电商物流研究报告

最新电商物流研究报告1111122 电商“最后一公里”物流配送优化的意义 3 .6车辆路径问题数学描述...............................................666778888电商在“最后一公里”物流配送优化问题摘要：进入摘要：进入电商时代，“最后一公里”物流配送成为电商比拼胜负的地方。本文通过研究国内外“最后一公里”物流配送的现状，分析传统物流与电商物流的差达到了节约运输成本，提高客户满意度的目的。DistributionoptimizationofE-commercelogisticsinthe“lastmile”StudentmajoringinTransportationWangJiaweiSupervisorLiJianwinnerofthelocalE-commercecompetition.Bystudyingthe"lastmile"EE-commercelogisticsdiversification,small-volume,multi-batchandwithtimeconstraintssetupanon-fullyloadedVRPmodel,usingsavingalgorithmtosolvesoastosavetransportationcosts,improvecustomersatisfactionpurpose.Keywords:"Thelastmile";E-commercelogistics;VRPmodel;savingalgorithm近近年来，网购成为消费的主流，快递行业跟着发展迅猛，出现了电商自建物流和物流进军电商，两者都得到长足的进步和发展。但物流环节繁琐，"最后一公里“运输成本高，电商在物流运输遇到了很大的麻烦[1]。客户的数量，决定了电商未来的发展。作为流通环节的“最后一公里”配送及服务，成为电商物流亟需解决的难题。如何提升核心竞争力，改善“最后一公里”的低效率、高成本、服务差等现象，成为当前的难题[2]。本文针对这一现象，对当前电商“最后一公里”物流配送问题，进行深入研究，运用数学建模等方法，对这一问题进行了优化，起到了一定的效果。而在这当中，参考了许多业内人士的先进观点和理念，对“最后一公里”物流配送有了背景分析信息发达，竞争激烈的时代，物流需要依赖电商企业，而电商的盈利也必须依靠物流。“最后一公里”配送高成本、低效率、资源配置不合理，已成为我国物流产业亟待解决的问题[3]。可以说，电商在“最后一公里”物流的成败，决定今后利益的体验等电子商务的关键要素[4]。比如京东商城全国物流体系基本形成,苏宁是传统的零售发展起来开展电商服务，传统线下物流优势明显，存在大量的仓库面积和配送队伍。当当和唯品会通过控制仓储基地，外包干线运输，合作实现最后配送的任务。阿里集团的菜鸟物流也在布局全国，打造以天网+地网的整合模式。可是，目前各大电商在实物流和信息流之间仍有更多的改善空间。Amazon的储物柜服务美国亚马逊公司有一项储物柜服务(AmazonLocker)。由于没有实体店，与便利店、杂货店或连锁药品店等合作，放置储物柜，只需支付少量的租赁费。客户在进行网购后可要求将货物发到储物柜，然后获得一个代码，在包裹到达后，使用代码打开储物柜取走商品，而且不必支付额外费用[5]。加拿大的BufferBox?加拿大的企业BufferBox与零售商以及UPS等建立合作。用户只需在BufferBox上注册即可获得在自己工作公司或住宅附近的一个BufferBox箱子的地址，然后根据这个地址收取包裹。包裹寄送到后，电商会通知客户，到指定的BufferBox面前输入储费用，而用户并不需要支付任何费用[6]。京东的自建物流迅猛，对物流要求度极高。京东为了增强顾客对企业的信任度，放弃了第三方物流，力较大，订单处理方式欠妥，交货方式影响服务质量和“最后一公里”瓶颈[7]。(1)增强订单的合理性(2)建立辐射全国的物流网络(3)简化顾客退换货手续当前，针对“最后一公里”研究比较多，国内外分别从派送模式、末端运输方式、配送中心位置等几方面研究这个问题。张俊山分析电商物流和传统物流的不同，提出社区派送网点，具有全天服务、服务半径小和自提等优点[8]。张宇等人结合B2C电子商务物流的特点，运用决策矩阵解决B2C企业与物流配送模式的匹配选择问题，通过衡量企业管理物流的能力和相对于同类型企业的成本优势，商物流配送问题[9]。李向文等总结出几种“最后一公里”配送方法，即送货上门、便利店、第三方快大学校园自取等。即构建基于智能手机的同城配送物流信息平台，采用社区配送塔进行穿梭取送货。