硕士学位论文-提高我国连锁零售企业物流竞争优势的研.doc

学校代码：10254 密 级： 论文编号： 上海海事大学上海海事大学 SHANGHAI MARITIME UNIVERSITY 硕士学位论文硕士学位论文 MASTER DISSERTATION 论文题目：论文题目： 提高我国连锁零售企业物流竞争优势的研究提高我国连锁零售企业物流竞争优势的研究 学科专业：学科专业： 国际贸易学国际贸易学 作者姓名：作者姓名： 周周 岚岚 指导教师：指导教师： 余思勤余思勤 完成日期：完成日期： 二二七年六月七年六月 论文独创性声明论文独创性声明 本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其他机构 已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡 献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。 作者签名： 日期： 论文使用授权声明论文使用授权声明 本人同意上海海事大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学 校有权保留送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以上网 公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或者其它复制手段 保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定。 作者签名： 导师签名： 日期： 上海海事大学硕士论文 提高我国连锁零售企业物流竞争优势的研究 I 摘 要 随着市场经济体制的进一步深化及经济的进一步发展，越来越多的零售业态出 现在了人们的眼前。而连锁零售企业以其低廉的价格，丰富的产品，广泛的分布赢 得了消费者的好评。 连锁经营的经济学本质就在于它把现代工业化大生产的组织原则及大规模集中 化管理模式应用于流通领域，通过“联合化、统一化、专业化和规范化”等手段， 实现规模化经营、标准化服务和科学化管理，达到提高整体商业经营体系协调动作 能力和规模经济效益的目的。在国际上，连锁经营几乎为所有零售业态作为组织形 式所采用，成为商品零售业的主流发展方向之一。我国的连锁经营起步较晚，进入 90 年代后，沿海较发达地区和一些大中城市的部分国有商业企业才开始探索这一新 型的现代经营方式，并取得了一定的成绩。但是，入世之后，我国开放了零售市场， 国内零售业面临着管理先进、资金雄厚、人才济济的外国零售企业的全方位竞争。 我国的连锁零售企业应该如何发展和保持自己的竞争优势，这是值得大家研究的课 题。 本文从连锁零售企业的物流配送方式入手，首先简单介绍了配送、配送模式的 概念和我国连锁超市物流配送的特点。其次对波特的竞争优势理论进行了研究学习， 通过运用价值链的分析方法和竞争战略等理论工具，对我国的连锁零售企业的经营 活动进行初步分析。找出影响连锁零售企业竞争优势的最主要因素物流配送。 并在此基础上，将连锁零售企业的“神经中枢”物流配送作为讨论重点，找出了我 国连锁零售企业在配送环节中存在的一些问题及改进方法。 对于配送中的最优路径问题，本文采用遗传算法进行求解。并用 C 语言将此求 解过程转换为计算机程序，使用者只需输入一些基础数据即可得出不同地理位置的 终端货物配送的最优路径，提高了此方法在实际应用中的可操作性。最后在本文的 实证研究部分，本文以红旗连锁西河配送中心一定范围之内的 9 家连锁终端为研究 对象，得出了其最优配送路径，证明了此方法的正确性及实用性。 关键词：连锁零售企业，商品配送，竞争优势，遗传算法 ABSTRACT 上海海事大学硕士论文 提高我国连锁零售企业物流竞争优势的研究 II With the development of market economy system, there are appeared more and more kinds of domestics retailed enterprises. Customers love to go to chain retailed enterprises for the low price and convenience. In the economics view, the chain stores essence is to integrate the modern industry method