万家上海地区物流配送路线优化分析研究 物流管理专业

华润万家上海地区物流配送路线优化摘要随着中国经济的快速发展与世界贸易市场竞争的激烈性，连锁超市也越来越重视物流配送的问题。物流配送能力会直接影响到连锁超市的综合竞争力，因此，提升配送能力，降低物流成本，对于连锁超市形成自身竞争优势具有深远意义。为了提供更好的用户体验，华润万家需要解决在满足客户需求的情况下降低物流成本的问题。首先，本文通过分析华润万家在上海地区的发展现状，发现了其配送路线不科学的问题,针对此问题，采用节约里程法进行配送线路优化设计，并运用MATLAB软件求出华润万家上海地区配送中心与18个门店之间的最佳配送路径。最后，分析得出优化后的配送线路在缩短运输里程和提高车辆利用率方面都具有可行性。华润万家上海地区进行路线规划有利于提高配送效率，降低物流成本，同时能增强企业综合竞争力。最重要的是为我国连锁超市的健康、快速的发展提供了现实依据。【关键词】华润万家；连锁超市；节约里程法；物流配送路径优化LogisticsdistributionrouteoptimizationofCRVanguardinShanghaiAbstractWiththerapiddevelopmentoftheChineseeconomyandthefiercecompetitionintheworldtrademarket,thesupermarketchainsareattachingmoreandmoreimportancetotheissueoflogisticsdistribution.Logisticsdistributionabilitywilldirectlyaffectthecomprehensivecompetitivenessofsupermarketchains,therefore,improvingthecapacityofdistribution,reducelogisticscost,hasfar-reachingsignificanceforsupermarketchainstoformitsowncompetitiveadvantage.Toprovideabetteruserexperience,thecompanyneedstoaddresstheproblemofreducinglogisticscostswhilemeetingcustomerneeds.Firstofall,inthispaper,byanalyzingthecurrentsituationofthedevelopmentofvanguardintheShanghaiarea,foundthedistributionlineisnotamatterofscience,aimingatthisproblem,savemileagemethodisadoptedtoimprovethedistributionrouteoptimizationdesign,andusingMATLABsoftwaretofindthevanguardintheShanghaiareabetweendistributioncenterand18storesthebestdistributionpath.Finally,itisconcludedthattheoptimizeddistributionlineisfeasibletoshortenthemileageandimprovetheefficiencyofthevehicle.TherouteplanningoftheShanghaiareawillhelpimprovedistributionefficiency,reducelogisticscost,andenhancethecompetitivenessofenterprises.ThemostimportantistoprovidearealisticbasisforthehealthyandrapiddevelopmentofsupermarketchainsinChina.[Keywords]CRVanguard;Supermarketchain;C-Wsavingmileagealgorithm；Logisticsdistributionpathoptimization目录TOC\o"1-2"\h\z\u一、绪论 一、绪论（一）论文研究背景、目的与意义 1.