浅谈最优化理论在物流管理中的应用

2017年第2期第39卷总第272期

物流工程与管理

LOGISTICS ENGINEERING AND MANAGEMENT

物流管理

doi：10.3969/j.issn.1674- 4993.2017.02.012

浅谈最优化理论在物流管理中的应用#

□晋民杰，崇洁

(太原科技大学交通与物流学院，山西太原030024)

【摘要】物流活动的管理成效大小对企业的生产经营活动起着十分重要的作用，同时对企业的运营成本也会产生 较大影响。为使得企业物流活动管理的库存和运输成本降至最低，实现利润最大化，基于最优化理论的相关知识，提出 库存和运输的相关模型思路，研究成果可为物流管理的绩效水平的提高提供参考。

【关键词】最优化理论;物流管理；库存;运输

【中图分类号】F251 【文献标识码】A【文章编号】1674-4993(2017)02-0035-03

The Application of Optimization Theory in Logistics Management

□JIN Min-jie,CHONG-J ie

(School of Transportation and Logistics,Taiyuan University of Science and Technology,

Taiyuan 030024,China)

【A bstract】The effect logistics activity management plays a very important role for the production and business operation activities of enterprise，the logistics management also can produce a considerable influence to the cost of enterprise’s operation at the same time.To make a minimum of inventory and transportation costs about enterprise logistics activity management,realize the profit maximization,based on the knowledge of optimization theory,proposes a model of inventory and transportation,the research results can provide reference for the performance of the logistics management.

【Key words】optimization theory;physical management;inventory;transport

由于我国市场经济在持续发展，当代物流业不只在引导 企业生产和促进消费方面占有重要地位，更对改善生产经营 结构、促进经济企业运行质量的提高也有很大的影响。物流 作为企业的第三利润源泉，高效的物流活动经营管理是企业 降低成本、增加利润的又一有效途径。因此，将最优化理论运 用到物流管理的库存和运输问题中，以期达到降低物流成本，增加企业利润的目的。

1最优化理论在物流领域中的基本思想

最优化理论最早应用于工业生产领域，其是通过一系列 复杂的过程分析，建立数学模型，设定相关约束条件，运用系 统理论的原理和数学方法，寻求生产或管理过程目标的最优 化。最优化理论的研究目的是使被优化的对象达到资源消耗 相对较低，从而达到目标和效果最优的状态[1]。随着科学技 术的进步和经济全球化的发展，尤其是在计算机趋于日常化 的今天，最优化理论的应用更为广泛。应用最优化理论在解 决物流问题时能够降低物流成本，提高经济效益。

由于物流管理在企业运营中所占比重不断增大，通过降 低物流成本来提高物流营运利润是企业总利润增加的有效途 *径。然而，人们在实践中更多是依靠个人经验和感觉完成供 应链工作，缺乏高效的物流工作程序和管理工具，无法达到科 学管理水平。这就会导致物流成本高，企业运作效益及市场 竞争能力低。所以，运用科学高效的方法提高物流运作效率、降低物流管理成本，从而提高企业总体利润。因此，将最优化 理论运用在物流管理中以提高物流管理效率。

将最优化理论应用到物流管理中：在物流的库存管理环 节中，如何合理的利用仓库资源，以较少的投人，合理地配置 库存减少运营资本、提高销售数量和顾客满意度，或在物流和 运输管理中，如何花费最少的时间和资金完成物资流通任务，以达到以较低的成本为客户提供满意的服务效果。在物流领 域的最优化研究中，总体目标是最大限度地降低成本，最大限 度地提高利润。因此，它是一个合理的区间值的一组变量，由此建立总目标的优化。在运用最优化理论解决物流问题时，首先根据各物流环节写出目标函数，通过分析制约该目标函 数最优的因素，并确立影响目标函数最优化的自变量，最后用 数学模型将影响该物流环节的关系定性地表达出来。因此，关于物流管理的最优化研究，有助于物流管理人员在库存和

【收稿日期】2016-12-15

*基金项目：交通运输工程领域研究生实践基地建设研究（编号:2016JG72);斜拉桥拉索系统健康监测关键技术研究（编号: 20150313014 -2);交通运输工程领域工程硕士实践基地建设研究（编号:20152008)

