（管理科学与工程专业论文）基于intranet的物流企业配送中心系统建立的研究.pdf

摘要 随着市场经济飞速的发展，企业越来越深刻地认识到有效的物流体系对降低 成本、提高企业效益、增强企业竞争力的重要性，一时间涌现出大量的物流企业。 随着我国配送研究和实践的蓬勃开展，以配送为主要职能的配送中心自然进入议 事日程，配送已经成为现代物流的一个核心内容。配送中心的建设在现代化革命 的旋风中，已成为举足轻重之角色。然而我国物流企业的配送体系无论在规模上、 设施上、还是在管理上都与发达国家还有一定的差距。所以对物流企业配送中心 的研究十分必要。 本文首先介绍了物流配送和配送中心的基本概念从而得出配送中一心的流程， 在此基础上对库存结构从分散转为集中、运输合理化和运力节约两方面分析了配 送中心的经济效益，并对配送中心流程进行了优化。配送中心的运输、库存和配 送作业的数学模型和算法是本文的重点内容。本文介绍了物流系统的建模方法， 并对运输模式，安全库存，数量折扣下以及价格上涨下的库存进行了分析，介绍 了t s p 问题的模型及算法还对v r p 问题提出了有车辆装载限制的模型并给出了算 法。在系统建立方面，本文对订单处理、配送中心管理、配送规划、配送跟踪设 计、配送的在途调度这几个模块进行了分析设计。最后，给出了配送中心的方案 评估和运行绩效的评估。 关键词：物流、配送、配送中心、车辆路径问题 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fm a r k e te c o n o m y ，e n t e r p r i s e sr e c o g n i z e dt h a te f f e c t i v e l o g i s t i c ss y s t e mm a k ei ti m p o r t a n tt or e d u c ec o s t ，i m p r o v eb e n e f i ta n ds t r e n g t h e n c o m p e t i t i o nm o r ea n dm o r e m a n yl o g i s t i c se n t e r p r i s e sh a v ec o m eo u tf o rs o m et i m e a sd i s t r i b u t i o ni sr e s e a r c h e da n dt o o ki n t op r a c t i c e ，d i s t r i b u t i o nc e n t e rg oi n t oa g e n d a n o wd i s t r i b u t i o nb e c o m e sa l li m p o r t a n tp o i n to fl o g i s t i c s t h ec o n s t r u c t i o n o f d i s t r i b u t i o nc e n t e rb e c a m em o r ea n dm o r ei m p o r t a n ti nt h ec o u r s eo fm o d e r n i z a t i o n h o w e v e r , d i s t r i b u t i o ns y s t e mi nc h i n ad r o pb e h i n dd e v e l o p e dc o u n t r i e sw h e t h e ri n s i z e ，f a c i l i t yo rm a n a g e m e n t t h e r e f o r e ，i ti se s s e n t i a lt or e s e a r c hd i s t r i b u t i o nc e n t e n t h ea r t i c l eb e g a nf r o m i n t r o d u c i n gt h ec o n c e p t i o no fl o g i s t i c s a n dl o g i s t i c s c e n t e r , a n dt h e nc o n c e r n st ot h ef l o wo fl o g i s t i c sc e n t e li to p t i m i z e dt h ef l o wo f l o g i s t i e sc e n t e rb a s i n go i la n a l y z i n gs t o r a g es t r u c t u r ea n dt r a n s p o r t a t i o ne c o n o m y t h e e m p h a s e so ft h ea r t i c l ea r et h et r a n s p o r t a t i o n ，s t o r a g ea n dd i s t r i b u t i o no fd i s t r i b u t i o n c e n t e la n dt h e