（管理科学与工程专业论文）博洛尼物流管理部的配送业务整合及路径优化研究.pdf

电汉科技大学硕士学位论文第1 页 摘要 物流作为企业的“第三利润源泉”，备受关注。在得知物流业有可观的发展前景之后， 匕到政府下到企业都纷纷探讨如何提高物流利润，使其成为一个重要的发展行业。通过分 斤研究发现：配送成本在物流的各项成本当中占有相当高的比重，因此对配送中心而言， 理的整合配送业务流程和优化配送路径不仅可以简化配送程序、减少配送频率，而且更 重要的是可以降低配送费用，从而带来更大的效益，因此物流整合和配送路径的优化选择 i 起了各界人士的注意。 本论文以一个企业( 博洛尼) 项目作为研究背景，旨在解决如何整合博洛尼物流配送部 向配送业务和采取何种有效的方式优化配送路径这两个问题。论文首先分析了目前国内外 勿流配送路径优化问题的研究现状，指出国内在路径优化方面存在的问题，针对博洛尼物 ；c 管理部配送业务的现状，提出了此项目的拟定方案，包含两个重要方面：业务整合和路 圣优化。然后根据博洛尼现状分析提出了具体的整合措施，对整合后预想的配送模式选取 r 适合实际情况的物流配送路径优化模型，最后运用遗传算法来对模型进行求解。 本文所做的主要工作之一就是运用物流配送业务流程整合的理论来对博洛尼物流管理 帑的实际业务进行重新整合，让现实的物流和理论上研究的物流结合起来，如信息化物流、 应商管理库存等；主要工作之二就是针对博洛尼整合后的配送业务，选取符合要求的路 至优化模型，并在求解过程中采用遗传算法，为了便于求解模型，将遗传算法做了改进， 吏之更适用于本文的研究。 本文的研究是根据实际需要确定整合方案和选取应用路径优化模型，不仅从企业自身 向经济因素考虑，而且还从顾客对服务要求的角度出发考虑问题，整合好配送业务流程并 角定最佳的配送路径。对物流配送企业实现计算机配送线路优化、降低成本和提高物流经 雪管理水平、更快的响应、最终能显著的增加企业的竞争力具有重要的参考价值。 皂键词；物流配送业务整合路径优化遗传算法 第页武汉科技大学硕士学位论文 a b s t r a c t a sah o tt o p i co ft h ee n t e r p r i s e ，t h el o g i s t i c si s t h et h i r dp r o f i t ss o u r c e ”o nb e i n gi n f o r m e d t h a tt h el o g i s t i e si n d u s t r yh a sc o n s i d e r a b l ep r o s p e c t sf o rt h ed e v e l o p m e n t ，t h eg o v e r n m e n ta n d e n t e r p r i s e s a r ea l l b e g i n n i n gt oe x p l o r eh o wt oi m p r o v et h e1 0 9 i s t i e sp r o f i t ，m a k i n g i ta n i m p o r t a n td e v e l o p m e n ti n d u s t r y b ya n a l y z i n ga n ds t u d y i n g , i ti sf o u n dt h a tc o s ti nt h ep h y s i c a l d i s t r i b u t i o no c c u p i e saf a i r l yh i g hp m p o r t i o no ft h et o t a lc o s t ，t h u sf o rt h ed i s t r i b u t i o nc e n t e r ，a r e a s o n a b l ei n t e g r a t i o no fd i s t r i b u t i o nb u s i n e s sp r o c e s sa n dt h er o u t i n go p t i m i z a t i o no fl o g i s t i c d i s t r i b u t i o nc a nn o to n l ys i m p l i f yt h ed i s t r i b u t i o np r o c e s s ，r e d u c ed e l i v e r yf r e q u e n c y ，b u ta l s o m o r ei m p o r t a n t l y , d i s t r i b u t i o nc o s tc a r lb er e d u c e da n db r i n gg r e a t e re f f i c i e n c y , t h e r e f o r e ， l o g i s t i c sb u s i n e s si n t e g r a t i o na n dt h er o u t i n go p t i m i z a t i o no fl o g i s t i cd i s t r i b u t i o nh