【正文】 21世紀(jì)電子商務(wù)與現(xiàn)代物流管理系列教材 物流配送系統(tǒng)規(guī)劃 （二） 中國水利水電出版社 第七章 配送運輸系統(tǒng)規(guī)劃 配送運輸過程是生產(chǎn)過程在流通中的延續(xù)。因此，社會產(chǎn)品的價值，即由其生產(chǎn)價值和運輸所追加的價值共同構(gòu)成。這樣，在一定生產(chǎn)力水平下，運輸過程追加的價值愈小，產(chǎn)品的勞動生產(chǎn)率（一定勞動創(chuàng)造的使用價值）就愈高。所以，提高社會勞動生產(chǎn)率，從交通運輸而言，除了改進(jìn)交通運輸業(yè)本身的技術(shù)裝備和經(jīng)營方法外，實現(xiàn)產(chǎn)品的合理運輸，即使運輸聯(lián)系或貨流的地理布局合理化，從而使運費或運動減少到最低限度，具有重大意義。配送運輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)是配送中心規(guī)劃中一個很重要的方面，決定了配送中心所能覆蓋的市場范圍、配送速度和配送成本等諸多方面。 第一節(jié) 配送運輸系統(tǒng)的節(jié)點 配送系統(tǒng)的節(jié)點按功能可分為三大類：供貨節(jié)點、中間節(jié)點和客戶節(jié)點。通過這些節(jié)點將供應(yīng)商與客戶連在一起。 物流配送系統(tǒng) 中的供貨節(jié)點和客戶節(jié)點屬于固定節(jié)點，而中間節(jié)點的數(shù)量、地點和功能是可以變動的，是配送運輸系統(tǒng)優(yōu)化的主要參數(shù)。 一、客戶節(jié)點 客戶可按銷售需要和歷史形成相應(yīng)的客戶集合，可以是下位配送中心，也可以是零售店、連鎖店、專賣店、超市等，也可以是最終用戶。這種客戶的劃分并不要求與運輸網(wǎng)絡(luò)的組織結(jié)構(gòu)相對應(yīng)。為了實現(xiàn)對交貨質(zhì)量的控制，客戶節(jié)點的管理功能有：庫存補給、采購計劃、交貨數(shù)量與交貨質(zhì)量跟蹤。相應(yīng)的操作功能有：卸貨、拆包和驗貨；入庫和儲存；在需求之間安排緩沖和收集或備齊必要的空置載貨器具。 二、供貨節(jié)點 供貨節(jié)點除了根據(jù)客戶的訂單進(jìn)行貨物的分配外，為實現(xiàn)對供貨的控制，相應(yīng)的管理工作有訂單的接收、供貨任務(wù)的安排；產(chǎn)成品的庫存安排、分揀任務(wù)的產(chǎn)生、供貨數(shù)量和質(zhì)量的跟蹤、對必要數(shù)量貨物的召回和運輸任務(wù)安排。必要的操作有：貨物的存儲、客戶所需貨物的采購、零散貨物的集裝化、分揀任務(wù)的批處理、包裝和貨物單元成組化、出貨控制、裝車與加固。 三、中間節(jié)點 中間節(jié)點位于供貨節(jié)點與客戶節(jié)點之間，其功能是進(jìn)行貨物的卸貨、轉(zhuǎn)運或根據(jù)需要進(jìn)行中間性的緩沖倉儲、或通過分揀改變貨物單元的組成，重新裝車。中間節(jié)點的作業(yè)有轉(zhuǎn)運、倉儲和流通加工。 由于轉(zhuǎn)運需要時間，因此與直達(dá)方式相比，交貨時間將會延長。轉(zhuǎn)運時間的最小值是在中間節(jié)點產(chǎn)生的運輸時間和卸貨與重新裝貨之間的所需要的交易時間之和。有效轉(zhuǎn)運時間即最小轉(zhuǎn)運時間加上發(fā)運的等待時間，或最后一件貨運貨物的到達(dá)時間之和。 減少供貨時間可通過選擇轉(zhuǎn)運節(jié)點達(dá)到，轉(zhuǎn)運節(jié)點離客戶越近，供貨時間越短。但倉庫離客戶越近，而庫存貨物不是為了某一特定的客戶群或區(qū)域時，則供貨費用和風(fēng)險也越高。 