第3章 运输合理化

第三章运输合理化

第三章运输合理化第一节运输合理化的意义及其影响因素第二节运输合理化的有效措施第三节运输合理化的数学方法学习目的

1.了解运输合理化的意义、影响因素及不合理运输的表现形式2.掌握分区产销平衡、“以公代铁”、直达直线“四就”直拨、合车整装等运输合理化的有效措施3.初步理解、掌握运输合理化的数学方法

第一节运输合理化的意义

及其影响因素

一、运输合理化的涵义与作用二、影响运输合理化的内外部因素三、不合理运输的涵义及表现形式运输合理化的涵义与作用运输合理化的涵义与作用◆

指在一定产销条件下，货物的运量、运距、流向和中转环节合理，能以最适宜的运输工具、最低的运输费用、最少的运输环节、最佳的运输线路、最快的运输速度，将物资产品从原产地转移到规定地点运输合理化的涵义

◆

合理分工、提高效率◆

降低成本、增长效益运输合理化的作用

影响运输合理化的内外部因素影响运输合理化的外部因素1、政府◆系列规章制度或经济政策来调节和干预物流运输活动

◆

通过限制承运人所能服务的市场或确定他们所能收取的价格来规范其行为◆通过支持研究开发或提供诸如铁路、公路、水路或航空交通控制系统之类的通行权来促进承运人开展业务活动等等2、资源分布◆我国地大物博，资源丰富，但分布不平衡，这在很大程度上影响了运输布局的合理化

3、国民经济结构的变化4、运输网布局的变化5、运输决策的参与者影响运输合理化的内部因素◆

运输距离：因为在运输活动中，运输工具、运输时间、运输成本、运输方式等因素都与运输距离的长短有一定的比例关系

◆

运输环节：运输业务活动，都避免不了包装、装卸、搬运等相关工作，多一个环节必然会多花时间、费用，也会多出现货损、货差现象，因此，尽量组织直达运输，减少中间环节和二次运输

◆

运输工具：货物的不同外形特征，对运输工具进行优化选择，按其特点组织装卸运输活动，最大限度地发挥所用运输工具的优势功能作用

◆

运输时间：市场经济准则要求生产资料或产品运输能在最短时间内到达目的地，以获得生产或销售商机。缩短运输时间，有利于运输工具的加速周转；有利于货主资金的周转和提高运输线路的使用效率，最大限度地发挥基础资源作用◆

运输费用：运输费用在整个物流成本中占有近乎50%的比重，所以运费的高低，不仅直接关系到物流企业的经济效益，决定了整个物流系统的竞争能力，而且还影响到货主企业的生产或销售成本

不合理运输的涵义及表现形式不合理运输的涵义◆

指在组织货物运输过程中，违反货物流通规律，不按经济区域和货物自然流向组织货物运输，忽视运输工具的充分利用和合理分工，装载量少，流转环节多，运输时间长，从而浪费运力，增加运输成本的运输现象◆运输组织的不合理，必然会造成货物迂回、倒流、重复、过远运输等不合理现象出现，使货物在途时间长，装卸环节多流转速度慢，损耗灭失大，财务成本高，影响市场经济的健康发展不合理运输表现形式◆

对流运输：指同类的可以互相代替的货物，在同一线路或不同运输方式的平行线路上的相向运输，含明显对流和隐蔽对流两种表现形式◆

倒流运输：指同一批货物或同批货物中的部分货物，由发运站至目的站后又从目的站向发运站方向倒运

与运输方向有关的不合理运输

★明显对流：指同类（或可以互相代替的）的货物沿同一线路的相向运输★隐蔽对流：指同类（或可以互相代替的）的货物在不同运输方式的平行路线上或不同时间进行相反方向的运输有一条公路A—D，全长400km，其中B、D为煤炭供应点，以表示；A、C为煤炭销售点，以表示；各站点煤炭供求数量及站间距离如图3-1所示。问如何组织运输最为合理？全部不合理运输表现形式（实例）运输工作量为：1150000t·km运输工作量为：1250000t·km不合理运输表现形式◆

