物流运输网络优化研究.doc

上海海运学院硕士学位论文引 言历史进入二十世纪九十年代以后，随着科学技术的进步和生产力的发展，顾客消费水平不断提高，企业之间的竞争日益加剧，加上政治、经济、社会环境的巨大变化，使得整个市场需求的不确定性增加。企业面对着变化迅速且无法准确预测的市场经济，为了提高竞争力，所有企业都在不断探索降低费用、提高利润的有效途径。可是，由于生产效率已经发展到很高的水平，生产过程中的成本节约已经达到最低限度，要想从中取得明显的费用节省已经相当困难了。与此相反，流通领域则是一个尚未被触及的领域，被人们称为管理学方面“未被开垦的处女地”。美国著名物流学家詹姆斯约翰逊及唐纳德、伍德等在他们1982年再版的现代物流/后勤工程管理一书中写到：“物流学或物流管理学是一门充满着活力的新的学科领域”。第二次世界大战以后，在社会经济发展中引进了军事后勤的概念。在商业领域内首先发生了全球性的变化，新的观念和策略日益取代老一套凭经验决策的管理方式，物流学是最具有代表性的学科，它给社会带来了巨额利润。引起人们重视物流研究的具体原因有以下几点：1运输费用年年增长，传统的成品分销方式越来越不适应新的社会化大生产的要求。人们担心，生产领域中生产出来的产品，会在流通领域中失去。如在日本，战后生产费用每年仅仅上升2.2%，而流通费用则以5.5%的比例持续增长；在销售过程中，1977年物流费用增长5.8%，1980年物流费用增长8.0%。专家、学者们开始注意到物流费用的研究，把物流研究提高到同生产研究同等重要的地位。2在社会生产和流通过程中，从时间占用角度出发，重视物流研究，对降低生产成本，提高经济效益起重要作用。据统计，在整个生产过程中，如机械制造行业的切削过程，零件在机床上的全部切削时间只占5%左右，其余95%左右的时间是零部件等半成品或成品处于装卸、搬运、工业包装、运输等流转过程中。所以企业要降低成本首先要从降低占整个生产过程95%的辅助过程开始，即从企业内部物流合理化的研究出发。3在工业企业内部的产品成本构成中，材料费用占居首位，要降低产品成本，必须从降低占比重较大的材料费用入手。4从物资库存角度出发，急需减少物资积压，加速资金周转，畅通物流。在工业企业中，一般各种物资的库存价值占企业资金的30%左右，在流通领域中商品和其他物资的库存价值约占企业流动资金的75%左右，因此，如何畅通物流渠道，减少库存积压，加速物资周转，也是物流学要研究的重要课题。5与科学技术进步，计算机的广泛应用有密切关系。由此可见，重视和加强对物流的有效管理和科学研究，充分利用有限资源，发挥资金效用是降低产品成本，减少物流费用，提高企业经营效果，获得最大利润的有效途径和重要手段。在物流活动中，物资的运输和存储是物流系统的两大支柱，是物流活动的核心，是物资实体得以流转的重要手段。物流中关于“流”的概念，一是指“物”的空间流动，主要是靠运输完成的，并且任何一种运输过程都需要时间，所以不管是有目的的还是无目的的，运输同时也完成了部分“物”的时间流动过程。因此可以说，运输在搬运的配合下，完成了物流的大部分功能。运输可以创造“空间效用”。同一“物”在不同的场所，其使用价值的实现程度不同，效益也不同，改变场所发挥物的最大使用价值，通过运输将“物”运到能够发挥其最高效用的地方，相当于通过运输提高了物的使用价值。但是运输过程要消耗能源，要有运输工具、设施的投入，要有人力的投入，运输组织者还希望通过运输获取一定的利润收入，这些消耗、投入与利润收入体现了“物”的所有者为运输所付出的运费。运费在全部物流费用中占的比例接近50%，从“物”的所有者角度、或是从社会效益角度考虑，应尽量降低物流费用，从运输过程降低费用的潜力是最大的。总的说来，物流运输提供了两大主要功能：1、产品转移，运输的主要功能是产品在价值链中的来回移动。2、产品储存，在运输过程中将运输车辆作为储存设施来利用。从物流运输的功能和它在整个系统中所占的费用比例来看，物流运输是非常重要的，所以研究物流运输系统的合理优化以及物流网点的合理布局都有极其重要的现实意义。本文将对物流运输的重要性、物流运输网络的网点合理布局、运输工具的合理选择、物流运输网络优化以及配送系统的优化进行较深入的研究。第一章 物流和物流运输网络第一节 国内外物流发展现状一、物流的起源物流的概念最早始于美国，使用physical distribution一词，那时的概念是指实物配送 ,仅仅局限于企业、销售商自身的运输、仓储、搬运、包装等活动。在第二次世界大战中，美军的后勤组织成功的将战略物质源源不断地运送到全球各地，得以使美军实施全球化战略。由于logistics被美军成功地用于全球化后勤保障，于是这种新的、全球化的物流理论和观念被广泛地引入企业中，physical distribution逐渐被logistics取代。1985年，logistics开始被美国物流企业运用，1985-1990年欧洲各国广泛采用logistics理论；50年代，日本也开始运用logistics理论。