研究背景随着时代的发展，第一、第二利润源的开发潜力逐渐缩小，人们越来越重视第三利润源的发展。物流作为一个社会公认的第三利润源，如何降低物流成本成为了连锁超市降低成本的有效途径之一。物流配送环节作为连锁超市运营过程中的重要组成部分，物流配送效率的高低对提高整个企业的核心竞争力有重要作用。本文通过对华润万家上海地区配送现状的分析，发现了其在配送时存在的资源浪费、物流成本过高、运输耗时过长等问题，因此，配送线路优化是华润万家上海地区降低物流成本、提高服务水平首先需要解决的问题。2.研究目的一般连锁超市由于缺少对路线的规划，造成了很高的物流成本。华润万家作为一个连锁企业的佼佼者，门店数量急剧增加。但是由于门店的分散性，配送起来非常的复杂和困难。庞大的物流成本对其发展造成很大的阻碍。本文通过对华润万家上海地区的配送线路优化，改善其配送路线结构，减少了资源浪费，降低了物流成本，推动了华润万家上海地区健康长远的发展。3.研究意义配送是物流环节中一个重要组成部分，在物流活动中，全面考虑车流量，车辆载重量，门店分布以及其他车辆运行等限制因素，进行路线规划，将直接影响到配送中心的运作效率和成本。对于华润万家上海地区来说，优化配送路线可以降低车辆空载率，提高资源利用率，实现其降低物流成本、提升服务水平的目标。同时对社会来说，优化配送路径还能缓解交通堵塞，减少噪声污染等问题，对于民生与环境的发展也有不可忽视的作用。（二）国内外研究综述1.国外动态研究早在70年代，国外许多学者就对路径优化问题进行研究，经过了近半个世纪的研究，对于路径优化问题已经有了很多的优化方法。VRP研究大致可以分为三个阶段：启发式算法研究阶段、近似优化算法研究阶段与人工智能算法研究阶段。（1）启发式算法研究阶段1964年ClarkandWright[4]首次提出了从配送中心到各个门点具有不同容量卡车的路线优化问题的具体描述与算法设计，这是最早的启发式算法。1974年Wren[2]等人建立的扫描法、1979年Chrisofides[8]提出的不完全搜索算法、1981年Fisher[12]等人建立的一般分配算法以及1995年Bramel[14]提出的LBHB算法，都是典型的启发式算法求解路径优化问题，但是在实际的操作中，这种方法还存在一系列的问题。（2）近似优化算法研究阶段1996年J-Lawrance[15]将遗传算法应用于路径优化研究，1999年Gambardella[6]提出了基于蚁群算法的路径优化方法，另外，通过对车辆路径的长期研究，Luiz[4]等人对遗传算法进行了改进，提出了平行遗传算法。（3）人工智能算法研究阶段2001年Tan[11]等人通过将遗传算法与tabu-树搜索算法相结合的方法，形成了以知识库为基础的路径优化问题算法，用人工智能的方法来求解。2002年Tanranrilis[7]运用了空间决策系统来解决车辆路线问题。2013[4]年美国运用启发式算法开发计算机配送调度系统来解决汽车路线配置问题以及车辆分配问题，使配送成本和配送时间都有了明显下降。随着科学技术与智能控制的发展，求解路径优化问题的算法也越来越趋向于人工智能优化算法。2.国内动态研究与国际上相比，我国对于路径优化问题的研究较少，有关车辆路径问题的研究也是在1990年之后才逐渐兴起的，相对于国外整整落后了30余年。但是近年来通过对路线优化的研究，学者们也取得了不少的成果。2002年郎茂祥[13]提出了用遗传算法来解决路线优化问题，并于同年提出了混合遗传算法的思想，为国内路线研究开辟了先路。2009年李化[1]建立了有时间窗约束的车辆路线配送模型，对北京某连锁超市进行路线优化，并取得了很好的效果。陈艳艳、宋建民[5]通过将遗传算法与地理信息相结合，提出了一个综合优化决策模型，并且运用遗传算法来优化决策，使得成本最低。3.国内外研究评述通过对国内外学者的研究成果发现这方面研究已经相当的成熟，但由于每种理论适用环境的特定性，对现实问题的求解提出了很高的要求。但无论是国外还是国内的研究，都不再是仅仅停留在表层的描述性研究，而是更注重现实性研究。这些研究增强了研究的科学性与结果的可行性。因此，企业在进行路径优化问题时都可借鉴。（三）研究主要内容以及创新点1.研究主要内容（1）本论文分析了华润万家物流配送现状，从而发现了配送路径的问题。通过运用节约里程法优化配送路线，缩短配送里程，降低空载率，最终达到降低物流成本的目的。（2）使用matlab得出其最优解，通过与优化前的配送距离作对比，最终证明这种方法的可行性。2.