14项目五任务二 时效权衡-路线优化分析

授课教案课程名称数字化物流商业运营基础202—202学年第学期授课标题项目五：数字化运输配送任务二时效权衡—路线优化分析授课专业、班级物流服务与管理专业级班授课时间第周第次授课地点机房课程类型理实一体化授课时长2学时班级人数人学情调研学生已学习过物流运输配送相关专业课，对于物流运输路线合理化有一定认知，基于供给与需求的产销平衡理念，具备了运量和运输路线设计思路，为本次课学习奠定良好基础。教学目标知识目标了解路线优化分析的意义，理解路线优化分析的重要性，掌握规划求解的数据分析方法。技能目标能够在Excel中对路径起止点进行数据设置，能够运用流量流入流出的原理，构建路线净流量分析表，设置最短路径的目标值和公式，运用规划求解功能，完成最短路径和最长路径的求解。素养目标提升配送路线优化中的数据分析意识教学重点难点重点能够掌握路线优化数据分析难点能够运用Excel数据可视化方式，完成最短路径与最长路径的可视化分析。教学资源多媒体课件、教材、OFFICE办公软件教学方法教法：任务驱动法、案例分析法学法：实践操作法、小组探究法教学设计教学环节教师活动学生活动教法及设计目的时长课前准备课前准备：1.学生做好课前5S管理。2.完成出勤确认。做好课前5S管理引导学生进入课堂学习状态。情境导入随着全球化和电子商务的快速发展，物流行业面临着巨大的挑战和机遇，其中一个方面是运输配送如何实现最短路线，以满足客户对快速、准确配送的需求，同时降低运输成本和提高效率；因此最短路线优化分析在这个过程中扮演了至关重要的角色，通过运用先进的算法和技术，如节约里程法、地理信息系统（GIS）等，可以对配送路线进行精确规划和优化，从而实现运输成本的最小化和配送效率的最大化，这不仅有助于提升物流公司的竞争力，还能为客户带来更优质的服务体验，推动整个物流行业的可持续发展。聆听案例讲解，初步感知最短路线优化分析在路线优化中重要作用。通过问题引导，让学生明确运用最短路线优化分析寻找运输成本最小化和配送效率的最大化。5任务要求1．掌握路线优化分析的内涵。2．能够掌握路线优化数据分析预测。3．提升配送优化中的数据分析意识。记笔记，明确本次任务学习要求。通过分析情境导入，引导学生明确任务要求。3任务准备一、数字化应知准备1.路线优化分析的概念2.路线优化分析的必要性3.基于数字技术的路线优化分析记要点，了解路线优化分析必要性和基本逻辑。通过提问法、讲授法，引导学生路径优化流程基本知识。10二、物流运营数据分析准备——规划求解最短路径法在Excel中使用规划求解功能来计算配送的最短路径是一个实用的方法，尤其适用于需要优化物流或配送网络的企业，主要分为以下六步：步骤一：明确网络节点。识别配送网络中的配送中心、中转站、客户点及路径距离，整理为Excel表格。步骤二：引入决策变量。在表格中添加路径决策列，用二进制变量（0或1）标记路径是否被选中。步骤三：构建目标函数。利用SUMPRODUCT函数计算选中路径的总距离，设置为规划求解的最小化目标。步骤四：设置约束条件。确保流量守恒，即非起点和终点节点的流入流出流量相等，使用SUMIF函数辅助实现。步骤五：执行规划求解。在规划求解参数中，指定目标单元格为总距离计算单元，设置可变单元格为决策变量范围，添加约束条件后求解。步骤六：验证调整结果。检查求解结果，确认最短路径及决策变量值，验证并调整以确保符合实际需求和业务逻辑，实现物流或配送网络的优化，降低成本，提高效率。跟随教师演示，初步理解最短路径的规划求解逻辑。通过讲授法、演示法，帮助学生夯实理论基础，明确数据工具的应用场景。8三、软实力准备1．关注数字素养2．把握任务内涵-时效权衡的价值3．学习业内榜样-某通速运配送路线优化案例聆听讲授，理解规划求解中时效权衡的价值。通过讲授法、举例法等，引导学生提升数字素养。7任务实施一、应用场景及资料从配送中心到客户的路线有多种选择，寻找到一条最短的路线可以有效降低配送中心的成本，提高配送效率，提高客户的满意度。某配送员从配送中心S点出发，给客户T送货，线路示意图如图5-9所示，线段旁边的数字代表两点之间的距离，请寻找从S到T的最短路线，并计算S到T的最短路径长度。