[摘 要] 本文通過分析物流在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要地位，進(jìn)而得出優(yōu)化物流的核心是配送中的車輛路徑問題，并對(duì)車輛路徑問題進(jìn)行描述和分類，便于進(jìn)一步對(duì)車輛路徑問題進(jìn)行研究，從而優(yōu)化物流配送，提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平。

[關(guān)鍵詞] 物流配送 車輛路徑問題

一、車輛路徑問題在物流配送中的地位

國(guó)民經(jīng)濟(jì)是一個(gè)不斷生產(chǎn)、消費(fèi)、連續(xù)不斷的循環(huán)過程。一個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)要不間斷的進(jìn)行，一方面，必須按照生產(chǎn)所需的數(shù)量、質(zhì)量、品種、規(guī)格和時(shí)間不間斷的供給原材料、燃料、工具和設(shè)備等生產(chǎn)資料;另一方面，又必須把自己生產(chǎn)的產(chǎn)品供應(yīng)給其他企業(yè)。也就是說物流既是保證物質(zhì)資料不間斷的流入生產(chǎn)企業(yè)的條件，又是生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品不間斷的流向國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的保證。可以毫不夸張地說，離開了物流，社會(huì)經(jīng)濟(jì)將會(huì)陷入嚴(yán)重癱瘓。

市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，用于物流的費(fèi)用支出已越來越大，越來越成為決定生產(chǎn)成本和流通成本高低的主要因素。一些發(fā)達(dá)國(guó)家，通過對(duì)各種產(chǎn)品物流費(fèi)用及其在零售價(jià)格構(gòu)成中比重的分析，看到了物流中存在的巨大潛力。視為同人力、物力兩個(gè)利潤(rùn)來源并列的“第三大利潤(rùn)源”，“降低成本的最后邊界”。但是我國(guó)物流還是處于初級(jí)階段，其中最為突出的問題是物流成本高。據(jù)有關(guān)資料顯示，以商品零售價(jià)格為基數(shù)進(jìn)行計(jì)算流通費(fèi)用所占用的比例達(dá)59%。2006年中國(guó)物流總費(fèi)用38414億元，占GDP總量的19.07%。過高的物流成本，制約了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，消弱了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

運(yùn)輸費(fèi)用占物流費(fèi)用的比例超過50%，是影響物流總成本的重要因素，運(yùn)輸?shù)暮侠斫M織可以歸結(jié)為車輛調(diào)度問題。而車輛調(diào)度問題的核心問題便是車輛路徑問題（Vehicle Routing Problem，簡(jiǎn)稱VRP）。如何有效地利用各種運(yùn)載工具（汽車、輪船、火車、飛機(jī)），采用何種線路（公路、水路、鐵路、航空），在滿足各種約束條件的情況下，將貨物及時(shí)有效地送達(dá)客戶手中便是車輛路徑問題需要研究的重點(diǎn)。

二、車輛路徑問題的描述

車輛路徑問題（Vehicle Routing Problem，簡(jiǎn)稱VRP）這一名詞是由著名學(xué)者DANTZIG G和RAMSERJ在1959年發(fā)表的一篇論文中首先提出的。之后便引起運(yùn)籌學(xué)、組合數(shù)學(xué)、圖論與網(wǎng)絡(luò)分析、物流科技、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等學(xué)科的專家及以運(yùn)輸計(jì)劃制定者和管理者的普遍關(guān)注，并廣泛被借鑒應(yīng)用于生產(chǎn)生活，比如：郵政投遞問題、車輛調(diào)度問題、管道鋪設(shè)問題、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋯栴}等。

車輛路徑問題的一般描述：對(duì)一系列送貨點(diǎn)或取貨點(diǎn)，確定適當(dāng)?shù)呐渌蛙囕v行駛路線，使車輛有序地通過它們，在滿足一定的約束條件(如貨物需求量、發(fā)送量交發(fā)貨時(shí)間、車輛容量限制、行駛里程限制、時(shí)間限制等)下，達(dá)到一定的目標(biāo)(如路程最短、費(fèi)用最小、時(shí)間盡量少、使用車輛盡量少等)。參見左圖。