创新点（1）本文通过用matlab来计算最短路径，摒弃了传统算法计算的繁琐性，提升其最优解的准确性。（2）经过与传统路线的比较，可以对连锁超市如何降低物流成本、提升服务质量有一定的建议性。（四）技术路线绪论绪论华润万家上海地区配送现状分析发现华润万家上海地区配送路线存在的问题运用节约里程法与matlab求解得到最优配送方案可行性分析总结与展望图1-1技术路线图二、华润万家上海地区配送的现状分析（一）华润万家简介华润万家是华润集团旗下的零售连锁企业，隶属于香港上市公司华润创业有限公司，在长期的发展中，华润万家一直坚持“全面发展、区域领先、多业态协同”的发展战略，截止2016年，华润万家全国范围内已拥有门店3500家，员工人数超过20万人，在全国15个省份建立了51个农超对接基地，在中国连锁超市居于第四位。中国内地是一个有巨大潜力的市场，1991年华润超市在深圳开了第一家分店，而上海作为中国最大的经济中心，华润万家以杨浦区为落脚点，逐步拓展自己的业务至嘉定区、闵行区、虹口区等人口密集区。（二）华润万家上海地区配送现状1.配送中心和配送网点情况介绍自1991年华润万家进入中国市场以来，物流需求日益增长。目前为止，华润万家在华南、华东、西北、东北等地区共建立了24家配送中心，总面积达到了22万平方米。2001年在上海嘉定建立了第一家配送中心，主要负责6个地区，18家门店的配送任务。目前，华润万家在上海地区已拥有30余家门店，华润万家各门店分布如表2-1所示 华润万家日益增加的全球化采购和先进的营销策略，使其在上海地区拥有了强有力的竞争优势，正因为如此，华润万家在上海地区的门店数量也在逐年增多，从2010年的12家门店到如今的30家门店，华润万家只用了6年的时间。在全国，2016年华润万家的门店数量已经达到了3500家，这些都符合了华润万家满足竞争需求、扩大市场占有的战略目标。2.华润万家上海地区销售情况介绍在2013年中国零售业百强报告中，华润万家位列第六，由此可见，经过30多年的发展，华润万家已经成为零售企业的佼佼者。而上海作为中国最大的经济中心，华润万家在上海地区的销售额也是不容小觑。2010年华润万家上海地区的销售额就达到了718亿元，超过了当时中国第一的连锁企业上海联华。自从2014年收购了TESCO之后，华润万家的门店数量急剧增长，上海地区的营业额达到了1040亿元。如图2-1、图2-2所示，华润万家上海地区的销售额逐年增加，即使在全国销售额下降的情况下，上海地区销售额也呈现稳步增长的趋势，这与上海地区消费群体多、消费需求量大有着密切的关系。3.华润万家上海地区配送周期华润万家配送中心对于顾客订单的响应度可以分为两个类型，第一种就是城区与近郊区，当日访销，次日配货到户。第二种就是远郊区，当日访销，次日配货，三日到户。这种配送方式是以区域来划分车辆配送路线，由于各区域需求量不平衡，这种路线配送方法较不科学，容易造成配送时效长、资源利用率不高等问题，同时也不利于提升客户体验，增加了企业的运营成本。华润万家上海地区整体的业务流程图如图2-3所示4.华润万家上海地区配送现状分析（1）华润万家嘉定配送中心现有配送车辆22辆（厢式货车）（2）华润万家现有的配送路线以及其他参数如表2-2所示:（三）华润万家现有配送路线存在的问题1.配送路线缺乏统筹安排由于华润万家分布较广，又缺乏统一的调度安排，由此导致了不合理的运输现象，如车辆的对流运输、重复运输、迂回运输、空车返程、倒流运输等，并且由于华润万家的车辆使用的是外包车辆，对于车辆的运输路线华润万家只会根据自己以往的经验给出建议，但具体的路线还是由司机师傅来决定，如果遇上一些重要节假日或者购买高峰期，配送中心的工作效率不能满足门店需求量，从而造成服务水平下降，影响整个超市的效益。2.物流配送业务成本较高，浪费严重由于物流配送的准时性，在接到小批量的订单时，由于考虑到时效限制，不能足够考虑路线的优化，因此车辆空载率提高，还有运送频率特高的商品，运送的周期比较短，难以合理安排路线，因此也会造成车辆的空载率提高，从而导致成本的增加。由于现在还缺乏对物流配送管理的系统性管理，没有对市场、路线情况等进行调查，因此不能选择合适的路线，造成整个公司人力和物力的浪费，从而增加了公司的物流成本。3.配送车辆不合理性在选择配送车辆时，不同的车辆的载重量不同，不同形态的商品也应该选择不同的车辆，这对于选择合理的配送路线也是有很大的影响的，如果一辆车的载重量不够就无法用最少的出车次数送出最多的货物，这样就无法合理安排运输路线，从而增加了整个物流系统的成本。