i rm o d e l sa n da r i t h m e t i c t h ea r t i c l ei n t r o d u c e dm o d e l i n gm e t h o do f l o g i s t i c ss y s t e ma n da n a l y z e dp a t t e r no ft r a n s p o r t a t i o n ，s a f es t o r a g e ，a n dc o n d i t i o n a l s t o r a g et h e ni tc o n c e r n e da b o u tt s pa n dv r pi n c l u d i n gt h el i m i t e dv e h i c l e s i n c o n s t r u c t i n gs y s t e m ，i ti n c l u d e dd e a l i n gw i t ho r d e r , t h em a n a g e m e n to fd i s t r i b u t i o n c e n t e ld i s t r i b u t i o np l a n n i n g ，s l o t t i n gd i s t r i b u t i o na n dc o n t r o l l i n g d i s t r i b u t i o no nt h e w a y i nt h ee n d ，i tc o n c e r n e d o nt h ee v a l u a t i o no fd i s t r i b u t i o nc e n t e r k e yw o r d s ：l o g i s t i c s d i s t r i b u t i o n d i s t r i b u t i o nc e n t e r v r p 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得丞洼王些盍堂或其他教育机构的学位或 证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名： 乏暾牺 签字日期：耐年月加曰 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解丢洼王些太堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权丞洼王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学 校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名： 乏镬砌 签字日期：知妙年月加日= 徽 签字日期： n r 年l ，月2 一。e | 学位论文的主要创新点 一、研究方法的创新：本文综合运用经济学理论、工业工程理论、系统工程理论 等方法进行闯题的分析和方案的设计，并运用数学模型来揭示问题的本质e 二、研究内容的创新：v r p 问题是配送研究的热点之一，本文提出了有装载限制 的v r p 问题，并给出了模型和相应的算法。 第章绪论 1 ，1 背景 第一章绪论 随着我国配送研究和实践的蓬勃发展，以配送为主要职能的配送中心自然进 入我们的议事日程。但是，人们在关注物流配送的同时，并没有以同等精力关注 配送中心，这要缘于两方面的原因：其一，人们太看轻配送中心，以为配送使命 的执行不需要有什么“中心”，配送中心只不过是一种时髦的说法而已。由于对 配送中心缺乏基本的了解，以为对配送中心的认识可以“无师自通”，因而没有 必要加以研究。其二，人们将配送中心过于神秘化，一谈到配送中心的“现代化”， 似乎认为其是高不可攀，因此回避对配送中心的研究和关注。 物流配送中心，它是一种设旅，在商品的实体配销过程中扮演集中分配的角 色机能，它具备有订单处理、仓储管理、流通加工、捡货配送，甚至扩大至兼具 寻找客源、拥有最终通路、采购、产品设计及开发自有品牌等之功能。在产销垂 直整合方面，物流中心具有缩短上、下游产业流通过程，溅少产销差距之中介机 能，亦可进行水平关系之同业、异业交流整合支援，以合理降低成本。在现代化 通路革命的旋风中，已成为举足轻重之角色。 但是，我国的物流配送明显滞后，跟不上经济发展的速度，从功能上看，我国 大部分配送中心只具有仓储和运输功能，其实配送不是简单的送货。本文在进行 广泛的调查和研究的基础上对订单处理、配送中心的管理、配送规划、配送跟踪 设计、配送的在途调度这几个功能对配送中心进行分析和研究，运用数学方法给 出了主要模块中的相关模型和算法，对配送流程的优化、成本的节约提供了有效 的方法。 1 2 研究方法 理论与实践相结合：在充分掌握配送理论的基础上，调查和学习配送中心系 统规划的实际案例，总结实践中的经验和教训提炼出更科学的理论然后再去指导 实践。 定性与定量相结合：物流问题中有些问题是需要定性分析，有些问题则必须 第一章绪论 定性和定量相结合。这样才能揭示问题的本质和特征。 