单一物流中心货物配送模式

單一物流中心貨物配送模式之研究1一、前言市場的擴大以及競爭的激烈，管理系統在空間特性問題上處理能力不足的問題已慢慢浮現，管理者對於地理資訊系統的需求也大幅提高。例如在貨物運送方面，如能結合地理資訊系統優異的空間展示、處理以及分析的功能，將能有效的克服空間阻隔，達到節省成本的目的。2一、前言物流配送在GIS實屬於空間分析的問題，以往研究則較少考量空間分佈差異對配送產生的影響。故本研究將空間分析中群聚分析方法（ClusteringAnalysis）引入車輛途程問題(VRP)模式當中，已改善以往VRP演算法未加入空間考量的問題。並嘗試分析不同的空間分佈型態（Pattern），對不同VRP求解模式的影響。3二、物流業特性分析美國物流管理協會（CLM,CouncilofLogisticsManagement,1995）之定義如下：「舉凡涉及物品、勞務以及相關資訊自原料地至消費地間，如何有效率（efficient）及有效能（cost-effective）地加以儲存（storage）與流動（flow），以因應顧客所需之規劃、執行與管理程序，皆屬之。」4二、物流業特性分析物流系統的演進，可分為主要的三個階段：1.第一代物流系統：又稱為原料物流或是實體供給系統，主要是屬於物料之採購及移動過程。2.第二代物流系統：又稱為銷售物流或是實體分配系統，一般狹義的物流及意旨此系統，本研究所要探討的問題也正是屬於實體分配中貨物運輸的範疇。3.第三代物流系統：又稱為企業物流系統（BusinessLogisticsSystem），就是將上述實體供給和實體分配的各項活動，合成一個整體，予以綜合管理。5二、物流業特性分析而物流資訊系統與一般資訊系統不同的地方在於其對資料蒐集的密集性，以及資訊的詳細性和動態性，和數學模式的應用上皆比一般資訊系統來的高，數學模式的使用則是幫助決策的產生，例如線性規劃、最短路徑分析、系統模擬等，而這些特性在物流系統營運上所扮演的角色，主要是以最小的成本來處理訂單以及配送的問題，以達到最佳的服務水準。6三、地理空間分析關於地表空間的特徵，一般來說屬於空間分析的範疇，而對於地表空間型態（pattern）的描述，主要可分為幾種指標，以點資料來說，有下列幾種：–頻率(frequency)–密度(density)–幾何中心(geometriccenter)–離散(dispersion)–排列(arrangement)Clustered(密集型),Scattered(擴散型),Random(隨機型)7群聚分析而若要將空間中不同的點資料予以歸納分類，則必須要使用空間分析中的群聚分析技術（ClusterAnalysis）。群聚型隨機型8群聚分析方法1.UPGMA

利用接近值算數平均數2.

WPGMA

加入了權重值的計算3.

SLINK

利用最小接近值4.

Clink

利用最大接近值5.

Ward’sminimumvariancemethodE=(x1-Cmean1)^2+(y1-Cmean1)^2+……..取MIN9群聚分析方法6.

K-meansalgorithms(Macqueen,1967)

在一群需求(demand)點中找出k個供應(supply)中心的位置﹐使得需求點至供應中心的總成本最低(鄒明城，2000)7.

K-medoidalgorithmsg(Vinod,1969)

對於K-means法容易掉入去最佳解的問題加以修正。8.

CLARANS(NgandHan,1994)9.