a v ea t t r a c t e d m o r ea n dm o r es c h o l a r s a t t e n t i o n t h em a i ni d e ao ft h et h e s i si sb a s e do na ne n t e r p r i s e ( b o l o n i ) p r o j e c t ，s t u d i e st h ei n t e g r a t i o n o fp h y s i c a ld i s t r i b u t i o na n dt h eo p t i m i z i n go fr o u t i n gp r o b l e ma b o u tt h el o g i s t i c sm a n a g e m e n t d e p a r t m e n to fb o l o n i f i r s ti ta n a l y s e st h ec u r r e n td o m e s t i ca n di n t e r n a t i o n a ls t a t u sq u oa b o u t l o g i s t i cd i s t r i b u t i o na n do p t i m i z i n gv e h i c l er o u t ep r o b l e m ，p o i n t so u tt h a t d o m e s t i ce x i s t i n g p r o b l e m so no p t i m i z i n gm u t e ，a sat h e o r e t i c a lb a s i sf o rl o g i s t i c sm a n a g e m e n td e p a r t m e n to f b o l o n i ，m a d eap r o j e c tg r o u p ，c o m p l e t e l yw o r k i n gf o rt h i sn e wp r o j e c ta b o u tl m do fb o l o n i ， i n c l u d e sm a i n l yt w oa s p e c t s ：b u s i n e s si n t e g r a t i o na n do p t i m i z i n gm u t e a c c o r d i n gt os t a t u sq u o a n a l y s i so fb o l o n i ，t h es p e c i f i ci n t e g r a t i o nm e a s u r e sw i l lb em a d e ，a n dan e wo p t i m i z i n gr o u t e m o d e lw i l lb es e l e c tf o re x p e c t e dd i s t r i b u t i o nm o d e la f t e rb u s i n e s si n t e g r a t i o n ，f i n a l l y , t h em o d e l w i l lb ev e r i f i e dt h r o u g he m p i r i c a la n a l y s i si no r d e rt op r o v ei t sr e a s o n a b l e n e s s o n eo ft h ei n n o v a t i o n so ft h i st h e s i si st oc o m b i n et h ea c t u a ld e m a n do fb o l o n ia n du s e a d v a n c e dt h e o r yt os o l v ep r a c t i c a lp r o b l e m s ，s u c ha si n f o r m a t i o n - b a s e dl o g i s t i c s ，v m l ( v e n d o r m a n a g e m e n ti n v e n t o r y ) ；a n o t h e ri n n o v a t i o ni st ou s eg e n e t i ca l g o r i t h mt os o l v et h em o d e l ，a n d i m p r o v et h ep r i m a r yg a i no r d e rt om a k ei tm o r ea p p l i c a b l et ot h i ss t u d ya n ds o l v et h em o d e l m o r ec o n v e n i e n t l y s ow ec a l ls a y , t h i ss t u d yh a ss t r o n gt h e o r e t i c a la n