1 3 研究内容 配送中心的理论与实践 配送模型及相关算法 系统建立 配送中心的评估 第一章配送中心的理论与实践 2 1 概念 第二章配送中心的理论与实践 在现代物流的“词典”中，最引人注目的字眼是配送。它是整个物流系统中， 挖掘第三利润资源的突破口。虽然配送的英语单词是d e l i v e r y ，但人们却十分爱 用d i s t r i b u t i o n 。因为我们不能简单地把配送理解为交货、送货，它是物流中一种 特殊的、综合的活动形式，它把商流与物流紧密结合，是包含了物流中若干功能 要素的一种物流活动。它不是消极的送货式的发货，而是在全面配货的基础上， 充分按用户的要求进行服务，把配、送有机的结合起来，完全按用户要求的数量、 种类、时间等进行分货、配货、流通加工等作业，并提供“门到门”的服务。 2 ，1 1 配送的定义 我国的国家标准物流术语将配送定义为：“在经济合理范围内，根据客 户要求，对物品进行拣选、加工、包装、分割、组配等作业，并按时送达到指定 地点的物流活动。” 配送是物流中心一种特殊、综合的括动形式，是商流与物流紧密结合的一种 形式。从物流来讲，配送包括物流中若干功能要素，例如集货、加工、分货、挑 选及配货，通过一系列活动完成将货物送达的目的。一般较完整的配送工艺流程 结构，是由进货、存储、加工、装货、理货、配货、送货等环节构成，结构如图 2 一l 所示： b r 凑l1 债 图2 - 1 配送工艺流程图 f i g 2 - 1t h ep r o c e s so f d i s t r i b u t i o n 第二章配送中心的理论与实践 配送的实质是送货，但和一般送货有很大的区别：一般送货可以是一种偶然 的行为，而配送是一种有确定组织、确定渠道，有一套装备和管理力量，有一套 制度的形式。配送通过有效的分拣、配货等行为使送货达到一定的规模。利用规 模优势取得较低的送货成本。从商流来说，物流和配送明显不同。物流是商、物 分离出来的产物，而配送是商、物合一的产物。配送是“配”和“送”的有机结 合体。配送与一般的送货的重要区别在于配送是物流据点有效的利用分拣、配货 等工作，使送货达到一定规模，以利用规模优势取得较低的送货成本。同时，配 送以客户为出发点。强调“按客户的订货要求”为宗旨。为此，优化配送有助于 物流系统的提升，生产企业和流通企业的发展。以及整个经济社会效益的提高， 具有重要的作用“一。 1 配送可以降低整个社会物资的库存水平。发展配送，实施集中库存，可发挥规 模经济优势，降低库存成本。 2 ，采用配送方式，批量进货，集中发货，以及将多个小批量集中一起大批量发货， 可以有效节省运力，实行合理、经济运输，降低物流成本。 3 实行高水平的定时配送，生产企业可依靠配送中心的准时配送或者即时配送， 压缩库存、甚至实现零库存，节约储备资金，降低生产储备。 4 配送可以成为流通社会化、物流产业化的战略选择。 2 1 2 配送中心的定义及其形成 配送中心是以组织配送性销售或供应，执行实物配送为主要功能的中心据 点。r 本物流手册中定义：“配送中心是从供应者手中接受多种大量的货物， 进行倒装、分类、保管、流通加工和信息处理等作业，然后，按照众多需要者的 订货要求备齐货物，以令人满意的服务水平进行送货的设旖。”配送中心为了更 好的做送货的编组准备，必然采取零星集货、批量进货等种种资源汇集工作，因 此也具有集货中心、分货中心的职能；为了实现更有效、更高水平的配送，配送 中心往往还有比较强的流通加工能力。由此可见，如果说集货中心、分货中心、 加工中心的职能还是比较单一的话，那么，配送中心的功能则更全面、完整。也 就是说，配送中心实际上是从事服务配备( 集货、加工、分货、拣选、配货) ， 和组织对用户的送货，以高水平实现销售或供应的现代流通设施。 配送中心的形成及其发展是有其历史原因的，它是为了系统化和大规模化的 必然结果。正如变革中的配送中心一文中所指出的“由于客户在服务处理的 内容上、时间上和服务水平上都提出了更高的要求，为了顺利地满足客户的这些 要求，就必须引进先进的分拣设施和配送设备，否则就不可能建立正确、迅速、 安全、廉价的作业体制。因此，不少企业都建立了配送中心。”可见，配送中心 4 第二章配送中心的理论与实践 是基于物流合理化和拓展市场两个需要而逐步发展起来的。 制造 批发 零售 图2 - 2 传统的物流通路 f i g 2 2 t h et r a d i t i o n a lw a yo fl o g i s t i c s 从图2 2 中我们可以看到，传统企业在没有配送中心的情况下，物流通路处 于混杂的局面。 图2 3 是建立配送中心后，尤其是大批量、社会化、专业化配送中心建立后， 物流配送的局面就显得非常合理和有序。 配送中心是物流领域中社会分工、专业分工进一步细化之后产生的。应该看 到，在新型配送中心没有建立之前，不少物流企业承担的是某些转运的职能，以 后再逐步向更高级的“配送”方向发展。 制造批发零售 图23 配送中心下的物流通路 f i g 2 3 t h ew a yo f l o g i s t i c su n d e rd i s t r i b u t i o nc e n t e r 第二章配送中心的理论与实践 2 2 配送中心经济效益分析 2 2 1 库存结构从分散转为集中的效益。