（控制理论与控制工程专业论文）电子商务环境下的物流配送车辆调度方法研究.pdf

浙江大学硕士学位论文 摘要 随着电子商务的发展，现代物流在电子商务中的重要性越来越受到关注。现 代物流是电子商务的有机组成部分，是实现电子商务的重要保证，缺乏现代化物 流模式的电子商务过程是不完整的；电子商务革新了物流的内涵，并赋予物流信 息化、自动化、网络化和柔性化等特点。 在现代物流流程中，存储环节的要求日益趋向于弱化，配送成为最重要的环 节，直接为用户服务。配送的核心部分是配送车辆的集货、货物配装及送货过程， 而车辆配送路线的合理化，对于整个物流运输速度、成本、效益影响至关重要。 在这背景下，本文首先从探讨电子商务与现代物流的关系入手，讨论了电子商务 环境下物流配送的模式及特点，针对物流配送车辆调度问题建模，应用智能寻求 最优解，得到了满意的效果。论文主要内容如下： l 、首先概述了电子商务和物流的内涵，讨论了电子商务环境下物流的特 点以及对物流的影响。 2 、 分析了电子商务环境下物流配送特点及模式，详细讨论了基于配送中 心的物流配送模式，并给出基于配送中心的物流配送方案和配送流程。 3 、 在对物流配送车辆调度问题的结构要素进行系统分析基础上，建立单 配送中心物流配送车辆调度问题的数学模型。由于物流配送车辆调度 优化问题是n p 难题，同时遗传算法对这类问题具有搜索空间大，自适 应性和鲁棒性强等特点，因此选用遗传算法求解。 4 、针对多配送中心物流配送车辆调度问题建立模型，设计了基于遗传算 法和禁忌搜索的混合算法，实验仿真取得了良好的效果。并在此基础 上讨论了有时间约束和满载情况下的车辆调度问题。 5 、 设计了物流管理信息系统的业务流程和功能结构，对其中的物流配送 车辆优化调度子系统的业务流程和算法封装作了介绍，并对物流管理 信息系统的开发环境、软件体系结构等实现技术进行阐述。 关键词：电子商务：物流；配送；车辆调度：遗传算法；禁忌算法；g r e f e n s t e t t e 编码： 海明距；b s 结构： 塑垩查兰堡主兰堡丝皇 a b s t r a c t t h ea c q u a i n t a n c e s h i pf o rt h em o d e r n i z e dl o g i s t i cs e r v e r si sb e c o m i n gf a r t h e ra n d w i d e ra l o n gw i t ht h ed e v e l o p m e n to fe c o m m e r c e t h el o g i s t i c s s e r v e r sa r et h e o r g a n i cc o m p o n e n to fe c o m m e r c e ，a n d t h ei m p o r t a n ti n s u r a n c eo fr e a l i z i n g e c o m m e r c e t h ee c o n l l n e r c ep r o c e d u r et h a tl a c k st h em o d e r n i z e dl o g i s t i c sm o d ei s i n c o m p l e t e t h ei n t c n s i o no fl o g i s t i c s h a sb e e ni m p r o v e d ，a n dl o g i s t i c sh a sb e e n c l 】a f a c t e r i s t i c e do fi n f o r m a t i z a t i o n ，a u t o m a t i o n ，i n t e l l i g e n c e ，n e t w o r k i n g a n d f l e x i b i l i t ye r e i ne - c o m m e r c e i nt h ef l o wo fm o d e md i s t r i b u t i o no fm a t e r i a lc i r c u l a t i o n ，o fw h i c hd e m a n d so f t h es t o r a g el i n kt e n d st ob ei n c r e a s i n g l yw e a k e rw h i l ed i s t r i b u t i o nb e c o m e st h em o s t i m p o r t a n tl i n k ，d i r e c t l yo f f e r i n gs e r v i c et ot h ee n s t o m e r s t h ec o r eo ft h ed i s t r i b u t i o n l i n ki st h ep r o c e s so f t h ev e h i c l e sc o l l e c t i n gg o o d s ，o f p a c k i n ga n ds e n d i n gt h eg o o d s h