dp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c e t h et h e s i ss e t su pt h ei n t e g r a t i o nb l u ep r i u ta n dt h em o d ea c c o r d i n gt ot h er e a l i t ya n dd e f i n e s t h eb e s tp h y s i c a ld i s t r i b u t i o nb u s i n e s sa n dt h eb e s tr o u t ef r o mt h ea s p e c t so fe c o n o m i c a lf a c t o r s a n dc u s t o m e rs e r v i c e i tc a r lc o m p u t e r i z eh o wt oo p t i m i z et h er o u t eo f d i s t r i b u t i o n ，r e d u c et h ec o s t ， a n di m p r o v et h el o g i s t i cm a n a g e m e n t ，r e s p o n s eq u i c k l ya n ds t r e n g t ht h ec o m p e t i t i v ea d v a n t a g e s ot h et h e s i sd o e sm a k es e n s ei nt h e o r ya n dp r a c t i c e k e yw o r d s ：l o g i s t i cd i s t r i b u t i o n b u s i n e s si n t e g r a t i o n r o u t eo p t i m i z a t i o n g e n e t i ca l g o r i t h m 武汉科技大学硕士学位论文第1 页 1 1 选题背景和研究意义 1 1 1 选题背景 第一章绪论 本文的研究主要以物流配送在博洛尼家居用品有限公司的应用为背景。公司包含北京 三个工厂、华南和华东两大供应商、及上海、广州、深圳、南京等四大销售分公司，经销 商网点近百个，已经形成了一个基地销售分公司客户网点的三级销售配送网络。 为了能够实现快速物流配送，公司拥有自己的车辆，主要负责北京市内的安装配送和调拨 任务。公司下设物流管理部，管理物流配送中的各种业务。物流部门设置了专职的计划调 拨中心，负责每天全国各个经销商的成品配送和北京至销售分公司之间的货物调拨。此外， 公司也设置了兼职调度员，负责优化运输线路，调度车辆运输客户货物。 博洛尼企业的配送业务以家居产品为主，产品走的是高端路线，价格昂贵，非常注重 品牌效应和客户满意度，因此对物流配送具有较高的要求。另外，因为公司近几年发展比 较迅速，销售量快速增长，后端运营部门面临着前所未有的压力，尤其是物流运输方面， 已经成为企业快速成长的“瓶颈”。2 0 0 7 年初。搏洛尼企业流程重组项目正式启动，此选题 在这样的背景下确立，兼具了现实意义和研究价值。 1 1 2 研究意义 从业务流程方面来看，物流作为企业价值链的基础活动，是企业取得竞争优势的关键， 越来越多的企业开始在物流配送中的成本和效率方面进行竞争。另外对于一个发展迅速的 企业来说，属于物流配送性质的业务大大小小会有几十种，因此，在宏观角度上整合好各 种配送业务，然后选择合适的物流配送模式显得尤为重要。 从成本方面来看，物流成本的降低取决于运输成本的降低，运输成本的降低需要科学 的车辆调度和路径优化作保证。物流配送路径优化，是物流配送优化中关键的一环，也是 物流部流程重组不可缺少的内容。对货运车辆进行路径优化，可以提高物流经济效益、实 现物流科学化。对货运车辆路径优化理论与方法进行系统研究是物流集约化发展、建立现 代调度指挥系统、发展智能交通运输系统和开展电子商务的基础。优化配送路径问题是n p 问题，一般无法给出最优解，研究者们努力的目标就是尽量逼近最优解。因此优化配送路 径问题是一个十分有应用价值的问题。 近些年来，人们关于如何选择物流配送模式进行了很多的研究，在用各种优化算法解 决现实中的各种组合优化问题上也进行了探索，如在生产调度问题中的应用，但在车辆路 径问题中的应用才刚刚开始。本文根据项目的需求，首先对博洛尼物流管理部配送业务现 状进行分析，然后优化整合，选取合适的物流配送模式，最后对物流配送中比较核心的路 径优化问题进行研究，选取模型采用算法求解。遗传算法是较为成熟的优化算法，被广泛 第2 页武汉科技大学硕士学位论文 地运用于解决实际组合优化问题，所以本论文将多目标遗传算法运用于物流配送路径优化 问题中，具有较高的研究意义和实用价值。 1 2 选题相关理论的研究现状分析 1 2 1 现代物流配送新内涵 由于现代配送具有多频次、小批量、多品种、高效率的特点，配送要准确做到7 r ( r i g h t p r o d u c t , r i g h tc u s t o m e r ，r i g h tt i m e ，r i g h tp l a c e ，r i g h tc o n d i t i o n ，r i g h tq u a n t i t y ，r i g h tc o s t ) ， 如何合理、有效的对配送路线进行优化，就成为非常现实的问题。