1 配送方式以配送中心的集中库存形式取代或改变以往一家一户分散库存的 库存结构形式。新库存结构的效益主要表现为库存量的减少、库存周转加快及各 项费用的节约。按照边际分析的原理，以“库”的数目变化观察库存的效用变化， 可以认为，在施行配送以前，一个城市成百上千仓库的库存实际已使边际效用降 到零下。由于互相抵消，其总效用并不高。配送的集中库存可使总效用最高，其 库存边际敏用为零，这是集中库存最理想的状态。 所以，采用边际分析的理论进行分析，可以确认配送实现零库存适当集中的 效果。如图2 - 4 所示： 全 部 效 用 边 际 效 用 库仔分散柽崖 图2 - 4 库存的边际效应分析 f i g 2 - 4a n a l y s i so f m a r g i n a le f f e c th e l di ns t o r e 6 第一章配送中心的理论与实践 2 2 2 运输合理化及运力节约的效益 2 2 2 1 运距分析 配送方式在下述几种情况下都可以减少运输车辆，缩短运输距离，从而取得 降低配送费用、节约燃料、减少司乘人员、减少车辆配置和管理等多方面的效益。 其一，以配送系统取代多家生产企业( 或销售企业) 与多家用户直接衔接， 如下图所示： 供应者用户 供应者配进中心用户 多家供应者与多家 用户直接衔接 多家供应者与多家 用户通过配送衔接 图2 - 5 配送系统取代多家生产企业与多家用户直接衔接的结果 f i g 2 5 t h er e s u l to fd i s t r i b u t i o ns y s t e mr e p l a c i n gd i r e c tl i n k i n g b e t w e e nm a n y m a n u f a c t u r i n ge m e r p r i s ea n dm a n y u s e r s 图2 5 简明地表述了供应者与用户的运输联系。改变前后的状况是：改变前 从供应者直达用户的较远距离运输有1 2 次，改变后的较短距离的运输总计为7 次，大大减少了运力。如果配送中心采用“共同配送”的方式( 如图2 - 6 ) ，还 可以进一步减少车辆数和运输里程。 配送中心用户 口 图2 - 6 共同配送系统效果 f i g 2 6 t h er e s u l to f c o m m o nd e l i v e r y 7 n门日 第二章配送中心的理论与实践 其二，合理选择配送中心位置，将工厂( 或仓库) 直接送货改为配送中心送货。 由于工厂( 或仓库) 与用户之间的相对位置是历史上形成的。即使是选择合适的 送货路线，采用有效的车辆调动措施，仍然会出现运距过长，运力消耗过大的问 题。在这种情况下，将货物由工厂( 或仓库) 运到配送中心再分送给用户，也会 取得缩短总运距、减少运费、节约车辆的效益。如图2 7 所示。 圈2 7 将3 ：f - 直接送货改为配送中心送货 f i g 2 7t h ec h a n g i n gf r o md e l i v e r i n gg o o d sb yf a c t o r yd i r e c t l yt ob yd i s t r i b u t i o n c e n t e r 2 222 运力节约分析 开展配送后，根据这个方面的信息，送货车辆的实载率提高，空驶率显著下 降。其中，广泛采用“共同配送”，多用户的货物集中于一车送货，使原需派出 几辆车( 难于满载) 改为一辆车满载出行，提高了全满载率，减少了空驶率a 根 据有关资料，日本各唱片公司联合开展共同配送，改变了各唱片公司原来配送卡 车装载率不到5 0 的状况，减少了4 0 的车辆取得了明显的经济效益。 第二章配送中心的理论与实践 2 3 配送中心的功能 配送中心与传统的仓库、运输是不一样的，一般的仓库只重视商品的储存保 管，一般的运输只是提供商品运输配送而已，而配送中心是重视商品流通的全方 位功能，同时具有商品储存保管、流通行销、分拣配送、流通加工及信息提供等 功能( 见图2 8 ) 。 图2 - 8 配送中心的功能 f i g 2 8t h ef u n c t i o no f d i s u i b u t i o nc e n t e r 1 流通行销的功能 流通行销是配送中心的一个重要功能，尤其是现代化的工业时代，各项信息 媒体的发达，再加上商品品质的稳定及信用，因此有许多的直销经营者利用配送 中心，通过有线电视或互联网等配合进行商品行销。此种商品行销方式可以大大 降低购买成本，因此广受消费者的喜爱。 2 储存保管的功能 商品的交易完成之后，除了采用直配直送的批发商之外，均将商品经过实际 入库、保管、流通加工包装而后出库，因此配送中心具有保管的功能。在配送中 心般都有库存保管的储存区，因为任何的商品为了防止缺货，或多或少的都有 一定的安全库存。视商品的特性及生产的前置时间的不同，则安全库存的数量也 不同。一般国内制造的商品库存较少，而国外制造的商品因船期等原因所以库存 较多，另夕卜，生鲜产品因保质期短所以库存较少，冷冻商品因保质期较长所以库 存较多。 