o w e v e r , t h er e a s o n a b l ed i s t r i b u t i o nr o u t e sa r eo ft h eu t m o s ti m p o r t a n c et o t h e t r a n s p o r t a t i o ns p e e d ，c o s ta n d b e n e f i t so f t h ew h o l em a t e r i a lc i r c u l a t i o n u n d e re - c o m m e r c eb a c k g r o u n d ，t h i sp a p e rf i r s t l ys t u d i e st h er e l a t i o n s h i po f e - c o m m e r c ea n dt h em o d e r n i z e di o g i s t i c ，t h e na n a l y z e st h em o d ea n dc h a r a c t e r i s t i c o fl o g i s t i c sd i s t r i b u t i o nu n d e rt h i sb a c k g r o u n d ，t h eo p t i m a lm o d e l sf o rt h ev e h i c l e s c h e d u l i n gp r o b l e m ( v s p ) a l ee s t a b l i s h e dr e s p e c t i v e l ya n d a r eo b t a i n e db yi n t e l l i g e n c e a l g o r i t h m s t h ec o n t e n to f t h i sp a p e r a sf o l l o w s ： i 、 f i r s t l yt h em e a n i n go fe - c o m m e r c ei si n t r o d u c e da sw e l la st h ec o n c e p t o ft h el o g i s t i c s ，t h e nt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ee c o l e t m e r c ea n dt h e l o g i s t i c si ss t u d i e d 2 、u n d e re - c o m m e r c eb a c k g r o u n dt h em o d ea n dc h a r a c t e r i s t i co fl o g i s t i c s d i s t r i b u t i o na r ea n a l y z e d t h em o d eb a s e dt h ec e n t e ro fd i s t r i b u t i o ni s s t u d i e dd e t a i l e d l y 3 、o nt h eb a s i so fa n a l y z i n gt h ee l e m e n t so fp h y s i c a ld i s t r i b u t i o nv e h i c l e s c h e d u l i n gp r o b l e ms y s t e m a t i c a l l y ，t h i sp a p e rb u i l d st h em o d e lo fp u r e 塑垩查兰堡主兰堡丝壅 一 v e h i c l es c h e d u l i n gp r o b l e mo fl o g i s t i c so n l yo n ec e n t e ro fd i s t r i b u t i o n b e c a u s ei ti san p h a r dp r o b l e m ，a n dg e n e t i ca l g o r i t h mh a ss o m e f e a t u r es u c ha sg r e a ts e a r c hs p a c e ，s t r o n gp e r f o r m a n c eo fa d a p t i v e c h a r a c t e ra n dr o b u s tc h a r a c t e r ，t h ep r o b l e mi s s o l v e db yg e n e t i c a l g o r i t h m 4 、 b a s e do i lm u l b - c e n t e ro fd i s t r i b u t i o n ，t h ev e h i c l es c h e d u l i n gp r o b l e m w i t hm u l t i 。