“顺丰杯”第三届全国大学生物流设计大赛复赛作品

前前 言言 经过几个月的共同努力，我们终于迎来了顺丰杯第三届全国大学生物流设 计大赛复赛。中国现代物流业，是适应中国经济快速发展和对外开放，市场竞 争日益加剧的形式而发展起来的新兴产业。中国现代物流业正处于起步阶段， 目前在长江三角洲、珠江三角洲等沿海地区，现代物流业发展飞速，大大小小 的第三方物流公司也应运而生。顺丰速递集团有限公司便是其中的一员，在不 断满足市场需求的过程中成长起来了，并成为中国物流民营企业的中坚力量。 我们小组在这次初赛中以案例 5“航空网络规划及其配套资源利用最大化” 和案例 13“做低碳的追随者，制定引领行业的行动方案”为研究主题，以 顺丰目前的航空运营状况及绿色环保方面相关措施为背景，在分析顺丰企业希 望达到的目标和效果后，提出了具有针对性和实用性的设计方案。在方案分析 中，运用了数据库技术、运筹学、信息管理技术，成本比较，流程优化改善， 可行性分析等，提出方案并进行优化。从开始对案例的简单分析到逐步理解物 流设计，将理论与实际应用相结合设计出了一套实际系统方案。 在整个准备初赛的过程中，我们丰富了专业知识，加强了自学能力，学会 更好的将方法理论运用到实际案例中，对物流行业也有了更感性的认识和更深 入的理解。同时也让我们深刻体会了团队的力量以及导师的关怀。所有参赛的 同学和老师们都付出了辛勤的汗水，正是有了大家的共同努力，我们才能真正 在这个过程中有所收获，在此感谢给予我们支持和帮助的指导老师和评委们！ 经过充分的准备，我们希望将最优秀的一面以及设计方案的精髓展现给各位评 委老师。 目目 录录 前前 言言.1 1 目目 录录.2 2 第第 1 1 章章 绪论绪论.4 4 1.1 SF 企业背景介绍.4 1.2 方案研究思路及技术路线 .4 第第 2 2 章章 现状分析及解决思想现状分析及解决思想.7 7 2.1 速递企业核心竞争力分析 .7 2.1.1 时效性分析 .7 2.1.2 成本分析 .8 2.2 企业竞争力现状分析 .8 2.2.1 航空时效性问题.8 2.2.2 包装件利用率问题 .10 2.3 解决方案 .11 2.3.1 基于运输网络优化的时效性解决方案 .11 2.3.2 基于包装的双低解决方案 .11 第第 3 3 章章 基于航空运输的时效性改进基于航空运输的时效性改进.1313 3.1 SF 集团航空运输环境及现状分析.13 3.1.1 SF 集团航空运输环境分析.13 3.1.2 SF 集团航空运输现状分析.14 3.1.3 SF 集团的航空运输目标分析.15 3.2 航空运输系统改进方案的简述 .16 3.2.1 航空循环伞方案的提出 .17 3.2.2 航空循环伞方案的具体实现过程 .18 3.2.3 航空双循环伞方案的验证 .23 3.2.4 对于双循环伞方案的评价 .29 3.3 双循环伞方案的进一步深化和现行状况的不足 .30 3.3.1 双循环伞方案的深化 .30 3.3.2 关于航空枢纽的建立基于航空运输线路运输枢纽的选取 .33 3.3.3 现行状况的不足 .35 第第 4 4 章章 基于包装的基于包装的“双低双低”解决方案解决方案.3737 4.1 快递行业包装现状分析 .37 4.1.1 国内外行业现状 .37 4.1.2 SF 企业包装现状.37 4.1.3 企业改进目标 .39 4.2 基于包装的“双低”解决方案.40 4.2.1 信件类回收再利用方案 .40 4.2.2 纸箱类回收再利用方案 .41 4.2.3 循环利用方案作业流程重组 .46 4.2.4 方案可行性分析 .49 4.2.5 相关执行措施 .50 4.3 包装材料改善的优化设计方案 .50 第五章第五章 解决方案总结解决方案总结.5252 结束语结束语.5353 附件 1 客户回收意愿调查表.54 附表 2：航空软件处理部分 .58 第第 1 1 章章 绪论绪论 1.1 SF 企业背景介绍企业背景介绍 随着经济全球化的加剧、信息化进程的加快，近几年我国快递行业有了长 足的发展，整个快递行业呈现一种蓬勃发展的趋势。SF 速运集团作为中国民营 快递企业的中坚力量，在这样的大背景下更是将速递服务网络覆盖国内 20 多个 省及直辖市，101 个地级市，包括香港地区，成为中国快递行业中民族品牌的 佼佼者之一。 SF 速运（集团）有限公司成立于 1993 年 3 月，是一家主要经营国际、国 内速递及报关、报检等业务的民营速递企业，总部设在深圳。在国内包括香港、 台湾地区建立了庞大的信息采集、市场开发、物流配送、快件收派等业务机构， 为广大客户提供快速、准确、安全、经济、优质的专业物流服务。 