3 分拣配送功能 在配送中心的另一个重点就是分拣配送的功能，因为配送中心是为了满足多 9 第二章配送中心的理论与实践 品种小批量的客户需求而发展起来的。因此配送中心必须根据客户的要求进行分 拣配送作业，并以最快的速度送达客户手中，或者是在指定的时间内送达客户。 配送中心的分拣配送效率是物流质量的集中体现，是配送中心最重要的功能。 4 ，流通加工功能 配送中心的流通加工作业包含分类、磅秤、大包装拆箱改包装、产品组合包 装、商标、标签粘贴作业等。这些作业是提升配送中心服务品质的重要手段。 5 信息提供功能 配送中心除了提供行销、配送、流通加工、储存保管功能外，更能为配送中 心及上下游企业提供各式各样的信息情报，以供配送中心营运管理策略制定的参 考。例如那一个客户订多少商品，哪一种商品比较畅销。 2 4 配送中心的流程及其优化 2 ，4 1 配送中心的流程 配送中心的特性或规模不同，其营运涵盖的作业项目和作业流程也不完全相 同 2 3 o 但其基本作业功能和流程可以大致归纳如图2 9 和图2 1 0 所示。由供 应货车到达站台开始，经“进货”作业确认进货品后，便依次将商品“储存”入 库。为确保在库货品受到良好的保护管理，需进行定期或不定期的“盘点”检查。 当接到客户订单后，先将订单依其性质作“订单处理”，之后即可按处理后的订 单信息将客户订购货品从仓库中取出作“拣货”作业。拣货完成一旦发现拣货区 所剩余的存量过低，则必须由储区来“补货”，当然，若整个储区的存量也低于 标准，便应向上游采购进货。而从仓库拣出的货品经整理后即可准备“出货”， 等到一切出货作业完成后，司机便可将出货品装上配送车，将其“配送”大批各 个客户点交货。 整个作业过程包括： 进货：进货作业包括把货品实体上的接收，从货车上将其货物卸下，并核对该货 品的数量及其状态( 数量检查、品质检查、开箱等) ，然后记录必要信息 并录入计算机。 搬运：是将不同形念的散装、包装或整体的原料、半成品或产品，在平面或垂直 方向加以提起、放下或移动。从而使货品能适时、适量移至适当的位置或 场所存放。在配送中心的每个作业环节都包含着搬运作业。 储存：储存作业的重要任务是不但将将来要使用或要出货的物料作保存，且经常 1 0 第二二章配送中心的理论与实践 要作库存品的核查控制，储存时要注意充分利用空间，还要注意存货的管 理。盘点：货品因不断的进出库，在长期的累计下库存资料容易与实际数 量产生不符，或者有些产品因存放过久，致使品质功能受影响，难以满足 客户的需求需要对库存产品进行盘点作业。 订单：由接到客户订货开始到准备着手拣货之间的作业阶段，成为订单处理，包 括有关客户、订单的资料确认、存货查询、单据处理等。拣货：每张客户 的订单中都至少包含一项以上的商品，任何将这些不同种类数量的商品由 配送中心中耿出集中在一起，此即所谓的拣货作业。拣货作业的矛盾也就 在于j 下确且迅速地集合顾客所订购的商品。 补货：补货作业包括从保管区域将货品移到拣货区域，并作相应的处理。 出货：将拣取分类完成的货品作好出货检查，装入合适的容器，做好标示，根据 车辆趟次别或厂商别等指示将物品运至出货准备区，最后装车配送。 配送：配送是指将被订购的物品，使用卡车从配送中心送至顾客手中。 实 体 物 流 客户开发 进货通知 进货安排 存货管理 储位管理 流通加工管理 订单处理 配送管理 出货管理 付款处理午辆管理 l 田园固团 验收 卸货 入库 盘点 流通加工 退货品处理 报废品处理 分类 装车 配送 同年朴弹 图2 - 9 配送中心功能结构图 f i g 2 9t h ef u n c t i o ns t r u c t u r eo f d i s t r i b u t i o nc e n t e r 配送中心管理 一通路机能 第二章配送中心的理论与实践 图2 1 0 配送中心的基本流程 2 4 2 配送中心流程的优化 下游客户 配送中心在运转过程中，必须努力为客户探索降低成本的道路，在进行配送 活动时，力求流程成本的最小化。 配送作为物流系统中的一个小系统，麻雀虽小，五脏俱全。它具备了物流中 的各个要素，具有与大型物流活动相一致的地方。它与物流只有大与小的关系， 两者本质是一样的。配送中心在运转过程中，必须努力为客户探索降低成本的道 路，在进行配送活动时，力求流程成本的最小化。配送流程的优化不单单是企业 降低成本的需求，而且是中国整个物流产业发展的关键。适合中国的配送流程优 化模型以及做法一旦得到突破，将对我国整个物流产业产生巨大的改进效果，同 时对促进我国经济的良好发展起着举足轻重的作用”3 。 如何优化配送流程，提高配送效率始终是困扰物流企业的一个问题。传统的 最小费用、最大流线性数学模型在配送实践中并没有完全吻合，它只能提供一个 理论思考的依据。实践中很多不确定因素使得传统理论在实际作业活动中的灵活 性降低。在此，在传统数学理论的基础上并结合实践，下面简单介绍一下配送中 心的重要运作环节。 进货环节 进货环节也称为备货环节，即是准备配送商品的系列活动。它是配送中心运 转的基础环节。一般来说，在我国现在的实际物流活动中，备货是经销商自己完 成的。在物流专业化的情况下，基本上有两种模式：第一种模式是提供配送服务 的第三方物流企业直接承担备货责任，主要通过向生产企业、经销企业订货或购 货来完成。