一、貨物運輸?shù)淖鳂I(yè)模式 用運輸將功能不同功能的中間節(jié)點連接起來，可構(gòu)成圖 63所示的四種貨物運輸模式： 直達(dá)運輸 集貨運輸 分送運輸 混合式運輸 第二節(jié) 配送運輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 目前配送的發(fā)展已突破了一個城市的范圍，發(fā)展為區(qū)間、省間、甚至是跨國、跨洲的更大范圍的配送，即配送范圍向周邊地區(qū)、全國乃至全世界輻射，形成了網(wǎng)絡(luò)狀的配送體系。 二、配送網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu) 配送網(wǎng)絡(luò)的二階結(jié)構(gòu) 配送網(wǎng)絡(luò)的多階結(jié)構(gòu) 多階結(jié)構(gòu)是二階以上的結(jié)構(gòu)。在這些結(jié)構(gòu)中，貨物要停頓兩次以上。在如圖 75所示三階系統(tǒng)中，連接物流源和物流目的地的環(huán)節(jié)是集貨型的配送節(jié)點和分揀、組配為一體的配送節(jié)點，貨物在從物流源流向物流目的地的過程中停頓了兩次。 集貨型的配送節(jié)點，一般設(shè)置在物流源的附近，而配貨型的配送節(jié)點，一般設(shè)置在客戶的附近。集貨型節(jié)點和配送型節(jié)點之間的運輸屬長途運輸。根據(jù)中間點的功能，物流單元或不解體，安排越庫作業(yè)，或解體后，集合成松散單元。 三、配送運輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要點 通過公共交通網(wǎng)絡(luò)按照配送運輸模式的要求，將配送網(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)點用運輸工具聯(lián)系起來就形成了配送運輸網(wǎng)絡(luò)。配送運輸網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃涉及的問題有配送運輸干道布局問題、節(jié)點間聯(lián)系的難易程度問題，即聯(lián)通性問題；不同類型的運輸方式合理銜接的最優(yōu)轉(zhuǎn)換點問題，即連結(jié)性問題；還有網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面，即服務(wù)區(qū)域問題。 配送運輸干道布局 聯(lián)通性 聯(lián)通性是節(jié)點間聯(lián)系的難易程度指標(biāo)。它能對配送網(wǎng)絡(luò)的完善程度，給予有價值的量度和評價，其量度可由表 71 所示的距離矩陣導(dǎo)出。 服務(wù)區(qū)域 對于配送系統(tǒng)的企業(yè)來講，還需要根據(jù)服務(wù)區(qū)內(nèi)客戶節(jié)點的位置，根據(jù)供貨時間要求和任務(wù)響應(yīng)時間要求，劃分服務(wù)區(qū)，并將這些節(jié)點分配在若干個區(qū)域內(nèi)，構(gòu)建配送線路，并考慮庫存控制的需要，直到物流總成本達(dá)到合理為止。 1）服務(wù)半徑 一個區(qū)域性的物流節(jié)點，應(yīng)有一個合理的運輸距離（由點到周邊的最遠(yuǎn)距離）和相應(yīng)合理的服務(wù)區(qū)域（即吸引范圍或腹地），這是地理學(xué)中的普遍問題在交通上的表現(xiàn)。在假定地域上經(jīng)濟(jì)單位的分布是平均的和連續(xù)的這一前提下，為使這個集中點的位置達(dá)到經(jīng)濟(jì)上最優(yōu)，應(yīng)滿足： ⑴ 此點應(yīng)位于服務(wù)區(qū)域的幾何中心； ⑵ 運輸距離達(dá)到最長或服務(wù)周邊達(dá)到最短時，服務(wù)區(qū)域能達(dá)到大； ⑶ 如果此節(jié)點只是整個區(qū)域中的一個，則此點與相鄰各點之間，它 們的服務(wù)區(qū)域的毗鄰處，應(yīng)不留空白區(qū)，也就是地域彌合的原則。 