c e n t e rd i s t r i b u t i o ni sg i v e n ah y b r i da l g o r i t h mo fg e n e t i c a l g o r i t h m ( g a ) a n dt a b us e a r c ha l g o r i t h m ( t s ) i sp r e s e n t e dt os o l v et h i s p r o b l e m t h es i m u l a t i o nr e s u l ts h o w st h a tt h i sh y b r i da l g o r i t h mc a n e f f e c t i v e l y f i n do p t i m u ms o l u t i o n s f i n a b y ，t h ev e h i c l es c h e d u l i n g p r o b l e mw i t ht h er e s t r i c t i o no f t i m ew i n d o wi sd i s c u s s e d 5 、t h eo p e r a t i o nf l o wa n df u n c t i o nf r a m ef o rl o g i s t i cm a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e ma r ee s t a b l i s h e d 。t h e nt h e o p e r a t i o n f l o wa n d t e c h n i q u eo fa l g o r i t h m se n c a p s u l a t i o nf o rt h es c h e d u l i n gs u b s y s t e ma r e d i s c u s s e d f i n a l l yt h ed e v e l o p m e n te n v i r o n m e n t ， f r a m e w o r ka n d s t r u c t u r ef o rt h el o g i s t i cm a n a g e m e n ts y s t e ma r ed e p i c t e d k e y w o r d s ：e - - c o m m e r c e ；l o g i s t i c s ；d i s t r i b u t i o n ；v e h i c l es c h e d u l i n gp r o b l e m ；g e n e t i ca l g o f i t h m ； t a b us e a r c ha l g o r i t h m ；g r e f e n s t e t t ec o d i n g ；h a m m i n gd i s t a n c e ；f r a m e w o r ko f b r o w e r s e r v e rfb s ) i i i 第一章绪论 摘要：首先概述了电子商务的内涵、发展和作用，其次提出了物流的概念，介绍了物流的发 展过程，接着讨论了电子商务与物流的相互关系，分析了我国物流发展现状，最后提出了本 文的主要工作。 关键词：电子商务；物流 1 1 电子商务概述 1 1 1 电子商务的概念 电子商务英文缩写为e c ( e l e c t r o n i c c o m m e r c e ) ，也有人称为电子贸易，它是 指采用网络技术实现数据的交换从而完成整个商业交易的过程。它是上个世纪9 0 年代初在欧美兴起的一种全新的商业交易模式，其概念最先由美国的一些信息技 术厂商提出，是在e d i ( 电子数据交换) 技术的基础上发展起来的，目前相关电子 商务的概念还没有一个统一、明确的表述，主要有以下几种看法： l 、联合国经济合作和发展组织( o e c d ) 在有关电子商务的报告中对电子商务 的定义：电子商务是发生在开放网络上的包括企业之间、企业和消费者之间的商 业交易( 兰宜生，2 0 0 2 ) 。 2 、全球信息基础设旋委员会( g i i c ) 电子商务工作委员会报告草案中对电子 商务的定义：电子商务是运用电子通信从事的经济活动，通过这种方式人们可以 对带有经济价值的产品和服务进行宣传、购买私结算。这种交易方式不受地理位 置、资金多少或零售渠道所有权的影响，公有、私有企业、政府组织、社会团体、 一般公民、企业都能自由地参加广泛的经济活动，其中包括农业、林业、渔业、 工业、私营和政府的服务业，电子商务能使产品在世界范围内交易并向消费者提 供多种多样的选择( 方美琪，1 9 9 9 ) 。 3 、英国学者瑞维卡拉克塔和安德鲁b 惠斯顿在电子商务的前言一书中 提出：“广义地讲，电子商务是一种现代商业方法。这种方法通过改善产品和服 务质量、提高服务传递速度，满足政府组织、厂商和消费者的降低成本的需求。” 浙江大学硕士学位论文 ( 王少锋，王克宏，2 0 0 0 ) 4 、加拿大电子商务协会对电子商务的定义为：电子商务是通过数字通信进 行商品和服务的买卖以及资金转账它包括公司间和公司内部利用电子邮件 ( e m a i l ) 、电子数据交换( e d t ) 、文件传输、传真、电视会议、远程计算机联 网所能实现的全部功能( 王全胜，2 0 0 2 ) 。 