配送中心优化基础

(5)数学规划法(Mathematical Programming
Approaches) (6)最佳解法(Exact Procedures) (7)人机互动法(Interactive Optimization)

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VRP问题求解模式分析

由于VRP属于非完全多项式(NP-Complete)问 题，(5)数学规划法、(6)最佳解法两种方式求解 复杂度随问题大小呈指数成长，近年来学者纷 纷致力于启发式解法的开发。
二、优化方法在物流运作管理中的运用 运输管理 物料管理 ① 运输工具、路线的选择与调度 ② 采购与供应 ③ 库存控制的方法与策略。 （一）制定最优运输计划 TSP与VRP
旅行商问题（TSP)
（起点和终点重合的问题）
135
V 40 40 20 25 A 15 10 25 20 E B 15 10 C D V B A V B C 30 5 20 15 B
10
研究假设

单一场站多部车辆
道路的特性
初期考虑对称性路网，日后研究在考虑实际路网
配送点特性限制
由一部车服务 需求皆不超过一部车容量
车辆的限制型态
容量的限制 单一车种，多部车辆 行车距离的限制
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研究假设
时窗(Time Window)的限制
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VRP问题求解模式
(1)先分群再排路线(Cluster First-Route second)
扫瞄法(Gillett and Miller,1974)-采用及坐标角度扫 瞄分群。
(2)先排路线再分群(Route First-cluster
Second)
(Bodin and Berman,1979)-分群结果受先前排列之
销地 产地
B1
B2
B3
B4
库 存
B1 3 1 7
B2
10
90
V
10
B
20 E
130
A
20 V 10 15
C 25 D 35 C 15 A 5
15
d
15 D
a
E
b
E D C E
c
A D
VRP求解分析

VRP是车辆在依序的服务地点做收货 (或，和)送货的 服务，且必须依照指示依序通过这些服务地点，开始 和结束在同一个出发点 (depot or domicile)。

VRP问题的分类
单一场站、多场站（配送中心） 本研究属于单一场站
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VRP问题探讨

本研究最主要的讨论是关於单一场站与多车輛 路线问题之研究，在实务应用上通常都以单一 物流中心，同时指派多部车辆，来达到时效性 最高的顾客满意度。 这样的问题被定义为：在一广大的区域散置分 布N各节点或顾客，每个顾客有其特定的需求量， 这些需求量由某一个特定的中心站来提供，此 中心站有多部车辆，每部车辆的装载量为已知， 来求由配送中心到满足所有N各点的顾客需求的 配送路线，并使配送成本达到最小。
ij
xij 0
单位运价表
这就是运输问题的数学模型。 可用单纯行法的简化方法— —表上作业法来解答
例题（多个起点多个终点问题）
运价表（单位元/吨） 销地 产地
B1 B2 B3 B4 库 B1 B2 B3 B4
存
A1 A2
A3
销量 3
7 4
9 6 5 6 20
3 1
7
11 3 9
4
12 8
2
10 5
路进影响。
(3)节省法或插入法(Saving or Insertion)
节省法(Clarke and Wright,1964)-叫无弹性，无法视
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VRP问题求解模式

(4)改善与交换(Improvement or exchange)
K-optimal法(Lin and Kernighan,1965)
二、物流系统优化的基本思路 分析并研究问题 明确决策目标 建立优化模型 收集数据参数 确定计算方法 提出优化方案 初步运行并评价 修改 需要修改 运行得出最优方案
第二节 物流优化的应用领域
一、优化方法在选址决策中的应用
物流网络设计通常可以分为三个步骤：第一步要进行网络 分析。通过网络分析，确定网络要素和相互的关系，比如 配送中心的位置、分销地点和数量、供应商的数量和位置 等；第二步是优化设计，采用有关数学模型或采用其他方 法进行优化决策分析；第三步是组织实施网络设计方案。 局部物流网络设计 全局物流网络设计
第三节 物流优化的基础理论与计算方法
一、规划论 例2-1：运输问题的数学模型 大宗物资调运，如原材料等在全国有若干生产基地， 根据以后的交通网络，制订调运方案，将这些物资 运到各消费地点，且总运费最小。用数学语言描述 如下： 已知有m个生产基地，Ai （i=1,2,…,m）可供应某 种物资，其供应量分别为ai（i=1,2,…,m）,有n 个 销地Bj (j= i=1,2,…,n), 其需要量分别为bj ( i=1,2,…,n)，从Ai至Bj 运输单位物资的运价（单价） 为cij ,这些数据汇总于产销平衡表和单位运价表中。
不考虑时窗限制
客户区位特性
固定已知的需求
产品本身特性
以数量考虑，视为一种商品
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制定最优配送计划
车辆行程安排问题（VRP） 基本思路： a+b>c

三、物流优化的其他应用领域
第一层次：配送中心的产品进货计划 第二层次：营销策略与产品的市场需求特征 第三层次：产品的进货价格
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启发式解法基本概念

目前学界研究VRP问题通常采用二阶段法；
第一阶段初始解的产生，例如(1)先分群再排路线、 (2)先排路线再分群、(3)节省法或插入法 第二阶段则为解的改善，例如(4)改善与交换

本研究采用先分群后排路线的方法
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若用 表示从Ai到Bj的运量，在产销 平衡的条件下，要求得到总运费最 小的调运方案，可求解以下数学模 型：
min z cij xij
i 1 j 1
m
n
产销平衡表
x
i 1 n
m
ij
b j , j 1, 2,..., n ai , i 1, 2,..., m
x
j 1