DBSCAN(Easter,1996)

以空間分佈的密度為考量發展求解模式。10.GDBSCAN(SANDERet.al,1998)10四、VRP求解分析陳文瑞（1990）曾提提到：VRP是車輛在依序序的服務地點點做收貨(或，和)送送貨的服務，，且必須依照照指示依序通通過這些服務務地點，開始始和結束在同同一個出發點點(depotordomicile)。VRP問題的分類單一場站、多多場站本研究屬於單單一場站11VRP問題探討本研究最主要要的討論是關關於單一場站與多多車輛路線問題之研研究，在實務務應用上通常常都以單一物物流中心，同同時指派多部部車輛，來達達到時效性最最高的顧客滿滿意度。這樣的問題被被定義為：在在一廣大的區區域散置分佈佈N各節點或顧客客，每個顧客客有其特定的的需求量，這這些需求量由由某一個特定定的中心站來來提供，此中中心站有多部部車輛，每部部車輛的裝載載量為已知，，來求由配送送中心到滿足足所有N各點的顧客需需求的配送路路線，並使配送成本達到到最小。12VRP問題求解模式式(1)先分群群再排路線(ClusterFirst-Routesecond)掃瞄法(GillettandMiller,1974)-採用及座標角角度掃瞄分群群。(2)先排路線再分分群(RouteFirst-clusterSecond)(BodinandBerman,1979)-分群結果受先先前排列之路路進影響。(3)節省法或插入入法(SavingorInsertion)節省法(ClarkeandWright,1964)-叫無彈性，無無法視群聚狀狀況調整13VRP問題求解模式式(4)改善與交換(Improvementorexchange)K-optimal法(LinandKernighan,1965)(5)數學規劃法(MathematicalProgrammingApproaches)(6)最佳解法(ExactProcedures)(7)人機互動法(InteractiveOptimization)14VRP問題求解模式式分析由於VRP屬於非完全多多項式(NP-Complete)問題，(5)數學規劃法法、(6)最最佳解法兩種種方式求解複複雜度隨問題題大小呈指數數成長，近年年來學者紛紛紛致力於啟發發式解法的開開發。啟發式解法基基本步驟（徐徐吉田，1993）1.指定K車輛（即路線線）2.集結各需需求點成一路路線(啟始解解)3.路線改善善重新排列路線線中各需求點點，以得較好好的路線。將某路線的點點移到另一路路線15啟發式解法基基本概念目前學界研究究VRP問題通常採用用二階段法；；第一階段初始解的產生生，例如(1)先分群群再排路線、、(2)先排排路線再分群群、(3)節節省法或插入入法第二階段則為解的改善善，例如(4)改改善與交換本研究採用先先分群後排路路線的方法，，但考慮以往往相關研究較較少將空間因因子納入考量量，故本研究究引入空間分分析中群聚分析（ClusteringAnalysis）的相關技術，，來作為VRP的分群求解（（啟始解）模模式。16五、研究架構構VRP空間群聚求解解模組配送以及物流流之空間資料料庫車輛及路線的的指派物流業特性分分析VRP求解模式分析析地理空間分析析GIS系統比較其他求解策略略不同空間Pattern分析歸納結果17六、研究方法法將空間分析中中群聚分析模模組應用於VRP初始解的求得得，以離散/群聚之空間間分析為基礎礎，並以clustering分析為核心改改進方法，來來改進及評量量配貨地一解解求法。引入空間量度參數數，以做為空間間度量，來評評定不同演算算法在不同空空間度量上的的優劣。18研究假設單一場站多部部車輛道路的特性初期考慮對稱稱性路網，日日後研究在考考量實際路網網配送點特性限限制由一部車服務務需求皆不超過過一部車容量量車輛的限制型型態容量的限制單一車種，多多部車輛行車距離的限限制19研究假設時窗(TimeWindow)的限制不考慮時窗限限制客戶區位特性性固定已知的需需求產品本身特性性以數量考慮，，視為一種商商品20群聚分析方法法本研究考慮工工具的取得以以及符合研究究假設需求性性，初步採用用SPSS統計軟體，利利用其內建之之Analyze模組中的Classify的功能，採用用k-meansCluster以及HierarchicalCluster演算法來做分分群，另外分分區域配送之之TSP演算法則採用用最遠內插法法，利用VB撰寫求解程式式配合VRP標準例題做測測試。