在我国，随着改革开放，经济发展出现全球化的趋势，运用logistics理论成为必然的选择17。二、物流的概念简单地说，物流是关于在需要的时候，在指定的地点得到所需要的产品，可以用7个恰当来表示：恰当的产品（right product）、恰当的数量（right quantity）、恰当的条件（right condition ）、恰当的地点（right place）、恰当的时间（right time）、恰当的顾客（right customer）、恰当的成本（right cost），简称7Rs。在国际上，最普遍采用的是美国物流管理协会（Council of Logistics Management）的定义：物流是为满足消费者需求而进行的对货物、服务及相关信息从起始地到消费地的有效益与效率的流动与存储的计划、实施与控制的过程2。物流概念从20世纪70年代传入我国后，我国众多的学者和研究机构也给出了对物流的理解。其中原国内贸易部产业发展司认为：物流是以最小的费用，按用户要求，将物质资料从供给地向需要地转移的过程。主要包括运输、储存、包装、装卸、配送、物流加工和信息处理等活动。表1.1是国际上目前不同组织和有关专家对物流的不同的解释3。表1.1 对物流概念的不同理解对照表序号定义参考文献1物流实体（物资及其载体）的物理移动过程，即物资场所位置的转移及时间的占用张晓萍 现代生产物流及纺真清华大学出版社 19982物流是涉及信息、运输、存货、仓储、物料搬运和包装等的集成DonaldJ.Bowersox,David J.著 林国龙译 物流管理-供应链过程的一体化 机械工业出版社 19993物质资料从供应者到需求者的物理移动，主要是创造时间价值和场所价值，也包括创造一定的加工价值的活动王之泰 现代物流学中国物质出版社 19984物流是研究对系统（企业、地区、国家、国际）的物料流及有关信息流进行规划与管理的科学理论丁立言 物流基础清华大学出版社 20005物流是为消除商品从生产者到消费者之间的场所间隔和时间间隔的物理性经济活动，包括运输、保管、搬运、包装、流通加工、信息活动等菊池康也（日本）著 丁立言译 物流管理清华大学出版社 19996物流是指克服时间和空间间隔，联结供给主体和需求主体包括废弃和还原在内的一切资材的物理性移动的经济活动；具体地说有运输、保管、包装、搬运等物资流通活动及与之相关的信息活动林周二（日本）现代“物”的流通7物流是指为使制造上的努力与销售上的最终目标相一致所进行的侧面援助；也就是说将一定数量的产品在适当的地方用适当的价格、在适当的地方进行供应，为此需要把仓库场所、运输方法、保管方法及通信方式等适当地组合起来EW.斯迈基和B.J拉隆选著 唐泽丰译 物流概念8物流是将货物由供应者到需求者的物理性移动,是创造时间价值和场所价值的经济活动,包括包装、搬运、保管、库存管理、流通加工、运输配送等活动领域日本综合研究所 物流手册9物流是产品从生产者到消费者的物理性移动所必要的各种活动,其中包括装卸、运输、通信等日本通产省份对物流的解释 不管对物流概念的具体理解有何差异，但是有一点认识是共同的，那就是物流不仅包括原材料、产成品等从生产者到消费者的所有实物流动过程，还包括伴随这一过程的信息流动。因此，物流定义为：物流是指为满足用户需求而进行的原材料、中间库存、最终产品及相关信息从起点到终点间的有效流动，以及为实现这一流动而进行的计划、管理、控制过程。由物流的定义可以看出，现代物流包括了更深刻和更广泛的管理内容，其特点可由以下三个方面理解：1. 现代物流管理范围是从原材料采购到生产全过程直至营销活动的全程的统一、协调管理控制。2. 现代物流不仅是实物流程的管理，更重要的是所有相关信息的管理与控制。这是现代企业管理的突出内容。3. 现代物流管理是将其管理技术嵌入到整个企业活动的价值链的全过程当中来的。三、现代物流与传统物流的区别与传统的物资流动、物资流通相比，现代物流有下面几个显著特点183233：（一）经济背景不同传统物流是在生产力水平较低的情况下发展起来的，企业多在本地区内寻找原材料、资金、劳动力来进行生产，区域，国际间的经济贸易以产成品交换为主。随着生产力水平的提高和经济全球化、区域经济一体化趋势的增强，为适应跨国公司在世界范围内寻找原材料、零部件、资金、劳动力的来源，选择适合全球市场的分配中心和集散仓库，必然需要建立起高效、安全、可靠的现代物流服务网络，因此，现代物流具有国际化的特点。（二）被动管理与主动服务传统物流管理中，生产部门根据自身的采购、生产、销售计划向物流企业或部门提出运输、储存等要求，物流承担方则往往被动地满足要求，根据定单或合同提供服务。而现代物流的主动性表现在物流活动嵌入到整个企业管理的全过程中。（三）分散管理与系统管理现代物流不再孤立地看待参与物流的各个环节，而是从系统的角度综合考虑物流管理中的各项功能运输、储存保管、包装、装卸搬运、流通加工、配送、物流信息等。