第二种模式是物流、商流两者相分离的模式，订货、购货等工作通常 第二章配送中心的理论与实践 由货主自己去完成，配送中心只负责进货、理货等工作，货物所有权属于货主。 进货环节需要考虑的是进货时间控制在谁的手中，是货主还是配送中心。如果是 货主，配送中心就得2 4 小时值班，因为货主随时都可能进货。如果是配送中心， 那预约时问就变得非常重要了。提前一到两天预约是欧美、r 本成熟的配送中心 的必经手续，不预约，配送中心就不受理，因为那样就打乱了配送中心的计划。 但是在我国，由于很多企业管理人员没有理解物流理论，不明白物流环节操作的 复杂性，导致对预约时间的不理解。作为配送中心的进货环节经过预约、验收、 交接单等详细操作，改进了传统物流进货流程的单据不齐全、时间不确定、仓库 操作凌乱的现象，实现了传统流程的部分优化，能够满足配送中心运转和客户的 要求。 仓储环节 仓储环节是进货活动的延续。在配送中心的活动中，仓储有两种形式：一种 是暂时储存形态，另一种是储备形态。一般来说，暂时储存形态仅仅适用于周转 率大的商品，今天进仓库明天出货的商品最适合于利用仓库首层的暂存区来放 置。储备是基于安全库存的考虑，按照一定时期配送活动要求和到货周期有计划 地确定的能够使配送活动持续进行的库存数量和形式。储备形态则适用于在仓库 存放一定时期的商品，般放在货架上。物流配送中心在仓储环节的优化实践主 要体现在货位管理上，通过物流信息系统自主选择货位，简便速地确定货物存放 的详细地址。货位管理提供一个静态货位、动态商品的储存模式。货位与货物互 为关联，易于寻找，大大降低了盘点、分拣、搬运等仓库作业时间，提高了效率。 仓管员从拿到分拣单到货物装到车辆上所花费的时间仅为2 5 3 5 分钟。盘点作业 实行定位定码的创新盘点法。分拣作业的优化主要采用数字分拣系统，实现自动 化和人工相结合的新思路。物流配送中心在整个仓储管理和作业过程中，需做到 仓库规范化操作，每个岗位的员工都清楚自己做什么，怎么做，应该遵循什么步骤 去做。由此看来，仓储环节的优化效果还是可以的。 配送环节 配送是配送中心的核心环节。国外配送中心必须按照配送合理化的要求，在 全面计划的基础上制定科学的、距离较短的货运路线，选择经济、迅速、安全的 运输方式和选用适宜的运输工具。物流配送中心在安排每次出车时，按照物流线 性规划和排队论的运筹模型，满足配载的要求。物流配送中心在城市配送过程中， 能够在适应现阶段我国的配送情况下，对单纯送货进行了改进，比如，制单员在 每次制单时，运用配送路线模型确定路线。只要输进去有哪几个点，每个点需要 送货的数量，模型就会自动选出几条路线，让调度人员根据当时市内的交通流来 灵活选择。从而确定了配送点的分区划分，路线的安排，大大缩短了花在路上的 第一二章配送中心的理论与实践 配送时间。送货单上有客户的详细地址和联系电话，配送司机到达客户所属区域 后很容易通过电话找到零售商营业仓库。运输调度的合理性，尽可能不安排送货 跨度很大的车次。相对于国外自动化程度很高的配送中心和交通很便利的城市来 说，这些做法虽然不是其核心内容，但是在中国这种物流环境下，这已经提高配 送效率了。高效的配送需要的是在配送调度和配送运输、交货等具体操作的整合 优化。 在专业化分工越来越细的经济环境下，物流配送流程优化的发展方向将趋向 于利用集成供应链来实现配送流程的上、中、下游的连贯性以及降低各相关企业 的物流成本，其中包括第三方物流企业的配送成本。国内的一些配送中心或物流 公司已经开始这方面的研究。 规范的流程产生熟练的操作，熟练的操作产生了效率对于一个物流公司的发 展，规范化的流程和操作是很重要的。国外物流公司对中国物流市场的看好将会 导致物流市场的激烈竞争，我国物流企业需要不断探索物流配送流程的优化，提 高企业的核心竞争力”。 1 4 第三章配送模型及相关算法 第三章配送模型及相关算法 3 1 物流系统建模方法 3 1 1 优化方法 系统优化问题是系统设计的重要内容之一。个系统通常包含许多参数，受 外部环境影响较大，有些因素属于不可控因素。因此优化问题是不可控因素发生 变化的情况下，根据系统的目标，经常有效地确定可控参数的值，使系统经常处 于最优状态。系统最优化离不丌系统模型化，先有系统模型化而后才有系统最优 化。 配送系统所包含的参数绝大多数属于不可控因素，且它们相互制约，互为条 件。在环境约束条件下，要正确处理好诸多因素之间的关系，除非采用系统优化 技术，否则难以得到满意结果。物流系统工程的基本思想是整体优化思想，对所 研究的对象采用定性、定量的模型优化技术，经过多次测算比较，求好选优，统 筹安排，使系统整体目标最优。 3 1 2 模拟方法 当系统的结构已经很清楚，但对其进行数量描述又非常困难时，不得不借助 于另一简便系统代替原系统求解，人们把这个替代系统叫做对原系统的模拟。系 统模拟的目的在于利用人为控制的环境条件，改变某些待定的参数，观察模型的 输出结果，来研究真实系统的现象，因此系统模拟方法是一种间接的研究方法。 系统模拟可以分为实物( 形象) 模拟和数学( 抽象) 模拟两大类，前者利用 实物模型进行模拟，后者利用数学模型对系统的性能与行为进行模拟，并借助计 算机，编出模拟语言的程序进行模拟分析。 