显然这些新的配送方法的实施需要多种技术、设施以及人员的支持，任何一种单一的配送方法都不能从根本上解决电子商务物流“最后一公里”配送中多层次、多样化需求[10]。Punakivi等人发现对于一些微利的电子商务交易，例如网上超市，做到既盈利又能提供优质的配送服务就非常困难。无人看管的储物柜进行商品配送可以在一定程接收箱一般安装在客户的车库或家门口。同时，为了保证货物的安全性，往往需要对储物柜或接收箱配备电子锁等安全设施。可以说初期的投资一般很大，而由于接收箱投递，降低配送成本，但是投资的回收周期很长[11]。Jun-jieXu等人基于从淘宝网上得到的数据对自助取货这种“最后一公里”配送模式在中国的适用情况进行了分析。认为传统配送的方便程度、网上购物的年限、网上购物的频率和商品的价值是影响电子商务客户是否选择自愿取货的主要因素。通过从这几个方面对淘宝网用户进行调查和分析，结果发现自愿取货的吸引力有限，自主取货在当前与传统服务相比并没有压倒性的优势。虽然作者自己也承认这种研究方式不够严谨，没有考虑商家的服务承诺和一些激励客户自愿选择取货服务的措施[12]。电商“最后一公里”物流配送优化的意义研究电商“最后一公里”物流配送优化问题，可以在使电商节约成本的同时，提高物流配送的效率和质量，同时更加方便顾客，减少退换货等的频率，这是符合时代的特征，“最后一公里”物流配送关乎到顾客的切身利益。将电商和“最后一公里”物流联系在一起研究，电商物流与其他物流不同，具有对配送方式比较严格，对配送的时效性要求高，配送订单多、规模小、支付退换货等特点。而“最后一公里”存在成本高，效率低等问题，本文通过对这个问题的优化，旨在减少电商成本，方便顾客收货，提高配送效率，增强物流行业的专业化程度。2电商环境下的物流配送电商与物流配送的关联近几年，随着市场的需求，物流成为电商的依托，电商促进了物流的快速发展。电商通过网络拥有大量的客户，能够满足消费者的需求。而货物的运载，需要物业的运输，所以，物流配送成为电商的重用组成部分[13]。电商物流配送的类型常见的有集中型、分散型和混合型配送三种方式。而三种方式各有自身的特点，针对不同的对象都是十分有效的配送[14]。集中型配送单配送中心，多用在运输频率低、载货量大、货运量变化不大的情况。分散型配送辆数量多，特别适合电商的物流配送，如图2-1分散型配送：顾客企配送中图2-1分散型配送混合型配送大型的第三方物流企业和大型电商企业的配送通常是这种结构。既能满足顾客的服务需求，还能提高配送效率。如图2-2混合型配送：顾客企图2-2混合型配送电商物流与传统物流的差异(1)传统物流品种少、大批量、少批次、长周期，电商物流品种多样化、小批量、多批次、短周期。(2)传统物流大多是存储区和拣练区功用，叉车拣货，而电商存储区和拣练区分开，多是人工拣货。(3)传统运输批量大，目标地点固定，“最后一公里”往往是区域配送中心到门。(4)传统物流实时运输更新缓慢，客户对此要求不高，而电商物流需要及时更新在途跟踪，客户对物流信息要求高。(5)传统物流时收货人的签单作为交易完成的最终凭证，而电商物流其实是收款的落实，牵扯到庞大的资金链问题[15]。3物流配送VRP模型物流配送车辆路径问题物流配送对电商的重要性不言而喻，本文将研究配送路径优化的问题。本章中将离，节约成本。客户下单，需要电商物流的配送，大部分配送模式基本是相同的，即配送中心按照货物量、时间等因素派出车辆送至不同区域的不同顾客。这类问题：假设有一配送中心向若干顾客配送货物，每个顾客的要求不同，送货的车辆从配送中心出发，把货物送到各个顾客手中，如何确定最优的配送路线，行车距离最短送货量大时，满载出发。如果送货量较小，车辆不能满载，需要将各分散客户一同配送。通过将顾客连线一起配送，并优化车辆送货顺序，可以降低成本，提高车辆路径的描述：对下单客户，从同一配送中心，有序的配送，确定合适的配送顺序和路径，并需要满足客观的条件(车辆载重量、时间限制等)，达到费用少，时图3-1配送示意图通常VRP问题可以从几个方面描述：(1)道路网道路网的表示通常是以图的形式。(2)客户客户用图3-1的点表示。客户的性质包括客户地理位置、货物类型和服务时间。客户订单所需货物，可能有不同的品类，在不同时间到达配送中心。(3)站点在实际中，先按照站点的划分客户，所以这就限定了车辆必须往返在同一个配送(4)车辆状况车辆型号有所不同。(5)行驶费用和行驶时间与路况，顾客要求的服务时间等有关。(6)目标最小的运输成本。