三、車輛路徑問題的構(gòu)成要素分析

從車輛路徑問題發(fā)展和研究來看，目前已知的模型中，車輛路徑問題主要是對(duì)以下幾個(gè)因素的一個(gè)或多個(gè)組合。

1.道路網(wǎng)。道路網(wǎng)是貨物運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)，它是構(gòu)成車輛路徑問題的核心的要素之一。通常用從配送中心出發(fā)沿途依次經(jīng)過客戶點(diǎn)，最后返回配送中心所形成的網(wǎng)絡(luò)表示。

2.客戶點(diǎn)?？蛻酎c(diǎn)代表現(xiàn)實(shí)當(dāng)中的任意服務(wù)對(duì)象，通常具有以下屬性：需運(yùn)送或收取的貨物量（貨物可能具有不同的種類）；客戶需求服務(wù)的時(shí)間段（又稱時(shí)間窗），比較典型的是客戶只在特定的時(shí)間段內(nèi)營(yíng)業(yè)；確定性需求或不確定性需求；單需求計(jì)劃期或周期需求計(jì)劃期；客戶需求的優(yōu)先順序等。

3.配送中心。配送中心是每條車輛路線的起點(diǎn)或終點(diǎn)，車輛從配送中心對(duì)客戶點(diǎn)進(jìn)行貨物配送或者從客戶點(diǎn)收集貨物到配送中心。在車輛路徑問題中，車場(chǎng)有單車場(chǎng)和多車場(chǎng)之分，在某些實(shí)際問題中，客戶點(diǎn)被事先按照配送中心進(jìn)行劃分，此時(shí)整個(gè)VRP就可以分解為幾個(gè)獨(dú)立的VRP問題，每個(gè)問題都對(duì)應(yīng)一個(gè)不同的配送中心。

4.車輛。車輛路徑問題中，要完成從配送中心到客戶點(diǎn)的物流配送，離不開重要的交通工具，車輛是個(gè)泛稱，在現(xiàn)實(shí)生活中，車輛可以指汽車、輪船、火車、飛機(jī)等各種交通運(yùn)輸工具，通常具有以下屬性：車輛的載重，容積限制；單車型或多車型，每型車輛數(shù)目的限制以及運(yùn)輸范圍的限制，如有的交通網(wǎng)只能采用某種運(yùn)輸工具；車輛行駛里程（或時(shí)間）的限制；車輛成本，如固定成本和可變成本，其中固定成本是車輛的使用年限折舊，可變成本是指單位運(yùn)距（或時(shí)間）的費(fèi)用。

5.運(yùn)輸安排要求。在物流配送過程中，車輛行駛路線往往取決于所運(yùn)送的貨物性質(zhì)、服務(wù)質(zhì)量水平、以及客戶和車輛的特點(diǎn)等，常見的有：客戶只能由一輛車服務(wù)、客戶可由多輛車服務(wù)；車輛須返回車場(chǎng)或不必返回車場(chǎng)；多車場(chǎng)時(shí)存在車輛是否返回同一車場(chǎng)的情況；每條線路上，相應(yīng)的車輛的當(dāng)前裝載量不能超過車輛的載重量；客戶只要求送貨，取貨，或送取貨兼有等。

6.目標(biāo)。根據(jù)實(shí)際研究的車輛路徑問題屬性特征的不同，從單目標(biāo)和多目標(biāo)分別加以考慮。

單目標(biāo):最小化總運(yùn)輸費(fèi)用，其大小取決于服務(wù)所有客戶所需要的車輛數(shù)、以及每輛車的固定成本和可變成本；最小化運(yùn)輸距離完成任務(wù)所需的車輛最少；空載車總運(yùn)行時(shí)間最少；總運(yùn)輸時(shí)間最短；層次化優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，以車輛數(shù)作為首要的優(yōu)化目標(biāo)，在此基礎(chǔ)上優(yōu)化對(duì)應(yīng)的車輛旅行距離。

多目標(biāo):主要是指研究的車輛路徑問題需要同時(shí)優(yōu)化多個(gè)目標(biāo)函數(shù)，比如需要同時(shí)考慮最小化旅行距離、最小化駕駛員薪酬。以及最小化車輛數(shù)。實(shí)際配送管理中，許多車輛路徑問題均為多目標(biāo)情況下的決策優(yōu)化問題，將傳統(tǒng)的求解車輛路徑問題的現(xiàn)代啟發(fā)式算法拓展到求解多目標(biāo)車輛路徑問題則具有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

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