（四）华润万家上海地区进行路径优化的必要性1.由于配送路线分布较复杂，杂乱无章，如果不能用一个统筹的方法去计算安排运输路线，在运输过程中容易出现绕路、拥堵等问题，这会影响到整个配送过程的运输效率，从而降低华润万家上海地区配送的时效性，对整个公司的人力物力都是一种巨大的损耗，而且，不利于整个公司业务长期高效的发展。2.在面对市场和季节变化时，配送中心不能作出快捷高效的反应，在车辆的选择以及货物的配送单一的依靠门店的需求量，缺少了统筹规划运输过程，从而造成了车辆空仓率提高以及运输路线的无序性，使公司的运输成本增加，同时也影响了配送效率。3.在选择配送中心地址时，华润万家上海地区并没有综合考虑各方面的原因，只是单纯的考虑到了租金或者地价的影响，忽略了配送中心和各门店之间的关系，使得在后期的配送过程中，由于路程远、路况差以及配送效率低等问题，在这样的情况下，如果还不能合理安排路线，必然会造成高昂的物流配送费用。4.大多数企业在选择配送路线时都具有非常大的随机性，使得企业的运输成本居高不下，华润万家上海地区如果想要节约成本，在同行业中有自己的竞争优势，就必须从配送成本方面入手，而运输路径的选择是最直接影响到配送成本的，因此，从整个企业的长期发展来看，优化配送路径迫在眉睫。5.选择恰当的配送路线有利于节约企业的资源，同时能够降低环境污染，缓解紧张的交通状况，减少噪声污染和尾气排放，对民生和环境都很重要。三、华润万家上海地区运输路线优化（一）节约里程法的思想节约里程法也称C-W算法,它是用来解决运输车辆数不确定的VRP问题的.,采用这种方法不仅能够简化配送路线,缩短配送距离,提高车辆满载率,同时还能够降低物流成本,实现企业的规模效益.相对于其他的路线配送方法,节约里程法简单易行,优化效率比较高,并且对于原始数据的要求也不高.在销售旺季来临的时候,对于配送效率的要求比较高,因此,使用节约里程法优化配送路线势在必行.其基本思想:配送中心(P)向A、B两配送点送货，按照传统的方法，配送中心必须使用两辆车辆分别向两个配送点送货，如图3-1所示，车辆运行的总距离为2（a+b）；然而，如果改用一辆车沿路分别配送，运行距离则为a+b+c,如果道路无其他特殊情况，可以节约的车辆运行距离为（2c+2b）-(a+b+c)=b+c-a>0,这就称为“里程节约”。ACACBACBbcbca图3-1节约里程法如果要给多家门店配送，配送企业就必须要先计算出包括配送中心在内的各客户之间的最短距离，然后再根据三角形的两边之和大于第三边，计算出各门店之间可以节约的运行距离，按照节约运行距离的大小进行排序，最后根据实际情况连接各点规划配送线路。节约里程法有时并不能求出最优解，有时也有近似解。由于门店数量较多，如果采用单独手算的方式，工作会很难开展，因此，本文探索了利用matlab辅助进行C-W节约算法计算的方法。（二）华润万家配送路径优化基本数据收集1.本论文是通过节约里程法来求解最优路径的，经过对上海华润万家门店的数据收集与研究发现，上海华润万家嘉定配送中心以及其配送的18个门店在门店分布与线路安排方面都较合理，所以选取其作为本文的研究对象2.各门店所处地理位置如表3-1所示：上海华润万家嘉定配送中心以及18个门店网点布局如图3-2所示：图3-2网点布局（资料来源：百度地图/?k=华润万家&frm=360so&c=上海&new=1&src=onebox）根据百度地图，标出配送中心以及门店的坐标，如表3-2所示：（三）运用节约里程法求解优化路径1.假设条件（1）假设两地最短距离即为直线最短距离，各门店与配送中心距离如表3-3所示：（2）车辆载重量大于配送任务的总运量之和。在规划车辆路线时，在连接两个门店时，先要考虑两个门店的总需求量是否超过了配送车辆的最大载重量。如果需求量小于车辆最大载重量，则可以连接，不然就要考虑连接下一个门店。因此，为了不考虑车辆载重量这一约束条件，将本文中的车辆载重量都认为大于配送任务的总需求量。2.求解初始解的过程以及步骤（1）根据坐标体系，每次以配送中心为起点，选定一个点作为第一个配送点，形成一个回路，再选取一点使得两个回路的距离最小，以此类推，在满足车辆最大载重量的情况下，再回到配送中心，这样就完成了一个闭合回路的构造。（2）重新建立下一个配送路线，重复步骤二，直到将所有配送点都纳入到路线中，就完成了所有初始解的构造。