传统物流对各部分活动的分割管理造成企业在成本效益分析时，追求单一成本最低。（四）物流管理专业化、信息化在理论上，现代物流应用博弈论、运筹学等工具对物流的各项活动系统加以考察；在技术上，现代物流高度依赖对大量数据、信息的采集、分析、处理和即时更新，条形码技术，EDI技术，自动化技术，网络技术，智能化和柔性化技术等得以广泛应用；为数众多的无车船和固定物流设备的第三方物流（Third Party Logistics,简称TPL）提供者正是依赖其信息优势展开全球经营的；运输、装卸、仓储等也普遍采用专业化、标准化、智能化的物流设施设备。（五）物流服务社会化突出表现为第三方物流与配送中心的迅猛发展。四、国际物流的发展现状现代物流通过将供应、生产、销售、运输、库存、信息等活动融为一体，以实现整体最低成本和适时服务。企业为物流活动的主体，如何优化以上各个环节以及将其合理融合，如何适应瞬息万变的物流市场，一直是发达国家物流企业关注的焦点。1999年，日本物流技术杂志第四次发表了对日本物流企业进行综合评价的名次排列表。这次综合评价按照：经营规模、营业额、平均年利润、人均收益四项指标来分析评判各物流企业的业绩，评选出了日本前50名物流企业。调查发现，这些优秀物流企业都有自己明确的经营战略，有明确的服务规范，能够迅速适应市场需求的变化，及时采取有效措施，积极发挥物流企业本身的强大优势等特点。国外的许多物流企业在80年代后期都改变了其传统的策略，这主要是因为当时物流市场面临着许多问题。第一，随着生活水平的提高，消费者日益追求个性化的发展。第二，世界市场上劳动力和土地价格猛长引起物流费用支出大幅度增长。 这种情况促进了现代西方物流业的两个发展方向：快速传递、第三方物流。 快速传递业务是适应日益复杂的物流服务需求而产生的。一方面顾客对频繁而小批量送货的需求加强；另一方面，流通环节的产品品种数量增加更强化了这种态势。第三方物流2627404144是一个崭新的领域，“第三方”这个词来源于物流服务提供者是发货人和收货人之间的中间人这样一个事实。所谓“第三方物流”，是指由物流劳务的供方、需方之外的三方去完成物流活动的一种运作方式。第三方就是指提供交易双方的部分或者全部物流功能的外部服务提供者，可以说，它是物流专业化的一种形式，而物流专业化的提供者就是物流企业。第三方物流企业站在货主企业的立场上，以货主企业的物流合理化为服务目标。第三方物流企业不一定保有物流作业能力，也就是说可以没有物流设施以及并不从事运输、保管等物流作业活动，只是负责物流系统设计并对物流系统运营承担责任，而将其他物流活动采取再次对外委托的方式外包给专业的运输、仓储、配送等企业来完成。传统的物流企业35是站在业务经营的角度，接受货主企业的业务委托，以传统的方式定价，收取服务费。那些能够提供系统服务的物流企业也是以销售本企业的经营业务为前提，而并不是以货主企业的物流合理化为目的。通过第三方物流运作，至少可以得到如下好处：使得生产企业和销售企业可以集中精力作好起核心业务，如创建品牌效应，进行质量管理等；通过雇佣专业物流企业，可以利用其规模效应达到降低成本的目的；专业物流企业可以随着专业化的进步不断简化、优化物流过程，从而降低货主企业的成本，为物流企业自己增加利润。在美国，第三方物流被认为处于产品生命周期的介绍一成长期；在欧洲，特别是在英国，普遍认为TPL市场有一定的成熟程度。在欧洲目前使用TPL服务的比例约为76%，美国约58%，而且需求仍然在增长。同时，研究表明：欧洲24%和美国33%的非TPL用户正积极考虑使用TPL；该行业的观察家对该市场的规模做出估计，美国TPL业的收入有望在2002年突破500亿美元大关。随着需求的增长，学者们指出，TPL供给的年增长率为2050%。第三方物流之所以呈现潜力大、高增长率的特点，主要是因为它同传统物流作业相比有如下的优点：（1）减少物流成本和改善物流水平。（2）其他。如获取更多的物流专业知识，灵活性和信息技术2123252948。五、国内物流的发展现状物流科学的研究已经有几十年的历史了，在我国虽然建国以来就有了储运（物流）业，但是作为一门科学在从理论上进行研究，并与国际物流发生联系方面，还是最近二十年才开始的。因此，与一些发达国家相比，中国物流无论从基础设施、经营管理、还是理论研究方面，都比较落后。总的说来，中国物流的发展现状可以从以下几个方面进行分析：（一）中国物流发展的阶段性分析从建国初期到现在，概括一下中国物流的发展，可以分为以下五个阶段36：第一阶段开始创建阶段，具体时间为：1950年1954年。这是我国国民经济恢复时期。当时社会经济发展缓慢，科学技术也很落后，有些工业生产和交通运输逐步在恢复和建设。这一阶段，大部分流通部门只根据物流业务的需要，修建一些仓库、购置一部分车辆进行运输，在这些企业中建立有储运部、汽车部等。在行政部门设置了储运局、储运处、科，来管理这项工作。在这一阶段的工业生产部门，物流问题尚未摆上议事日程。