服務(wù)區(qū)域劃分 ⑴ 最少數(shù)原則：服務(wù)區(qū)域數(shù)越少，區(qū)域內(nèi)的客戶數(shù)也就越多，配送的規(guī)模效益越高； ⑵ 最小必要數(shù)原則：客戶所要求的交貨時間、車輛的經(jīng)濟(jì)速度和在每個節(jié)點停留時間決定了運輸工具經(jīng)濟(jì)運輸半徑。服務(wù)區(qū)域數(shù)的減少必然會使服務(wù)范圍擴(kuò)展，而范圍擴(kuò)展又會受到運輸工具有效運輸半徑的限制。由此，產(chǎn)生了區(qū)域劃分的最小必要數(shù)； ⑶區(qū)域再分原則：當(dāng)某一區(qū)域的貨物流量增加到一定程度時，配送點的成本不能隨流量增加而下降時，就應(yīng)將一個區(qū)域分成兩個流量相等的區(qū)域，并設(shè)置兩個相同的配送點。 第三節(jié) 配送線路設(shè)計 配送運輸由于配送組織形式的不同，其運輸過程也不盡相同，影響配送運輸?shù)囊蛩睾芏?，如車流量的變化、道路狀況、客戶的分布狀況和配送中心的選址、道路交通網(wǎng)、車輛額定載重量以及車輛運行限制等。配送線路設(shè)計就是整合影響配送運輸?shù)母饕蛩?，適時適當(dāng)?shù)乩矛F(xiàn)有的運輸工具，根據(jù)道路狀況，及時、安全、方便經(jīng)濟(jì)地將客戶所需的貨物準(zhǔn)確送達(dá)客戶手中。為此在配送運輸線路設(shè)計時，需要根據(jù)客戶群的不同特點和要求，選擇不同的線路設(shè)計方法，最終達(dá)到節(jié)省時間、運輸距離和運輸費用的目的。 點點間運輸 最短路徑求解 最短路徑是線路優(yōu)化模型中最為基礎(chǔ)的問題之一，也是解決其它一些線路優(yōu)化問題的有效工具。為了在使用最短路徑求解時，得到合理的、正確的解。 求解此類最短路徑問題，主要有迪杰斯特拉（ Dijkstra）法、逐次逼近法和 Floyd算法等。在此專門對迪杰斯特拉法進(jìn)行介紹。 單回路運輸 TSP模型及求解 TSP（ Traveling Salesman Problem，旅行商問題）模型是單回路運輸問題中最為典型的一個模型，它是一個典型的 NPHard問題。對于大規(guī)模的線路優(yōu)化問題，無法獲得最優(yōu)解，只能通過啟發(fā)式算法獲得近似解。啟法式算法不僅可用于復(fù)雜的 TSP問題求解，對中小規(guī)模的問題也同樣適用。它的不足在于，它只能保證得到可行解，而且不同的啟發(fā)式算法所得到的結(jié)果也不完全相同。下面介紹兩種比較簡單的啟發(fā)式算法，以便對該法有一個較全面得認(rèn)識。 1）最近鄰點法（ Nearest Neighbor） 最近鄰點法可以通過如下五步完成： ⑴將起始點定為整個回路的起點； ⑵找到剛加入到回路的上一個點最近的一個點，并將其加入到線路中； ⑶重復(fù)步驟⑵，只到集合所有節(jié)點都加入到了線路中； ⑷然后，將最后加入的節(jié)點和起始點連接起來，形成回路； ⑸最后，按流線型要求調(diào)整回路的形狀。如果調(diào)整后的結(jié)果小于步驟⑷所得的解，將該解定為 TSP問題的解。 2）最近插入法（ Nearest Insertion） 最近插入法可以通過如下步驟完成： 多回路運輸 VRP模型及求解 VRP問題的求解可采用下面兩種方法 ： 節(jié)約算法（ Savings Algorithm）是 Clarke 和 Wright 在 1964 年提出的。可以用它來解決運輸車輛數(shù)目不確定的 VRP 問題，對有向和無向問題同樣有效。 