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_图文_

1、Research on the Combinatorial Optimization Theory and Application of Stowage and Distribution for Agricultural Material Chain Operation作者:杨云超导师:袁振洲北京交通大学2010年6月本论文得到国家“十一五"科技支撑计划课题(编号:2006BAJ07803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

2、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J1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:U492.3UDC:656学校代码:10004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 Research on the Combinatorial Optimization Theory and Application of Stowage and Distribution for Agricultu

3、ral Material Chain Operation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:08121390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2010年6月 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

4、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

5、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

6、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GIS实 现技术、空间数据与Access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:U492.3.

7、1.¨ABSTRACTABSTRACT:With the development of rural economic and deepens of reform in rural circulation system,rural chain operation has been spread rapidly and become a major force which supports rural economic development andenhances the quality of 1ife for residents in villagesand small towns.

8、Because of the significant differences in chain operation between urbanand rural, currently rural chain operation stowage and distribution theory and application of technology-related research are significant lags behind the fast.growingdemand.Based on this,this paper provides active exploration in

9、both theoretical study and application technology in rural chain operation logistics stowageand distribution.This paper chooses the basic theory of rural chain operation and the characteristics of logistics stowage and distribution as a starting point,analyzes the advantages anddisadvantages of chai

10、n operation in particular contextof rural.The traditional chain operation model has been optimized taking into account the ruralcirculation materials, flow and other features.This paper further analyzes the chain stores,vehicles,goods, road network,constraints,objective function and other elements o

11、f stowage anddistribution in the mode that has been optimized,constructs a two。way stowage and distribution combinatorial optimization model of single distribution center,more vehicles,m01潞models,and consider the mix of goods bound,designs its solution memod.Ill the model and algorithm theory resear

12、ch,the paper also makes depth study on decision application technology ofrural chain operation logistics stowage and distribution,proposessystem development ideas based of mixed programmmg languages.Visual decision-making technology solutions Was constructed in this paper, which including implementa

13、tion techniques of decision model database,implementation techniques of visual GIS,data fusion technology of spatial dataand Access database BaSed on the system requirements analysis,business process analysis and data flow analysis,this paper preliminarydesigns and implementations of stowage and dis

14、tribution combinatorial optimizationdecision support system with the core functions of model decision.making,visual output,basic data entry,information query EtcKEYWORDS:Rural Chain Operation;Agricultural Goods Logistics;Stowage and Distribution;Decision SupportCI。ASSNO:U492.3.,I , ,_ 目录3.4实例应用与结果分析

15、.385作者简历83独创性声明85学位论文数据集87 , “ 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:2006BAJ07803”,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

16、开 发具体研究任务P孽嬲型怯罴:熹 ;L!?。”“8-jI1r 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 lV 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 n U-。11。配送车辆调调整模型与算法研究一 一一一一一一一一一一一一一一一一一一11r I+。二,=村镇农资连锁经营网络配送f辆监控与jI踪信息系统开发研究I IuI L一一 一 j I 铃:理与决策软件Jr发 nI厂 一Il农瓷谇锄酣拱涣笛廊用枯米

17、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Figure 1-1The contents ofpaper and the relationship、加m the subject1.2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60多年的建设与发展,已 经取得了阶段性的重大胜

18、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

19、完善农村流通体系。 商务部2005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25万家连锁经营的农 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2005年,中央财政对 该项目的补贴2.04亿元。2006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100亿专项资金支持农村市场体系建设。截止到2009年,农家店的数 量已超过了27万家。伴随着农村流通体系的大发展,农

20、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。

21、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。Dantzig和Ramsey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ill;Tumball(1989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】;Andraski Joseph和Novack Robert (1996年研究提出了配送企业的增值作用【习;菲利普科特勒(1997年

22、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2005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(2007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

23、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(2008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【7J。王永亮(2007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(2008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【91。(2农资物流的研究现状

24、。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70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WTO 的承诺,自2006年12月20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

25、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(2007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【101;杨毅(2004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【ll】。王新利(2003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(2003年在其硕士毕

26、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(2008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【141;保红永(2006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【15】;冯

27、旭(2003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【I 6。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(2003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(2005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【18】;田沐野 (2006年在其硕士毕业论文基于GIS的农产品物流

28、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 ArcGIS技术实现了车辆优化安排的可视化输出【19】。4中心车辆配送配载调度指派模型研究【20】(2004年研究了车辆配载与配送的两 目标优化调度模型,并借助VB6.0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】(2007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