and large scale management method together, through methods of “unified, professionalized, standardized”, implement standard service and scientific management, thus it can achieve the goal of whole scale business operating ability and corresponding operating ability and large scale operating benefit. In the international market, chain store operating method has been used as a kind of enterprise organization; it has been a main stream of product retail developing direction. The chain retail enterprises began to develop in China in 1990s, many domestic business company began to develop method of this kind of operating and achievement, but now still have many problems. After Chinas entering into WTO, our retailing market was more widely opened to the world, our own domestic chain retail enterprises operators will compete with the foreign operators directly, and these foreign operators are of advanced management, giant capital and experience. How to develop the chain retailed enterprises method of our own is a very important meaning for us all. This paper firstly introduce the meaning of distribution, distribution mode and the features of our chain retail enterprises from the side of logistics. Secondly the writer of the present thesis hopes to make an attempt to explain the problem by analyzing the management of chain retail enterprises by using value chain as a means of analysis and by using competitive strategy as a means of theory and found the key factor-logistics distribution. Through the above 上海海事大学硕士论文 提高我国连锁零售企业物流竞争优势的研究 III analysis, the disadvantages and improved way were found. In this article, we use the Genetic Algorithms to solve the problem of optimal path of merchandize distribution and realize it in the computer with Language C. Users only need to input some basic data and will get the best way to distribution. So it is very easy to use. At the end of this article, we use the data of Red Flag