第二阶段初期发展阶段，具体时间为：1955年1965年。这一阶段，我国已经开始实行第二个五年计划，国民经济在恢复的基础上有了较快的发展。在这一阶段，交通运输建设发展较快，因而物流业也得到了相应的发展，特别是在商业、物资、粮食、外贸等流通部门中，相继在一些大城市中建立了储运公司、仓储公司、外运公司等“商物分流型”、专业型的大中型物流企业；还有一些附属于各专业公司、批发站的储运部、中转站、仓库等“商物合一型”的小型物流企业。这样，以国营大中型物流企业为主，小型物流企业为辅，形成了一个四通八达，互相联系，覆盖全国的物流网络。这就是我国早期的比较成形的物流企业。第三阶段物流不景气（停滞）阶段，具体时间是：1966年1976年。在这一阶段，社会秩序混乱，经济发展遭到破坏，物流也一样，只能维持原状或限于停滞状态。第四阶段物流的改革开放阶段，具体时间是：1977年1992年。在这一阶段，各行各业开始“对外开放，对内搞活经济”，交通运输飞速发展，国内商品流通和国际贸易的不断扩大，促进了我国物流行业的发展。除了各流通部门专业性的物流企业不断增加外，生产部门也开始重视物流问题，并设置了物流研究室、物流技术部等。在交通运输方面，新建了铁路、公路、港口、码头；增加了车辆，改进了技术，提高了车速；开展了集装箱运输、散装运输和联合运输等；同时物流行业本身也随着企业改革的深入，坚持开放搞活，加强横向联合，逐步打破部门、地区的界限，向社会化、专业化、现代化的方向发展。第五阶段社会主义市场经济阶段，具体时间为：1993年现在。这一阶段，在市场经济机制的推动下，中国物流市场呈现出一派繁荣发展的局面。大量外资物流企业的涌入，对我国的物流行业来说，既带来了机遇，又带来了挑战。（二）中国物流发展的理论研究现状42物流概念传人我国已经有近二十年的时间，我国的学者、研究人员对物流作了大量的研究，但是对物流的基础理论、物流系统之间的关系特别是微观物流以及物流信息系统的研究还是很不够的。我国的物流研究起始于物资系统，但是由于物流概念本身界定的模糊，仍然有很多人将物流与物资流通混为一谈。从我国目前的经济发展来看，随着市场经济的深入，单纯依赖商流赚取利润的机会愈来愈少，企业逐渐将目光转向素有“第三利润源泉”之称的物流，纷纷投资建设不同类型的流通中心、物流中心或者配送中心，想以此成为新的经济增长点。但在建设的过程中发现，尽管物流一词引入我国已经长达二十年的时间了却很难找到系统研究物流配送的参考资料。在物流基础设施状况、全国及区域内商品流向、企业的物流成本等一些基本数据迄今为止还没有一个部门进行过仔细的调查分析。以上分析表明，目前要不断加大对物流基础理论研究的力度，如物流基本概念的界定研究、物流对中国经济的影响、中国物流基础设施状况、计算机在物流中的应用（不仅仅是建立物流管理信息系统MIS）；与此同时，为了适应经济的发展，使理论研究起到为实践服务的作用，应该将研究的中心逐步转到微观物流的轨道上去，将研究的重点从定性分析转到定量分析上去。（三）我国物流体制的现状20物流体制改革是流通体制改革的主要组成部分，它直接关系到我国物流发展的方向问题。在我国的经济发展中，物流是始终存在的，但是，由于“纵向体制”的影响，在建立物流管理体制时往往忽视物流系统的存在，而过多地依照“纵向体制”对物流进行行政调控。在现代生产条件下，物流是一体化的经济运行过程，运输、仓储、包装、装卸、配送、流通加工以及物流信息等各个环节都是相互制约、相互影响的。同时这种制约和影响又是建立在以市场运行机制和专业化、社会化的基础上的。从目前我国的物流管理体制来看，物流管理的分散化，严重地影响了我国的物流业发展，如涉及物流系统的各个环节运输、包装、仓储、信息等分别由铁道部、交通部、民航局、内贸局、工商总局、外经贸部、信息产业部甚至军队后勤系统等进行管理3134。物流管理体制的分散化限制了物流系统的发展。在研究体制上由于纵向行政体制的影响，至今还没有一个跨行业、跨系统的物流研究、管理机构。我国目前尚未成立诸如美国或日本那样全国性的物流学术团体及行业机构。（四）我国第三方物流发展现状3842近年来，我国的第三方物流业虽然发展比较迅速，但是仍然处于起步阶段。在物流实践中，仍以旧的物资流通企业为主体，将一部分物流作业活动委托给专业物流企业的比例较大。但是，对外委托的范围还相当狭窄，只是局限在一部分作业性活动上，而专业化、系统化、网络化、信息化、规模化的真正意义上的第三方物流并不多。从宏观的市场环境来看，由于大多数国有大中型企业对第三方物流认识不足，意识不到物流对市场流通、经济繁荣所起到的重要作用，真正的第三方物流大多把服务对象局限于外资、中外合资企业，所以，它们的经营很难达到应有的市场规模。中国加入WTO以后，国内外贸易和商务活动将进一步扩大，同时，电子商务客观上呼唤着现代化专业物流配送服务业务的快速跟进。2000年三月，中国仓储协会进行了一次典型调查，调查对象涉及家电、电子、日化等450家大中型企业，调查结果显示，目前工业企业的物流全部由企业自理的占26%，由第三方代理的占5.2%，自理与委托相结合的占68.8%。