29、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【2l】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122J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

30、 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【23】中,提出了基 于3-OPT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1241q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【25J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 【261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

31、通过实例印证了该算法的有效性。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GIS功能引入DSS系统,开发集成GIS 和DSS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Helo P(2005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Faulin J开发的配送路径优化决策支持 系统,优化了FRILAC公司配送路径作业计划,为该公司降低了10%的运营

32、成本【281。 加拿大学者Todd A Randall(2005年开发的集成GIS功能的DSS为解决交通堵 塞问题提供了有效的工具【291。国内在这一领域的研究也已经取得了一定的成果:张元教(2001年在基 于GIS的空间决策支持系统理论及其应用中,提出了GIS和DSS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(2005年在基 于GIS与DSS技术的辅助决策软件平台设计与开发中提出了GIS与DSS实现方 法和功能开发技术路线【311。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GIS的决策支持系统,主要代表有:徐志胜等(2004年在基于GIS的城 市公共安全应

33、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【32】;申立军(2004年在其论文基于GIS 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GIS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【33】;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GIS与DSS系统提供了借鉴思路【19】【34】。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、GIS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

34、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

35、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

36、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GIS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

37、,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GIS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。71.5研究技术路线及主要内容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

38、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

39、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L0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GIST.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基于GIS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

40、 山 I用户需求分析 业务流程分析 数据流程分析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Figure 1-2Technical route of this paper9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

41、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、GIS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Maplnfo、C语言、MATLAB、MapXtreme、

42、Access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GIS实现技术、空间数据与Access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GIS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

43、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。10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结 构体系、物流运作流程都具有自身的鲜明特点。本章以连锁企业的配载与配送的 典型特征为切入点,分析其对决策支持系统的功能需求。2.1物流在连锁企业中的功能分析连锁经营是正在我国迅速兴起的一种现代化的商业模式和企业组织形式91。现 在除了传统的超市、大卖场、便利店等业态外,在农用物资、办公用品、服装、 玩具等

44、越来越多的行业已经丌始采用连锁经营的形式。随着连锁企业经营范围的 延伸和经营规模的扩张,物流成本已经成为影响连锁经营企业生存和发展的最关 键因素之一。因此,采用先进的物流技术和物流管理方法来降低成本、提高效率, 以更好的发挥连锁经营的优势,成为一个亟需攻克的难题。(1连锁经营的概念连锁经营(Chain Operation,是一种商业组织形式和经营制度【l们。国际连锁协会对连锁经营的定义为,“连锁经营就是通过企业内部分工协作或 企业与企业之间的分工协作,以提高零售业的组织化水平,获取竞争优势的经营 方式”。我国连锁店经营管理规范意见对连锁经营的定义为“经营同类商品、使 用统一商号的若干门店,在同

45、一总部的管理下,采取统一采购或特许经营等方式 实现规模效应的组织形式”。(2连锁经营的形式企业连锁经营主要有三种形式:直营连锁(Regular Chain,特许加盟(Franchise Chain,自愿加盟(Voluntary Chain11】。连锁企业可以仅采用上述三种形式的某一种,或交叉采用若干种的组合。但 连锁经营企业无论采用的单一或组合的形式,其经营体系都是基本相同的。连锁经营的基本经营体系由总部、门店和配送中心构成。总部负责企业的整 体规划和集中管理;门店在总部的统一管理下,承担日常的业务职能;配送中心承担总部对各门店的物流任务。(3连锁经营的特征组织形式联合化和标准化。组织形式联合

46、化和标准化是连锁经营的前提。连锁经营的组织形式是由总部 和众多的分店所构成的一种企业联合体。连锁经营的企业联合体是整体性、稳定 性和全方位的联合,所有的连锁店都是用统一的店名,具有统一的店貌,提供标 准化的服务和商品。经营方式的一体化和专业化经营方式的一体化和专业化是连锁经营的核心。连锁经营把传统的流通体系 中相互独立的各种商业职能有机的组合在一个统一的经营体系中,实现了采购、 配送、批发、零售的一体化,从而形成了生产和销售一体化的流通格局,提高了 流通领域的组织化程度。管理方式的规范化和现代化管理方式的规范化和现代化是连锁经营的基本保证。由于在连锁企业中,商 品进货由总部统一管理,销售职能主