5 、1 9 9 7 年1 1 月6 曰至7 日，国际商会在法国首都巴黎举行了世界电子商务会 议。会上专家和代表对电子商务的概念进行了最有权威的阐述：电子商务( e c ) 是指实现整个贸易活动电子化。从涵盖范围方面可以定义为：交易各方以电子交 易方式而不是通过当面交换或直接面谈方式进行的任何形式的商业交易；从技术 方面可以定义为：电子商务是一种多技术的集合体，包括交换数据( 如电子数据 交换电子邮件) 、获得数据( 共享数据库、电子公告牌) 以及自动捕获数据( 条 形码) 等( 于宝琴，赵家俊，2 0 0 4 ) 。 目前，人们对电子商务的描述较多的是：认为电子商务可分为狭义和广义两 类。狭义的电子商务仅指通过i n t e r a c t 进行的商业交易活动，而广义的电子商务 首先是一种商务活动，它不仅是指以i n t e m e t 作为信息交换平台的交易，还包括 以因特网、内联网、外联网以及其他广域网、局域网为工具来进行交易的形式。 开展电子商务的目的是降低经营成本，增加商业价值并创造新的商机，其中包括 从销售到市场的运作，以及信息管理的各个环节( 嵇舒，2 0 0 2 ) 。 从实践来看，一个典型的电子商务系统( 网络经济的基本单元) 如图卜1 所 ：，下： 互联婀i n t c m g t 图卜1 典型的电子商务系统( 大卫辛奇一利维，2 0 0 0 ) 送一啦竺胁 一户一 一轳 一 浙江又学砸q - 学位论文 1 1 2 电子商务的发展 电予商务发展的历史虽然不长但已经经历了网个阶段： 第一个阶段是电子数据交换( e d i ) 。e d t ( e l e c t r o n i cd a t ai n t e r e h a n g e ) ：是 将业务文件按一个公认的标准从一台计算机传输到另一台计算机的电子传输方 法。产生于美国6 0 年代末期，这时人们开始尝试在贸易伙伴之间的计算机上使数 据能够自动交换。e d i 虽然发挥了重大作用，但存在巨大的成本：它需要价格 不菲的专有增值网络及分布式软件，而且它是批量传输，影响了实时生产、采购 和定价( 丹尼尔阿莫著。董兆一童志庭，2 0 0 3 ) 。 第二个阶段是电子商务的发展阶段。在这一时期，买卖双方丌始尝试直接交 易，省去中介这一环节，大大促进了电子商务的发展。 第三个阶段是商务社区。商务社区的建立为电子商务b 2 b 、b 2 c 的发展提供 了广阔的空间，商务社区通过社区服务平台实现电子政务和电子商务的融合，为 电子政务和电子商务“无缝”结合提供了试验地，有利于二者的协调发展。目前这 一阶段还拥有很大的发展空间。 第四个阶段则是一种崭新的开始，即协同式商务阶段。协同式商务意味着企 业员工、合作伙伴和顾客的一种动态合作。他们通过互动交流，在虚拟社区中找 到节约成本、创造价值和解决业务问题的方法。协同式商务是需求链与供应链之 间复杂的工作流的一种更为完整的反映。从这个意义上说第四阶段是在第三阶段 的基础上提供对各种商务流程的支持，创造，个虚拟的商业链。 1 2 电子商务环境下的物流 1 2 1 物流的概念 物流的概念随着物流的发展而不断的变化： l 、1 9 3 5 年，美国销售协会最早对物流进行了定义：“物流( p h y s i c a l d i s t r i b u t i o n ) 是包含于销售之中的物质资料和服务，是从生产地点到消费地点流动过程中伴随 的种种经济活动。”这个概念将物流看成是销售过程的一个环节，从属于销售， 强调了与产品销售有关的输出物流，没有包括输入物流( 物料供应) ( j a m e 8 强调了与产品销售有关的输出物流，没有包括输入物流( 物料供应) ( j a m e 。 浙江大学硕上学位论文 c o o p e r ，1 9 9 4 ) 。 2 、二战以后，后勤学被引入经济部门，应用于流通领域和企业生产经营管 理全过程中所有与物品获取、运送、存储、分配有关的活动，所以有了商业后勤、 流通后勤的提法。此时的后勤包含了生产过程和流通过程中的物流，因而是一个 包含范围更广泛的物流概念。近2 0 年来，l o g i s t i c s 逐步取代p d ，成为物流科学的 代名词，这是物流科学走向成熟的标志。德国的r 尤尼曼曾经对此给出了一个 比较完整的定义；“物流学( l o g i s t i c s ) 是研究对系统( 企业、地区、国家等) 的物 料流及有关的信息流进行规划与管理的科学理论( j a m e sc j o h n s o n ，1 9 9 6 ) 。” 