截至 2009 年，经过短短十几年时间，SF 集团已经发展成为一家年业务量 3.1 亿票、年平均增长速度 50%以上、基层营业网点 2500 多个、服务网络覆盖全国 32 个省市区（含直辖市、香港、台湾、澳门）、员工 7 万 2 千多人、自有营运 车辆 4 千余台的大型综合性速递企业。在国内速递企业中，SF 集团的经营规模、 网络覆盖和市场份额仅次于中国邮政集团公司（EMS），排名第二位。 但在 SF 当前的运营过程中，仍在一些方面存在着问题。例如航空运输时效 性差，包装材料利用率低，且没有及时响应市场低碳号召。作为速递企业，时 效性、成本、安全性是其在市场竞争中的三个关键因素。于是我们小组就案例 5 和案例 13 进行了分析，运用了运筹学、信息管理技术，成本比较，流程优化 改善，可行性分析等，对案例进行优化改进，力图为 SF 企业设计出一条长远的 发展之路。本项目书会详细的阐述我们从 SF 案例中分析出的问题及我们组提出 的解决方案以及运用的技术。 1.2 方案研究思路及技术路线方案研究思路及技术路线 在国内，速递行业发展迅速，第三方物流迅速崛起，然而快递企业想要抢 占更多的市场份额，首要就是提高其核心竞争力。核心竞争力强调的是企业具 有的独一无二的参与市场竞争的能力。企业一旦拥有了这种能力就能够依托这 一竞争优势迅速占领目标市场，赢得客户的信任，形成自己独特的消费群体。 在速运行业中，讲究“快” 、 “省” 、 “稳” ，即“时效性” 、 “成本” 、 “安全性” ，这三点乃是速递行业竞争力的核心。在速递企业中运输方式多种多样，快件 的大部分时间都花在了运输上，因此提高运输的时效性是当务之急。SF 快捷的 时效服务主要以航空运输为保证，在此，我们重点在于研究航空运输的时效性。 降低成本是提高企业竞争力的另一重要手段， 在相关机构此前针对物流成本 构成的统计中，包装费用与运输费用所占比重最高，并且整个行业都存在包装 过度的问题。因此降低包装成本势在必行。所以不我们选择了案例 5 和案例 13 进行了分析，通过企业调研了解现状，以提高 SF 集团核心竞争力为目标，重点 在两个方面提出了设计方案，分别是时效问题航空循环伞思想；成本节约 和安全性响应低碳的包装件创新并回收再利用，技术路线如下图示： 一方面我们通过案例 5 对 SF 集团航空运输环境及现状进行了分析，研究了 SF 集团航空运输目标及其已有的航空运输系统之后，运用运筹学、信息管理技 术等方法制定了一套新的飞行模式，力图解决航线覆盖面积小，部分航段装载 率过低，往返流向上货运量极不均衡等的问题。 在现有运输模式的基础上提出了航空运输系统改进方案，提出了航空伞的 思想，并在进行优化后提出双向循环伞的思想，对航空运输路线进行规划，使 速递企业核心竞争力 时效性 成本 航空循环伞 包装创新回收 提高时效性降低成本 提高企业核心竞争力 飞行模式方案更具有可扩展性和延伸性。在此基础上对航空运输时效性进行了 对比，及可行性论证。 另一方面，我们对案例中提出的响应“低碳”进行了整体分析，在基于节 约成本的思想上，了解了国内外同行业的相应做法，结合企业自身情况分析出 适合顺丰自己的低碳响应策略，即包装材料的循环再利用，并在包装上提出了 创新，确保快件的安全性，在降低了成本同时也响应了低碳，即低成本、低碳 的“双低”解决方案。在现行包装材料的基础上进行回收及一定程度的再加工， 投资较小利润较大，并且能够作为国内速递行业的领头人，成为低碳的倡导者。 在对顺丰现状分析的基础上，以包装材料的循环再利用为突破点，对顺丰 的两大类包装件（信件类和纸箱类）分别进行了循环利用的流程设计。使包装 流转的各个环节衔接为一个闭环系统，从而减少纸类包装材料的消耗量，节约 成本。针对循环再利用，我们采用了包装、拆装形式创新，纸箱翻新技术以及 废弃包装件出口设计等方法，并进行了成本核算及方案可行性分析。 因此我们利用航空循环伞的思想来提高航空运输的时效性；通过对包装件 的创新，回收再利用及翻新技术来降低成本，同时也响应了低碳的口号，综合 这两个方面来提高 SF 企业的核心竞争力。 第第 2 2 章章 现状分析及解决思想现状分析及解决思想 2.1 速递企业核心竞争力分析速递企业核心竞争力分析 核心竞争力是指能给企业带来市场竞争优势的不同技术系统、组织管理系 统的有机融合。核心竞争力强调的是企业具有的独一无二的参与市场竞争的能 力。企业一旦拥有了这种能力就能够依托这一竞争优势迅速占领目标市场，赢 得客户的信任，形成自己独特的消费群体。 核心竞争力是企业竞争优势的源泉，速递物流企业由于核心竞争力的缺乏 只能单纯依赖价格手段因而无法实现企业长足的发展。