21七、初步成果果No.ProblemNameNodesVehicleCapacitySourceCostandFleetData#1E-n51-k550160Christofieds&Eilon(1969)採用Christofieds&Eilon(1969)所提出的測試試例題進行測測試22k-meansCluster結果23HierarchicalCluster結果24k-meansCluster配送結果25HierarchicalCluster配送結果26與過去研究之之比較初步結果已知最佳解KC→543HC→563521此結果為尚未未進行改善解解之初步結果果，未來若配配合良好都改改善模組，應應可達到同等等水準。但由於SPSS為套裝軟體，，並無法另外外加入容量限限制式，故外外來仍可能自自行開發演算算法分析模組組進行分析。。27八、結結論初期由由於受受限於於套裝裝軟體體限制制，群群聚分分析部部份的的僅限限於現現有功功能，，並且且未加加入容容量限限制，，未來來仍以以自行行撰寫寫程式式模組組，作作為實實驗驗驗證的的工具具。目前尚尚未就就不同同配送送的模模式討討論其其不同同空間間分佈佈型態態下的的結果果，未未來仍仍須進進一步步分析析以瞭瞭解群群聚分分析方方法在在空間間群聚聚下的的配送送優勢勢。289、静夜夜四无无邻，，荒居居旧业业贫。。。12月月-2212月月-22Wednesday,December21,202210、雨中中黄叶叶树，，灯下下白头头人。。。12:26:0812:26:0812:2612/21/202212:26:08PM11、以我我独沈沈久，，愧君君相见见频。。。12月月-2212:26:0812:26Dec-2221-Dec-2212、故故人人江江海海别别，，几几度度隔隔山山川川。。。。12:26:0812:26:0812:26Wednesday,December21,202213、乍乍见见翻翻疑疑梦梦，，相相悲悲各各问问年年。。。。12月月-2212月月-2212:26:0812:26:08December21,202214、他乡生白白发，旧国国见青山。。。21十二二月202212:26:08下下午12:26:0812月-2215、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。。。。。。十二二月月2212:26下下午午12月月-2212:26December21,202216、行行动动出出成成果果，，工工作作出出财财富富。。。。2022/12/2112:26:0812:26:0821December202217、做做前前，，能能够够环环视视四四周周；；做做时时，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿着着以以脚脚为为起起点点的的射射线线向向前前。。。。12:26:08下下午12:26下午12:26:0812月-229、没有失失败，只只有暂时时停止成成功！。。12月-2212月-22Wednesday,December21,202210、很多事事情努力力了未必必有结果果，但是是不努力力却什么么改变也也没有。。。12:26:0812:26:0812:2612/21/202212:26:08PM11、成功就就是日复复一日那那一点点点小小努努力的积积累。。。12月-2212:26:0812:26Dec-2221-Dec-2212、世间成事，，不求其绝对对圆满，留一一份不足，可可得无限完美美。。12:26:0812:26:0812:26Wednesday,December21,202213、不知知香积积寺，，数里里入云云峰。。。12月月-2212月月-2212:26:0812:26:08December21,202214、意志志坚强强的人人能把把世界界放在在手中中像泥泥块一一样任任意揉揉捏。。21十十二二月202212:26:08下下午午12:26:0812月月-2215、楚塞塞三湘湘接，，荆门门九派派通。。。。。十二月月2212:26下下午12月月-2212:26December21,202216、少年十十五二十十时，步步行夺得得胡马骑骑。。2022/12/2112:26:0812:26:0821December202217、空山山新雨雨后，，天气气晚来来秋。。。12:26:08下下午午12:26下下午12:26:0812月月-229、杨柳柳散和和风，，青山山澹吾吾虑。。。12月月-2212月月-22Wednesday,December21,202210、阅读读一切切好书书如同同和过过去最最杰出出的人人谈话话。12:26:0812:26:0812:2612/21/202212:26:08PM11、越是没有有本领的就就越加自命命不凡。12月-2212:26:0812:26Dec-