3 、1 9 9 6 年，美国物流管理协会对l o g i s t i c s 定义为：“t h ep r o c e s so f p l a n n i n g ， i m p l e m e n t i n ga n dc o n 打o u i n gt h ee f f i c i e n t ，c o s t - e f f e c t i v ef l o wa n ds t o r a g eo fr a w m a t e r i a l ，i n - p r o c e s si n v e n t o r y ，f i n i s h e dg o o d sa n dr e l a t e di n f o r m a t i o nf r o m p o i n t o f - o r i g i n t o p o i n to ff i n a lc o n s u m p t i o nf o rt h ep u r p o s eo fc o n f o r m i n gt o c u s t o m e rr e q u i r e m e n t ( a n d e r s o nm g ，1 9 9 8 ) ” 4 、我国开始使用“物流”一词始于1 9 7 9 年6 月，我国物资工作者代表团赴日 本参加第三届国际物流会议，回国后在考察报告中第次引用和使用“物流”术 语。4 匆流”是日文引用的汉语，作为“实物流通”的简称。我国在“物流术语” ( 国家标准g b t 1 8 3 5 4 2 0 0 1 ) 中指出：物流是“商品从供应地向接收地的实体流 动过程。根据需要，将运输、储存、装卸、搬运、包装、流通加工、配送、信息 处理等基本功能实施有机结合。”( 刘志强，丁鹏，2 0 0 4 ) 在把握物流的上述概念时，需着重明确以下几点： ( 1 ) 物流是物品自身( 实体) 的流动，有别于产权和资金的流动； ( 2 ) 物流具有明显的方向性且普遍存在于流通邻域和生产邻域； ( 3 ) 物流是一种经济运动，兼有有形流动和无形流动两种运动形态，而且这 两种运动形态常常交替发生； ( 4 ) 物流的七种基本功能相互密切配合才能促成物流，但不一定任何情况下 都需要七种功能全部发挥作用( 杨传杰，2 0 0 4 ) 。 4 浙江大学硕士学位论文 1 2 2 物流的发展 物流的发展大致分为四个阶段： 第一阶段：2 0 世纪初至5 0 年代 在北美和西欧些国家，物流在整个流通费用中所占比例不断升高，人们逐 渐认识到降低物资采购及产品销售成本的重要，为人们认识物流提供了可能。这 一阶段是以“硬件”设备的改善为主要特征，大型物流设备的更新和基础设施的建 设大大提高了整个物流系统的能力和生产效率。 第二阶段：2 0 世纪5 0 至7 0 年代 物流研究在美国得到深入开展的时期。这时物流体系开始形成，物流管理作 为新学科已经诞生( 杨传杰，2 0 0 4 ) 。有关物流的论文和著作大量涌现，同时管理 科学的进步，生产方式、组织规模化生产的改变，大大促进了物流的发展。这一 阶段是物流快速发展的重要时期。 第三阶段：2 0 世纪7 0 至8 0 年代 这一时期开始发展快速货物运输系统，开始普及集装箱国际多式联运，建立 集约化仓库、物流中心、配送中心等。物流管理的内容从企业内部延伸到企业外 部，物流管理的重点已经转移到对物流的战略研究上。 第四阶段：9 0 年代以来至今 随着经济全球化趋势的加强，科学技术尤其是信息技术的飞速发展以及跨国 公司作用的日益增大，物流作为一种实现经济高效运行、融高新技术为一体的先 进管理技术与组织，以最低的费用、安全、高质量地为用户提供多功能、一体化 的综合服务，使物流向信息化、网络化、智能化和国际化方向发展。 1 3 电子商务与物流相互的关系 1 3 1 电子商务对物流的影响 随着电子商务的进一步发展，电子商务将促进物流的改变，不断完善物流体 系以进一步推动电子商务的发展。电子商务对物流的影响有： l 、 电子商务给传统物流观念带来深刻变革 浙江人学硕士学位论立 与传统的物流企业需要置备大面积的仓库不同的是，在电子商务状态下，物 流的各种功能可以通过虚拟化的方式表现出来。在这种虚拟化的过程中，人们可 以通过各种的组合方式，实现物流配置更加合理化，把商品实体以效率最高、费 用最省、距离最短、时间最少要求送到客户手中。 2 、电子商务可使物流实现网络的实时控制 先进管理系统的引入，会给企业带来全新的管理方法。传统的物流配送过程 受人为因素和时间的影响很大。由于新型的物流业务流程都由网络系统连接，当 系统的任何一个神经末端收到一个需求信息时，系统就能及时做出反应，并可以 拟定详细的物流业务计划，通知各环节开始工作，从面实现物流活动的实时控制。 3 、 电子商务将改变物流企业对物流的组织和管理。 在电子商务环境下，要求物流从社会的角度实行系统的组织和管理，这就要 求企业在组织物流的过程中，不仅要考虑本企业的物流组织和管理，而且更要考 虑全社会的整体系统，以打破传统经济条件下物流由某一企业组织和管理的分散 状态。 4 、 电子商务将改变物流企业的竞争状态 在传统经济活动中，物流企业之间的竞争往往是依靠本企业提供优质服务、 降低物流费用等方面来进行的。在电子商务时代，这些竞争内容虽然依然存在， 但有效性却大大降低。原因在于电子商务需要一个全球性的物流系统来保证商品 实体的合理流动，这对于一个企业来说是难以实现的。这就要求物流企业应相互 联合起来，在竞争中形成一种协同竞争的状态，以实现物流高效化、合理化、系 统化。 5 、 电子商务将促进物流基础设施的改善及物流技术的进步 电子商务高效率和全球化的特点，要求物流也必须达到这一目标。电予商务 的高效运作，促进了通讯网络、运输网络等基础设施方面的建设，从而促进物流 的发展。 