單一物流中心貨物配送模式之

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求解分析析陳文瑞（（1990）曾曾提到：：VRP是車輛在在依序的的服務地地點做收收貨(或，和和)送貨貨的服務務，且必必須依照照指示依依序通過過這些服服務地點點，開始始和結束束在同一一個出發發點(depotordomicile)。。VRP問題的分分類單一場站站、多場場站本研究屬屬於單一一場站11VRP問題探討討本研究最最主要的的討論是是關於單一場站站與多車車輛路線問題題之研究究，在實實務應用用上通常常都以單單一物流流中心，，同時指指派多部部車輛，，來達到到時效性性最高的的顧客滿滿意度。。這樣的問問題被定定義為：：在一廣廣大的區區域散置置分佈N各節點或或顧客，，每個顧顧客有其其特定的的需求量量，這些些需求量量由某一一個特定定的中心心站來提提供，此此中心站站有多部部車輛，，每部車車輛的裝裝載量為為已知，，來求由由配送中中心到滿滿足所有有N各點的顧顧客需求求的配送送路線，，並使配送成本本達到最最小。12VRP問題求解解模式(1)先先分群再再排路線線(ClusterFirst-Routesecond)掃瞄法(GillettandMiller,1974)-採用及座座標角度度掃瞄分分群。(2)先排路線線再分群群(RouteFirst-clusterSecond)(BodinandBerman,1979)-分群結果果受先前前排列之之路進影影響。(3)節省法或或插入法法(SavingorInsertion)節省法(ClarkeandWright,1964)-叫無彈性性，無法法視群聚聚狀況調調整13VRP問題求解解模式(4)改善與交交換(Improvementorexchange)K-optimal法(LinandKernighan,1965)(5)數學規劃劃法(MathematicalProgrammingApproaches)(6)最佳解法法(ExactProcedures)(7)人機互動動法(InteractiveOptimization)14VRP問題求解解模式分分析由於VRP屬於非完完全多項項式(NP-Complete)問題，(5)數數學規劃劃法、(6)最最佳解法法兩種方方式求解解複雜度度隨問題題大小呈呈指數成成長，近近年來學學者紛紛紛致力於於啟發式式解法的的開發。。啟發式解解法基本本步驟（（徐吉田田，1993））1.指定定K車輛（即即路線））2.集結結各需求求點成一一路線(啟始解解)3.路線線改善重新排列列路線中中各需求求點，以以得較好好的路線線。將某路線線的點移移到另一一路線15啟發式解解法基本本概念目前學界界研究VRP問題通常常採用二二階段法法；第一階段段初始解的的產生，，例如(1)先先分群再再排路線線、(2)先排排路線再再分群、、(3)節省法法或插入入法第二階段段則為解的的改善，，例如(4)改善善與交換換本研究採採用先分分群後排排路線的的方法，，但考慮慮以往相相關研究究較少將將空間因因子納入入考量，，故本研研究引入入空間分分析中群聚分析析（ClusteringAnalysis）的相關技技術，來來作為VRP的分群求求解（啟啟始解））模式。。16五、研究究架構VRP空間群聚聚求解模模組配送以及及物流之之空間資資料庫車輛及路路線的指指派物流業特特性分析析VRP求解模式式分析地理空間間分析GIS系統比較其他求解解策略不同空間間Pattern分析歸納結果果17六、研究究方法將空間分分析中群群聚分析析模組應應用於VRP初始解的的求得，，以離散散/群聚聚之空間間分析為為基礎，，並以clustering分析為核核心改進進方法，，來改進進及評量量配貨地地一解求求法。引入空間量度度參數，以做為為空間度度量，來來評定不不同演算算法在不不同空間間度量上上的優劣劣。18研究假設單一場站多多部車輛道路的特性性初期考慮對對稱性路網網，日後研研究在考量量實際路網網配送點特性性限制由一部車服服務需求皆不超超過一部車車容量車輛的限制制型態容量的限制制單一車種，，多部車輛輛行車距離的的限制19研究假設時窗(TimeWindow)的限制不考慮時窗窗限制客戶區位特特性固定已知的的需求產品本身特特性以數量考慮慮，視為一一種商品20群聚分析方方法本研究考慮慮工具的取取得以及符符合研究假假設需求性性，初步採採用SPSS統計軟體，，利用其內內建之Analyze模組中的Classify的功能，採採用k-meansCluster以及HierarchicalCluster演算法來做做分群，另另外分區域域配送之TSP演算法則採採用最遠內內插法，利利用VB撰寫求解程程式配合VRP標準例題做做測試。