进行配送路线优化时， 必须有明确的目标，遵循基本的原则。配送路线方案目标的选择可以从以下四个方面来考 虑： ( 1 ) 配送效益最高或配送成本最低 效益是企业追求的主要目标，可以简化为用利润来表示，或以利润最大化作为目标； 成本对企业效益有直接的影响，选择成本最低化作为目标值与前者有着直接的联系。当有 关数据容易得到和容易计算时，就可以用利润最大化或成本最低作为目标值。 ( 2 ) 配送里程最短 如果配送成本与配送里程相关性较强，而和其他因素相关性较弱时，配送里程最短的 实质就是配送成本最低。则可考虑用配送里程最短作为目标值，这样就可以大大简化线路 选择和车辆调度方法。当配送成本不能通过里程来反映时，如道路收费、道路运行条件严 重地影响成本，单以最短路程作为目标就不适宜。 ( 3 ) 配送服务水准最优 如准时配送要求成为第一位时，或需要牺牲成本来确保服务水准时，则应该在成本最 大容忍的限度下，以服务水准为首选目标。这种成本的损失可能从其它方面弥补回来，如 优质服务可以采取较高的价格策略。 ( 4 ) 配送劳动的消耗最小 即以物化劳动和活劳动消耗最小为目标，在许多情况下，如劳动力紧张、燃料紧张、 车辆及设备较为紧张的情况下，限制了配送作业的选择范围，就可以考虑以配送所需的劳 动力、车辆或其它有关资源作为目标值。配送路线方案的目标实际上是多元的，本文充分 考虑了上述较为重要的目标，并将车辆装载最大化融入配送费用最小化目标模型中，使其 成为多目标优化问题，不仅考虑了路径的合理化，而且还尽量实现车辆满载化，全面系统 地考虑了路径优化问题的现实性。 1 2 2 国内主要物流配送模式 从供应链的角度分析，物流配送处于供应链的下游和末端靠近最终消费者。企业物流 配送战略的第一步是配送模式的选择，目前国内的物流配送主要有以下4 种配送模式“1 。 武汉科技大学硕士学位论文第3 页 ( 1 ) 自营配送模式 自营配送是指企业物流配送的各个环节由企业本身筹建并组织管理，实现对企业内部 和外部货物配送的模式。其优点便于各环节的协调配合，且对物流系统运作全过程具有自 控权；加强了配送对象在整个供应链上的主导地位；能够更为迅速地响应各配送对象的需 求，提高顾客服务质量；可以降低交易成本，企业通过内部行政权力控制采购和销售，可 不必就相关的运输、仓储，配送问题进行谈判，减少交易费用：采取此模式可以避免商业 机密外泄。其缺点是需要企业首先有强大的资金实力和规模支撑。 ( 2 ) 供应商配送模式 供应商配送模式是由供应商直接进行商品配送，向供应商发出订单，由供应商直接将 订购的商品在指定的时间范围内送到各个门店或客户的一种方式。其优点：送货快速、方 便，便于逆向物流，可大大降低企业成本和运作的复杂性，有助于企业集中精力做自己的 主营业务。其缺点：配送对客户的响应速度不仅受到供应商物流服务能力的限制，还依赖 于客户和供应商信息交流的效率高低。同时，采用这个模式需要一个前提，即配送对象与 众多供应商同处于一个城市或一个经济区域。 ( 3 ) 共同化配送模式 这是指各物流配送企业为了提高配送效率和实现配送合理化所建立的种功能互补的 配送联合体。其优点：首先，多家企业联合实行共同化配送能够提高车辆利用率、降低成 本、提高服务，从而提高物流作业效率，提升物流合理化程度；其次，可实现社会资源的 共享、互补，达到资源充分有效利用。其缺点：多个企业间协调管理难度加大，也不易使 各家企业都达到利益最大化。在国内采用这种模式的企业还不多见，但目前我国多为中小 型连锁企业，规模小、资金紧张，因此推行共同化配送具有很大的现实意义。 ( 4 ) 第三方物流模式 第三方物流模式就是企业将其物流配送业务部分或者全部委托给专业的物流企业来运 营的一种运作模式。其优点：从战略层面上，使用第三方物流可以使企业减少固定资产投 资，规避经营风险，集中于核心业务，提高核心竞争力；其次第三方物流借助自身优势， 降低物流复杂性，提高对顾客的响应能力，有效解决企业物流配送时间和空间管理上的难 题；再者，第三方物流能够降低企业物流成本，增强企业弹性。其缺点：如果服务商自身 经营不善，企业选择该模式将面临连带经营风险。这种配送模式要求物流服务市场比较成 熟，并且要求企业信息化程度较高。 配送在我国的蓬勃发展，不仅促进了商业的转变和发展，而且推进了流通科技的进步。 但对博洛尼来说，配送业务繁多，业务流程不畅，如何整合，如何选取一种比较适合企业 的配送模式，都是本文需要探讨研究的问题。所以对国内主要配送模式的了解是进行物流 业务流程整合优化不可或缺的一步。 第4 页武汉科技大学硕士学位论文 1 2 3 国内物流配送路径优化研究现状分析 ( 1 ) 国内物流配送路径优化存在的问题 在配送路径优化方面，虽然我国的物流配送现代化步伐正在不断地加快，但与发达国 家相比还存在着较大的差距，仍然处于起步或初级阶段，其存在的问题主要表现如下嘲： 确定性参数的模型 目前多数配送路径问题的研究都局限于具有确定性参数的模型，也就是固定路线问题 的研究。实际上，客户的数量、需求、位置以及车辆的运输时间、道路信息等事先并不一 定知道，应把它们当作随机变量来看。 