在调查中还显示，不少企业在寻找新的物流代理商，其中，又有75%的企业在寻找新型的物流公司。由此可见，我国企业对第三方物流的需求较大，为物流企业的发展提供了良好的机遇4345。第二节 运输在物流系统中的地位和作用一、运输的概念在物流系统中,运输是其最重要的功能,是物流的中心活动。物流系统中的运输概念,指的是“物”的运输和输送，是以改变“物”的空间位置为目的的活动。运输与搬运功能相近似，它们之间的区别仅仅在空间范围的大小。运输的空间范围较大，可以是跨城市、跨区域、跨国界，而搬运仅限于一个部门内部，如车站内、港口内、仓库内或是车间内。二、运输在物流系统中的作用 物流中关于“流”的概念，一是指“物”的空间流动，主要是靠运输完成的，并且任何一种运输过程都需要时间，所以不管是有目的的还是无目的的，运输同时也完成了部分“物”的时间流动过程。因此可以说，运输在搬运的配合下，完成了物流的大部分功能。运输可以创造“空间效用”。同一“物”在不同的场所，其使用价值的实现程度不同，效益也不同，改变场所发挥物的最大使用价值，通过运输将“物”运到能够发挥其最高效用的地方，相当于通过运输提高了物的使用价值。但是运输过程要消耗能源，要有运输工具、设施的投入，要有人力的投入，运输组织者还希望通过运输获取一定的利润收入，这些消耗、投入与利润收入体现了“物”的所有者为运输所付出的运费。运费在全部物流费用中占的比例接近50%，从“物”的所有者角度、或是从社会效益角度考虑，应尽量降低物流费用，从运输过程降低费用的潜力是最大的。总的说来，物流运输提供了两大主要功能3：第一功能是产品转移，运输的主要功能是产品在价值链中的来回移动；第二功能是产品储存，在运输过程中将运输车辆作为储存设施来利用。第三节 现代运输系统的特征和发展现状一、运输活动的多样性在所有的物流活动中，一个最基本的活动就是运输，运输虽然从行为上看它表现为货物在空间上的单纯移动，实际经济运行过程中，作为物流基本机能的运输有多种多样的形态。（一）企业物流的运输系统4一个生产企业从事生产活动，需要从事原材料和零部件的调运，而原材料和零部件的调运常常是大量运输，因此，需要选择与大量运输相适应的运输手段。例如：如果原材料是液体物质，就需要用罐状运输工具，而其它形态的物资可以采用一般运输工具。原材料、零部件在工厂进行加工，成为成品后就会发生商品从工厂仓库到全国主要物流中心的大规模运输，这种形态的运输常称为“干线运输”或“核心运输”，这种长距离的运输即可以用大型货车，也可以利用能够发挥长距离运输优势的铁路集装箱运输或者水路集装箱运输来进行运输，在后一种情况下，涉及到将货物运输业务委托给专业运输业者，而前者既可以委托给专业运输业者货物承运人，也可以自行从事运输业务。商品进入厂商的物流中心后的运输业务主要是对应顾客的定货单进行发货，包括将商品向批发业主的配送中心或者大型零售商的配送中心运输，甚至直接向零售店进行商品运输。在实践中，常把为零售店供货而从事的运输业务称为配送。配送又可以分为都市内配送、地域内配送和货车货场配送。配送需要将商品进行分拣，实行小单位化，然后由中型或小型货车运输。（二）宅急便运输系统4目前流行的一种比较典型的运输系统是宅急便运输。宅急便运输系统是在全国范围内构筑运输网络的基础上，以小型货车为工具的一种从事迅速、高效率的运输服务。宅急便运输系统是将多种运输业务有机地结合起来进行商品运输。从作业流程上看，最初是商品的取得，一般是由宅急便专用小型货车到顾客家中或者指定地点巡回收取商品，然后将收集到的货物运输到该地区的货物中转站，在那里实行分拣、调配，进行集中运输，运到指定地域内的中转站后，再重新进行分拣，由小型货车直接运送到顾客指定目的地。从货物集中配发的中转站到集中收货的中转站之间的运输是宅急便运输系统的干线运输，干线运输有时用大型货车运输，有时对某些长距离的运输也可以用铁路或者飞机运输。宅急便运输系统的特点表现为虽然集货、配送等活动使用的小型货车是宅急便业者自己拥有、并从事经营的，但是，干线运输所使用的车辆大部分是从其它企业租借来的，而且，铁路集装箱、飞机等的运输手段，都是宅急便运输业者所不能经营的。所以形成全国性输送网络的宅急便运输业者，并不是全部拥有运输手段，而是通过灵活、积极利用各个方面的力量，来维持一个有效的运输系统。二、现代运输系统的特征运输在方法和形态上是多种多样的，针对不同的目标、需求等情况，具体方法和措施千变万化。但是多样、复杂的运输系统也有一定的共性，这主要表现在以下几个方面：（一）运输这种服务是可以通过多种运输方式来实现的，不同的运输方式与其技术特点相适应，决定了不同的运输质量。货物运输方式主要有汽车、铁路、航空、船舶以及在我国占比例尚不大的管道运输。各种运输方式对应于不同的技术特征，有不同的运输单位、运输时间和运输成本，因而形成了各种运输方式不同的服务质量。