基于供應鏈管理的配送網鏈優化設計方法研究-資料下載頁

　　

【正文】 企業，必須同將物流能力確立在為這些最基本的市場服務上；類似的地理上的差異存在于材料和零部件來源的地點。當一家廠商涉及全球物流時，有關網絡設計的問題就會變得更為的復雜。物流網絡的構造一般是圍繞倉庫進行的。企業的倉庫數量影響因素較多，變數較大，且往往決定于企業產品的特征和銷售方式、客戶需求特點。倉庫的地理位置對成本、配送效率、服務質量、安全庫存、生產提前期等產生重要影響，因此必須精心計算，考慮倉庫數量及每一個倉庫的位置分布。倉庫的規模決定于對需求的預測和企業的庫存戰略考慮，也與該倉庫的服務區域有較強的聯系。企業在不同區域的各種產品銷售量是不同的，決定了各個倉庫儲存的產品種類是各不相同的，因此，應綜合考慮倉庫總規模以及對不同產品在倉庫內部空間分配上的區別。物流網絡設計的時間問題主要指為滿足客戶服務目標而保持的產品可得率的問題，即，通過縮短生產/采購訂單的反應時間或在接近客戶的地方保有庫存以保持一定水平的產品可得率。制造企業在物流網絡設計的時間問題上考慮的首要因素是客戶獲得產品的時間，而以時間為基礎的物流網絡決策也會影響物流設施的選址和數量。 供應鏈下物流配送網絡規劃內容 配送網絡規劃主要是運用數學方法對配送中心選址、配送線路優化和配送車輛的山東交通學院畢業設計（論文）配備進行規劃，在保證顧客服務水平的前提下，盡可能降低貨物在配送過程中的配送成本。配送網絡規劃的主要工作有：（1）配送網絡結構配送網絡結構是指物品從生產區域到消費區域的空間轉移過程中移動（運輸）和靜止（中轉集運、換裝、分揀、庫存、包裝等）的控制策略與組織方式。配送結構決定了不同層次的節點在整個配送網絡中承擔的任務是不同的 [11]。功能不同，其設施條件也必然存在一定區別。反映在對選址的要求：層次越高的節點，所承擔的中轉任務越多，承擔運距越遠；集貨、分貨、配貨單位越大，不同層次間的銜接常常通過不同運輸方式的轉換完成，從而，高層次的節點在選址上更加靠近交通運輸樞紐；反之，最低層節點主要承擔周期庫存，進出庫運輸設備基本上都是卡車，適應范圍廣，選址時主要考慮地價等固定成本。事實上，節點通常都起著連接不同運輸模式的作用。對于配送網絡的結構而言，因為競爭的壓力和降低成本的期望，企業一般盡量會使其渠道扁平化，也就是說減少配送網絡中的層次。所以目前使用的配送網絡主要有兩種類型，一種是多層次、多階段的網絡結構。目前使用較多的是兩階段的結構，即工廠→分銷商→零售商（適用于較為傳統的產業，如電器，零部件等）或是工廠→商家配送中心→零售商（多見于零售業，如Walmart等）。另外一種是隨著電子商務的興起而出現的一種網絡結構，如直銷，它是由廠家直接面對顧客，直接通過第三方物流公司來履行顧客的訂單，即工廠→顧客（多見于高價值低成體積產品的產業）。（2）配送設施選址配送設施選址問題考慮的是某一指定或不定的配送區域內，各需求點已給定的條件下，選擇配送設施的數量和最佳位置，使配送設施的運作成本及運輸成本降到最低。選址決策涉及的影響因素非常多，其中運輸成本和效率是配送設施選址決策中要考慮的重要因素。如果配送設施選址決策中各候選點地理環境、市場狀況等非成本因素相差極小，可重點考慮運輸成本和運營成本。進行設施決策，可建立相應的選址模型用于確定一個或多個設施的位置。在物流系統中，配送站點和運輸線共同組成了物流網絡，配送站點在網絡的“節點”上，運輸線就是連接各個“節點”的“線路”，從這個意義上看，節點決定著線路。具體地說，在一個具有若干資源點及若干需求點的經濟區域內，物資資源要通過某一個配送站點的匯集中轉和分發才能供應各個需求，因此，根據供求的實際需要并結合經濟效益等原則，在既定區域內設立多少個配送點，每個配送點的地理位置在什么地方，每個配送點應有多大規模，這些站點間的物流關系應該如何等問題就顯得十分的重要。而這些問題應該運用設施選址模型合理解決。但現有的選址模型一般只考慮運營基于供應鏈管理的配送網絡優化方法研究費用、固定投資費用和運輸費用，而不考慮客戶的選擇行為。實際上，某一個配送點地址確定后，有多少個客戶需求量在此分配還是一個值得研究的問題。