博洛尼现在的配送业务非常的繁杂,主要原因是因为产品种类繁多制造、外协加工、库存、采购、调拨和库房规划不合理,导致这些模块的间隙部分的运输量增大,而且不好控制和规范。产品流向分类产品流向根据配送区域可以分为外埠配送和市内配送,博洛尼配送的业务模块比较复杂,主要有以下内容:全国代理商的产品配送:由与代理商合作的物流公司完成。分公司的产品配送:由博洛尼外聘物流公司完成。博洛尼原材料的采购:成品的采购电器、家饰、卫浴等部分产品,由博洛尼外聘物流公司和公司内部车辆完成。北京本地客户的产品配送安装:由博洛尼安装科派公司内部车辆完成。北京本地客户安装的家装材料:由博洛尼安装科派公司内部车辆完成。北京庞各庄工厂、高碑店工厂、广安门店、北总店之间的调拨,由物流部配送处安排公司内部车辆完