也就是说，运输服务的利用者，可以根据货物的性质、大小、所要求的运输时间和运输成本等条件来选择相适应的运输方式，或者合理利用各种运输方式，实行复合运输。（二）运输服务分为自用型和营业型两种形态。自用型运输是指企业自己拥有运输工具，并且自己承担运行责任，从事货物的运输活动。如前所述，自用型运输多限于货车运输，还有一部分水路运输，但是数量是很少的。航空、铁路这种需要巨大投资的运输方式是自用型运输业者所不能开展的。与自用型运输相对应的是营业型运输，即以输送服务作为经营对象，为他人提供运输服务，营业型运输在汽车、铁路、水路、航空等运输业者中广泛开展。对于一般企业来讲，可以在自用型和营业型运输中进行选择，最近的趋向是企业逐渐从自用型向营业型运输方向转化。（三）运输业者不仅在各自的行业中开展相互的竞争，而且还与运输方式相异的其他运输行业企业开展竞争。虽然各种运输方式都存在一些与其特性相适应的不同的运输对象，但是也存在一些各种运输方式都适应运输的货物，这类货物就成了不同运输手段、不同运输业者的竞争对象。这种不同运输方式、不同运输业者间的竞争关系的形成，为企业对运输服务和运输业者的选择奠定了基础。（四）在把运输服务作为商品提供给顾客的运输者中，存在着实际运输和利用运输两种形式。实际运输是利用运输手段进行运输，完成商品在空间的移动。利用运输是自己不直接从事商品运输，而是把运输服务再委托给实际运输商进行，也就是说，利用运输业的代表就是自己不拥有运输工具也能开展运输业务，这种利用运输业的代表就是代理性物流业者。他们从事广泛的物流活动，通过协调、结合多种不同的运输机构来提供运输服务，如：货车铁路货车，货车航空货车，货车水路货车等运输方式，充分发挥各种运输手段的优点，并实现整体最优化。第四节 物流运输网络优化的重要性一、运输子系统是物流系统的核心物流管理的核心是物资的存储和运输，它们是物流系统的两大支柱。因此合理地组织物流运输是提高物流效益的主要内容。“物流运输”是指物资产品借助运力在空间上发生位置的移动。具体地讲，物流运输是物流产品通过运输工具，实现其由生产地向消费地方向的位置移动。物流运输根据运输距离的长短又可以划分为物流运输及物流配送。由物流的定义以及物流运输的功能可以看出，运输是实现物资空间位置移动的主要手段。而且，物资发生位置移动的物流环节被看成是“线路”活动，不发生位置移动的环节可以看成是“节点”活动。物流系统的各个子系统之间，就是由运输这个线路活动将所有的节点活动连接在一起的，从而构成为一个有机的整体物流系统。由此可见，物流运输是物流系统中的核心系统，它是构成物流系统的桥梁和纽带，没有这个运输子系统，物流也就不成为系统了。物流系统的总目标是高效益、底费用地组织物资流通，最大限度地满足社会的物资需求。根据系统理论的整体性原则，物资运输必须在与物流系统总目标一致的前提下来组织运输活动。因而，物流运输优化是从物流系统总目标出发，运用系统学的原理以及系统工程的方法对运输子系统中的运输方式、运输路线、配送、运输工具以及其它子系统进行综合分析，并考虑物流环境因素（如计划、运力状况、特殊要求等）的影响，高效益地组织物资运输活动891012。二、不合理的物流运输不合理的物流运输，是指违反物资运输的客观规律，不考虑物资流通的总体效益，缺乏科学的方法，孤立地处理物资运输问题，从而造成的不合理的运输现象。这些不合理的运输现象主要表现在以下几个方面8911：（1）对流运输（相向运输）；（2）过远运输；（3）迂回运输；（4）重复运输；（5）倒流运输；（6）运输工具的使用效益低下；（7）运输方式以及货物流量的分配不合理。三、物流运输合理优化的意义具体的物流运输优化具有如下几点意义19243037：（一）节约运输费用，降低物流成本运输费用是构成物流成本的主要组成部分。在物流运输过程中，物流运输作业所消耗的物化劳动和活劳动所占的比例最大。据估计，物流成本中运输费用的支出占50%左右，因此，降低运输费用是提高物流系统效益的主要途径之一。物流运输优化，通过运输方式、运输工具以及运输路线的选择，进行物流运输方案的优化，缩短运输里程，提高运输工具的使用效率，从而节约了运输费用，降低了流通成本。（二）缩短流通时间，加快物资流通速度物资流通时间是决定物资流通速度的主要因素。物资的流通表现为物资周转的快慢程度，通常以周转次数和库存周期来表示。有存储控制的理论知道，物资流通的过程中，未了保证社会的物资需求，必须具备一定的物资储备量，以克服由于物资生产的周期性和运输的不及时造成的生产与消耗在时间、空间上的矛盾。在一定的条件下，物资运输的及时与否是库存决策的主要依据，运输及时则库存量可以减少，甚至可以达到零库存的程度，这样就通过优化运输大大地降低了库存成本，从而使整个物流系统成本费用大幅度降低。相反，如果运输不及时，就要用加大库存的办法来避免缺货以满足需求。故通过合理地组织物资运输，可以使得被运输物资在途时间缩短，从而降低库存，加快物资的流通速度。