静态模型 现有的配送路径的研究多为开发静态的模型，很少分析参数随时间变化的特性。例如， 燃料费用将随时间变化，不同阶段可能会有所浮动，在一定的时间范围内，公司需要根据 情况的变化来重新决策配送中心及销售网点的分布。因此，在配送路径优化模型中加入动 态特性，实现实时或在线物流管理，会极大地提高与现实接近的程度。 供应链不完整 目前提供物流配送服务的企业，服务质量不高，服务内容有限，绝大多数配送企业只 能提供单项或分段的物流服务，不能形成完整的物流供应链。 信息化程度低 是有点无网或有网不畅，信息交换渠道不完善，技术装备水平落后，专业人才匾乏等。 ( 2 ) 问题产生的原因 我国产生上述问题的根源主要在于在行业过去的发展中没有纠正思路，在发展理念上 存在严重的错误，主要表现在： 对路径优化问题重视不够 由于我国是在集中计划经济体制下发展起来的，为物资计划调拨服务的全国性物资储 运网络系统是我国物流配送业发展和参与国际竞争的特有的物质基础，因此现在大部分物 流配送中心都是在原有基础上建立起来的，虽说是配送中心，但实质上就是搞送货的。思 想意识不够前沿，停留在配送就是货物运输的理念上，把每一单业务都看成是简单的送货， 很少考虑如何从路径优化上节约配送成本，提高经济效益。 路径优化技术落后，研究尚不成熟 路径优化不单单是考虑路径的最小化问题，随着发展的进步，已经上升到更高的层面。 在发达国家，配送费用的节约不仅仅通过节约路程，而是运用技术提高工作效率来实现。 而我国在技术的应用上还较为落后。目前就配送中心而言，国外已经普遍采用了机械化和 自动化作业，而我国在传统配送业务中，整体技术水平落后，企业规模小，功能不健全， 网点设置没有统一布局，机械化水平程度低，设施的技术和设备都比较陈旧，基本上还是 手工辅以叉车和托盘作业，装卸单元化程度低；在配送中心对车辆运行效率化的管理上， 国外的企业基本上已经建立了一个有效的货车跟踪系统，即在车辆上安装一个车载g p s 系 武汉科技大学硕士学位论文第5 页 统，通过这种终端与配送中心进行通信，一方面对货物在途情况进行控制，有效地利用空 车信息合理配车；另一方面，客户可通过客户接口对自己所购货物状态进行查询，对货物 的发出时间、现在的位置以及到货时间儆到心中有数，增加客户的信任度，从而改善企业 和顾客的关系，为企业提高其经济效益。而我国则是极少数几个实现了，绝大部分还处于 人工预测状态。另外我国对这方面的研究还不成熟，不能完全适应现实需要。 信息化手段不强，较好的一些优化技术无法应用实施 目前国内物流配送企业的计算机应用程度比较低，仍只限于日常事务管理，对于物流 中的许多重要决策问题，还处于半人工化决策状态，信息没有得到充分地加工和利用，离 信息化还有很大差距。而配送需要强烈依靠信息网络技术来实现，必须具有发达的商品经 济和现代的经营水平才能做好，在商品经济不发达的历史阶段，很难按用户要求实现配货， 要实现广泛的高效率的配货就更加困难，因此一般意义的送货和配货存在着时代的差别， 配送是送货、分货、配货等活动的有机结合体，同时还与订货系统紧密联系，要实现这一 点，就必须依赖现代情报信息，建立和完善整个系统，使其成为一种现代化的作业系统， 而目前迫切需要解决的问题就是信息化落后问题，只有解决了这个问题才能实现配送中心 对路径优化调度问题的实时控制，提高作业效率。 一 路径优化的目标属性不够充分，与现实的差距较大 目前针对路径优化的研究目标也不一样，单目标的往往是从某一个角度去考虑问题， 而很少是全面的、系统的考虑，即使有，也是多目标的，相应的增加了计算的复杂度，尤 其是各目标之间的权重分配，极大地影响了寻优方案的结果。可以说目标属性不能贴近现 实，与现实的差距比较大。因此迫切需要一种可以解决上述问题的寻优策略和模型。 1 2 4 物流配送路径优化研究的必要性 物流配送与先进的现代信息技术、数学模型与工具紧密结合，运用各种优化方法对配 送中各个环节进行管理和决策，使其实现最佳的协调与配合，以适应现代综合物流的多频 次、小批量、多品种、高效率的特点，从而减少流通环节，降低物流成木，提高物流效率 和经济效益，是物流行业共同追求的目标。 就目前国内企业现状丽言，配送成本最低和满足客户对时间的高要求是配送中急需解 决的问题，这都需要研究物流配送路径优化模型和算法来解决。 首先，从配送中心到客户位置的物流配送，是一个十分复杂的调度过程。其中，最难 以解决的就是如何依据客户订单对货物数目、到货时间的要求以最小的成本来合理安排配 送方案，包括：车辆选择、车辆转载方案、行车路线的安排、发车时间决策等等。如果能 通过比较科学的物流配送路径优化模型和算法，来实现企业的分人工调度和车辆安排，使 物流中心本身运作效率提高，成本控制得当，企业的效益也会得到不断的提升。 其次，当今人们对货物运送的时间要求越来越高，为了提高物流配送服务的质量，配 送公司面临的压力越来越大，以往的配送模式大多是客户等货，即以配送公司为主，配送 第6 页武汉科技大学硕士学位论文 公司对客户的要求颇多，货物达到的时间多是配送公司制定，这种运作模式往往侵害客户 的利益，服务质量不高。在现在客户利益至上的时代，配送公司只能提高服务水平，尽量 按照客户要求或者配送公司处理订单时承诺的时间段内把货送到。