二、数据分析步骤步骤一：此任务的目标是找出从起点S到终点T的最短路径，为实现这一目标，可以运用规划求解功能进行推演计算。为此，将每个节点之间的距离输入至Excel中，具体见表5-3。步骤二：将地点间距离视作管道，设定最小流量单位1。流量从S点出发，经途经点至T点，需确定最快路径。S为起点，T为终点，途经点流量净为0，S点净流量为1，T点为-1，表示货物到达。各节点流量明确，见表5-4，确保流量最快至T点。步骤三：需要对净流量进行函数设置，各点的净流量需要使用SUMIF函数，目的是根据指定的条件对一系列数值进行求和，那么在对应S点设置的净流量函数中输入“=SUMIF($A$2:$A$19,F2,$D$2:$D$19)”，这样设置函数意味着在$A$2:$A$19范围内查找与F2单元格内容相匹配的项，然后将所有匹配项的对应$D$2:$D$19范围内的数值进行求和，具体如 图5-10所示。步骤四：对于A点的净流量函数设置需要输入“=SUMIF($A$2:$A$19,F3,$D$2: $D$19)-SUMIF($B$2:$B$19,F3,$D$2:$D$19)”，这样输入函数意味着计算这两个不同范围（$A$2:$A$19和$B$2:$B$19）内与F3单元格内容相匹配的项对应$D$2:$D$19范围内数值的求和之差，具体如图5-11所示。以此类推，B点的净流量函数为：=SUMIF($A$2:$A$19,F4,$D$2:$D$19)-SUMIF($B$2:$B$19,F4,$D$2:$D$19)；C点的净流量函数为：=SUMIF($A$2:$A$19,F5,$D$2:$D$19)-SUMIF($B$2:$B$19,F5,$D$2:$D$19)；D点的净流量函数为：=SUMIF($A$2:$A$19,F6,$D$2:$D$19)-SUMIF($B$2:$B$19,F6,$D$2:$D$19)；E点的净流量函数为：=SUMIF($A$2:$A$19,F7,$D$2:$D$19)-SUMIF($B$2:$B$19,F7,$D$2:$D$19)。T点的净流量函数由于表示净流量到达终点，故函数为“=-SUMIF($B$2:$B$19,F8,$D$2:$D$19)”，如图5-12所示。步骤五：可以使用规划求解功能来创建一个具体的计划，设定目标单元格。选择最终的目标单元格为G10单元格，在该单元格输入公式：SUMPRODUCT(C2:C19,D2:D19)，也就是通过题目中所给的所有节点距离计算路线节点是否可行。条件设定G10单元格为最小值，这个值将根据各点之间的距离推算出来。设定求解目标单元格如图5-13所示。步骤六：确定可变单元格。可变单元格代表路线节点，即探索如何组合这些路径以得到一个最短的路径，此时需要调整这些节点，使从S点到T点的路径最短，如 图5-14所示。步骤七：设置约束条件来确保流量的正确性。具体来说，要求预期的净流量值符合规则：从S点流出，经过一系列点，最终在T点汇聚，而其他点的净流量均为0。单击求解后计算出最短路径距离，如图5-15所示。三、数据可视化呈现通过规划求解，就能得到最短路径的长度以及需要途径的节点，在此基础上，形成如图5-16所示计算结果。课堂组织：1.组织学生个人操作，并完成个人自评。2.学生小组形式任务汇报，并完成小组互评。观看教师演示，并根据任务实施案例完成数据分析及可视化操作，并进行小组PPT制作和分享通过讲授法、演示法，引导学生逐步完成最短路线优化分析流程中，探索最短路线优化的优化逻辑。45任务拓展某商超每天需要从起点配送中心P点向M门店配送，已知配送中心P点到M门店及可能的途经点和距离情况，现需要找到一条从P点出发，选择到M门店的最短距离，具体起止点及可选择的路径距离如图5-18所示。在教师引导下完成任务拓展。通过启发提问，组织学生完成任务拓展，引导学生提高数据分析能力。10任务评价完成教师评价，组织学生完成个人自评和小组互评。完成个人自评和小组互评完成任务评价和学生个人、小组的激励。2课后作业继续完成任务拓展，并通过课程平台提交小组作业。表5-3各节点间距离出发地目的地距离SA4SB3SC8AC5