（三）节省运力和能源物流运输合理优化238，克服了不合理的运输现象，节省了运力，降低了运输部门的能源消耗。物流运输合理化是一个系统分析和系统决策的问题，通常用定性分析和定量计算相结合的方法进行处理。概括起来，物流运输合理化主要包括以下几点：1. 运输方式以及运输路线的选择在一对收发货地点之间，存在多种可供选择的运输方式和运输路线，在这种情况下，应该以物流运输的安全性、及时性、低费用为目标。综合考虑，权衡利弊，选择合理的运输方式并确定费用最低的运输路线。2. 物资的合理调运合理调运可以理解为合理流向，在多个发货点和收货点之间组织同类物资的运输时，考虑各种客观存在的限制条件，制定出服务好，费用低的可行性运输方案。3. 物资的合理配送在物流系统中，由物流网点派车向用户发送货物时，通过对发送路线及运输工具的研究，制定出服务质量好、发送费用低的配送方案，这些物流活动包括车辆调度系统的合理优化，配送路线的正确选择。因此，综合上面的论述，可以得出结论：在物流运输系统中，如何选择运输工具，设置物流据点，从物流据点发货的运输计划等都是物流运输网络优化的重要内容，这就是本论文研究的课题。第二章 物流运输网络设计第一节 物流运输网络一、物流运输网络的定义物流运输系统结构是具备有多个起点和终点，多条线路，多种交通运输方式以及交通运输设施等交叉而组成的复杂的网络结构。在物流运输系统中引入图论的网络表达方式，将各种运输系统的共同结构特点抽象出来，以网络图论的符号进行描述。下面，给物流运输网络作如下的定义5912：。其中：物流运输网络物流运输网络节点物流运输网络的边物流运输网络边的权重，即区间路线距离、运行时间、运输费用。网络是赋权值的有向图。由网络引出的物流运输网络也是一个赋权的有向图，它是由节点与有向边（弧）构成的，在网络中，每条边弧都与标为弧长的非负实数相关联，本文中称这个弧长为权。网络中的节点即为各种物流运输方式中的物流中心、配送中心、仓储中心、终端用户以及各种物流运输方式中的中转结合部，网络中的边（弧）即为物流中心之间、配送中心之间、仓库之间、以及它们两两之间、它们与用户之间的区间路线，如铁路，公路，航空线路，水运航道，运输管道等。其弧长是与该网络的边（弧）相关的数量指标，称为边（弧）权，它用区间路线的距离、运行时间、运输费用等来表示。以上描述的这样的一个用有向赋权图表示的物流运输系统就是一个物流运输网络。二、物流运输网络中网点的合理布局物流网点大体上分为物流中心、仓储中心、配送中心。物流网点的布局是物流系统中具有战略意义的投资决策问题，网点布局是否合理，将对整个系统的物流合理化起着决定性的影响。物流网点的建设是从物流活动的角度出发的，在物流网点内主要从事物资的包装、装卸、存储、保管、配送等物流活动。如果将物流系统的物流活动分成节点（Node）活动与线路活动，那么物流网点就是从事节点活动的位置与场所。同时，物流网点也是线路活动的起点和终点。物流网点是组织物流活动的基本条件。由于物流供给及需求的不同，运输条件及自然条件的影响，使得在同一计划区域内的不同地方设置不同规模的网点，划定不同的供货范围，其整个物流系统甚至整个社会的经济效益是不同的，有时差别甚至达到很大。那么在已有的客观条件下，如何设置物流网点才能使物流费用最小、社会经济效益最佳、对用户的服务质量最好就是物流网点合理布局的主要问题。概括地将，物流网点的合理布局是以降低物流系统的总成本和提高整个社会经济效益为目标的。要用系统的理论和系统工程的方法，综合考虑物资的供给、需求情况，运输条件，自然条件等因素，对物流网点的位置设置、规模、供货范围等进行研究及设计。此外，物流网点的合理布局还应考虑物流系统中的中转供货和直达供货的比例。因为物流系统中的物资中转供货和直达供货常常是同时存在的。理论及实践证明，物资的直达供货只是在少数的几种情况下是有利的，而且它占的比例大小与中转供货的费用水平及服务质量密切相关。中转费用低，服务质量好时则直达供货比例小；否则直达供货比例就大。因此，如何确定中转供货与直达供货的比例、系统中的用户是否应采取直达供货等也是网点布局的重要问题。综上所述，进行物流网点布局应以费用低，服务质量好，社会效益高为主要目标，重点要考虑以下几个方面的问题1215：（1）计划区域内应该设置的物流网点的数目；（2）网点的地理位置；（3）各网点的设置规模、吞吐能力；（4）各网点的进货与供货关系，即从那些资源厂家进货，向那些厂家及用户供货；（5）计划区域内直达供货与中转供货的比例。为了解决上述问题，一般要先经过系统调查，搜集资料，进行系统分析，确定一些可能设置网点的备选地址，建立模型，对模型进行优化求解，最后进行方案评价并确定最佳布局方案。网点布局以系统总成本为目标函数，建立模型应考虑以下几项费用15：（1）网点建设投资。通常包括建筑物、设备和土地征用费。它们与网点的位置和规模有关。（2）网点内部的固定费用。包括人员工资，固定资产折旧及行政支出等与 经营状态无关的费用。（3）网点经营费用。