3 1 3 算法复杂眭理论及分析 3 1 3 1 算法 算法是被机械地执行动作( 或规则、指令) 的有穷集合，一个动作的一次执 第三章配送模型及相关算法 行成为一步。能够用算法来求解的函数称为可计算函数或可计算问题“。 算法有五大特征： 1 输入。一个算法有一个或多个输入量，这些输入量是算法所要求的初始信息。 它们取自某一特定的集合。 2 确定性。算法的每一步骤都必须有确定的含义，动作不能有二义性。 3 有限性。一个算法对任何一个合法输入都必须在执行有限步后终止。 4 输出。一个算法有一个或多个输出信息，通常，他们是与输入信息有特定联 系的量。 5 可行性。指算法中的所有动作必须是相当基本的，也就是说，每一步至少在 原理上能在有限的时问内完成。 计算机技术的发展，促进了问题的数值解法、模拟技术和信息处理技术的发 展，人们普遍认为，今日的科学技术的需要已超过了现有计算机的能力。计算机 只能执行算法，也就是说，它只能准确和全面地识别和执行一系列的指令，而这 些指令是用于求解严格确定的可计算问题。 3 1 32 计算复杂性 尽管有些问题在理论上是可以求解的，但是因为求解该问题的算法可能需要 极长的运行时间与极大的存储空间，以至根本不可能在计算机上实现，算法对时 问和空问的要求称为算法的时间复杂性，分别记为t ( n ) 和s ( n ) 。算法或问题的复 杂性一般是问题规模n 的函数。在分析复杂性问题时，可以求出算法的复杂性函 数f ( n ) ，也可以方便地用复杂性函数的阶o ( f ( n ) ) ，若算法a 的时间复杂性 t a ( n ) = o ( p ( i q _ ) ) 是r l 的多项式函数，则称算法a 为多项式时间算法，时间复杂性 高于多项式的算法称之为指数时间算法。 3 1 33 n p 难题 n p 是n o n d e t e r m i n i s t i cp o l y n o m i a l 的缩写，即为非确定型的多项式算法的意 思。n p 完全问题是n p 类最难的问题，具有以下性质：任何一个n p 完全问题都 不能用任何已知的多项式算法求解：若任何一个n p 完全问题有多项式算法，则 一切n p 完全问题都有多项式算法。如o 一1 背包问题、最大截集问题。对于个 问题当找不到它的有效算法时，就可以把注意力转向设法证明它的n p 难题。这 样就避免了浪费精力去搜索算法，而采取另外可供选择的途径。 3 1 34 启发式算法理论 启发式算法意为通过对过去经验的归纳推理以及试验分析来解决问题的方 1 6 第三章配送模型及相关算法 法，即借助于某种直观推断或试探的方法，启发式算法要求分析人员必须运用自 己的感知和洞察力，从与研究问题有关且较为基本的模型及算法中寻找其间的联 系，从中得到启发，去发现适于解决问题的思路和途径。 用启发式算法解决问题时强调“满意”，常常是得到满意解，决策者就认可 可以了，而不是苛求最优性和探求最优解。由于在大量的实际问题中，一般的求 解方法不可能在可被接受的时间内产生最优解，而且从实际问题的需要来看，也 没有必要求到最优解，次优解则足够了。启发式算法在解决方法问题时，主要不 是依靠数学上的理论推导，而是靠一些总结出来的解决问题的有效经验，如策略、 法则和简化步骤来解决问题。把这些经验性的东西写成规则形式就是启发式规 则。 启发式方法是对优化方法不足的补充，它建立在经验和判断的基础上，体现 了人的主观能动作用和创造力。主要是运用一些经验法则来降低优化模型的数学 精确程度，并通过模仿人的跟踪校正过程来取得配送系统的满意解。 3 2 运输 3 2 1 运输问题模型及算法 假如有m 个“产地”可供应某种物资，n 个“销地”需要这种物资。产地的 供应量分别为a i 岛，；销地的需要量分别是b ，b ：，b 。从产地i 到销地，的运 输费用的单价价格为。要制定一个调运方案，确定产地f 到销地j 的运输费用的 单价价格为i 。要制定一个调运方案，确定产地i 到销地，的调运数量，使总的 运输费用y c , x ，j 最小。这类问题称作运输问题n3 ，其数学模型是： “a 舀 m l n z2 乙z c 9 x 4 a i ( i = 1 2 ，埘) j = l 0 ( j = 1 2 ) j = t x o 0 ，对所有的f ，- ， 若是除去非负性约束，共有m + n 个约束条件。 问题的描述中，总需要量与总供应量是两个重要的特征数，因而运输问题可 箜三童望垄堡型垦塑苤篁鲨 以分成两类：平衡型，即：善q = 乏n ，不平衡型，即：妻6 ，一艺q 。对于不 筒。钉台台 。 平衡型，可以通过虚设一个“产地”或“销地”，使其提供虚设的产量： b j - 善口i ，或者过剩的产量善口j 一毫6 ，使其转化为平衡型a 显然在配送研 究中，运输问题是在平衡型基础上进行讨论的。对于平衡型运输问题，其数学模 型是： 使得 r a i n z ；了y c i i x i ； 白话1 。 s 岛( f 一1 2 ，坍) 荟2 6 1 1 2 ，棚) 苫o 对所有的f ，j 荟l 。酗 其特点是： 有平衡条件可知，运输模型有m + n 个约束条件，而独立的约束条件个只有 扔+ 丹一1 个，因两相应基可彳于解中只有m + 甩一1 个基变量。则对决策变量作如下 排列： x i i ，鼍2 ，；屯j ，屯2 ，乇。