迂回运输：指不经过最短线路绕道而行的运输，为“近路不走走远路”运输◆

过远运输：指选择供货单位时，不就地就近获取某种商品或物资，而舍近求远从外地或远处运来同种商品或物资，拉长运输距离的运输

与运输距离有关的不合理运输◆

两种运输的区别：

★过远运输是因为商品或物资供应地舍近求远的选择拉长了运输距离

★迂回运输则是因为运输线路的选择错误拉长了运输距离

不合理运输表现形式◆

重复运输：指同一批货物由产地运抵目的地途中，没有经过任何加工和必要的作业的处理，也不是为联运或中转的需要，而在途中停卸重复装运的现象◆无效运输：指被运输的货物杂质（如圆木材使用时出现的边角余料、煤炭中的矿石等）过多，使运输能力浪费于不必要物资的运输。30%圆木的边角余料的运输基本上就属于无效运输

与运量有关的不合理运输

◆启程或返程空驶：空车无载货行驶，可以说是不合理运输的最严重形式。不合理运输表现形式◆弃水走陆运输：指在可以同时利用水运及陆运时，放弃成本费用较低的水运或水陆联运，而选择成本费用较高的铁路或公路进行的运输◆选长弃短运输：指不足铁路、水路大型船舶的经济运行里程，却选择利用运力组织的运输与运力有关的不合理运输◆货物量与运力不相匹配的运输：指不根据货物数量或重量要求，使用不相匹配运输工具所进行的运输，为超载、超时运输或浪费运力的运输第二节运输合理化的有效措施一、提高运输工具的实载率二、减少动力投入，增加运力三、分区产销平衡合理运输四、直达直线运输五、“四就”直拨运输六、合装整车运输七、提高技术装载量

提高运输工具的实载率

◆

指单车实际载重量与运距的乘积和单车标定载重量与行驶里程的乘积之比◆

指车船的统计指标，即指一定时期内，车船实际完成的货物周转量（以吨公里计）占车船载重吨位与行驶公里乘积的百分比

实载率的两个涵义◆

提高实载率：

指充分利用运输工具的最大额定能力，最大可能地减少车船空驶和不满载行驶的公里数，从而达到运输的合理化◆铁路运输“满载超轴”：

指充分利用货车的容积和载重量，最大可能地多载货，不留空间不空驶，

采用整车运输、整车拼装、整车分卸及整车零卸等具体措施，提高运输工具的实载率，从而实现铁路运输的合理化

减少动力投入增加运力◆

指以最少的投入（基础设施建设和能耗），取得最大的运输经济效益具体的做法：◆

铁路运输“满载超轴”法：指在铁路运输中，根据机车的运载能力，加挂车皮增加运输量的方法

◆水路运输“拖排拖带”法：指在水路运输中，利用竹、木等物品本身的浮力，不用运输工具载运，而是采取拖带运输，以减少运输工具本身消耗，增加运力的方法；或将无动力驳船编成纵列队形，用拖轮拖带行驶，加大船舶运载能力的方法◆内河运输顶推法：指在内河运输中，将驳船编成一定队形，用机动船顶推前进的方法◆公路运输挂车法：指在公路运输中，根据汽车的运载动力，加挂拖车增加运输量的方法

分区产销平衡合理运输

涵义：指根据一定生产区的产品相对固定于某一消费区组织的运输。这种合理化措施是根据产销分布情况和交通运输条件，在产销平衡的基础上建立的；是按照近产近销原则，使货物运输线路最短，实现运输合理化的

适用范围：适用于品种单一、规格简单、生产集中、消费分散的货物运输；或消费集中，生产分散，以及调运量大的物资；如煤炭、木材、水泥粮食、生猪、建材等实际意义：对于加强产、供、运、销一体化，消除对流、迂回、过远等不合理运输，充分利用地方资源，促进生产力的合理布局，降低运输成本节约运力，都有十分重要的意义