该项是在网点的经营过程中发生的费用，包括进出仓库费用，保管维护费用等与经营状况直接有关的费用。（4）运杂费。是物资运输过程中发生的费用，主要包括运价，途中换装费用，铺底衬垫物资等的费用。它们与运输路线的选择以及网络节点的位置有关。物流网点布局的数学模型的总目标是整个物流系统的总成本最低，约束条件主要考虑以下几点：（1）资源点向外提供的资源量不超过其生产能力；（2）运达用户的物资等于它的需求；（3）各网点中转物资的数量不超过网点的设置规模；（4）用户采取直达方式进货时，每票货物的调运量不能低于发货点的最低限制发货量；（5）用户中转进货的物资应尽量集中在一个网点上，以便提高转运效益；网点布局的最优化方案，是在被选地址的基础上建立数学模型，然后进行优化计算而求得的。因此，被选地址是否恰当，对最优化方案和计算求解的过程有直接影响，从而将直接影响对成本的运算。被选地址过多，会使模型过于复杂，计算时工作量大；与此相反，备选地址太少，则可能使所得方案偏离最优化解太多，达不到合理布局的目的。为了使备选地址选得恰当，进行备选地址的选择时应注意以下几点：（1）有利于物流运输合理化。物流网点是物流运输的起点和终点，网点布局是否合理将直接影响到运输效益的提高，因而，从物流运输子系统考虑，网点应建在交通便利的地方。（2）方便用户。物流部门的服务对象是物资的供需双方，因而，网点应尽量靠近用户一些，一般在用户较为集中的地方设置。（3）有利于节省基建投资。（4）能适应国民经济一定发展时期的需要。国民经济不断发展，生产结构及运输条件也会随着发生变化，因此，除了考虑现有情况外，还应对计划区域生产发展的水平和建设规划进行预测，以使网点布局对今后一定时期内国民经济的发展有交好的适应能力。第二节 物流中心选址的方法一、物流中心选址理论发展现状 近年来，选址理论迅速发展。各种各样的选址越来越多。特别是计算机的应用，促进了物流系统选址的理论发展，对不同方案的可行性分析提供了强有力的工具。 选址的方法大体上可以分成三部分2615：（一）解析法它是通过数学模型进行物流网点布局的方法。采用这种方法首先根据问题的特征，外部条件以及内在的联系建立数学模型或者是图的模型，然后对模型求解获得最佳布局方案。采用这种方法的优点是能够获得较为精确的最优解，缺点是对一些复杂问题建立恰当的模型比较困难，因而在实际应用中受到很大的限制。（二）模拟方法该种方法是将实际问题用数学方法和逻辑关系表示出来，然后通过模拟计算及逻辑推理确定最佳布局方案。这种方法的优点是比较简单，缺点是选用这种方法进行选址，分析者必须提供预定的各种网点组合方案以供分析评价，从中找出最佳组合。因此，决策的效果依赖于分析者预定的组合方案是否接近最佳方案。（三）启发式的方法该法是针对模型的求解而言的，是一种逐次逼近的方法。对这种方法的进行反复判断，实践修正，直到满意为止。该种方法的优点是模型简单，需要进行方案组合的个数少，因而，容易寻求最佳的答案。缺点是这种方法的出的答案很难保证是最优化的，一般情况下只能得到满意的近似解。二、选址一般步骤以启发式进行选址为例，一般包括以下几个步骤15：（一）定义一个计算总费用的方法；（二）制订评判准则；（三）规定方案改进的途径；（四）给出初始方案；（五）迭代求解。第三节 物流中心选址模型 在研究物流中心选址模型之前，本文作如下的假设：假设工厂的位置已经确定，而且它的生产能力能够充分满足市场的需要，同时，各零售店或者用户的位置和销售量也已经确定；并假设，从工厂到流通中心所需要的运输费用为，从流通中心到零售点和用户的发送费用为，经营流通中心所需要的管理费用是，模型的总的物流费用表示，即： 现在求解物流中心最佳地点的问题就成为要使式所表示的总物流费用最小（）。为此，要确定：（1）物流中心的数目；（2）各个流通中心的位置；（3）各个流通中心的规模。而本文主要研究前两点的物流问题。一、一元网点布局的物流中心模型一元网点布局是指计划区域内设置网点的数目唯一的物流网址选址方法。该方法是将物流系统的需求点看成是分布在某一平面范围内的物流系统，各点的需求量和资源量分别看成是物体的重量，物体系统的重心将作为物流网点的最佳设置点，利用物体中心的方法来确定物流网点的位置，这种网点布局的方法就是一元网点布局法。该模型2151639描述为：在某计划区域内，有个资源点和需求点，各点的资源量或需求量为，它们各自的坐标是。该网络用图2.1表示如下：在计划区域内准备设置一个配送中心，设该配送中心的坐标是，配送中心至资源点或者是需求点的运费率是。根据求平面中物体重心的方法，可以得到： 经整理后得到： 代入数值,实际求的的值，即为所求得配送网点位置的坐标。通过上述方法求得的配送中心坐标还不是最优的，因为它只是通过简单地求物体重心的方法求得。所以必须将以上方法加以如下优化。假设配送中心的地理坐标是。配送中心到资源点或者需求点的发送费用为，总的发送费用为，则有： 而又可以用下面的式子来表示： 式（2.5）中：从配送中心到资源点或者