文中在阐述速递物流企 业的核心竞争力构成的基础上，从行业整合和拓宽融资渠道、推行服务标准和 CRM 建设、实行流程再造和人才培养三个方面对速递物流企业核心竞争力的培 育和提升进行了分析。旨在推动速递企业通过提高服务运作效率，脱离恶性的 价格竞争方式，向着改善客户关系、构建企业竞争优势的可持续发展模式迈进， 以最终达到更快、更省、更放心的目标。 2.1.1 时效性分析时效性分析 速度是快递市场竞争的决定性因素，想要分到更多的市场份额，快递企业 必须把速度放在第一位，物流系统对客户个性需求的反映速度取决于系统的 功能和流程。货品在物流链中的快速性包括，货物停留的节点最少，流通所 经路径最短，仓储时间最合理，并达到整体物流的快速。速度体现在产品和 服务上是影响成本和价值重要因素，特别是市场竞争日趋激烈的今天，速度 也是竞争的强有力手段。快速的物流系统是实现货品在流通中增加价值的重 要保证，这一点在快递行业尤为重要。 然而实际操作中，存在着这样那样的因素导致快递的实效性降低，在 众多因素中 运输所占比例最大。 SF 的一大核心竞争力 在于快捷的时效服务， 企业自有专机和 400 余条航线的强大航空资源以及庞大的地面运输网络，所以 我们想在此基础上进一步提高其时效性，全面实现快件“今天收明天到”，或者 部分快件会做到“当日发当日到”，增强企业竞争力。SF 快捷的时效服务主要以 包装成本 35 运输成本 其它成本 航空运输为保证，在此，我们重点在于研究航空运输的时效性。将在第三章进 行航空网络优化的设计。 2.1.2 成本分析成本分析 降低成本是提高企业竞争力的重要手段。 通过合理配置基本资源，充分 地运用电子化 的信息流来实现 快速反应，满足顾客需求。 消除诸如设施设 备空耗、人员 冗余、操作延 迟和资源等浪费，保证其物流服 务的低成本。 包装作为物流的重要组成部分，不但是物 流活动的基础，并且贯穿于整个物流过程的始 终，其成本也成为物流成本的重要组成部分。 在相关机构此前针对物流成本构成的统计中，包装费用与运输费用所占比重最 高，各占物流成本总额的 35%左右。因此，包装成本的降低，在很大程度上意 味着整体物流成本的下降，将对我国物流业进一步降低成本产生深远影响。 因此我们在方案中主要解决包装成本的减低问题，在第四章对包装件循 环再利用进行设计，从而降低成本，增强企业竞争力。 作为快递企业，SF 以高效，低成本在市场上拥有核心竞争力，在积极响 应市场需求的过程中发展壮大。我们针对 SF 公司现存的一些问题，从提高时效 性、降低成本这两方面着手。 2.2 企业竞争力现状分析企业竞争力现状分析 2.2.1 航空时效性问题航空时效性问题 企业现有网络内货机理想时效与实际时效情况如下表所示： 表 1 现有网络内货机理想时效与实际时效 客户托运时间理想到达时间实际到达时间 12:00 之前次日 10:30次日 10:30 12:0018:00 次日的 10:30 次日 12:00 次日 18:00 18:00 以后次日的 10:30 次日 18:30(顺丰自有货机 ) 隔日 12:00（客机货仓） 次日18:00, 15.01% 次晚达, 4.09% 隔日, 31.21% 4日以上, 8.16% 次晨达, 14.21% 次早达, 6.02% 次日14:00, 5.73% 次日16:00, 15.54% 图 1 现有网络内航空快件时效达成情况 通过对案例五的分析可以得出表 1 和图 1，分析可知，现有时效性与理想 时效性之间差距很大。如果客户当日进行托运，货物理想到达时间应该是在次 日的 10:30。然而实际运作中客户当日托运，货物的实际到达时间最早为次日 12:00，最晚到达时间为隔日的 12:00，实际到达时间与理想到达时间相差近两 天；现有的航空网络中有近 43.45%的快件时不能够在理想时间内到达的。对于 快递企业而言，时效是一个企业赖以在业界生存发展的根本，而顺丰航空在这 一方面显然是存在欠缺的。虽然顺丰自从启用货机运输货物以来，货物运输量 不断增加，运输时效在客户中也颇受好评，但是这些是以增加企业成本和小部 分客户或西北地区客户托运货物的时效为代价的。 分析案例 5 中顺丰航空飞行模式，现有的飞行模式为点对点飞行和环形飞 行。点对点飞行模式可以保障所运货物的时效性，但是有可能导致货仓的浪费、 增加成本以及其他点时效的降低；环形飞行模式能够保障货仓的充分利用，但 是却会导致时效性的降低。那么导致顺丰航空运输时效性低的症结就在于航空 运输模式的不合理。 综合考虑之后，以降低时效为主要目标，满足时效性的同时降低成本为次 一级目标建立双循环伞航空运输模式。现今，全国重点发展地区是在中西部， 中西部地区是一个巨大的潜在市场，而顺丰航空现在的政策显然是不利于顺丰 未来在西北的发展。