enterprises and prove the correctness of this program. Zhou Lan(International Trade) Directed by Professor Yu Siqin KEYWORDS: chain retailed enterprise, merchandize distribution, competitive strategy, genetic algorithms 上海海事大学硕士论文 提高我国连锁零售企业物流竞争优势的研究 IV 目 录 第一章 引 言.1 第一节本研究领域的国内外现状.1 第二节 本论文所要解决的问题.2 第三节 实用价值与理论意义.2 第二章 连锁零售企业简介及其配送模式分析.3 第一节 连锁零售企业简介.3 第二节国内外连锁零售企业的配送模式.4 第三章 竞争优势理论.10 第一节 竞争优势的意义.10 第二节 竞争力与竞争优势的来源.10 第三节 波特的竞争优势.14 第四节 价值链分析法与竞争优势.14 第四章 我国连锁零售企业的竞争优势分析.16 第一节 我国连锁零售企业的价值链.16 第二节九种价值活动对竞争优势的影响.17 第三节物流配送对连锁零售企业竞争优势的贡献.20 第四节 我国连锁零售企业配送中心配送环节中的不足及对策.21 第五章 用遗传算法寻找最优配送路径的实证研究.24 第一节 遗传算法简介.24 第二节 模型的建立.28 第四节 实现过程及参数设置的比较.30 第四节 运行结果及性能比较.37 第六章 总结.43 致谢.44 参考文献.45 附 录.48 上海海事大学硕士论文 提高我国连锁零售企业物流竞争优势的研究 1 第一章 引 言 第一节本研究领域的国内外现状 随着市场经济体制的进一步深化及经济的进一步发展，越来越多的零售业态出 现在了人们的眼前。而连锁零售企业以其低廉的价格，丰富的产品，广泛的分布赢 得了消费者的好评。 我国的连锁零售产业起步较晚，入世之后，我国开放了零售市场，国内零售业 面临着管理先进、资金雄厚、人才济济的外国零售企业的全方位竞争。我国的连锁 零售企业应该如何发展和保持自己的竞争优势，这是值得大家研究的课题。 一、国外关于连锁零售企业商品配送的研究侧重于配送中心的选址研究。 （一）Zvi Drezner 提出的基于 GIS 的配送中心选址研究，包括四个步骤： 1分析影响配送中心选址的主要因素； 2根据配送中心选址要求准备、收集、整理选址资料； 3通过 GIS 空间分析，得出一系列候选地址； 4构造数学模型，从候选地址中评价选优。 （二）T.puu 运用系统设施规划方法 SLP,从至表、相互关系图、ABC 分类方法探讨 配送中心的规划与设计。 二、国内关于连锁零售企业商品配送的研究侧重于定性研究。 （一）李钢在“我国零售连锁企业物流配送的模式分析”一文中通过对我国连锁零 售企业物流配送方式的分析,总结了目前我国连锁零售企业所采取的物流模式。针对 我国连锁企业发展的不同规模和发展阶段,从企业经营和发展的战略角度,提出了企 业相应所采取的物流模式,使企业能够在高效的物流体系支撑下,拓展核心业务优势, 降低成本,增强核心竞争力。 （二）杨善林在“我国连锁零售企业物流发展对策研究”一文中分析了我国连锁零 售企业物流发展的现状,指出了存在的问题,从连锁零售企业规模的角度分析我国连 锁零售企业物流发展的模式。 （三）万义国在“浅议我国连锁企业物流配送”一文中通过对我国连锁企业物流配 送现状和特点的分析，指出连锁企业物流发展的思路和对策：选择适合的配送中心， 选择合适的物流模式。 上海海事大学硕士论文 提高我国连锁零售企业物流竞争优势的研究 2 第二节 本论文所要解决的问题 本论文首先简单介绍了连锁零售企业的概况及其配送模式，并用价值链的竞争 优势理论来分析我国连锁零售企业的竞争优势，分析各个不同的因素对连锁零售企 业竞争优势的影响。连锁零售企业由于经营规模不断扩大，在快速发展的同时,却暴 露出物流成本高、效率低、现代化水平低以及物流模式落后等缺点,这些缺点已经成 为了制约连锁零售企业进一步发展的“瓶颈” 。物流贯穿经营业务活动的全过程，从 商品的采购供应到销售服务都有大量的物流活动发生。连锁企业的商品供货与配送 方式、物流环节与门店内部经营环节的衔接及协调状况，直接影响到连锁零售企业 运营的成本与效率，影响企业对市场和顾客的反应速度，影响企业的服务质量，并 最终影响到企业的竞争实力和经营的成败。因此，本文认为物流配送对我国连锁零 售企业的竞争优势起着至关重要的作用。