这对配送公司的调度工 作要求很高，如果只由调度人员人工作业，很难完成大规模的调度工作。这就要求有智能 化的信息系统来自动安排货物的发车时间。 综上所述，现代物流理念追求最低的配送成本、最短的配送里程、最优质的配送服务 以及最小的劳动力成本，而这个理念的实现又与物流配送路径优化的研究息息相关，因此 研究路径优化具有重要的研究和现实意义。 1 3 论文研究内容和框架 本论文是项目性论文，论文主要是研究博洛尼物流部配送业务整合以及路径优化的问 题，包含的主要研究内容有： ( 1 ) 研究物流配送路径优化的基本理论、模型和方法，综述国内外对路径优化问题的 研究现状，作为本论文的理论基础。 ( 2 ) 以博洛尼企业流程重组为大背景，以物流配送理论为基础，对全公司的配送业务 进行全面的分析后进行整合和优化。 ( 3 ) 以路径优化的模型和算法作为理论基础，针对博洛尼配送业务的具体情况提出路 径优化模型，并运用多目标遗传算法对模型进行求解，基于客户满意度和车辆车载最大化 实现。 论文的结构框架如下： 第一章绪论。指出论文的研究背景和意义，并分析了此选题涉及到的相关理论的研究 现状，提出本文的研究思路和研究内容。 第二章业务流程整合相关理论和路径优化算法综述。先对业务流程和整合的概念做了 解释，提出了业务流程整合的一些理论和思想，随后总结了国内外物流配送路径优化模型 问题，并介绍了各种模型的相关算法，为第三章和第四章的研究打下理论基础。 第三章博洛尼物流管理部配送业务整合研究。介绍了启动此项目的背景和意义，通过 博洛尼物流部配送处业务现状分析，拟定了项目实施的初步具体方案。 第四章博洛尼物流管理部配送路径优化问题研究。本章结合实际业务状况建立车辆调 度优化模型，并运用多目标遗传算法对建立的模型进行了求解。 第五章本文总结和研究展望，并分析了存在的问题和需要进一步研究的内容。 武汉科技大学硕士学位论文第7 页 第二章业务流程整合相关理论和路径优化算法综述 本论文是应用性项目研究，对博洛尼物流管理部的配送业务进行整合和优化路径，打破 现有物流业务流程，在物流管理部内实现流程重组，期望能够顺畅物流配送的操作，使物 流信息化和科学化，尽可能地降低物流成本，为博洛尼的高速发展轻装上阵奠定基础。 2 1 业务流程整合相关理论 2 1 1 整合、业务流程和b p i 的概念 ( 1 ) 整合 近年来，“整合”一词在媒体中出现的频率越来越高，尽管其表达方式各异，但归纳起 来，不外乎有以下几层含义： 合作及其过程。重组中的最后一个环节。与再造涵义相近但又比再造更重视现 有资源和组织结构的利用。几种方法交替综合使用。“整合”一词的概念如下：t 指将两个 或两个以上的要素通过相同点或相异点的有效组合、重组直至融合、共生，使现存共有资 源达到良性组合的最优化状态，即通过动态的综合使其系统更加完整与和谐嘲。宏观方面， 整合是行业结构优化和资源重新配置的一种现象或一个过程。微观方面，整合是企业的一 种战略选择，一条可供选择的公司成长路线。 ( 2 ) 业务流程 业务流程指为客户创造价值的、相互联系的、有组织的活动( 迈克尔哈默；2 0 0 1 ) ， 它包含以下含义嘲业务流程是一组活动，而不是一个单独的活动；客户价值是由业务流 程创造的；如完成订单流程；整个业务流程中各项活动各有特点，不允许随意安排；它 们之间相互关联，结构严密；要以正确的方式做事；业务流程中的各个活动必须围绕一 个目标相互联系起来；业务流程是将各个活动整合为一体以实现日标的手段，其本身不 是目的；核心是组织与协同。哈佛商学院教授m i c h a e lp o r t e r 将企业的业务过程描绘成一 个价值链，竞争不是发生在企业与企业之间，而是发生在企业各自的价值链之间。只有对 价值链的各个环节实行有效管理的企业才有可能真正获得市场上的竞争优势。 ( 3 ) b p i 为了处理频繁的业务过程调整，企业需要更加柔性、集成的应用系统，业内提出了一 种叫做b p i ( b u s i n e s s p r o c e s si n t e g r a t i o n ) 的解决方案。整合是一个系统内元素之间关系的一种 协调、综合和统一的状态，而业务流程整合就是要把业务流程中各个活动协调、综合、统 一起来形成一个有机的整体嘲。 第8 页 武汉科技大学硕士学位论文 2 1 2 物流行业的整合思想 物流行业的整合思想可以理解为物流资源高效整合的思想”，这种集成和整合的思想包 括：( 1 ) 整体优化，即按照系统论的要求，对各企业内外供应链的各个环节进行合理搭配， 取长补短，综合协调，使之形成最佳的整体优势，发挥整体效应“减负增正”或“补 短增长”：( 2 ) 连锁互动，即利用企业资源、能力和技术等各要素之间作用和反作用的力量， 相互影响，并发生连锁反应，相互推动，从而形成综合而又巨大的能量，推进企业发展。1 。 传统的资源整合观。1 更多的是强调对各种不同生产技能与技术流的整合，形成企业的核心竞 争力( c k p r a h a l a d 和g h a m e l ，1 9 9 0 ) ，这种整合仅仅局限于企业技术层次，而没有涉及到 与企业生产经营活动密不可分的物资流动过程。在知识经济时代，信息技术高度发达的商 业环境中，响应时间很大程度上决定着企业竞争的成败，而决定时间跨度的个重要方面， 就是企业的物流作业。