設施選址模型也可以加入經濟或者其他限定條件，運用模型的目的也可以是使各服務設施之間的距離最大或使其服務的人數總和最大，同時，也可以是在考慮其他已經存在設施影響的情況下，確定新設施的最佳位置。（3）配送線路優化配送運輸通常面對眾多用戶，適合于批量小、種類多的商品的運送，路線短但繁雜。同一路線往返次數多已線路較為固定，即使一條線路一次運輸節約費用不多，但由于次數多，總費用能降低很多。正是由于配送運輸獨有的特點，合理規劃配送路線對配送成本的影響要比一般運輸大得多，所以必須在全面計劃的基礎上，制定高效的運輸路線，選擇合理的運輸方式和運輸工具，通常把汽車作為主要的運輸工具。這也是整個配送網絡優化關鍵的環節。合理確定配送路線就是用最少的動力，走最短的里程，花最少的費用，經最少的環節，以最快的速度把貨物運至用戶手中。確定配送路線涉及的因素很多，主要因素有運輸距離、運輸環節、運輸工具、運輸時間、運輸費用等。合理配送中的路線選擇問題實質上往往上多目標的，也就是說，一條從產品供應源的路線要受到一個以上的目標影響。目標可以是運輸費用最少、運輸風險最小、運行時間最短或需求滿足情況最好等。在一般情況下，多目標配送路線選擇的各個目標之間常常會發生沖突，例如，配送時間快了，配送費用不一定最省；或配送費用省了，而配送時間卻不一定最短。這樣就有可能沒有任何一條配送路線是最佳的了，配送費用最省的路線可能不是配送時間最短的路線。這時，就需要對各種目標進行綜合比較分析，確定出其中一種較為滿意的方案。在一般情況下，配送時間快、配送里程短、配送費用省是考慮合理配送的幾個主要目標，它集中地體現了貨物配送的經濟效益。（4）運輸優化運輸優化主要包括運輸方式和商品搭載的優化按類別、品種分門別類地存放到指定的位置。進行配送時為了充分利用載貨車輛的容量和提高運輸效率，配送中心常把一條送貨線路上不同用戶的貨物組合，配裝在同一輛載貨車上，這樣不但能降低送貨成本，而且可以減少交通流量、改變交通擁擠狀況。因此，有必要對配送的產品合理分揀、配載。山東交通學院畢業設計（論文）5 配送網絡優化的方法和模型現代物流的諸多環節，比如配送路徑優化問題、物流園區選址問題等，常常涉及到構造模型并需對這些模型進行求解。構造的模型適合、采用的算法恰當，可以取得事半功倍的效果。因此，有必要對模型建立及相應算法有一定的了解。 配送中心的選址方法近年來，選址理論發展迅速，各種各樣的選址問題也越來越多，而計算機的應用，則進一步促進了物流系統選址理論的發展，并為不同方案的可行性分析提供了強有力的工具。到目前為止，選址方法大體上可以分為以下幾類:（1）專家選擇法專家選擇法是以專家為信息索取的對象，運用專家的知識和經驗，考慮選址對象的社會環境和客觀背景，直觀的對選址對象進行綜合分析研究，尋求其特性和發展規律，并進行選擇的一種方法。專家選擇法中常用的有因素評分法和德爾菲法。（2）模擬法這種方法是將實際問題用數學方法和邏輯關系表示出來，然后通過模擬計算機邏輯推理確定最佳布局方案，這種方法的優點是比較簡單，缺點是采用這種方法選址時，分析者必須提供預定的各種網點組合方案以供分析評價，從中找出最佳組合，因此，決策的效果依賴于分析者預定的組合方案是否接近最佳方案。（3）解析法解析法主要是通過建立數學模型并進行計算以求得最優選址方案的方法，一般可分為基于成本的模型和基于效益的模型兩類，基于成本的模型，主要考慮總成本最小化，而基于效益的模型則主要是考慮總收益最大，雖然這兩類模型所考慮的因素不同，但在數學處理方法的本質上是一致的，而在現實中，多以研究成本為主。采用該類方法時，首先根據問題的特征、外部條件以及內在的聯系建立起數學模型，然后對模型進行求解，獲得最優布局方案，采用這種方法的優點是能夠獲得精確的最優解，缺點是對一些復雜的問題難以恰當的建立數學模型，因而在實際運用當中受到一些限制。基于供應鏈管理的配送網絡優化方法研究（4）啟發式法該方法針對模型的求解而言，是一種逐次逼近法，對這種方法反復判斷，實踐修正，直到滿意為止，這種方法的優點就是模型簡單，需要進行方案組合的個數少，因而容易尋求出最佳答案，缺點是這種方法得出的答案很難保證是最優，一般情況只能得到滿意的近似解。