在此基础之上，本文提出了改善我国连锁 零售企业竞争优势的方法。用遗传算法求解物流配送中最优路径的问题并加以证明 方法的准确性及实用性。 第三节 实用价值与理论意义 虽然在关于连锁零售企业的竞争优势方面有许多学者专家进行了研究，但大多 数的研究都是基于理论层面。本文使用遗传算法对连锁零售企业物流配送过程中的 最优路径问题进行建模分析，并用 C 语言进行编程。使用者在使用时，只需要输入 一些简单的基础数据即可找出需要配送的零售终端的最优配送路径。在现实层面找 出了一个寻找最优配送路径的方法。 上海海事大学硕士论文 提高我国连锁零售企业物流竞争优势的研究 3 第二章 连锁零售企业简介及其配送模式分析 第一节 连锁零售企业简介 一、国内零售业业态分类 零售包括商品或服务直接销售给最终消费者供其非商业性使用的过程中所涉及 的一切活动。而零售业则主要是指从事零售业务的行业。目前，在我国零售业主要 有以下几种业态类型： 1超级市场 超级市场是一种开架销售、自助服务、低成本、低毛利的零售商店，它是为更 方便的满足消费者对食品和家庭日常用品的种种需求而创建的一种新的零售形式。 超级市场一般以经销食品和日用品为主，有的大型超级市场还兼营化妆品、文具、 五金、服装等商品。 2便利店 便利店是一种以经营最基本的日常消费用品为主，规模相对小，位于住宅区附 近的综合商店。便利店的营业时间较长，不少是 24 小时营业，一般经营周转较快的 方便商品，如日用百货、药品、应急商品、即食食品等。由于便利店能随时满足消 费者的即时需要，所以商品的价格相对较高。目前，便利店的经营者认为根据居民 的生活特点和需求，大概每一万人口应配备一家便利店。二十一世纪便利店，可的 超市等就是这种类型。 3连锁商店 连锁商店是指由许多中小企业通过组织上和经营上的联合而形成的联营网。连 锁商店的经营业务在不同程度上受总店的控制。其主要特点在于其管理制度相对标 准化，规模适当、数量较多、分布面广，能获得规模经营的声誉，通过大量采购能 降低进货成本，市场信息比较充分，利于随时了解消费者的需求变化，做出相应的 变动。当然，由于连锁商店进行统一管理，集中进货，因此在一定程度上降低了各 分设商店的灵活性。 除了以上几种业态类型外，零售业还有很多种形式，从零售业态分布可以看到， 专业店、便利店、超市、大型综合超市、百货店、仓储店等等层出不穷。本文所要 研究的对象为连锁零售业。 上海海事大学硕士论文 提高我国连锁零售企业物流竞争优势的研究 4 二、连锁企业实质 连锁企业的实质是五个统一，即统一采购、统一配送、统一核算、统一管理和 统一标识1。连锁经营以其专业化、发挥规模效应和分工优势等特点正逐渐成为世 界零售业发展的新业态，是世界零售大军中发展最快、最先进的模式。连锁经营也 是中国零售业增强经济规模的主要方式，具有无限的生命力与发展潜力2。 第二节国内外连锁零售企业的配送模式 一、配送及配送模式 （一）配送 配送的概念 配送是一项特殊的、综合性的物流活动。追溯历史， “配送”概念最早曾广泛使 用于日本，它在英语中的单词是“delivery” ，是交货送货的意思。 目前，由于人们对配送概念的理解不尽一致，所以对于配送并没有一个统一的定义， 各种文献中说法不一。1981 年，日本日通综合研究所编写的物流知识中，对配 送概念的描述是：“与城市之间和物流据点之间的运输相对而言，将面向城市内和 区域范围内需要者的运输，称之为配送。 ”其后同样是日通综合研究所编写的物流 手册中，除由上述意义外，还做出了进一步的解释“生产厂到配送中心之间的物 品空间移动叫运输，从配送中心到顾客之间的物品空间移动叫配送。 ”3 1985 年底，日本政府发布权威性的日本工业标准 JIS 中对物流用语做了统一定 义，其中将配送定义为“把货物从物流据点送交到收货人处。 ”4 1998 年 4 月，早稻田大学教授西泽修博士在他的专著物流 ABC 指南中对配送进 行了较为详细的描述：“从发货地到消费地之间，所有进货品、半成品、发货品及 库存品都是有计划地、统一地进行管理和实施。配送是费用最低、服务最好的送货 方式，为了最有效地将原材料、产品送达，把采购、运输、仓库的功能有机地结合 在一起。 ”3 2001 年 4 月，中国国家标准物流术语给出了一个关于配送的更加规范的定 义：“配送是在经济合理区域范围内，根据用户要求，对物品进行拣选、加工、包 装、分割、组配等作业，并按时送达指定地点的物流活动。 ” 从上面的各种定义来看，所谓“配送”是一种送货，又不仅仅是送货，它是 “配”和“送”有机结合的形式。