企业能否运用物流整合的思想，将物流作业与生产制造活动及战略 伙伴的经营活动有效整合，直接决定企业核心竞争能力。 虽然本论文不是基于整个供应链管理来进行业务流程整合，只是对于供应链上的一个 环节进行业务流程整合，但本文依然采用的是“整合”的内在思想，结合博洛尼物流配送 业务的实际情况，通过动态的整合使流程更加完整与和谐嘞。整合的目的是最有效的利用资 源，使公司的不同业务流程的连接更加流畅，减少时间延误，取消冗余行动，降低成本并 减少错误，使整个物流配送系统更加完整与和谐，反应敏捷，充满竞争力嘲。 2 1 3 物流企业的整合类别 大部分与物流行业息息相关的企业都需要进行业务流程整合，并通过整合策略来最终 实现物流的长远发展。所谓物流企业的整合，是指物流企业通过资源重新配置和战略决策 实现企业的发展。具体来说，将物流企业的整合分为两类“”： 其一，企业间整合。主要是利用收购、兼并、合并、合资、战略联盟等方式，把价值 链中原来属于其他企业的资源和能力兼并入自己或者表现为强强联合的同行业中企业间的 合并。这实质上属于行业结构优化和资源重新配置的过程。我国大部分物流企业起点、水 平低，缺乏规模经济，彼此之间恶性竞争，这时候需要通过横向并购、合资的方式，整合 零小规模的行业特征，造就行业领导者，实现物流市场经营的规模经济效应。因此，越来 越多的物流企业把整合当作竞争的手段和发展的途径。要在竞争中生存的物流企业不可能 远离整合，即：要么整合别人，要么被别人整合。 其二，企业内部整合。企业内部整合是企业的一种战略选择，是实施整合的公司确立 一条较长期使用的成长路线的过程。这是一个内部管理和经营战略选择的过程。然而，投 身于物流企业间整合的企业家需要避免纯粹的扩张动机，更要重视企业间整合后的效益和 效果。面对全球化的竞争，物流企业在内部整合中，一方面要确定战略且标。另一方面， 需要将三个内容，即：信息、人员、业务流程整合起来。战略目标的信息的整合是将与企 武汉科技大学硕士学位论文第9 页 业运营相关的各种信息通过数据挖掘、提取等功能，经过数据提炼、筛选后为企业决策提 供支持；在信息整合中，要考虑到对各类信息的充分运用。人员整合是将与企业运营相关 的人员通过一定方式联合起来，从而使人员发挥高的劳动效率和能动性；业务流程整合是 指将企业经营的业务流程进行设计、重新塑造，并不断改进原有业务流程，降低成本，提 高物流服务级别。 物流企业内部整合是原有企业改善经营的关键，也是实施企业间整合后保证企业顺利 运营的必要补充。本论文研究的博洛尼物流管理部配送业务整合也属于物流企业内部整合 的一部分，寻求的目的也是希望通过业务流程整合来不断的改进原有业务流程，降低成本， 提高客户满意度。 2 2 国内外物流配送路径优化主要模型介绍 2 2 1 旅行商问题( t r a v e l i n gs a l e s m a np r o b l e m ) 研究配送优化不得不提到旅行商问题( t s p ) ，最早由美国r a n d 公司于1 9 4 8 年引入， 直接导致线性规划这一经典算法的诞生，从此旅行商问题成为配送优化里知名而流行的问 题。t s p 问题在物流中的描述是对应一个物流配送公司，欲将r 1 个客户的订货沿最短路线 全部送到，如何确定最短路线。一般解决旅行商问题的方法有枚举法、邻接算法、插入算 法。与国外的旅行商问题对应的是同样经典的中国邮递员问题，最早是由我国学者管梅谷 教授于1 9 6 2 年提出的这个问题，并给出了一个解法。这种旅行商问题还有一种表现形式： “一笔画”问题，采用图论语言的描述方式：平面上有n 个点，用最短的线将全部的点连 起来，称为。一笔画”问题( d r a w i n gb yo n el i n e ) ，其实质和单个旅行商问题差不多，用最 短路径遍历所有客户点。随后又发展到多重旅行商问题( m u l t i p l et r a v e l i n gs a l e s m a n p r o b l e m ) 。多重旅行商问题是一般旅行商问题的推广和深化，是指m 个旅行商访问所有城 市，要求每个城市至少访问一次，应如何安排旅行路线，使m 个旅行商的总旅行费用最少。 对应于物流配送的过程是指m 辆车从配送中心出发，每个需求点至少被访问一次，应如何 安排每辆车的路径，使m 辆车的总费用最少。多重旅行商问题比一般旅行商问题要复杂， 也是一个n p 问题。近年来，众多的学者采用遗传算法进行了多旅行商问题的研究。研究的 结果表明遗传算法对于解决这类问题具有较好的效果。 2 2 2 车辆路径问题( v e h i c l er o u t i n gp r o b l e m ，v r p ) 自从d a n t i n gr a l n s e 于1 9 5 9 年提出车辆路径问题( v l u ) 及相应的数学规划模型和求 解算法以来，由于其应用的广泛性和经济上的重大价值，一直受到国内外学者的广泛关注。 