直达直线运输

涵义：直达运输：指通过避免卸载换装等中转环节，把货物从产地或起运地直接运到销地或用户的运输直线运输：则是指按照货物的合理流向，选择最短的路线，避免迂回、倒流等不合理现象发生的运输实际意义：能建立稳定的产销关系，可以大大节省装卸费用，降低中转货损，提高运输效率

“四就”直拨运输

涵义：指在流通过程组织货物调运时，对当地生产或外地到达的货物，不运进流通批发仓库，采取“就厂、就站（码头）、就库、就车（船）”将货物直接分拨给用户的方法“四就”直拨运输和直达直线运输的联系和区别：◆直达直线运输一般用于货物运输里程较长、运量较大的情况

◆“四就”直拨运输则用于货物运输里程较短、批量较小的情况实际意义：将“四就”直拨运输与直达直线运输结合起来，就会使运输的组织更加合理化，从而收到更好的经济效果

合装整车运输

涵义：指在组织铁路货运时，由同一发货人将不同品种发往同一站点、统一收货人的零担托运货物，由物流企业自己组配在一个车皮内，以整车运输的方式，托运到目的地的运输方法。或者把同一方向不同到站的零担货物，集中组配在一个车皮，运到一个适当车站，然后再中转分运的方法。又称为“零担拼整车中转分运”

适用范围：适用于杂货的运输具体做法：①零担货物拼整车直达运输②零担货物拼整车接力直达或中转分运③整车分卸④整装零担

提高技术装载量

涵义：指充分利用运输工具的载重量与容积，采用多种配装技术装运货物，提高运载效率的方法

具体做法：轻重货物搭配装载：

指在以重质货物为主的装运情况下，同时搭配装载轻泡物品，提高运输工具利用率的装载技术重、大货物解体装载：指对一些体积大且笨重，不易装卸又容易碰撞损伤的货物，采取拆卸装载，提高运输工具使用空间，降低碰撞损伤的装载技术采用堆码技术装载：指根据车船的货位情况及不同货物的包装状态、形状，采取多层装载、骑缝装载、紧密装载等堆码技术进行装载，提高运输效率的方法第三节运输合理化的数学方法

一、运输合理化的表上作业法二、运输合理化的图上作业法运输合理化的表上作业法直达运输的优化模型

◆

指直达货物运输问题用数学语言表述的一般方法为：假定某种物资有

个产地，其相应的产量为：；有

个销地（需求地），对应的需求量为：；从到运输单位物资的运价为；将这些数据汇总综合列表见表3-1所示。问怎样调运物资，才能使总运费最少？直达运输问题的优化模型及求解方法直达运输模型的三种情况

◆

m个产地总产量刚好等于n个销地总需求量，即在条件下，求总运费最少，即求线性规划模型最小值的问题。其模型表达如下：

产销平衡运输模型直达运输模型的三种情况

◆

个产地总产量大于个销地总需求量，即在条件下，求总运费最少，即求线性规划模型最小值的问题。其模型表达如下：

产大于销运输模型直达运输模型的三种情况

◆

m个产地总产量大于n个销地总需求量，即在条件下，求总运费最少，即求线性规划模型最小值的问题。其模型表达如下：

销大于产运输模型供需平衡运输问题的表上作业法（概念）

◆指根据所建立的供需（产销）平衡模型，把物资调运最优方案的确定过程在物资调运平衡表上进行调运的一种方法。物资调运平衡表如表所示表上作业法的步骤

◆

确定初始基本可行解（即确定一个初始调运方案）

◆

根据一个判定法则，求检验数，判断是否得到最优解（最优调运方案）◆

调整基变量，进行换基迭代，得到新的基本可行解（当判定初始调运方案不是最优方案时，利用换基迭代法对方案进行调整，得到新的调运方案，新方案通常比调整前的方案运费要少一些）◆