（3）将上面的步骤进行计算机编码（附录1），得出的最优解如表3-4所示：（4）运用matlab将各门店坐标输入得到的路线优化图如图3-3所示：图3-3最优路线图（matlab）（四）可行性分析本文运用了节约里程法对华润万家上海地区的配送线路进行优化，将优化前后的数据进行对比分析，得到了结果如下图3-5所示：通过对图3-5的分析，可以得到以下结论：1.优化后，车辆总配送距离较之前缩短了91公里，达到了路径优化的目的。2.本论文将降低物流成本的目标转化为缩短配送距离，所以，缩短配送距离也会降低物流成本。而且最优路线比原路线少了一条，配送的车辆也随之减少了一辆，节约了成本的同时，也增强了配送中心的服务质量，达到了一种双赢的效果。同时，通过配送路线的优化对于华润万家上海地区的经营过程还有以下帮助：1.降低了车辆的空载率，在还没有进行路径优化前，配送中心的车辆定点配送，并没有根据各门店的需求量进行路线的规划与设计，车辆的满载率较低，造成了企业资源的严重浪费。在调整了车辆配送路线后，大大降低了车辆的空载率，提高了空间利用率。这也是通过资源整合有效节约物流成本的方法。2.提高了华润万家上海地区的应急处理能力。在进行车辆路径优化前，配送中心车辆采取的方式是一次性配货，因此，如果一些经营能力较好的门店出现缺货的突发事件时，配送中心是不能及时进行补货的，降低了门店的服务质量。通过对配送路径的调整，华润万家上海嘉定配送中心减少了配送路线，闲置的车辆就可以随时调度，及时进行送货补货，提高了应变能力与服务的质量。连锁超市如何优化配送路径的问题是连锁超市如何降低物流成本的重要组成部分，合理的配送路线不仅能够提高服务能力，还有利于加强企业综合竞争力，同时对于降低企业物流成本也很重要。本论文对华润万家上海地区进行路径优化后，缩短了物流配送路程，降低了物流成本，提高了配送质量。这些对于研究配送路径优化问题对华润万家连锁超市行业具有重要意义。四、结论与展望结论配送系统的良好运作对于连锁超市的运作具有重要的支撑作用，本文以上海华润万家为例，运用了节约里程法来优化配送路线，节省了配送时间，减少了配送的车辆，缩短了配送里程数，取得了很好的效果，同时也降低了运营成本，提高了配送中心的运作效率，并且对于环境资源的可持续发展起到了很好的作用，促进了企业稳定健康的发展。节约里程法可以解决很多不合理的运输问题，并且运用matlab来解决实际的运输路径问题，方法简便，操作简单，大大的降低了工作的复杂程度，可以为很多企业所利用。本文在收集整理相关数据的基础下，主要的研究结果如下：1.从路线优化的国内外研究现状以及基本概念方面阐述了线路优化的相关理论知识，突出了线路优化的重要性，并且深入探讨了节约里程法，为本文进一步研究提供了大量的指导性理论方法。2.通过对华润万家上海地区的深入调研，对网点布局、销售量需求、配送周期以及配送路线四个方面进行了具体分析，发现其配送现状中存在的问题，为进一步优化提供了现实依据。3.结合各网点分布情况以及配送过程的约束条件，运用节约里程法求解出最优配送路线方案。4.通过对比分析得出优化后的配送路线更具有可行性，推动了华润万家上海地区配送系统的进一步完善。（二）展望在实际的环境中，由于时间以及问题复杂性的限制，本文仍有很多不完善的地方，还需要进一步的研究。以下几点可以作为未来的研究方向：1.本文研究的节约里程法是一个简单的数学模型，在交通道路与门店数量不断增加的情况下，路径优化问题一定要结合比较复杂的数学模型以及计算机网络来解决。2.本文虽然给出了华润万家上海地区路径优化问题的实施方案，在优化的过程中，直接配送的辐射半径如何确定、各门店以及门店数量的关系如何处理的问题，还需要进一步的研究。3.在优化了配送路径以后，华润万家应该考虑如何转型。近年来，中国物流发展逐渐转变为绿色物流。华润万家可以通过实行“绿色物流”来降低物流成本，建立企业物流管理新理念，最终实现企业的可持续发展。参考文献[1]周磊.基于节约里程法的配送路线优化研究——以苏宁电器为例[J].物流技术,.物流技术,2016,35（1）:109-116.[2]王诗瑶.扫描法在VRP问题中的应用研究[D].陕西:延安大学,2015.[3]南超兰.基于距离和时间的物流运输路线优化分析[J].物流科技,2012,35(12):103-105.[4]陈佳丽.基于线路优化的卷烟物流配送效率提升研究[D].贵州:贵州财经学院,2011.[5]谢峰.基于GIS的高速公路路面管理智能决策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