在经典v r p 的基础上，配送车辆路径问题在学术研究和实际应用上产生了许多不同的延伸 和变化型态，包括带能力约束的车辆路径问题( c v 】心) 、带时间窗的车辆路径闯题 ( v r p t w ) 、追求最佳服务时间的车辆路径问题( v r p d t ) 、多车种车辆路径问题( f s 姬) 、 第1 0 页武汉科技大学硕士学位论文 车辆多次使用的车辆路径问题( v r p m ) 、随机需求车辆路径问题( v r p s d ) 、动态车辆路径 问题( d v r p ) 、满载非满载v r p ，双向v r p p 等“。选取其中比较常见的两个问题做简 单的介绍： ( 1 ) 经典擅 c r y 问题在物流中的解释是对一系列客户的需求点设计适当的路线，使车辆有序地通 过它们，在满足一定的约束条件下，如货物需求量、发送量、交发货时间、车辆载重量限 制、行驶里程限制、时间限制等等，达到一定的优化目标，如里程最短、费用最少、时间 最短，车队规模最少、车辆利用率高。早在1 9 6 2 年b a l i n s k i 等人首先提出v r p 的集分割，直 接考虑可行解集合，在此基础上进行优化，建立了最简单的v r p 模型“”。1 9 7 1 年，e i l o n 等 人提出将动态规划法用于固定车辆数的v r p ，通过递归方法求解“”。1 9 7 4 年，w r e n ，g i l l e t 等人提h b s w e e p 算法( 扫描法) 1 4 o1 9 8 1 年，c h r i s t o f i d e s 等人提出了k 度中心树和相关算法， 对固定车辆数m 的m - t s p 进行k 度中心树松弛“”。后来，m l f i s h e 对这种方法做了进一步改进， 可求解有1 3 4 个客户的v r p “”。1 9 9 1 年，g e n d r e a u 等人将禁忌搜索方法应用于v r p 【1 7 】。它是针 对v r p 比较好的启发式算法，可以成功地应用于许多经典的v r p 。其后e t a i u a r d 等人通过按 角度和路径重心对原问题的空间进行分割，结合禁忌搜索平时模拟退火对子河题求解，实 现了对问题求解的并行化“”。1 9 9 6 年，j l a w r e n c e 将遗传算法用于v r p 的研究，并可有效求 解带时间窗限制的v r p “”。 ( 2 ) 带时间窗的v p p ( v p i t w ) 有时间窗的v r p 是对经典心加上时间窗限制( 即加上客户要求访问的时间窗口) ， 可以看作是经典v r p 的一个特殊类。求解主要集中在启发式算法上，求得问题的近似最优 解( 可行解) 。c l a r k 和w r i g h t 提出c w 算法( 成本节约法) 以后，c - w 法随后成为许多专家 和学者针对v r p t w 的研究基础。1 9 9 1 年t h a n g i a h 和1 9 9 3 年j o e y 分别用遗传算法求解 v r p t w ，但是都存在“早熟收敛”的问题恤1 啪。1 9 9 4 年，p w a r k 等人提出了重复匹配的方 法，该算法在其模型里同时考虑了时间约束和能力约束，因此适用于这类具有强约束的 v r p 侧。2 0 0 0 年，谢秉磊等人将货运量约束和时间窗约束转化为目标约束，设计了基于自 然数编码的可同时处理软、硬时间窗约束的遗传算法，实验分析获得了较好的结果啪1 。2 0 0 1 年，周贤伟和李光远根据车辆装载g p s 设备的特性，建立了货物运输v r p t w 的数学模型， 并设计了求解的遗传算法嘲。2 0 0 2 年，张丽萍等人通过引入新颖交叉算子，构造了一种改 进遗传算法。该算法摆脱了对群体多样性的要求，不存在传统遗传算法常见的“早熟收敛” 问题，可用于解决v r p t w 哺。2 0 0 3 年，宋厚冰和蔡远利针对v r p t w ，在标准遗传算法的 基础上，将分组信息与每一个染色体结合，并辅以补交换局部搜索技术，构造了一种改进 遗传算法，使得求解结果更接近最优解窿订。同年，宾松和符卓通过引用一种新的编码方法 及交叉和变异概率的自适应机制，构造了改进遗传算法来求解带软时间窗的v r p t w 嘲。 ( 3 ) 带能力约束的v r p c c v p p ) 带能力约束的冲( c v r p ) 要求车辆的负载能力一定，但车辆数未给定。两阶段算法， 武汉科技大学硕士学位论文第1 1 页 可以很好的求解c v r p 。f i s c h e 仕i m a t i c o 利用分枝定界算法求解c v r p ，获得较好的求解结 果。v i g o d a n i c e 利用启发式算法对不对称c v r p 进行了求解。在我国，张涛等人把聚类和 排序有机地结合起来，用遗传算法和3 - o p t 算法相结合的混合算法对c v r p 进行求解。1 。 后来，他们又提出用遗传算法( g a ) 和禁忌搜索算法( t s a ) 相结合求解c v r p 。由于车辆数 不确定，提出另一目标函数，即最小车辆数，与最小距离同为目标函数建立了双目标数学 规划模型。在车辆数不确定的情况下，把聚类和排序有机地结合起来，并以g a 为主，把 t s a 用在g a 的变异操作中，增强算法的爬山能力。实验结果表明，混合算法获得的最好 解、平均装载率和计算成本都比较令人满意。 ( 4 ) 动态的v r p ( d v r p ) 动态的v r p 考虑信息是不确定的，实际当中可能会出现需求不确定、网络性能不确定、 服务车辆不