将双循环伞模式进行进一步的深化，使之应用于全国范围 内的运输，为顺丰未来在西北地区时间范围内的扩张提供支持。 2.2.2 包装件利用率问题包装件利用率问题 通过我们小组的调查发现，SF 公司的快递件包装物目前均为一次性使用， 在派送员将邮件送至收件人手中后，文件封或纸箱由收件人自行处理。而客户 大部分会将包装件扔掉或者卖废品处理，形成了严重的资源浪费。即使有个别 环保意识较高的派送员会说服客户，将纸箱无偿回收为公司再次使用，客户往 往也会因为无偿而不愿意配合。 其实对大部分客户而言，将邮寄物取出后，包装用的纸箱并无多少使用价 值，堆积的旧纸箱不但占用地方，而且不利于资源的循环利用，对社会资源形 成了浪费。包装件的一次性利用直接导致了企业投资成本高，包装件的利用率 低等问题，同时也给社会造成了环境污染和资源浪费。 如今“低碳”俨然成为各行各业的发展重心，对于行业的引领者而言，最 重要的就是作“市场的快速追随者” ，引领行业内的现代绿色物流。企业在市场 竞争中追求的是效益最大化，利润最大化，通常将降低成本作为赢得市场的一 方面。在较大规模的速递企业中，较大的货运量即意味着企业较大的投资及较 高的材料成本，如果我们能设计出可行的包装件回收方案，那么企业货运量越 大则其中的利润也越大。在低碳时代下，SF 企业想要响应市场号召，为日后的 发展另辟蹊径，包装件的循环利用是一个有效途径。通过对包装材料的文件封 和纸箱的回收，再加工并重新投入使用，能够使每一个文件封或者纸箱得到最 大程度的利用，既节约了成本和资源，又有社会效益，鉴于目前行业内在这一 方面还没有很好的标杆，SF 若采用包装件回收循环使用措施，并制定一系列相 关执行措施，定能在行业内起到带头作用。 2.3 解决方案解决方案 2.3.1 基于运输网络优化的时效性解决方案基于运输网络优化的时效性解决方案 对物流服务而言，准时概念与快速是十分重要的方面，也是保证货品在流 动中的各个环节以最低成本完成的必要条件，同时也是满足客户要求的重要方 面之一，是保证物流系统整体优化方案能得以实现的前提条件。 针对案例五“航空网络规划及其配套资源利用最大化” ，提出的航空时效 性问题，针对 SF 的航空运输理想时效和实际时效差距较大的问题，我们运用精 益物流中的“准时” “快速”思想，提出运输循环伞方案来提高其时间效率和成 本效率。着重解决航空运输网络规划不够完善，货机使用效率不理想，空载现 象严重等问题，进一步提高了整个 SF 航空公司的运输时效性。 总体方案实施过程大致可以可概括为： 首先，建立以时间最少、时效最优为衡量指标，针对 SF 现有航空运输方 案的不足之处提出航空循环伞方案，并将方案的具体实施过程细化。 其次，调查各个城市的地理位置坐标，将设计好的方案放入实际的运输情 况中进行验证，查找所设计方案的不足之处，对方案再次进行优化。 最后，对方案进行进一步的深化，将全国航空运输纳入到考虑的范围之内， 将方案进一步的扩大，提出以双向循环伞方案为基础的针对全国建立航空运输 枢纽集散模式。 在航空网络的设计中使用 MATLAB、LINGO、C 语言等详细评价了所提 出的航空运输网络系统以及原有的航空网络系统，得到航空运输双循环伞模式 是能够使时效性得到大幅提高，成本得以降低的。 2.3.2 基于包装的基于包装的双低双低解决方案解决方案 所谓“双低”即“低碳”和“低成本” ，解决案例十三“做低碳的追 随者，制定引领行业的行动方案” 。通过合理配置基本资源，将回收再利用具体 化，来降低成本、提高效率，消除资源浪费，以保证其物流服务的低成本，在 提高 SF 集团的核心竞争力的同时也积极响应了国家绿色低碳的号召，利于公司 日后的壮大和发展。 我们首先对案例中提出的响应“低碳”进行了整体分析，解决方案主要从 包装材料的循环再利用着手。我们小组在对顺丰现状分析的基础上，以包装材 料的循环再利用为突破点，对顺丰的两大类包装件（信件类和纸箱类）分别进 行了循环利用的流程设计，同时也提出了包装材料的改善建议，让包装件再利 用的各个环节衔接为一个闭环系统，从而减少纸类包装材料的消耗量，节约成 本。针对循环再利用，我们采用了包装、拆装形式创新，纸箱翻新技术以及废 弃包装件出口设计等方法。 第第 3 3 章章 基于航空运输的时效性改进基于航空运输的时效性改进 3.1 SF 集团航空运输环境及现状分析集团航空运输环境及现状分析 3.1.1 SF 集团航空运输环境分析集团航空运输环境分析 为适应国家经济贸易发展对航空运输的需要，航空行业把航空货运作为新 的经济增长点，采取有力措施支持货运发展，取得了较好成效。