21七、初步成成果No.ProblemNameNodesVehicleCapacitySourceCostandFleetData#1E-n51-k550160Christofieds&Eilon(1969)採用Christofieds&Eilon(1969)所提出的測測試例題進進行測試22k-meansCluster結果23HierarchicalCluster結果24k-meansCluster配送結果25HierarchicalCluster配送結果26與過去研究究之比較初步結果已知最佳解KC→543HC→563521此結果為尚尚未進行改改善解之初初步結果，，未來若配配合良好都都改善模組組，應可達達到同等水水準。但由於SPSS為套裝軟體體，並無法法另外加入入容量限制制式，故外外來仍可能能自行開發發演算法分分析模組進進行分析。。27八、結論初期由於受受限於套裝裝軟體限制制，群聚分分析部份的的僅限於現現有功能，，並且未加加入容量限限制，未來來仍以自行行撰寫程式式模組，作作為實驗驗驗證的工具具。目前尚未就就不同配送送的模式討討論其不同同空間分佈佈型態下的的結果，未未來仍須進進一步分析析以瞭解群群聚分析方方法在空間間群聚下的的配送優勢勢。289、静静夜夜四四无无邻邻，，荒荒居居旧旧业业贫贫。。。。12月月-2212月月-22Thursday,December22,202210、雨雨中中黄黄叶叶树树，，灯灯下下白白头头人人。。。。13:57:0213:57:0213:5712/22/20221:57:02PM11、以我独独沈久，，愧君相相见频。。。12月-2213:57:0213:57Dec-2222-Dec-2212、故人江江海别，，几度隔隔山川。。。13:57:0213:57:0213:57Thursday,December22,202213、乍见见翻疑疑梦，，相悲悲各问问年。。。12月月-2212月月-2213:57:0213:57:02December22,202214、他乡生白发发，旧国见青青山。。22十二月月20221:57:02下午13:57:0212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221:57下下午午12月月-2213:57December22,202216、行动动出成成果，，工作作出财财富。。。2022/12/2213:57:0213:57:0222December202217、做前，能能够环视四四周；做时时，你只能能或者最好好沿着以脚脚为起点的的射线向前前。。1:57:02下下午1:57下下午13:57:0212月-229、没没有有失失败败，，只只有有暂暂时时停停止止成成功功！！。。12月月-2212月月-22Thursday,December22,202210、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。。。13:57:0213:57:0213:5712/22/20221:57:02PM11、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-2213:57:0213:57Dec-2222-Dec-2212、世间间成事事，不不求其其绝对对圆满满，留留一份份不足足，可可得无无限完完美。。。13:57:0213:57:0213:57Thursday,December22,202213、不知知香积积寺，，数里里入云云峰。。。12月月-2212月月-2213:57:0213:57:02December22,202214、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。。22十十二二月20221:57:02下下午13:57:0212月月-2215、楚楚塞塞三三湘湘接接，，荆荆门门九九派派通通。。。。。。十二二月月221:57下下午午12月月-2213:57December22,202216、少年十五五二十时，，步行夺得得胡马骑。。。2022/12/2213:57:0213:57:0222December202217、空山新新雨后，，天气晚晚来秋。。。1:57:02下午午1:57下午午13:57:0212月-229、杨杨柳柳散散和和风风，，青青山山澹澹吾吾虑虑。。。。12月月-2212月月-22Thursday,December22,202210、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。13:57:0213:57:0213:5712/22/20221:57:03PM11、越是是没有有本领领的就就越加加自命命不凡凡。12月月-2213:57:0313:57Dec-2222-Dec-2212、越是无无能的人人，越喜