47、要由各分店承担,这种购销职能的分离,就 必然要求总部要加强管理措施,保证连锁企业全局的高效、有序运行。连锁经营是商业制度的一次创新。这种先进的商业组织形式的兴起和发展的 动力,不仅来自于在经营理念的变革,更是体现了新技术、新方法对传统企业结 构升级调整的巨大推动力。采购管理技术、物流管理技术、信息管理技术三大核 心技术的支撑,是连锁经营旺盛发展动力的根本所在。在三大核心技术中,物流管理技术作为连锁经营企业之间货物实体流动的承 担者,对连锁企业发挥组织方式联合化的优势,实现经营方式一体化的目标等都 起着基础性的作用。通过先进的物流管理技术,降低物流成本、提高物流服务质 量,是连锁经营企业有效运营

48、的重要保障。物流配送在连锁经营中的作用可以从以下几个方面具体分析:(1发挥连锁企业的规模效益。规模效益是连锁经营的突出优势之一。而连 锁经营的规模效益J下式通过“统一进货、统一配送、统一管理"来实现的。通过 物流中心的统一配送,连锁企业可以将总部的集中化进货与各门店的分散化销售 结合起来,使分散的销售力转化为集中的进货力,从而使连锁企业无论在与供应 商的价格谈判中,还是与同行业的竞争中都能获取优势,形成规模效应。(2促进连锁企业的速度效应。在连锁经营模式下,物流中心在分工的基础 12上形成了高度专业化的运作体系。专业化的管理和设备,促进了物流中心运行的 高效率,从而实现了连锁经营的速

49、度优势。(3完善连锁企业的经营体系。统一配送的运作模式,不仅大大降低了分店的库存成本,还促进了各门店逐步向“只管销售”方向发展。专业化的物流分工实现了企业决策权向总部集中,物流活动向配送中心转移,门店更专注销售的方向发展,这币是连锁经营成功的关键因素之一。2.2村镇农资连锁经营物流配载与配送特征分析由于农村的生产生活方式、社会经济发展水平、自然地理条件等各个方面都 与城市有着较大的差异,因此在村镇环境中农资物流配载与配送与城市物流有着 较大的差异,其主要特征有以下六个方面。(1配送需求具有时间和空间的分散性相对于人口分布集中,网点分布密集的城市连锁经营配送而言,村镇连锁经 营由于村镇分布的自然

50、条件决定了村落分布零散,人口密度小,发展不平衡,这 使得连锁经营各分店之间的距离较大,而且各个门店的商品需求相对不大。同时 农村生产生活较城市生产生活而言自主性更大,这也使得村镇配送需求在时间上 具有分散性的特点。由于农村人口基数大,配送需求虽然在具体到每个村庄、每个农户时规模较 小,但从区域全局来看,村镇总需求规模却是巨大的,有着非常巨大的发展空间。村镇连锁经营中,需求时间和空间分散性,导致的各门店需求数量少、频率 大,总部与各门店之间以及门店与门店之间距离大的特点,都使得在村镇连锁经 营中,配载与配送所占总成本中的比重较城市大的多。由此,优化配载与配送作 业计划,降低配载与配送的物流费用,

51、对于村镇连锁经营降低经营总成本,提高 效益水平,维持和开拓农村市场都具有重要的意义。(2村镇居民生产者和消费者的身份两重性村镇的村庄与城镇居民小区的明显的区别之一,就是与城镇居民小区以消费 为主不同,村庄既是农业生产资料、农村生活资料的消费地,又是农产品的生产 地。并且,农村对生产资料和生活资料购买力的高低很大程度上取决于农产品销 售状况。农民购买能力这一个因素,把农业生产资料、农业生活资料购买与农产 品销售相关联,形成了农村流通体系的一个典型特点。上述特点也决定了,规模性的开发农村市场,就必须要充分协调生产、生活 资料在农村的销售和农产品的收购的关系。发展村镇连锁经营,也应该充分发挥 连锁经

52、营的网点覆盖优势,开展双向物流。, (3村镇配送物资具有多样性,部分物资要求提供特殊的配送服务农业生产具有多样性,这表现在区域内农业结构可能包含农、林、牧、副、 渔等多种方式,同时农作物等又包含不同种类、不同品种,所需要的农具、化肥 等生产物资等各不相同。由此,村镇连锁经营的配送物资的范围可能既包括无生 命的农药、化肥、塑料、农具等农业生产物资,又包括有生命的植物的根、茎、 叶、种子等,还可能涉及到家禽家畜的饲料、兽药等。在开展双向物流的连锁经营中,还要提供到农产品、农村生活资料等的配送 服务,这又将配送服务的对象扩大到了鲜活的家禽家畜及其肉、蛋、奶等,并且 涉及种类繁杂的农村的生活日用品、服