6 浙江大学硕士学位论文 1 3 2 物流对电子商务的影响 l 、物流是电子商务的基本要素 电子商务概念模型( 见图1 - 2 ) 是对现实世界中电子商务活动的一般抽象描 述，它是由电子商务实体、电子市场、交易事务和信息流、商流、资金流、物流 等基本要素构成。 信息流、商流 资金流、物流 匿l - 2 电子丽务的概念模型( 刘萍2 0 0 5 ) 从图中可以看出，电子商务中的每一笔交易，都包含着信息流、商流、资金 流和物流。在这四流中最为特殊的物流，只有诸如电子出版物、信息咨询等少数 商品和服务可以直接通过网络传输的方式进行，其他的均不能在网上实现，最多 可以通过网络来优化，需借助一系列机械化、自动化的工具来运输。 因此物流是电子商务的重要组成部分，是信息流和资金流的基础与载体，物 流对电子商务顺利实现起着非常重要的作用。 2 、 物流是电子商务所具优势正常发挥的保证 电子商务的开展能够有效的缩短供货时间和生产周期，简化订货程序，降低 库存水平，同时使得客户关系管理更加富有成效。电子商务中，商品生产和交换 的全过程都需要各类物流活动的支持( 见图1 - 3 ) 。物流还是商流的后续者和服务 者，在电子商务交易过程中，消费者通过网上购物，完成了商品所有权的转移过 程，即商流过程，但这时电子商务的活动并未结束，只有当商品或服务真正转移 到消费者手中，即只有通过物流过程，商务活动才得以终结。没有一个高效、合 理、畅通的、现代化的物流运行模式支持，电子商务所具有的优势就难以得到有 效发挥，没有一个与电子商务相适应的物流体系，电子商务就难以得到有效的发 展。 浙江大学硕士学位论文 收集产品信息 + 各种信息比较 l 订购、付款 发货、仓储、运输、加工、配送、取货物流 消费者 图1 - 3 电子商务的一般流程 3 、物流支持电子商务的快速发展 目前，物流业越来越受到各国的重视，许多先进技术如e d i ( 电子数据交换) 、 r f ( 射频技术) 、g p s ( 全球定位系统) 、g i s ( 地理信息系统) 等都在物流系统中被 采用，使得物流系统不断升级，物流业迅速发展，直接的效果便是更快地满足顾 客对商品的需求，从而使交易量大幅度上升，电子商务的效率得以提高。因此， 物流业直接影响着电子商务，其发展壮大对电子商务的快速发展起着重要的支撑 作用。 由上述可见，物流是电子商务的重要组成部分，对电子商务的发展有重大作 用。 1 4 电子商务物流发展现状 自2 0 世纪7 0 年代实施改革开放政策以来，我国物流业取得了高速的发展， 但由于市场经济体制刚刚建立，还很不完善，我国现代物流的发展刚刚起步，还 没有形成一个完整的体系，随着加入我国w t o ，市场经济体制不断的完善，我 国现代物流业将不断发展，日益成熟。 1 、物流基础设施现状 物流基础设施主要包括公路、铁路、港口、机场以及网络通信基础等。我国 目前现有公路里程1 6 0 万公里，其中高速公路约1 5 万多公里，跃居世界第三； 铁路运力跃居亚洲第一：水运方面，港口的吞吐能力有极大的提高，列世界第五： 浙江大学硕士学位论叟 民用航空也有了长足的进步，新建、扩建了一批机场以及支线，增开了许多国际 航线，这些都使空运能力和质量有了很大的提高。 在信息基础设施建设方面，国家的大力投入，使我国信息产业在很短的时间 内实现了历史性的跨越，我国固定电话的用户数量已居世界首位。为了加快信息 产业发展，我国采取直接引进、合资生产与自主开发三个层次互为推动的技术政 策，依靠科技进步，走高起点、跨越式发展道路，通信网技术装备基本实现了由 引进为主向国产为主的转变，通信网络综合能力也得到了很大的改善。 2 、物流企业管理能力和服务水平现状 我国的物流企业数量虽具有一定的规模，但能适应现代电子商务的物流企业 数量仍很少、规模也不大、服务意识和服务质量不尽如意。大多数物流企业技术 装备和管理手段仍比较落后，服务网络和信息系统不健全，物流专业人才也严重 缺乏，这些因素都大大影响了物流服务的准确性和及时性。物流企业在这些方面 还有待完善和提高。 1 5 本文主要研究内容 本文主要围绕现代物流在电子商务环境下，其存储环节日益趋向于弱化，配 送成为最重要的环节，直接为用户服务。配送的核心部分是配送车辆的集货、货 物配装及送货过程，而车辆配送路线的合理化，对于整个物流运输速度、成本、 效益影响至关重要。在这背景下，本文首先从探讨电子商务与现代物流的关系入 手，讨论了电子商务环境下物流配送的模式及特点，针对物流配送车辆调度问题 建模，应用智能算法寻求最优解，得到了满意的效果。论文主要内容如下： 第一章首先概述了电子商务和物流的内涵，讨论了电子商务环境下物流的 特点以及对物流的影响。 第二章分析了电子商务环境下物流配送特点及模式，详细讨论了基于配送 中心的物流配送模式，并给出基于电子商务的物流配送方案和配送 流程。 第三章在对物流配送车辆调度问题的结构要素进行系统分析基础上，建立 单配送中心物流配送车辆调度问题的数学模型。由于物流配送车辆 调度优化问题是n p 难题，随着客户数量的增加，可选的配送路径方 浙江大学硕上学位论立 案数量将以指数速度急剧增长。遗传算法对这类问题具有搜索空间 大，自适应性和鲁棒性强等特点，因此选用遗传算法求解，设计了 基于g r e f e n s t e t t e 编码的自适应遗传算法进行优化求解。 