配送利用有效的分拣、组配等理货工作，使送货 上海海事大学硕士论文 提高我国连锁零售企业物流竞争优势的研究 5 达到一定的规模，以利用规模优势取得较低的送货成本。从物流角度来看，配送几 乎包括了所有的物流功能要素，是物流的一个缩影或在某小范围中物流全部活动的 体现。普通的配送集保管、分拣、包装、组配、输送于一身，通过这一系列活动完 成将货物送达的目的。特殊的配送则还要辅助流通加工功能，所以包括的方面更广。 考虑配送的现代特征，可以将配送定义为：“按用户的订货要求，在物流节点进行 分货、配货工作并将配好的货物以最合理的方式送交收货人。 ” 2配送的功能要素 从宏观上看，配送主要是由备货、储存、理货、送货和流通加工五个基本的功 能要素组成的，其中每个要素中又包含若干具体的、细节性的活动。5 （1）备货 备货是指准备货物的系列活动，是配送的准备工作或基础工作。备货工作包括 筹集货源、订货或者购货、进货及有关的质量检查、结算、交接等。配送的优势之 一，就是可以集中用户的需求进行一定规模的备货，从而获得批量价格优势。 （2）储存 储存货物是购货、进货活动的延续。在配送活动中，货物储存有两种表现形态： 一种是暂存形态；另一种是储备（包括保险储备和周转储备）形态。暂存形态的储 存是指按照分拣、配货工序要求，在理货场地所做的少量储存准备。这种形态的货 物储存是为了适应“日配” 、 “即时配送”的需要而设置的，其数量多少对下一个工 作环节产生很大影响，但不会影响储存活动的总体效益。 储备形态的储存是指按照一定时期的配送活动要求，并根据货源的到货情况 （到货周期）有计划地确定的，它是使配送持续运作的资源保证。用于支持配送的 货物储备数量比较多，会直接影响配送的整体效益。 （3）理货 理货是配送的一项重要内容，是配送不同于其它物流形式的有特点的功能要素， 是送货向高级形式发展的必然要求，也是决定整个配送系统水平的关键要素。主要 包括货物分拣、配货和包装等经济活动。 货物分拣是指采用适当的方式和手段，从储存的货物中分出（或拣选）用户所 需要的货物。分拣货物一般采取摘取式和播种式两种方法来操作。 （4）流通加工 并不是所有配送产品都需要流通加工。在配送过程中，根据用户要求或配送对 象（产品）的特点，有时需要在未配货之前先对货物进行加工（如对超市里农产品 进行拣选、清洗）以求提高配送质量，更好地满足用户需求。融合在配送中的货物 上海海事大学硕士论文 提高我国连锁零售企业物流竞争优势的研究 6 加工是流通加工的一种特殊形式，其主要目的是使得配送的货物完全适合用户的需 求和提高资源的利用率。 （5）送货 送货是配送活动的核心，也是理货活动的延伸。在物流活动中，送货的现象形 态实际上就是货物的运输，因此常常以运输代表送货。但是组成配送活动的运输与 通常所讲的“干线运输”是有很大区别的，配送中的送货（或运输）需要面对众多 的客户，并且要多方向运动，因此在送货过程中，常常要涉及运输方式、运输路线 和运输工具的选择。按照配送合理化的要求，必须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、安全的运输方式和适宜的运输工具。 （二）配送模式 1配送模式的概念 国内外学者对配送模式的定义各不一样，形成了不同的概念。国内有些学者认 为“配送模式就是某种配送流程，而这种配送流程适用于某一类产品”5；还有部 分学者认为“配送模式是指构成配送运动的诸要素的组合形态及其运动的标准形式， 它是适应经济发展需要并根据配送对象的性质、特点及工艺流程而相对固定的配送 规律”6。作者认为配送模式就是企业对于某种配送业务的运作模式。 1. 配送模式的分类 不同种类的产品有不同的配送模式，甚至同类产品在不同的市场环境下配送模 式也不完全一样，因此市场上有多种配送模式。从我国目前各系统、各地区开展配 送的实际情况来看，配送模式根据配送途径和配送主体的不同可以分为不同的类型。 根据配送的途径不同，可以将配送模式分为以下两类： （1）直接配送模式：所谓直接配送模式，它是不建立配送中心的一种配送模式，即 连锁零售企业总部根据各分店的需求向供应商发出订单，采购的商品在指定的时间 范围内直接从供应商配送到各个连锁分店，连锁零售企业不再设立配送中心7。 （2）间接配送模式：所谓间接配送模式，它是通过配送中心或者是物流中心的一种 配送模式，即连锁零售企业总部根据各分店的需求向供应商发出定单，采购的商品 在指定的时间范围内从供应商运输到配送中心或者物流中心，然后再从配送中心或 者物流中心配送到各个分店。这里的配送中心或者物流中心由连锁零售企业自己建 立或者物流外包企业提供。 