2）旋轉(zhuǎn)射線法 旋轉(zhuǎn)射線法求解 VRP問題時分如下幾步完成： 第四節(jié) 配送運輸管理 配送運輸是改變貨物空間位置的一種手段 。 從系統(tǒng)優(yōu)化 、 完善的觀點出發(fā) ， 加強配送運輸管理 ， 降低配送運輸成本 、 提高運輸?shù)囊恢滦砸埠苤匾?。 一 、 配送運輸管理的任務(wù) 配送運輸管理的任務(wù)是控制運輸質(zhì)量 、 降低運輸費用 ， 提高服務(wù)水平 ， 跟蹤配送中心進(jìn) 、 出貨物數(shù)量 ， 優(yōu)化配送網(wǎng)絡(luò) ， 確保發(fā)車準(zhǔn)時 、 在途行駛過程準(zhǔn)時 。 相應(yīng)的計劃重點有送貨線路選擇 、 運輸工具選擇和特種運輸?shù)陌才?。 要考慮的約束條件有貨物單元的重量 、 體積 、 客戶的規(guī)定 、 運輸法規(guī) 、 交通安全 、 危險品運輸規(guī)定 、 商品特性和履約時間等 。 一個基于計算機的配送運輸管理系統(tǒng)的主要功能有運輸計劃功能、客戶 /任務(wù)約束功能、車輛調(diào)度功能和運行績效功能，詳細(xì)內(nèi)容見表。 二、影響配送運輸成本的重要因素 配送運輸成本通常受到運輸距離 、 裝載量 、 載運工具的填充度 、 貨物的成組化水平 、 運輸保險和回程空駛等 6個直接因素的影響 ， 從系統(tǒng)的角度來看 ， 配送運輸成本還受到了網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)運節(jié)點數(shù)目的影響 。 距離 距離是影響成本的主要因素 ， 因為它直接對勞動 、 燃料和車輛維修等變動成本發(fā)生作用 。 圖 728 a） 顯示了距離與成本的一般關(guān)系 ， 并說明了兩個要點：第一 ， 成本 距離曲線不是從原點開始 ， 因為它存在著與距離無關(guān) ， 但與貨物的提取和交付活動所產(chǎn)生的固定費用有關(guān)的部分；第二 ， 成本 距離曲線是隨距離減少而增長的一個函數(shù) ， 即車輛運輸距離越長 （ 指長途運輸?shù)木嚯x ， 而不是市內(nèi)的運輸距離 ） ， 運輸速度可以越高 ， 則相同燃料和勞動力費用可以支持更長的距離 ， 因而單位運距的費用可以相對較低 。 2） 裝載量 大多數(shù)運輸活動中都存在著規(guī)模經(jīng)濟(jì) ， 這種關(guān)系如圖 728 b） 所示 ，即單位荷重的運輸成本隨裝載量的增加而減少 。 之所以產(chǎn)生這種現(xiàn)象 ，是因為提取 、 交付和行政管理活動的固定費用隨裝載量的增加而被分?jǐn)偭?。 因此 ， 只要有可能 ， 都應(yīng)將小批量的裝載量整合成更大的裝載量 ，充分利用這種規(guī)模經(jīng)濟(jì) 。 3） 載運工具的填充度 載運工具的填充度越高，內(nèi)部的空間損失就越小，設(shè)備的利用率也就越高。如果貨物的形狀和尺寸古怪，或超長、超重，都有可能浪費載運工具內(nèi)部的空間，從而增加所需載運工具的數(shù)量。一般來說，通過合理碼放，具有標(biāo)準(zhǔn)尺寸的立方體貨物單元要比形狀古怪的貨物更容易提高載運工具的填充度。 4）貨物的成組化水平 采用成組包裝可以更好地保護(hù)商品，提高裝卸效率，節(jié)省運輸費用，但又造成車、船裝卸時需要專門的裝卸工藝及設(shè)備，從而影響運輸成本。如托盤貨物的裝卸需要采用叉車，集裝箱的裝卸需要采用集裝箱吊具。 5） 運輸保險 考慮到貨物在運輸過程中，可能出現(xiàn)的貨損，承運人必須通過向保險公司投保來預(yù)防可能發(fā)生的索賠，否則有可能要承擔(dān)任何可能的賠償責(zé)任；托運人可以通過改進(jìn)保護(hù)性包裝，降低其風(fēng)險，通過這些手段最終降低運輸成本。 回程空駛 由于制造地點與消費地點需求的不平衡，運輸通道兩端流量相等的情況很少見，