o ，碥 算法包括三个基本步骤： ( 1 ) 确定基可行解( 即初始方案) ； ( 2 ) 用最优性条件检验，若满足则停止。否则，从非基变量中确定一个入基变量。 ( 3 ) 从现行解中确定一个出基变量，然后求新的基可行解，返回( 2 ) 3 2 2 运输模式与运输成本函数特性“们 运输模式概念：运输方式及其组织形式和它所具有的特定的运输技术经济特 性的总称运输技术经济特性包括：特定运输成本( 价格) 、运输时间与运量、运距 的关系以及便利性、可靠性等。 不同于运输方式，它同时包含技术及其组织因素。例如：铁路行包快运与普 通货物列车具有不同的运输特性，因而是两种运输模式。运输模式的组合可以构 成新的运输模式，只要它具有不同的运输特性。多式联运是一类运输模式的总称。 。y角。 第三章配送模型及相关算法 就同一种运输模式而言，运输成本函数f ( p ， ) 具有如下的基本特性：单位重量 单位运载历程成本递减；对于距离a 运量为 的一次运输成本f 是距离与运量 的凹函数。 在这里。对于具有相同起点的同一批货物，我们都约定为属于一次运输，而 不管它们经历了几种运输模式、分几次发运以及几次中转。因为，对于货主而言， 技术经济特性才是他所关注的焦点。从这个意义上讲，一次运输包含了模式选择 与转换。 在一个接近均衡的市场环境中，每一种存在的运输模式都在特定的细分市场 中有它的成本优势才能继续存在。我们定义次运输最优的运输成本函数 f 天) 在整个运距与运量空间里，至少是分段光滑而且凹的和单增的( 图3 一1 ) ， 其中包络曲线必然是凹的：否则，必然有某个经济运输是“非经济”的，因为至 少可以通过多次其他经济运输模式( 多次中转或分散运输) 以较低的成本实现同 样的运距和运量。 苴 位 成 太 运量 圈3 - 1 一次运输成本函数 f i g 3 1t h ec o s tf u n c t i o no f t r a n s p o r to n c e 运输模式的转换：前面的运输成本函数是对经济运输模式处理后得到的关于 运输方式的经济技术特性的一般概括，其隐含的假设是任意不同的运量都有相应 不同的运输模式与之相对应。在实际当中，运输模式总是有限的，单位运输成本 函数是分段凸或者是线性的，这两种模式各有其经济规模。 3 3 库存 3 ，3 1 库存管理 库存管理是指对收到的商品进行储存管理和控制。库存控制不但是库存管理 的核心，也是整个经营管理的核心。库存管理是企业商品的来源，是企业正常运 1 9 第三章配送模型及相关算法 转的保证，商品库存量管理不合理，将给企业带来巨大的损失，消弱竞争实力。 不合理的库存分为两种情况：1 ) 存量不足。库存量不足是商品脱销的根本原因。 商品脱销使企业失去商机，更重要的是有可能将顾客推到竞争对手那里，逐步地 丧失竞争实力，不再为顾客所信赖。最终可能导致企业破产。2 ) 库存量过多据 统计，平均库存费用约占资本总额的2 0 左右，占用了企业大量资金过多的库存， 将使企业因缺乏流动资金而不能正常运转。：如库存过多使大量资金处于呆滞状 态，库存商品积压不流动，资会就不能参加周转，还要按期支付利息，从而使库 存费用增加；库存商品长期积压，商品质量就会受到影响。同时，商品的价值也 会随之下降，企业收益也就会减少。大量积压导致库存保管、整理费用的增加。 因此，库存控制是配送中心运营的一个核心，是个复杂的控制系统，库存控制 的各阶段的成本对确定配送中心的库存策略都起着决定性的作用。一般将各阶段 的成本划分为定购成本，库存保持成本及缺货成本。这三类成本相互冲突，有时 相互均衡的，所谓订购成本，既每次订货所花费的固定订货费用。库存保持成本 是库存单位商品的费用；缺货成本即由于缺货而导致销售机会的丧失所引起的损 失，库存管理的最终目的，便是使这三类不同性质的成本，相互均衡使总成本最 低”“。如图3 2 所示： 库 存 费 订货数量 图3 - 2 ：库存费用与订货数量的关系 f i g 3 2t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nc o s ta n ds t o r a g e 为此我们将主要从以下几个方面对库存进行分析研究：首先采用a 3 c 分析 法，对库存商品进行分析，将各类商品分成不同的类型，以便能针对不同类别采 用不同的控制管理方式；其次，在对商品采用a b c 分类的基础上，确定出不同商 品的再定购量和安全量；最后，在以上分析的基础上，确定商品的不同经济定购 模型，并对各模型进行分析。 第二章配送模型及相关算法 3 3 2 库存商品的分类分析 配送中心库存的商品种类繁多，有体积大的，体积小的；有销售快的，销售 慢的等等。尽管库存商品种类很多，但对经营活动起主导作用的也就是其中的几 种或几十种。如果对所有的商品都采取相同的方法进行库存管理，就会造成损失， 也不经济”1 。如：销售量不大，价值也很小的商品千方百计去查清来源去向，这 样事无巨细的节约，造成了大量人力、财力的浪费，实际上是不经济的。这种节 约容易造成库存混乱，管理混乱，人员混乱，直接导致管理没有重点，企业也无 法获得费用的节约。为此要实行重点管理，通过对重点库存商品的管理取得大量 节约。对库存商品实行有