根据提供配送服务的主体不同，一般将其配送模式分为以下两类： （1）自营配送模式：是指连锁零售企业自筹资金独立组建配送中心进行运营的一种 上海海事大学硕士论文 提高我国连锁零售企业物流竞争优势的研究 7 配送模式。即连锁零售企业借助于自身的物质条件(包括建设资金、现有物流设施、 设备和人员等)，结合各分店的商品配送量、经营规模，以及布局网点等多种条件与 环境，选择适当的地点出资建立一个或几个配送中心，由连锁零售企业总部对配送 中心进行经营管理，完成对各分店的全部配送业务7。它是目前连锁零售企业最广 泛采用的一种配送模式，根据中国连锁经营协会的统计，2006 年中国连锁百强企业 当中，有 80%以上的企业拥有自建的配送中心。 （2）外包配送模式：是指连锁零售企业将其需要完成的配送业务外包给其他物流企 业来运营的一种配送模式。即指连锁零售企业自身不建立配送中心，其总部按照各 超市分店的采购需求向供应商发出订单后，由物流企业完全承担连锁各分店的配送 业务，在特定的时间内按照特定的价格向连锁分店提供所要求的配送服务。我国目 前给连锁零售业提供物流服务的是社会上各种功能的第三方物流企业，所以通常我 们又称之为第三方物流配送。 二、我国连锁零售企业典型配送模式分析 根据我国连锁零售企业开展配送的实际情况，大多数以自建配送中心自营配送 模式为主。 1.自营配送模式分析 连锁零售企业纷纷自己各自独立组建配送中心，实现对内部各个分店的商品供 应配送。同时自建的配送中心可以实现在连锁零售企业内形成一个稳定运行、完全 受控的物流配送系统，满足企业对于商品多品种、多批次、低数量的及时配送的要 求。既有利于保证和保持良好的服务水平，又便于连锁总部对各门店物流配送各个 环节的管理和监控。所以形成了如今这种“大而全” 、 “小而全”的局面。这种局面 在一定程度上满足了连锁零售企业的配送要求8。一般而言，采取自营配送模式的 连锁零售企业大都是实力较强的公司，这样才能保证初期资金的投入，同时有足够 规模的配送量，保证配送规模效益引起的成本减少大于建设营运配送中心造成的成 本增加。对于资金缺乏、配送规模较小、管理水平较落后的超市,特别是中小型超市 来说，采用自营配送模式困难较大。 2自营配送模式流程 自营配送是连锁超市借助于自身的物质条件(包括建设资金、现有物流设施、设 备和人员等)，结合各分店的商品配送量、经营规模，以及布局网点等多种条件与环 境，选择适当的地点出资建立一个或几个配送中心，由连锁企业总部对配送中心进 行经营管理，完成对各分店的全部配送业务。 上海海事大学硕士论文 提高我国连锁零售企业物流竞争优势的研究 8 图 2-1 自营配送模式 从图 2-1 中我们可以看出对于单个连锁零售企业，它所在的这条供应链上由于 配送中心是作为连锁零售企业的一个职能部门而存在的，所以连锁零售企业内部的 供应链不是不同企业个体之间的集成链网，是企业内部各个职能部门组成的网络， 每个职能部门不是独立的利益个体，有共同的目标，相对于企业与企业之间的供应 链更容易协调，从而配送中心能最大限度地满足各分店的要求。这样就能够保证分 店的服务水平，分店享受到的服务质量也最高。同时连锁企业有了自己的配送中心 就可以减少向其他物流公司下达配送要求然后等待其他物流公司的安排,配送中心在 接到各分店定单后立即组织配送,减少了配送手续,提高了配送效率。连锁零售企业 还能对自己配送中心的整个配送流程有更多的监控和管理，这样就比较容易保持供 应链的稳定。 由于连锁零售企业具有产品繁多，库存较小的特点，因此这种配送方式适应了 现代市场经济所需要的“多品种、小批量” 、 “需求多样化” 、 “消费多样化”而形成 的新的服务观念和特殊的运送方式。 这种配送一般是以厢式汽车作为运输工具，将商品从配送中心送达至各连锁超 市中。是一种短距离、小批量、高频率的运输方式。 供应商2 供应商1 供应商N 配送中 心A 配送中 心B 门店 门店 门店 门店 门店 门店 连锁超市A 连锁超市B 表示物流 表示信息流 上海海事大学硕士论文 提高我国连锁零售企业物流竞争优势的研究 9 第三章 竞争优势理论 第一节 竞争优势的意义 竞争优势最主要的含义是利用独特的资产、技能、资源或活动，使企业发展出 相对于竞争者更具有独特且有利的地位。 Porter(1980)认为竞争优势是透过竞争战略规划所产生的具有持续性竞争的优 越态势条件12。 Aaker(1984)所提出的观点认为企业竞争战略的拟定，在于找出该企业之可持续 的竞争优势。并且说明其三项特征: (1)此优势需包含产业关键成功因素。 (2)此优势条件需足够形成实质价值，可保持有利态势的条件。 (3)面临环境变化与竞争者反击时，可保持有利态势的条件。 当一个企业的利润高于产业平均水准时，称之为竞争优势。而当它能维持高利 上海海事大学硕士论文 提高我国连锁零售企业物流竞争优势的研究 10 润率达数年之久时，称之为具有持续性的竞争优势。企业利润是否具备竞争优势的 两个基本条件决定于:（1）顾客对于产品及服务所愿意支付之价值;（2）企业之生 产成本。 第二节 竞争力与竞争优势的来源 “竞争”一词，在辞典上解释为“角逐胜负” ，而在学术上“竞争力”则是与含 义相近的“竞争优势”来讨论。Porter(1985)在 竞争优势一书指出，竞争是企 业成败的核心，它决定了企业的创新、文化凝聚力、执行效率等与整体表现息息相 关的各种活动，企业的竞争优势源自于它能为客户创造的价值。 Li (2) 每条配送路径的长度不超过 配送车辆一次配送的最大行驶距离; (3) 每个客户的需求必须满足,且只能由一台配 送车辆送货。 设物流中心有K台配送车辆,每台车辆的载重量为Qk (k=1，2，k) ,其一次 配送的最大行驶距离为Dk ,需要向L 个客户送货,每个客户的货物需求量为qi (i=1，2，L) ,客户i 到j 的运距为dij ,物流中心到各客户的距离为d0j (i、j=1 ,2 ,L) ,再设nk 为第k 台车辆配送的客户数( nk=0表示未使用第k 台车辆) ,用 上海海事大学硕士论文 提高我国连锁零售企业物流竞争优势的研究 23 max() . . f X stXR RU 集合Rk 表示第k 条路径,其中的元素rki 表示客户rki 在路径k 中的顺序为i (不包 括物流中心) ,令rk0=0 表示物流中心,若以配送总里程最短为目标函数,则可建立如 下物流配送路径。由于配送路径优化问题是一个NP 难题,因此,用启发式算法求解该 问题就成为人们研究的一个重要方向。 第一节 遗传算法简介 遗传算法是模拟生物在自然环境中的遗传和进化过程而形成的一种自适应全局 优化概率搜索算法10。它最早由美国密执安大学的 Holland 教授提出，起源于 60 年代对自然和人工自适应系统的研究。70 年代 De Jong 基于遗传算法的思想在计算 机上进行了大量的纯数值函数优化计算实验。在一系列研究工作的基础上，80 年代 由 Goldberg 进行归纳总结，形成了遗传算法的基本框架。 遗传算法是一个以适应度函数(或目标函数)为依掘，通过对群体个体施加遗传 操作实现群体内个体结构重组的迭代处理过程。在这一过程中，群体个体（问题的 解）一代一代的得以优化并逐渐逼近最优解。 一、遗传算法概要 对于一个求函数最大值的优化问题(求函数最小值也类同)，一般可描述为下述 数学规划模型： (51) (52) (53) 式(52)、(53)为约束条什； 式中 X=x1,x2,xnT为决策变量； f(X)目标函数； U基本空间； RU的一个子集。 满足约束条件的解X称为可行解，集合 R 表示由所有满足约束条件的解所组成 的一个集合，叫做可行解集合。它们 之间的关系如图51 所示。 . 可行解 X R U 可行解 集合 基本空间 . 上海海事大学硕士论文 提高我国连锁零售企业物流竞争优势的研究 24 1212 ,T nn XX XXXx xx 图 5-l 最优化问题的可行解及可行解集合 对于上述最优化问题，目标函数和约束条件种类繁多。随着研究的深入，人们 逐渐认识到在很多复杂情况下要想完全精确地求出其最优解既不可能，也不现实， 因而求出其近似最优解或满意解是人们的主要着眼点之一。 总的来说，求最优解或近似最优解的方法主要有三种：枚举法、启发式算法和 搜索算法。 (1)枚举法：枚举出可行解集合内的所有可行解，以求出精确最优解。但当枚举空间 比较大时，该方法的求解效率比较低，甚至无法实现。 (2)启发式算法：寻求一种能产生可行解的启发式规则，以找到一个最优解或近似最 优解。该方法的求解效率虽然比较高，但对每一个需要求解的问题都必须找出其特 有的启发式规则，因此无通用性。 (3)搜索算法：寻求一种搜索算法，该算法在可行解集合的一个子集内进行搜索操作： ，以找到问题的最优解或近似最优解。该方法虽然保证不了一定能够得到问题的最 优解，但若适当地利用一些启发知识，就可在近似解的质量和求解效率上达到一种 较好的平衡。 随着问题种类的不同，以及问题规划的扩大，要寻求到一种能以有限的代价来 解决上述最优化问题的通用方法仍是一个难题。而遗传算法却为我们解决这类问题 提供了一个有效的途径和通用框架，开创了一种新的全局优化搜索算法。 