重复第2、3两步，经过有限次调整，即可得到最优解（最优调整方案）★

确定初始可行解的方法：最小元素法和左上角法★判定最优解的方法：位势法判定★调整非最优解的方法：闭回路法表上作业法（有关概念）

◆最小元素法指根据原运价表中的单位运费，挑选最小的运价，最大限度地予以满足然后按“最低运费优先集中供应”的原则，依次选小安排供应的方法◆左上角法指根据运输表左上角的格子作为开端，依次依次选小安排供应的方法◆位势判定法通过计算初始方案中有调运量格中的行、列位势数之和Ui+Vj，与物资单位运价Cij进行比较，若所有对应的行、列位势数之和Ui+Vj≤Cij时，对应的方案为最优方案；若不是，则要利用“闭回路法”调整初始方案。然后对调整后的方案再用位势法进行判断，如此反复调整，即可得到最优调运方案闭回路法的概念及性质◆概念：指从初始调运方案中的一个行、列位势数之和Ui+Vj≥物资单位运价Cij的空格出发，以其他填有运量数字的格为顶点的闭合回路

◆性质：

★每个顶点都是转角点★闭合回路是一条封闭回路的折线，每一条边都是水平或垂直的★每一行（列）若有闭合回路的顶点，必定是两个

从空格出发，其余各转角点所对应的方格内均填有数字时，所构成的回路才是这里定义的闭合回路；而且，过任一点空格的闭合回路不仅是存在的，而且是唯一的求最优调运方案的实例例3-2

设某种产品，有A1、A2、A3三个生产厂，联合供应B1、B2、B3三个需求地，其供应量、需求量及单位产品运输费用如表3-3所示。试求运输费用最少的合理调运方案

求最优调运方案的实例解：1）按最小元素法，制订初始运输方案，见表3-4所示。表中每格左边括号中的数据为单位运输费用，右边数据为调运量；确定各调运量的具体方法为：由A1→B156缺16；A3→B116余61；A3→B261缺41；A2→B241余41；A2→B341余0此时的总运输费用为：

Z＝56×4＋16×8＋41×24＋61×16＋41×16＝2968表3-4初始调运方案求最优调运方案的实例解：2）用位势法判断初始方案是否为最优首先构造位势表，把运价表中对应于表3-4中有调运量的运价分解为生产Vj和需求Ui两个部分，并使Ui+Vj＝Cij，即：U1＋V1＝4U3＋V1＝8U2＋V2＝24U3＋V2＝16U2＋V3＝16令U1＝0，则U2＝12U3＝4V1＝4V2＝12V3＝4求最优调运方案的实例上表中斜杠右边为运价，左边为计算出的对应位势量。比较验证所有的Ui+Vj是否小于等于所对应的运价Cij，若全部小于等于Cij，则为最优解，对应的调运方案为最优方案。若大于Cij，则需要采用闭回路法进行调整。在表3-5中，因为有U1+V2＝12≥C12＝8，故初始方案不是最优调运方案。需采用闭回路法进行调整求最优调运方案的实例解：3）闭回路法调整。闭回路调整的具体方法是：在初始调运方案中，即表3-4中作出以A1和B2对应处为起点的闭回路。见表3-6，求得调整量εε等于闭回路上由空格作为偶数次开始算起的奇数次拐角点上的最小运输量，即：ε=min｛56，61｝=56求最优调运方案的实例在该闭回路上，偶数次拐角点上的运输量都加上调整量ε，奇数次拐角点上的运输量都减去调整量ε，不在该闭回路拐角点上的其他各运输量都不变。调整后得到新的调运方案，见表3-7所示