2008 年，全国 已有 9 家全货运航空公司，全货运飞机 70 架，形成了一定规模的国内(含港澳 台)、国际货运航线网络。全行业客货混合及全货运飞机载运的货物运输量 407.6 万吨，货物周转量 119.6 亿吨公里。在国际民航组织各缔约国定期航班货 物周转量排名中，我国已居第 2 位。航空货运为我国经济社会发展做出了重要 贡献。 然而，我国航空货运在国家综合货运体系中所占比例很低；客运与货运发 展不协调，货运增长速度总体上低于客运；由于受全球金融危机的冲击，全货 运航空公司经营困难；国内货运区域发展不平衡的矛盾比较突出；货运航空公 司国际竞争力不强，国际航线上承运比例呈下降趋势。在全球金融危机的影响 下，航空货运市场严重萎缩，运量大幅下滑；国内铁路大面积提速、高速公路 网不断延伸以及海运进一步发展；国外航空货运巨头不断增加至我国的货运航 班。这些都对我国的航空货运发展提出了新的挑战。另一方面，经济全球化、 区域经济一体化是世界经济发展的大趋势，必然加速贸易发展；未来较长一段 时间内，我国仍将保持较高的经济增长速度，这些都会给航空货运提供新的发 展空间。从长远看，全球及我国航空货运发展前景依然广阔。 在中国，航空货运业务的中坚力量是公众所熟知的各大航空公司，目前大 致分为两大派系：一是本土力量，如国航旗下拥有国货航，东航旗下成立了中 国货运航空有限公司（China Cargo Airlines Ltd.，简称“中货航”） ，南航则设立 了货运部。另外一个派系为合资力量，如深圳航空有限责任公司（Shenzhen Airlines Ltd.，简称“深航”）与德国汉莎航空公司（Deutsche Lufthansa AG）合 资成立了翡翠国际货运航空有限责任公司（Jade Cargo International Airlines Co., Ltd.，简称“翡翠货运”） ，海南航空股份有限公司（Hainan Airlines Company Limited，简称“海航”）则携手中华航空股份有限公司（China Airlines Ltd.，简 称“华航”）成立了扬子江快运航空有限公司（Yangtze River Express，简称“扬子 江快运”） 。 遗憾的是，国内各大航运公司却难以捍卫自己的领土。数据显示，在国际 货运市场中，中国本土航空公司的市场份额在 2000 年尚有 44%，2007 年则跌 至 18%。中国的货运航空公司有被边缘化的危险。国内某航空货运公司从洛杉 矶返回上海的航线上，最低报价甚至不足 1 美元/千克。SF 航空公司在这样的 背景下不仅要应对来自国外物流空运企业的强势竞争，于此同时还要应对来自 国内各个航空企业的强势竞争，虽然市场很大，但是要想在这个市场上站稳脚 跟，更进一步的说就是要想在这个市场上占有一席之地确实不容易的。 3.1.2 SF 集团航空运输现状分析集团航空运输现状分析 2002 年底到 2003 年上半年，中国东南沿海地区成为了 SARS 肆虐的重灾 区。幸运的是，对于快递行业来说，SARS 更像是一个机遇。因为很多人选择 了足不出户，快件的投递量反而有所增加。不过，对于刚刚起步的顺丰全国扩 张战略，却是是一个巨大的考验。 疫情期间，航空公司的生意非常萧条。2003 年初，借航空运价大跌之际， 顺丰顺势与扬子江快运签下合同，成为国内第一家（也是目前唯一一家）使用 全货运专机的民营速递企业，这让顺丰在服务时效性方面获得了压倒性的优势。 通过租飞机，顺丰实现了全天候，全年 365 天无节假日派送。在北京、上海、 深圳等干线，即便头天下午 6 点取件，第二天一早也能收到。而且顺丰所谓的 高价，对一般消费者来说也足以接受，多次提价之后，500 克以内的快件也只 有 20 元。 在顺丰将租用客机货仓的运输服务改为建立自由货机运输服务这一革命性 的举措之后，顺丰的货量增长迅速。每年增速都在 50左右。迅速增长的货量 形成的规模优势，抵销了包机增加的成本。这种良性循环，又进一步巩固了顺 丰在速度方面的优势。SF 致力于为客户提供最快捷的快递服务，现在的 SF 公 司已经拥有专属货运航空公司SF 航空，并投入 11 架全货机航班。SF 航空货 量占公司总业务量的 40左右，每年以 40的速度增长。 但是，全货机资源的运营成本较高且属稀缺资源，现有的规划方法和规划 手段相对比较原始，更多依靠规划人员的经验以及对网络运营方面的熟悉程度， 而且每一次的规划调整耗时较长，难以适应外部资源及需求变化，而做到规划 和评价快速响应，整个工作缺乏一个有效的规划工具和评价工具来实现高效、 科学的航空网络规划及评价。同时，现有的全货机航线基本都是“点对点”以及 “环型”飞行模式，航线覆盖面小，部分航段装载率过低，往返流向上货量极不 均衡，在现有的飞行模式下无法继续投入全货机资源，但单流向上的货量大， 不投入全货机资源已经无法满足业务发展需求。 