遗传算法中，将X=x1,x2,xnT用 n 个记号 Xi(i=1，2，n)所组成的 符号串X来表示： (54) 把每一个Xi看作一个遗传基因，它的所有可能取值称为等位基因，这样x就可 看作是由n个遗传基因所组成的一个染色体。一般情况下，染色体的长度n是固定 的，但对一些问题 n 也可以是变化的。根据不同的情况，这里的等位基因可以是一 组整数，也可以是某一范围内的实数值，或者是纯粹的一个记号。最简单的等位基 上海海事大学硕士论文 提高我国连锁零售企业物流竞争优势的研究 25 因是由 0 和 1 这两个整数组成的，相应的染色体就可表示为一个二进制符号串。这 种编码所形成的排列形式X是个体的基因型，与它对应的x值是个体的表现型。通 常个体的表现型和其基因型是一一对应的，但有时也允许基因型和表现型是多对一 的关系。染色体X也称为个体X，对于每一个个体X都要按照一定的规则确定出其 适应度。个体的适应度与其对应的个体表现型X的目标函数值相关联，x越接近于 目标函数的最优点，其适应度越大；反之，其适应度越小。 遗传算法中，决策变量X组成了问题的解空间。对问题最优解的搜索是通过对 染色体X的搜索过程来进行的，从而由所有的染色体 X 就组成了问题的搜索空间。 生物的进化是以集团为主体的。与此相对应，遗传算法的运算对象是由M个个 体所组成的集合，称为群体。与生物一代一代的自然进化过程相类似，遗传算法的 运算过程也是一个反复迭代过程，第t代群体记做P(t)，经过一代遗传和进化后， 得到第t+l代群体，它们也是由多个个体组成的集合，记做P(t+1)。这个群体不断 地经过遗传和进化操作，并且每次都按照相对优胜劣汰的规则将适应度较高的个体 更多地遗传到下一代，这样最终在群体中将会得到一个优良的个体X，它所对应的 表现型X将达到或接近于问题的取优解X*。 遗传算法中最优解的搜索过程模仿生物的进化过程，使用所谓的遗传算子 (genetic operators)作用于小群体P(t)中,进行下述遗传操作，从而得到新一代群 体P(t+1)。 (1)选择(selection)：根据各个个体的适应度，按照一定的规则或方法，从第 t 代 群体 P(t)中选择出一些优良的个体遗传到下一代群体P(t+1)中。 (2)交叉(crossover)：将群体P(t)内的各个个体随机搭配成对，对每一对个体，以 某个概率(称为交叉概率，crossover rate)交换它们之间的部分染色体。 (3)变异(mutation)：对群体P(t)中的每一个个体，以某一概率(称为变异概率， mutation rate)改变某一个或某一些基因座上的基因值为其他的等位基因。 二、遗传算法的应用步骤 对一个需要进行优化计算的实际应用问题，按照以下步骤来构造求解该问题的 遗传算法11. 第一步：确定决策变量及其各种约束条件，即确定出个体的表现型x和问题的 解空间。 第二步：建立优化模型，即确定出目标函数的类型(是求目标函数的最大值还是 求目标函数的最小值)及其数学描述形式或量化方法。 上海海事大学硕士论文 提高我国连锁零售企业物流竞争优势的研究 26 最优化问题描述 明确决策变量，约 束条件 建立优化模型 个体表现型X目标函数f(X) 编码方法编码方法 确定适应度转换 规则 确定适应度转换规则适应度f(X) 遗传算法 设计遗传算子 确定运行参数 第一步 第二步 第三步 第四步 第五步 第六步 第七步 第三步：确定表示可行解的染色体编码方法，也即确定出个体的基因型X及遗 传算法的搜索空间。 第四步：确定解码方法，即确定出由个体基因型X到个体表现型的对应关系或 转换方法。 第五步：确定个体适应度的量化评价方法，即确定出由目标函数值几的到个体 适应度F(X)的转换规则。 第六步：设计遗传算子，即确定出遗传运算、交叉运算、变异运算等遗传算子 的具体操作方法。 第七步：确定遗传算法的有关运行参数，即确定出遗传算法的M、T、pc、pm等 参数。 具体的流程图如图 5-2 所示。 图 5-2 遗传算法应用流程图 上海海事大学硕士论文 提高我国连锁零售企业物流竞争优势的研究 27 第二节 模型的建立 一、红旗连锁龙江泉区货物配送问题的建模 现在我们来研究红旗超市的一般配送情况。红旗超市在成都市共有 300 多家零 售终端，3 家配送中心。300 多家零售终端的货物配送，都由这 3 家配送中心来完成。 为方便后续计算及比较的方便，本文仅以西河配送中心周围 9 家零售终端的配送情 况为例进行建模研究。 由于该区内九家零售终端货物需求量不大，因此仅需一辆车即可完成配送。 超市货物配送问题可以建立在以下的网络模型之上：令G=(N，A)为一个网络， A是弧集，N是顶点(客户集)。对