(4)(8)(8)(16)(24)(16)(8)(16)(24)求最优调运方案的实例解：4）再求位势量，重新判断依照上述方法求调整后的调运方案的位势量见表3-8所示U3＋V1＝8U1＋V2＝8U2＋V2＝24U3＋V2＝16U2＋V3＝16令U1＝0，则U2＝16U3＝8V1＝0V2＝8V3＝0求最优调运方案的实例经比较验证，表中所有的Ui+Vj均小于等于对应的运价Cij，故表3-7中的调运方案为最优调运方案。此时，总运费为：Z＝8×56＋24×41＋16×41＋8×72＋16×5＝2744比较初始调运方案的总运输费：

Z＝56×4＋16×8＋41×24＋61×16＋41×16＝2968

减少了224元求最优调运方案的实例按“左上角法”确定初始调运方案，例3.2的初始调运方案见表3-9：

课堂练习：利用位势法，仿照上述步骤，根据表3-9中的调运量计算位势量，并进行比较判断，闭回路法调整，最后求出最优解，即最优调运方案供需不均衡运输问题的表上作业法（概念）

◆指供大于求或供不应求运输问题即或问题的表上作业法

此时，必须对模型做出适当的修正，使之满足供求平衡条件，才能使用表上作业法在供需平衡表上求出最优解，从而得到最优运输方案

“供大于求”运输问题的表上作业法例3-3：现有三个生产基地A1、A2、A3，联合供应某类产品给四个销售地B1、B2、B3、B4，各自供应量、需求量和单位产品运价如表3-11所示。问应该如何调运这些产品，使得在满足需要的前提下，总运输费用最小？

“供大于求”运输问题的表上作业法解：由题意可知，供应大于需求25个单位，因而这是一个产大于销（供大于需）的非平衡运输问题。所以可以在表中虚设一销地B5，表示接受超过的供应量，并规定从任何一个供应点到这个虚销地点的单位运费为零。这样就可以将供需不平衡问题转化为供需平衡问题，然后运用表上作业法求得最优解，得到最优运输方案。转化后的供需平衡表见表3-12所示“供大于求”运输问题的表上作业法根据表3-12中的数据，用最小元素法求出初始运输方案，如表3-13所示。经验证，该初始方案为最优方案。

“供不应求”运输问题的表上作业法例3-4：现有三个生产基地A1、A2、A3，联合供应某类产品给四个销售地B1、B2、B3、B4，各自供应量、需求量和单位产品运价如表3-14所示。问应该如何调运这些产品，使得在满足需要的前提下，总运输费用最小？“供不应求”运输问题的表上作业法解：由题意可知，供小于求25个单位，因而这是一个产小于销（供小于需）的非平衡运输问题。所以可以在表中虚设一产地A4，表示需求超过的供应量并规定从虚设产地A4运往任何一个销地的单位运费为零。这样也可以将供需不平衡问题转化为供需平衡问题，然后利用表上作业法求得最优解，从而得到最优运输方案。转化后的供需平衡表见表3-15所示

课堂练习根据表3-12、3-14中的数据，利用最小元素法，制定初始运输方案；利用位势法的初始运输方案进行判断，若不是最优运输方案，利用闭回路法进行调整，再进行判断，如此反复，最后求出最优运输方案。要求：严格按照表上作业法求最优运输方案的步骤解题，并写出具体的解题步骤。运输合理化的图上作业法运输合理化的图上作业法◆概念：图上作业法是中国物资流通部门从实际工作中创造出来的一种物资运输规划方法，此法利用产品产地和销地的地理分布和运输线路示意图，采用科学规划方法，制定产品运输最小吨·公里的方法

◆适用范围：图上作业法适用于交通线路呈树状、圈状，且对产销地点的数量没有严格限制的情况

◆作图原则：流向划右方，对流不应当；里圈、外圈分别算，要求不能过半圈长；如若超过半圈长，应去运量最小段；反复运算可得最优方案

◆意义：利用图上作业法组织运输，可以使车辆行驶最佳运输路线，减少车辆的空驶，提高车辆的里程利用率运输合理化的图上作业法◆在运输线路中，运输货物通常会遇到两种情况，一种是运输线路不成圈一种是成圈。◆对于不成圈（不构成回路）的运输线路，只要我们在运输过程中不出现对流现象，即为合理运输，否则就为不合理运输。◆对于成圈（构成回路）的运输线路，一般来说，从一点到另一点通常有两条路可走，一条是小半圈，一条是大半圈，选择的路线距离大于全回路总路程的一半为不合理运输，小于全回路总路程的一半为合理运输◆