3.1.3 SF 集团的航空运输目标分析集团的航空运输目标分析 从案例 5 中所给出的资料中我们不难看出在 SF 的航空运输中的理想时效和 实际时效之间依旧存在很大的差距，而且现有网络内 31.2%航空快件是在隔天 到达的，有 4.09%的快件是在次日晚上到达的，四日以上到达目标地点的甚至 占到了顺丰所有航空网络快件的 8.16%，不能达到理想时效性的份额加起来就 已经能够到达所有航空网络快件总量的 43.45%，已经能够占到顺丰所有航空快 件所有量的一半，这绝对是一个可怕的数字。因此我们设计的主要的目标就是 要将这一部分的快件尽可能多的变为在次日清早或者是中午就能到达的，甚至 是在当日的晚上就能够到的了的，尽量的将这一部分所占有的份额就可能的减 少到最小，也就是通过对航空运输方案的改进使航空运输的时效性得到成倍的 提高。 在上文中我们已经提到了 SF 航空的前身是以租用他人的货机来完成整个航 空网络上的运输量的，根据案例五中的相关资料，可以理解到飞机运送快件的 成本是相当高的，尤其是在租用客机货仓的情况下。通过网络调查，从广州至 上海、杭州至广州的租机价格大约为每小时 2 万多元人民币，如果我们以这样 的价格来计算的话，也就是说只是这一个航线 SF 公司每天就要支付近 48 万元， 每个月就要支付 1440 万元，全年话费就为 17280 万元，这对任何一个公司来 说都是一笔巨大的开销。但是在 SF 涉及航空领域的初期，SF 的高层却毅然的 支出了这笔钱，现在看来这无疑是一个正确的决定。 但是随着企业的不断壮大货运量的不断增多，为了满足时效性的要求就有 可能付出更多的成本，那么能不能在时效和成本之间寻求一个切合点呢？随着 快递行业的发展最终所有企业都会参与到航空快递之一区域，因此企业应通过 有效地改进方法来提高自己的核心竞争力。 通过案例五提供的资料以及我们自己就航空运输所进行的调研结果分析， 以上的问题答案必然是肯定的。现在的 SF 已经拥有了自己的货机，我们能够通 过对航空运输方案的改进，在尽可能的减少成本的情况下，使企业的航空运输 时效性得到成倍的提高。而成本的降低、时效的提高就意味企业核心竞争力的 提升，一旦这两个方面的问题甚至有可能只是一个方面问题的解决就会使企业 在未来的近数十年中居于行业的龙头地位，这就意味这企业可以抢占更多的市 场，更多得的客户，拥有更多的利润，更多的话语权。那么，在我们的航空运 输方案的改进中时间效率和成本效率是衡量快递网络的最核心的两个指标，SF 航空网络优化的目标就是要提高网络运营的时间效率，通过各种途径来提高整 个航空运输网络的成本效率。 3.2 航空运输系统改进方案的简述航空运输系统改进方案的简述 通过对案例五的中 SF 航空系统目前的状况的分析，发现的问题大致如下： 第一，现有的飞行模式下无法继续投入全货机资源。目前 SF 公司采用的基 本都是“点对点”以及“环型”飞行模式，航线覆盖面小，部分航段装载率过 低，往返流向上货量极不均衡。无法有效的利用该全货机的资源优势。 第二，货物理想到达时间与实际达到时间存在一定的差距。由于散航客机 的综合运用导致到达时间上产生不确定性使得货物的运输时间变化幅度大，无 法和预计的时间吻合。 第三，航空干线运输环节与其他运输环节脱节。目前，SF 持续加大全货机 投入，并非常关注这一核心战略资源的使用效率，以及带来的效益；然而由于 关注度的不同，SF 在其它配套资源投入方面关注不够，导致花费巨额全货机包 机成本带来的空间时效的提升，而由于其它配套资源的投入不足导致高代价获 取的优势在其它环节得以削弱。 第四，对突发异常事件的处理上存在不足。 此外，SF 公司还面对着众多国内和国际航空货运公司的激烈竞争，这些都 是有待处理的问题。 实践是检验规划最好的方式，所有的快递产品需要生产出来后才知道品质 的好坏；而持续稳定的生产高品质产品才能体现快递网络的稳定性和可持续性。 在稳定的网络运营过程中，我们怎么能够清晰的知道每一票快件能够在什么时 间段内送达客户手中，处理好各个环节中可能出现的异常情况。那么一个有效 的信息处理系统就显的至关重要了。 有效的成本控制是企业在激烈的市场竞争中成功的基本要素之一。因而在 21 世纪的今天，如何利用发达的信息技术来科学地组织实施成本控制成为当今 物流企业不得不考虑的问题。利用电子信息手段对物流信息进行系统的智能采 集和分析处理，从而使货物运输更加流畅，进而降低物流总成本。 所以我们设想能不能建立一个信息中心对 SF 公司下属的飞机进行宏观调控， 使其达到最有效果。