确立目标函数的约束条件车辆路径的分类车辆路径问题按照不同的标准划分为不同的类型，具体见表3-1分类标准：表3-1分类标准分类标准分类结果多配送中心问题顾客对配送时间的要求对商品的送达时间没有具体的要求顾客对货物的送达时间有具体的要求配送中心车辆不完全相同同时考虑多个优化目标车辆的装载能力满载问题非满载问题车辆路径问题数学描述物流配送车辆路径问题描述为：某配送中心拥有S辆车，其中配送车辆有O(OS)(O种载重量不同的车型)，O表示第i种车辆数，O表示第i种车型的第j辆iij车，这一配送中心负责用S辆车对M个顾客配送货物，其中顾客i的需求量为g，根i据订单，顾客位置、需求量及服务时间要求已知，满足约束条件下，求配送路径最短确立约束条件，需要考虑客户所需商品的性质、客户和车辆特点。首先，客户购买的商品多数是小件，配送的总量较小，所以是非满载问题。根据际情况分析，多数题[19]。电商根据订单系统中确定客户对商品的需求量，顾客的位置。(1)顾客与配送中心的划分区域给定，即为单配送中心的配送模式；(2)配送中心的位置已知；(3)配送对各个顾客进行配送；(4)每个客户对货物的需求量、位置由电商系统中订单确定；(5)配送中心所有的车辆类型给定。(1)每辆车规定的最大载重量；(2)每辆车必须由往返都要在同一个配送中心；(3)每个顾客必须由同一车辆完成，并且保证所需；(4)顾客要求的服务时间必须得到满足。4电商物流配送的模型及求解方法建立电商物流配送VRP模型对模型中各个变量的定义如下：1,车辆S0,否则(4-3)y=y0,否则M表示需要完成配送的顾客的数目；t车辆由顾客i到顾客j的行驶时间；ijd表示顾客i与顾客j之间的距离；ijE表示顾客i要求的最早的服务时间；iL表示顾客i要求的最晚服务时间；iq配送车辆S的最大载货量；Sm表示配送车辆S配送的顾客数量；Sg表示顾客i的需求量。i1ijijS约束条件：gyqiSiSi=1(4-2)x=1i=1(4-4)x=1i=1(4-5)tLii(4-6)式(4-1)表示配送路径最短；式(4-2)车载载重约束；式(4-3)每个顾客的货物只能由一辆车辆配送；式(4-4)式(4-5)每台车辆必须由配送中心出发，完成后回到原来配送中心。式(4-6)车辆在对顾客配送时，必须在最晚服务时间之前到节约算法送成本低。按照节约值大小进行依次插入配送线路，直到不符合约束条件时。用同样节约算法原理由于电商顾客的订单大多是小件，所以配送成小批量，多批次。已知配送中心O与顾客的具体位置，如图4-1配送中心与顾客的具体位置所示。OOO图4-1配送中心与顾客的具体位置2010212010212dddddd+dd0010212010212可见，采用循环线路更加合理。同理，三个相邻用户形成的循环线路可以节约更多的距离。因此，为节约更多距离，运输线路应该存在多个用户一起配送。但在实际中，存在运载量、时间窗、路况等因素，需要满足条件下，尽可能连接顾客，使线路节约值最大，找到最优循环路线。求解的关键步骤(1)已知电商订单的相关信息(顾客位置、送达日期和时间、需求量)；(2)计算配送中心和顾客，客户间的距离，形成距离表；(3)根据距离表计算顾客间的节约值，形成节约值表；(4)根据节约值表和约束条件确定调整配送路线。算例需要按照订单的信息进行对顾客的配送。该订单信息见表4-1客户基本信息，配送中心和客户的位置坐标见表4-2：表4-1客户基本信息订单号客户需求量送达日期和时间客户编号表4-2配送中心和客户的位置坐标配送中心00G00165G0020G0031-6G00404G0054-3G00686G00767G008-35通过表4-2的信息，计算出配送中心和客户以及客户间的距离，见表4-3,表4-3配送中心和客户以及客户间的距离配送中G001G002G003G004G005G006G007G008心G00180G00280G00360G004460G005589480G0062780G007929720G0086939表4-4节约距离G001G002G003G004G005G006G007G008G0010G0020G003250G0046400G00558710G0062640G0071640G00859070560最大节约量来自G006与G007,最大节约量17，两者运量为,与G006和G007相关的最大节约，是G006与G001，最大节约量为16，三者总运量为,与G006和G001相关的最大故不能添加G002。选择一辆的车进行配送。排除G001,G006和G007，接下来最大节约来自G002和G008，节约量为9，总运量为，与G002和G008相关的最大节约，是G002和G005节约为8，三者总运量为。选择一辆的车配送。剩余两个G003和G004顾客的总运量为，选择一辆的车配送。