【作者简介】晋民杰，男，教授，博士，太原科技大学交通与物流学院院长，研究方向:矿山机械。

【通讯作者】崇洁，女，在读硕士，太原科技大学，研究方向：山西物流企业发展策略。

36物流工程与管理第39卷

运输管理过程中降低成本，有助于优化库存和运输的管理模式，有助于达到良好的绩效标准，同时降低企业的物流成本，提高总利润。

2最优化在库存管理中的应用

2.1库存的概念及作用

库存是指在生产及流通领域供应、制造、分销、零售、运输等各环节所持有的、用于将来目的的、暂时处于闲置状态的资源，包括原材料、零部件、半成品、成品库存。对于原材料库存而言，人们设置库存的目的是为防止材料缺货。库存具有减少订货费用及运输费用、保证生产过程连续性以及快速满足生产需求的作用。对于成品库存而言，人们设置库存的目的则是为了防止成品断货现象的发生，其具有降低生产准备成本和改变生产成本的功能，保证了成品供应的连续性、满足了销售需求。

但是，库存就像是一把双刃剑，合理配置库存能够减少运营成本、提高销售数量和顾客满意度，而不合理地配置库存则会导致运营成本的增加，影响销售数量和市场占用率。

2.2库存管理的三个优化问题

库存管理需要对下面三个问题做出正确的决策，并做好优化工作。

①确定库存产品品种数量。

由于库存成本较高，因此，企业应该在保证满足客户服务水平的基础上，尽可能减少库存量。

②确定在何时生产订单。

③确定订购生产的物品数量。

生产安排在定单后，会产生相应管理、送货及生产准备费用成本。若增加每次订货数量而减少订货次数，那么订货和交货的总成本则可保持较低水平，但同时库存量增加、库存价值增加。相反，若减少每次订货数量而增加订货次数，那么订货和交货的总成本较高，但同时库存量降低、库存价值降低。因此，在这两种方式间寻找合理的平衡点，是实现总成本最小化的有效方法。

2.3库存管理的优化模型

库存管理的最优化模型即经济订货批量模型。此模型在库存货物的成本中寻找平衡点，确定应订购的生产数量。即 在理想状态的存货体系中，计算出能够使总成本最小的订购数量，这个数值称为经济订货批量。

此模型中的相关变量包括:单位存贮费q、单位存货费C2(不允许缺货的情况下，每缺一单位货物的损失）、订货费C3、货物单价[每次订货量为

z时间内的平均总费用C(〇 =十+H? Cj/fe(1)

(：(〇随《的变化而变化，当《 = 时，c(r) = C'■是c(〇 的最小值。

通过求导可得经济订货批量(2)3最优化在运输管理中的应用

3.1 运输的概念及管理目标

运输是指货物的空间移动，是指原材料从供应商到生产

制造企业、产成品再由生产制造企业到消费者手中，即物品在

物流节点之间的移动。运输在物流活动中尤为重要，具有主

要功能。运输活动的管理是为了在保证优质服务水平的基础

上，消耗最少的时间和资金完成货物的运输任务。由于运输

活动会产生一定比重费用，因此，运输管理模式的科学化可以

在满足客户服务需求的同时降低物流活动的运输费用。据统

计，运输费用一般占物流活动总成本的三分之一，因此，运输

成本每降低一次，都会从不同程度上间接影响企业生产经营

活动的利润空间。

物流运输活动主要包括以下要求：

① 及时:最大可能减少商品滞留时间，在最短时间内达到 商品的市场需求；

② 准确:在运输活动过程中做到准时准地；

③ 安全:尽量在运输环节中使运输的货物及运输设备不 受损坏；

④ 经济:在满足客户需求的同时，减少货物运输费用，保 证物流科学化的管理效益。

在运输、配送工作中，运输的优化模型成为实现上述目的

和目标的关键。将最优化理论运用到运输模型中，企业可以

在管理过程中优化运输模型，从而最大限度地减少运输中人

力、物力和财力的消耗。通过降低物流成本为企业创造更大

的经济效益，从而使物流产业真正成为企业的“第三利润源 泉”。

3.2运输问题的数学模型

设某种物品m个产地^，A2，…Am;各产地产量分别为

ai，a2，…，am;有n个销地A，B f，B n;各销地销量分别为，

b2，…bn。设从产地A,到销地A运输单位物品的运价是Cy，

若产销平衡，则有：

min z =X X c i i X.：

i=lj=l J J

= 1，2，...，m)

j

s.t.'=b(J:\，2,…，n)⑶

t = l j

.%&〇，（i = 1，2，…，m ;j. = 1，2，…，ra)

3.3 运输管理的优化问题

3.3.1运输路线的优化

根据运输活动中的设备条件及其他客观要求，可确定不

同优化目标：

①以效益最高为目标，即运输的利润最大为目标；

②以成本最低为目标，即资源消耗最小为目标；

③以路程最短为目标，即若成本与路程相关，那么可以以 此作为目标值，并用狄克斯托算法、线性规划方法求最优解；

④以吨公里最小为目标；

⑤以准确度最高为目标，目标即准时、准确无误地运输一