而要完成这一目标首先要对已有的飞行路线下手。为此我 们确立了以下方案。 3.2.1 航空循环伞方案的提出航空循环伞方案的提出 1航空循环伞方案的来源 SF 企业现有的航空运输路线主要是“点对点航空运输方式”和“环形航空 运输方式”两种，点对点的运输方式能够满足时效的需求，但是其航空运输的 覆盖面积小，并且只能满足单向航空运输的时效性，在返程的时候几乎是没有 时效性的，往返货物运量极其不均衡。而环形飞行可以保证均衡的货运量，但 是却不能完全满足对于快递企业来说至关重要的时效性。 综合考虑了这两种航空飞行方式，通过对上述的分析，经过集体的讨论， 我们希望通过一种新的航空飞行模式，既解决点对点飞行航线覆盖面积小，往 返货运量不平衡的现象，又能解决环形飞行时效性底的问题，同时还希望能够 将现有的航空飞行中的优点保留下来，将灵活性融合到其中去。我们就想到了 无线网络的蜂窝覆盖模式，一个一个的信号塔发射的信号呈圆形相互交织覆盖 整个球。我们期望仿效这种方式，能够将所有的地区纳入我们所建立的航空飞 行网络中，并且每一个圈要具有各自的灵活性，每个圈各自不影响。 2航空循环伞方案的提出 1）方案的具体实施步骤 基于上面的考虑，我们希望在新的模型中各城市之间均相通有飞机航线 ， 货机航线可以满足随到随走要求 ，通过详细的讨论之后提出了循环伞的飞行模 式，这种模式既能满足航空时效性的要求，又能满足灵活性的要求，在实际的 操作中可行性大。其具体的实施过程大致可以概括为以下三步： 优化现有的线路，飞机运输时效超过当前 再次优化，加入具体的城市地理位置限制 解决问题，加入航空枢纽再次进行区域的划分 2）方案的价值评定标准 为了能够准确对于我们所涉及的方案进行最后的评价，说明我们的方案确 实是要比原方案要好，我们为此引入了指标和价值评定体系， 时间总需求的最少 时效指标最优（总时间/总路程最小） 运行效率最优（总运货量/总时间最小） 运价比最优（总运货量/总路程最小） 通过小组内部的讨论以及网上资料的调研决定选用时间总需求最少和时效 指标最有作为本案例主要评价体系标准，货运效率最有和货运比最优为辅助的 评价指标。 3.2.2 航空循环伞方案的具体实现过程航空循环伞方案的具体实现过程 1初始条件设定初始条件设定 在航空路线的规划中我们假设： 1）各城市之间均相通有飞机航线。 2）货机航线可以满足随到随走要求。 3）各个站点之间运输路程最短。 4）建立航空枢纽时能够根据客观需要建立以上述三点为建模的要求，以精 益物流中的时效性为总指标，采用航空循环伞的思想来指导问题的解决。 2初步实现初步实现单向循环伞方案单向循环伞方案 针对现有航空运输区域的规划，建立初步方案。建立初级的单向航空循环 伞，用此解决目前存在的运输问题 1）具体实施步骤如下： A建立若干个首级航运点，由相应的飞机开始第一次运输，分别装载上由 该始发点开始的所有货物。两两相对，循环飞行。 B当分别到达下一个站点时，分别卸下此站 点要卸下的货物，再装上该站点要运往该飞机后 续站点的货物（从近到远为先后顺序） ，知道再 次装满，继续飞行。 C运到下一个站点，并依次进行相应的操作， 如果飞机上没有运往该站点的货物，且该点需要 运送的货物已经运走，则跳过此站点，按剩下的 顺序依次进行 Z直到所有站点都送完且运进，运输结束。 2）单向循环伞方案的评价分析 这种方案的复杂度接近于一个循环圈，基本上可以使得所有时间最短，会 使之在最短时间内完成。从所用时间接近最佳方案，方案同时也基本接近最满 意答案。但缺点是 B 站运输到 C 站的货物需要最后一站才能完成。所以提出改 进方案解决此弊端。 3. 方案改进方案改进双向循环伞方案双向循环伞方案 由上面的分析我们可以指导单向循环伞在具体的实施过程中灵活性上还是有 一些欠缺，为了解决这样的问题我们制定了双向循环伞运输方案。 1）具体实施步骤如下： 双向循环伞的实施过程前期工作基本是 与单向循环单的方案是相同的，两个方案不 同之处就在于双向循环伞的运输方案将单级 的运输变成了二级或多级运输，即让一个点 图 3 双向循环伞 A A B A C A . Z A 图 2 单向循环伞 在开始时分别装上该点的前后两个方向的等 节点的货物开始起飞。当运到下点也只装上 与飞行方向相同站点中一半节点的货物。 直到所有节点全部运完且进行完为止。 2）双向循环伞方案的评价分析 (1) 优点分析 此方案复杂度为半个圆，最迟时间也优于单项方案，并且较好的解决了在 单向时节点的前一个节点货物的最短时间到达问题。而且较有效地解决了飞机 的运行重量节约了成本。而且时效指标也大大提高。双向的圈当长度改变时也 就改变时，也就改变了最短时间。所以通过这种改进可随时满足顾客对时效的 要求，应变能力强。 (2) 缺点分析 第一次到达节点造成空载的浪费。在实际的运作中这种情况只会出现在 第一次起飞运输过程中，所以应该是可忽略。 运载飞机若能控制好运量，达到最佳的运量控制的话，那么飞机的运输 费用可以进一步缩小，但也可以从理论上证明，这种减少在节点较少时，最有 限的。这就需要一个完备的航空运输管理系统，可是随时申报运货信息。 在实际的运作中，乌鲁木齐没有被纳入双向航空循环伞内。 综合以上优点与缺点的综合考虑，采用双循环伞的解决办法是很有优势的。 4. 进一步探讨进一步探讨基于信息共享和层次覆盖思想的在双向循环伞基于信息共享和层次覆盖思想的在双向循环伞 在复赛阶段我们组就航空飞行方案进行了一系列的调研，与此同时也与企 业的管理人员进行了必要的交流，向它们介绍了我们的航空循环伞运输方案， 通过与企业管理人员的探讨，我们明确了一些问题，结合计算机操作系统的层 次覆盖思想我们由对双循环伞方案进行了进一步的深化。这种方案的诞生实际 上是对双向航空循环伞的一个补充方案，解决的是双向航空循环伞的第四个缺 点：货物太多而失效问题，另外还有信息的及时共享问题。 1）信息共享问题的解决 一个好的调度系统必须做到自动性，高效性，及时性，还用可扩充性。双 向航空循环伞的提出本身就是兼顾自动性的，在自动化方面做得很好，同时效 率很好。 及时性，是调度系统的一个重点和难点，这里要建立一个信息共享平台， 不仅要达到监控调度飞机的目的，还要能够收集在未来的一定时间内的预定信 息，一个是实际要运输的货物量，另一个是实际预定将要到站的货运量（通过 市场的预测了解） 。有了这两个数据我们的双向航空循环伞就有了实施的数据保 障。 可扩充性，也就是系统的向下兼容性，对于系统的发展进行一定程度的预 先设置。而对于双向航空循环伞使用与长度不同的各种情况，因而使得扩张功 能更强，在下一步中将讲到中心集散系统的双向航空循环伞模型，从而大大对 双向航空循环伞进行扩充。 2）货物太多而导致时效问题的解决 对于“失效问题”我们可以借助计算机操作系统的层次覆盖思想来解决。 这是我们把所要调用的各个站点的的资源看做计算机的各个硬件资源，那么我 们首先铺下第一层软件来管理整个硬件资源，而双向航空循环伞就是这第一层 软件；但是然后我们再在其上铺上一层管理第一层软件的软件，用来管理第一 层软件，这里也包含第一层不能够到达的软件。这样，就使得效果更好，解决 了第一层所不能达到的问题。同时软件可以一层一层不断扩展，使得解决问题 的能力更加强大。 5方案优化方案优化基于多中心集散系统的双向航空循环伞模型基于多中心集散系统的双向航空循环伞模型 1）双向循环伞应用于全国的限制 单向循环模式和双向循环模式是我们对 SF 公司现有运营模式下的模型优化， 现有双向航空模型应用于全国存在以下限制： (1) 双向复杂度为半个圈，那么半个圈的时间一定要小于顾客的最大承载 限度，否则无人使用。 (2) 这些点的货物量大小基本无主次之分，接近平等。 当然，随着时代的进步，科技的发展，SF 公司势必不断壮大。当 SF 公司 的业务占领全国乃至全球市场时，模型中限制条件就会对航空运输制造极大的 麻烦，为了解决在全国性乃至世界性的航空运输网络规划，这样我们建立组合 航空运输网即多航空枢纽模型来解决。 2）双向循环伞扩充后应用于全国的具体实施步骤 (1) 使用多推销员算法，首先对全国的航空网布局进行分组，分组可按照 均衡节点（或均衡货物） ，使得所运输线路在分几个固定组后为最小。 (2) 每个小组便为一个自身的航空循环伞，自身就如一个小的环形的航空 运输循环一样运行。 3）对不在自身内部分的两种运输方案 (1) 第一种方法：只建一个超级中心枢纽 外围法：图 4 为建中央枢纽站思想，也就 是只建一个超级中心枢纽，不在自身循环内的 货物先到达此中心枢纽，再由中心枢纽运往各 自相应循环。当另有一大批货物进入一个双向 循环时，该双向循环仅可将其视为一个节点， 而运作方式一模一样。 内嵌法：有了中心枢纽，双循环便可吸收本环外的货物而正常运转。 （如几 个双向循环相距较大，则可设几个次级枢纽取代超级中心枢纽，这样可以节约 飞行成本） 在这两种基础上我们还可以创新出其它的不同模型。 (2) 第二种方法：在不同循环圈内选择相邻最近的节点处建立对外中转站 如图 5 所示，不在已有的城市运输机场外 新建中心枢，而是在不同的循环圈内选择相邻 最近的节点处建立对外中转站，让货物在本循 环内运行的同时将需要运往其他环的货物集中 到这些中转站处，让这些中转站相互之间进行 货物的交换，交换来的货物在加入到本循环的 图 5 单一中心枢纽 2 运输中。 这样就解决了圈内圈外货物的运输问题。 以下为几个