53、装等。这些不同种类的物资,由于其物理、化学等各个方面存在很大的差异性,有 些物资之间不能混装,例如农药和家禽饲料;有些物资运送需要提供特殊的条件, 如植物幼苗、鲜活家禽等。这就要求村镇连锁经营的配送服务同时具备相应的多 样性,以保证满足村镇连锁经营市场发展的内在需求。(4配送时间服务要求较城市宽松村镇连锁经营中,对配送服务的时间要求较城市更加宽松,这一方面是由于 农村生活节奏相对缓慢,另一方面是由于农村生产生活具有较强的自主性。因此,在村镇连锁经营配送决策中可以相对弱化配送的硬时间窗要求,而是 把更多精力投入到降低配送成本,降低货物的损坏率等方面。(5村镇道路基础设施落后于城市从总体上讲,村镇

54、的道路等基础设施条件较城市还有很大的差距。虽然伴随 着近几年的“村村通”工程,农村公路网连通度有了巨大提高,但道路等级、道 路服务水平等都还普遍不高。这一方面导致了在村镇配送中,货物更易因颠簸等 而损坏,另一方面制约了配送的车速,加上村镇店与店之间距离更远,配送车辆 的单程送达时间较长。在传统配送配载模式下,村镇配送的车辆一经出发,就几乎与总部失去联系, 单程送达时间长的特点更使配送计划在需要调整时更加困难。(6科学技术水平发展滞后村镇连锁经营是近几年才得到迅速的发展,相对城市和其他行业物流来说, 对其开展的研究还相对匮乏,缺少成熟理论和技术来指导和支撑村镇连锁经营的 发展。同时,由于农村经济

55、社会发展水平现状的制约,一些现有的科技化、信息 化的手段在村镇连锁经营中还没有得到有效的推广和应用。141.农用物资的物流配送模式随着农村市场经济体制改革的深入,产生于计划经济时代的传统的供销网络 模式的流通方式已经不能适应新形势的要求。以流通企业为中心的农用物资连锁 经营模式和以生产企业为中心的物流配送模式在村镇得到了发展。这两种新模式 都在不同程度上克服了原有计划经济模式的弊端,促进了农业物资的流通,但由 于各自本身的局限性,都还存在一定的不足。(1以生产企业为中心的农资物流配送模式以农资生产企业为中心的物流配送模式,是农资生产企业为了完成销售职能, 建设配送中心,自建销售网点或通过个别区

56、域内的销售代理的形式构建销售和配 送网络【11l,其模式见下图2-1。其物流配送流程为,生产企业根据订单或市场预测,由配送中心将货物配送 至各销售网点,由销售网点完成与农民的货物购买和交付。图2-1以生产企业为中心的物流配送模式Figure 2-1Distribution mode taking production company as the center以生产企业为中心的农资物流配送模式优点 . >农资生产企业介入流通领域,通过构建自己的销售和配送网络,克服了原 有计划经济下层层调拨的低效率缺陷。>生产企业通过构建自己的配送网络,可以在广泛的范围内实现厂家直销, 降低价格,以

57、在竞争中获取优势,扩大市场份额。15以生产企业为中心的农资物流配送模式不足>由于村镇分布的分散性,生产企业要构建覆盖广泛的销售和配送网络所需 要的成本非常高。同时由于单个企业产品品种有限,对于有些类型的企业 构建自己的销售网络在经济上是不可行的。>农业生产的季节性决定了农村对农资需求的周期性更加明显。企业自行构 建的销售网络,受到服务范围的限制,在销售淡季大量人员和设备闲置, 资源浪费严重。>生产企业在销售领域的管理和策略欠科学,过多的介入流通领域,占用了 企业大量的财力和人力,制约了企业核心竞争力的形成。(2以流通企业为中心的农资连锁经营模式农资连锁经营模式,是由区域内的总店汇集区域内的农资需求,从农资生产 厂家进货,在连锁企业内部的在统一采购、统一配送的经营理念下,由各级配送 中心送达各连锁店,在连锁店实现物资销售和交付,模式结构见下图2-2。图2-2以流通企业为主的农资连锁经营模式Figure 2-2Agricultu