第四章针对配送中心物流配送车辆调度问题建立模型，设计了基于遗传算 法和禁忌搜索的混合算法，并在计算过程中引入海明距来控制群体 多样性，实验仿真取得了良好的效果。并在此基础上讨论了有时限 约束和满载情况的车辆调度问题。 第五章以实际企业为背景，设计了物流管理信息系统的业务流程和体系结 构，并对软件物流管理信息系统的开发环境、软件体系结构、车辆 调度算法封装等实现技术做了介绍。 第六章总结了本文的研究工作，并对下一步工作进行了展望。 l o 浙江大学硕士学位论文 第二章电子商务环境下的物流配送 摘要：讨论了配送与物流的关系以及在物流中的地位，研究了电子商务环境f 物流配送的模 式，并着重讨论了基于配送中心的物流配送模式及体系结构设计。 关键词：电子商务：物流：配送；模式 2 1 物流与配送 物流配送是物流系统中的一个重要环节，它是指按客户( 包括零售商、用户 等) 的订货要求( 包括在货物种类、数量和时间等方面的要求) ，在物流中心( 也称 物流基地、物流据点，包括配送中心、仓库、车站、港口等) 进行分货、配货工 作，并将配好的货物及时送交收货人的物流活动。 配送与物流是既相区别又相联系的两个概念。不论从概念上的内涵和外延 上，配送都比物流更为狭窄，物流泛指商品的实体流动，而配送只是一个特定的 过程。从流程上看，配送具有一般性的模式，先分配后送货；而物流活动则千变 万化，没有固定的模式。 配送是物流的一个重要组成部分，每一个物流过程，在经过一系列的准备过 程之后，都要将物品和服务通过配送环节送给需求者。由于配送直接面对服务对 象，因此，配送功能完成的质量及其达到的服务水平，直接关系到整个物流系统 的服务效果和顾客满意程度。在市场竞争日益竞争激烈的今天，配送也因而成为 物流活动和物流管理中最为核心的一环。 2 1 1 配送在物流中的地位 作为一种综合的物流活动方式，配送几乎涵盖了物流中所有的要素和功能， 是物流的一个缩影或某一范围内物流全部活动的体现。一般说来，配送集运输、 保管、包装及加工于一身。通过一系列活动将货物送达用户需求的目的地。 物流配送过程主要包括以下作业环节：从生产工厂进货或运送并集结的集货 作业；根据各个客户的不同需求，在物流中心将所需要的货物挑选出来的分货和 配货作业；考虑配送货物的重量和体积，充分利用车辆的载重和容积的货物配装 浙江大学硕士学位论文 作业：合理确定车辆配送路线并及时送货的作业。可见，物流配送是一种集集货、 分货、配货、配装、送货等多种功能为一体的物资流通方式，是物流合理化的关 键。 目前我国的物流配送基本上还停留在“只送不配”的水平上，造成物流配送 效率低下，车辆空驶严重，物流配送成本很高，服务质量却很低。因此，研究运 用科学方法合理组织物流配送，以提高企业的服务质量、降低经营成本、增加经 济效益是十分必要的。 2 1 2 电子商务物流配送系统的目标 电子商务配送系统具有以下几个方面的目标： l 、服务性目标 服务性目标是电子商务配送系统所要达到的一个主要目标，是指电子商 务配送系统能向不同的用户、企业的不同的部门提供各种服务，具有信息的 及时反馈功能；以及低成本服务。 2 、快捷性目标 电子商务配送系统要能依据客户的要求，把货物按质按量、准时地送到 用户所指定的地点。这就要求企业在配送系统中设立快捷反应系统，以实现 快捷目标。快捷反应系统主要包括：快捷的配发货系统，快捷灵活的运输系 统，自动化的库存管理系统，自动化的分拣、理货系统；快捷、灵活的进货 系统，包括订、收货系统和方便、灵活、及时的信息服务系统( 刘萍，2 0 0 5 ) 。 3 、安全性目标 电子商务另外一个问题是要解决网上购物、交易和结算的安全问题，包 括网上购物、交易、结算主体之间建立信任问题。安全性目标主要包括建立 安全认证体系；采用安全标准和选择加密算法和加密强度( 方美琪，1 9 9 9 ) 。 2 2 电子商务环境下物流配送模式 2 2 1 一体化物流模式 尽管近年来由于电子商务的兴起，我国专业化物流企业有了一定程度的发 1 2 浙江大学硕上学位论文 展，一体化物流发展很迅速，在今后相当长一段时间内，一体化物流仍将是电子 商务物流体系的主导模式之一。一体化物流其的基本含义是指不同职能部门之间 或不同企业之间通过物流上的合作，达到提高物流效率、降低物流成本的效果。 基于电子商务的一体化物流模式，就是在电子商务环境下，企业生产的原材 料、零部件、辅助材料等的采购物流、产成品的制造物流与分销物流等物流活动 全部由电子商务主体自己完成。 一体化物流虽然有利于电子商务主体对整个物流的协调与控制，但由于没有 充分发挥分工的经济优势，因此会减低整个电子商务物流的总体效率。特别是， 随着电子商务的进一步发展，电子商务主体登须致力于增强自己的核心能力，必 然会逐渐将物流业务外包给社会化、专业化的物流企业，因而基于电子商务的一 体化物流模式会逐步退出历史舞台( 詹姆斯c 约翰逊，2 0 0 2 ) 。 2 2 2 第三方物流模式 基于电子商务的第三方物流模式，指的是电子商务主体将一部分或全部物流 活动委托给外部的专业物流公司来完成，是执行实物物流为主要机能的流通型物 流结点，是基于物流合理化和发展市场两个需要而发展的。 