用該方法進行選址時，一般要經過如下幾個步驟:首先定義一個計算總費用的方法，然后制定評判準則，規定方案的改進途徑，并給出初始方案，最后在此基礎上進行迭代求解，直到找到滿意解。 配送線路優化方法 配送路線優化問題的分析有 l 個配送需求點，每個需求點的需求量和位置以及接收服務的時間范圍已知，要用 m， （1mM）輛車（M 為最大允許的車輛數） ，每輛車從配送中心出發，分別旅行心。每輛車受時間約束及車載容量的限制。問題是:如何合理安排車輛數目和車輛線路，使得每個需求點都得到服務，即有且僅有一輛車在規定的時間范圍內對需求點作一次訪問，最后回到配送中路線，使得滿足時間約束的前提下，配送總費用最少（行駛距離之和、總配送車輛數、閑置時間之和均達到最優值） 。由于配送路線安排的復雜性，在建立數學模型前需對該問題作以下基本假設:（1）各需求點的需求量固定且已知；（2）各需求點的時間段限制已知；（3）只考慮裝貨（或卸貨）單一形式；（4）不考慮貨品的裝（或卸貨）耗時；（5）配送車輛為單一車型，且車容量限制已知；（6）需求點有且只能被服務一次；（7）配送中心到各需求點的距離及需求點間的距離已知；（8）各道路均順暢，不考慮交通堵塞擁擠等特殊情況。 配送路線優化問題的數學模型在構建模型時，將配送中心編號為 0，需求點編號為 1，2，…， ，配送中心及需l求點均以點 i（i=0，1，2，…， ）來表示。對時間窗的要求如下 :l車輛可以在時間段起點之前到達需求點 j，但是必須等待至需求點開始接收服務的時間為其服務；需求點不接收超過時間窗終點的配送服務。模型中的變量和參數符號定義如下:M:最大允許的配送車數；:單車的基本運營費用；?山東交通學院畢業設計（論文）:單位距的配送費用；?:需求點 i 的配送需求量；ig:車輛的最大裝載容量；q:從點 i 到 j 的距離；ijd:表示配送車輛在任務點處等待時，單位時間損失的機會成本，其值是一個事先2c確定的特定值；:表示配送車輛在要求時間之后到達配送點時，單位時間所處以的罰值，其值是3一個無窮大的數，在實際操作中，為了方便求解取適當大的數即可；:第 k 輛車從 i 到 j 行駛所用的時間，簡化起見，忽略各點裝卸時間，且不受交ijt通狀況影響，只與距離有關；:決策變量，表示第 k 輛車是否從 i 開出后開向 j，如果是，其值為 l，否則，ijkx其值為 0。:決策變量，表示需求點 i 的任務是否由車輛 k 來完成，如果是，其值為 1，否iky則，其值為 O；:決策變量，表示第 k 輛車是否參與配送任務，如果是，其值為 1，否則，其值kZ為 O；客戶要求到達時間用時間段[ET i，LT i]表示；其中，ET i是客戶要求到貨時間段的始點，LT i 是客戶要求到貨時間段的終點，T i 是估算貨物送到的時間。配送路線安排問題的數學模型如下:目標函數： ?????? ??????????lijMlkklt ltiiiij LTcTEczxd011132 ]0[]0[mn ，??（）約束條件： （）Mkqygikli .211， ??? li，?基于供應鏈管理的配送網絡優化方法研究（） MmzMk???11，（） kljyxiklij . ，，， ??（） Mkliyxklji . ，，，?（） ijklitxT??0（） （）Mkljixijik .21.)( ，，， ???對以上各式做簡要說明:目標函數（）式表示費用最小，其中第一項是配送運輸成本，第二項為配送車輛的基本運營成本；第三項是若提前到達配送點產生的等待機會成本，第四項是如果在要求時間之后到達配送點所得到的罰值；約束條件（）式表示車輛 k 承擔的任務量之和不大于車輛的容量；約束條件（）表示需求點 i 只能由一輛車來完成；約束條件（）式表示實際參與配送的車輛數為 m；約束條件（）式和約束條件（）式表示兩個變量之間的關系；約束條件（）式提供了目標函數中時間的數學表達式；約束條件（）式保證了行車路線的順序性。 算法介紹現代優化算法包括遺傳算法、禁忌搜索算法、模擬退火算法、 、神經網絡算法和拉格朗日松弛算法等。這些算法涉及生物進化、人工智能、數學和物理科學神經系統和統計力學等概念，都是以一定的直觀基礎構造的算法，我們稱之為啟發式算法。啟發式算法的興起與計算機復雜性理論的形成有密切的關系。當人們