图上作业法可以避免上述的对流和迂回现象，找出最短运输线路，运力最省的运输方案运输线路不成圈的图上作业法◆

运输线路不成圈，就是不构成回路的“树”形线路，包括直线、丁字线、交叉线、分支线等

◆

直线为图上作业法的基本路线◆

不论哪种路线，都可以采取一定的办法，将此转化为一条直线的运输形式，以便作出流向线◆对于运输线路不成圈的流向图，只要不出现对流现象，即为最优调运方案◆

运输线路不成圈的图上作业法，就是从各端点开始，按“各站供需就近调拨”的原则进行调配的方法

不成圈的图上作业法（实例）◆

例3-5某地区物资供应情况如图3-4所示，其中表示起运站，表示目的地；现要求通过图上作业法得到物资调运的最优方案+4不成圈的图上作业法（实例）◆

图3-4中，有4个起运站：A1、A2、A3、A4，供应量分别为+7、+8、+6、+4；另有4个目的地B1、B2、B3、B4，需求量分别为-2、-8、-7、-8

◆

为了便于检查对流现象，把流向箭头统一画在线路右边，调运量用数字表示标注在箭头旁边。从起运站A1开始，按“各站供需就近调拨”的原则进行调配，见图3-5

不成圈的图上作业法（实例）◆

具体步骤简述如下：由A1→B1，供7需2余5；A2→B2，供8需8平衡；B1→A2→B3

调5供5需7缺2；A4→A3→B4，A3→B3，调4供8需8，供2需2平衡◆图3-5没有出现对流现象，故此图为最优线路流向图，所对应的方案为最优调运方案运输线路成圈的图上作业法◆运输线路成圈，就是形成闭合回路的“环”形路线，包括一个圈（有三角形、四边形、多边形）和多个圈◆成圈的线路流向图要同时达到既无对流现象、又无迂回现象的要求才是最优流向图成圈运输图上作业法的三个步骤★去段破圈确定初始运输方案。在成圈的线路中，先假设某两点间的线路“不通”，去掉这段线路，把成圈线路转化为不成圈的线路即破圈；按照运输线路不成圈的图上作业法，即可得到初始运输方案

★检查有无迂回现象：因为流向箭头都统一画在线路右边，所以圈内圈外都画有一些流向。分别检查每个小圈，如果圈内和圈外流向的总长度都不超过全圈总长度的一半，那么，全圈就没有迂回现象了，这个线路流向图就是最优的，对应的就是最优运输方案。否则转向第三步★重新去段破圈，调整流向：在超过全圈总长1/2的里（外）圈各段流向线上减去最小运量，然后在相反方向的外（里）圈流向线上和原来没有流向线的各段上，加上减去的最小运量，这样可以得到一个新的线路流向图，然后转到第二步检查有无迂回现象。如此反复，直到得到最优线路流向图为止成圈线路的图上作业法（实例）◆

例3-6某地区物资供应情况如图3-6所示，其中表示起运站，表示目的地，线路间括号中的数字表示起运站与目的地之间的距离（单位：km）

现要求物资调运最优方案

成圈线路的图上作业法（步骤）◆去段破圈，确定初始运输方案

去掉A1到B2的线路，然后根据“各站供需就近调拨”的原则进行调运，即可得到初始运输流向线路图成圈线路的图上作业法（步骤）◆

检查有无迂回现象

★由图3-7可看出不存在对流现象，但要检查里、外圈流向线长，看是否超过全圈（封闭回路线）总长的1/2★本例：全圈总长：45＋23＋2