第二章配送中心优化基础

产销平衡表 单位运价表
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：
mn
minz
cij xij
i1 j1
m
xij b j , j 1, 2 , ..., n
i1
n
xij a i , i 1, 2 , ..., m
j1
x ij 0
➢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
研究假设
➢时窗(Time Window)的限制
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
制定最优配送计划
车辆行程安排问题（VRP） 基本思路： a+b>c
存
产地
A1
7 3 11 3 12
A2
41928
A3
9 7 4 10 5
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 路进影响。
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
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： 已种销(价表i=知物地）中1有B资为。,2j m(c，,ji…=j个其,这,i生n供=些)，1产应数,2从基量,据…A地分汇i至,，别n总)BA,为j于i其运（a产i需输（i=销要单i1=平量,位12衡,,分物2…,表别资…,m和为的,m）单b运）可j位价,供有运（应n价单某个
局部物流网络设计 全局物流网络设计
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）
A
135
20
15
25
15
V
10
B
40 40
25 5 20
20 10
130
A
15
E
30
20
V
10
B
15
15 D
a
10
C 35
E
C
B D
V
A
V
b
E
C
E
D
90 10
B
20
V
E
25
d
C
15 A
15 D 5
B C
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)。
(6)最佳解法(Exact Procedures) (7)人机互动法(Interactive Optimization)
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。
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 B1 B2 B3 B4 库 B1 B2 B3 B4
存
产地
A1
7 3 11 3 12
A2
41928
A3
9 7 4 10 5
销量 3 6 5 6 20
销地 B1 B2 B3 B4 库 B1 B2 B3 B4
(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
VRP问题求解模式
(4)改善与交换(Improvement or exchange)
➢K-optimal法(Lin and Kernighan,1965)
(5)数学规划法(Mathematical Programming Approaches)
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。
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
研究假设
单一场站多部车辆
➢道路wk.baidu.com特性
初期考虑对称性路网，日后研究在考虑实际路网
第二章 配送中心物流系统优化的理论 基础
第一节 物流系统优化概述
我们将通过理论分析获取物流管理优化方案并将该 优化方案予以实施的过程称为物流优化，也就是说， 物流系统优化是指依据所提出的物流管理优化方案， 通过对物流系统各个环节的计划与控制，使物流组 织或物流系统提高实现其物流目标能力的过程。具 体地说，是使物流组织或物流系统不断地降低物流 成本，更好地实现利润最大化目标的过程。
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
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。