与传统的物流运作方式相比，第三方物流整合了多个物流功能。第三方物流 公司不只是负责个别的运输业务，还负责包括订单处理、库存管理、配送在内的 全部物流业务。它不仅提供物流操作，还提供包括设计、建议如何以最低的费用、 最有效的运输与保管货物在内的物流系统的咨询。通过第三方物流企业提供的专 业化物流服务，有利于促进基于电子商务的企业总体物流效率的提高和物流合理 化。同时，第三方物流企业是面向社会众多企业提供物流服务的，可以站在比单 一企业更高的角度，在更大范围内发展壮大，不仅有利于其自身利益的提高，也 有利于物流专业化水平的提高。 2 2 3 配送中心模式 基于i n t e m e t 与n 网的电子商务通过电子信息技术实现了对商流、信息流、 资金流的电子化操作，实现了无纸化贸易，但这只不过是将贸易过程中的信息沟 通流程简单化了，而每项贸易的最终完成，仍然取决于商品由供应商( 或厂商) 浙江大学硕七学位论文 到最终客户配送的实现。因此，商品配送是否到位成为决定网上商流成功与否的 关键因素，电子商务越发展，配送的作用就越重要。无论是b 2 b 电子商务模式下 的末端物流业务的实现，还是b 2 c 电子商务模式下商品由卖方所在地向客户所在 地的实体移动，都需要配送中心来完成。因此，配送中心模式将是电子商务物流 体系必不可少的主导模式( 崔介何，2 0 0 2 ) 。 2 3 基于配送中心模式的体系结构设计 基于配送中心的物流配送是以一种全新的面貌成为流通领域的改革先锋，它 既减少生产企业库存成本、加速资金流转、提高物流效率、降低物流成本、又刺 激了社会需求，有利于提高社会经济效益，促进市场经济的健康发展。配送中心 的业务流程主要有订货、接货、验货、出入库、库存管理和配送，详细流程如图 2 一l 所示： 图2 1 配送中心商品实体作业与信息管理作业流程( 崔介何，2 0 0 2 ) 1 4 浙江大学硕士学位论文 其基本作业内容包括： l 、订货。配送中心把用户的订单收集汇总后，先确定配送商品的种类和数 量，然后检查仓库现有存货数量是否满足配送需要。如果存货低于某一设定值， 则必须向供应商发出订单、进行订货。配送中心也可以根据需求情况提前向供应 商发出订货，以备发货。 2 、 接货。当供应商收到配送中心发出的订单后，应及时根据订单的要求组 织供货，有时还得组织人员到站、码头接运货物。 3 、验收。货物到达配送中心后，配送中心组织工作人员对货物进行验收。 验收合格的商品即办理有关登帐、录入信息及货物入库手续，组织货物入库( 刘 娜，2 0 0 4 ) 。 4 、进货入库作业。当验收完成后，进货入库管理员可根据采购单预定的入 库日期进行入库作业调度。当采购的产品入库时，进行入库信息查核、入库质检； 当数量或质量不符时，即进行适当修正或处理，并输入入库数据。 5 、 库存管理作业。包括仓库区管理及库存控制。仓库区管理指的对库区规 划、产品进出库方式控制、仓储区货位的调整及变动。库存控制则需按产品出库 数量、入库所需时间等来制定采购数量及采购时间，并建立采购时间的预警系统。 6 、送货作业。根据客户的需求，配送中心组织人员及车辆把货物送到指定 的且的地。 7 、会计作业。产品出库后，销售部门可根据出货信息制作应收账单，并将 账单转入会计部门作为收款凭据。然后，由会计部门制作各项财务报表以供制定 经营政策及管理控制参考。 8 、经营管理及绩效管理业务。为了提高配送中心效率与效益，高层管理人 员需通过各种考核评估来调动工作人员的积极性，并制定经营决策及方针。而经 营管理和绩效管理可由配送中心工作人员或中层管理人员提供各种信息与报表， 包括出货销售统计数据、配送次数、配送失误率、仓库缺货率分析、库存损失率 报告、成本分析报告、人力使用率分析等( 崔介何，2 0 0 2 ) 。 物流的核心内容是对各个配送中心的货物进行配送，使货物能够及时、准确、 无误的送到客户手中。合理的安排配送路线有利于节约配送成本，提高配送中心 的效益和利润。其配送中心决策支持系统如图2 2 所示。 浙江大学硕士学位论文 图2 - 2 配送中心决策支持系统 其中配送调度算法流程图见2 3 。 物件信息输入 客户信息输入 獭八时i 刈墨累 l 交通情况 选择优化模型 调用算法求解 ，人不满意 、诵 生成发运计划 输出配送方案 图2 3 配送调度算法流程图 6 浙江大学硕十学位论文 2 4 本章小结 本章首先介绍配送的概念及地位，然后分析了电子商务环境下物流配送的模 式，并详细讨论了基于配送中心的物流配送模式，阐述了配送中心基本的作业及 配送流程。 第三章单配送中心车辆优化调度 摘要：针对单配送中心车辆调度问题建立数学模型，并分析了模型的特点，设计了基于 g r e f e n s t e t t e 编码方案自适应调整策略的遗传算法求解，通过仿真实例跟简单遗传算法相比 较，得到了满意的结果。 关键词：单配送中心车辆调度；遗传算法：g r e f e n s t e t t e 编码：自适应调整 在物流配送业务中，配送车辆调度问题的涉及面较广，需要考虑的因素较多， 对配送企业提高服务质量、降低物流成本、增加经济效益的影响也较大。鉴于此， 本章将着重讨论单配送中心车辆优化调度问题。 3 1 单配送中心车辆调度问题及模型 3 1 1 问题描述 非满载单配送中