單青州 張?zhí)煨?/p>

摘要：針對(duì)國(guó)內(nèi)外對(duì)帶軟時(shí)間窗的冷鏈物流配送車輛路徑優(yōu)化的建議不全面，本文首先對(duì)研究該問題的決策要素進(jìn)行客觀地分析，其次從政府、社會(huì)和物流企業(yè)這三個(gè)方面提出了合理性的建議，最后對(duì)帶軟時(shí)間窗的冷鏈物流配送車輛路徑優(yōu)化進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：冷鏈物流配送;車輛路徑優(yōu)化;軟時(shí)間窗

一、帶軟時(shí)間窗的冷鏈物流配送車輛路徑優(yōu)化決策要素分析

研究冷鏈物流VRPTW問題的意義就在于使配送成本盡可能地減少，實(shí)現(xiàn)第三利潤(rùn)源，使得配送商總利潤(rùn)最大化，但是在配送過程中會(huì)受到車容量限制、車輛行駛的最大距離的限制等等。因此，分析帶時(shí)間窗的冷鏈物流車輛路徑問題的決策要素是必要的，一般包括兩大類：限制條件和目標(biāo)。

1.冷鏈物流VRPTW問題的限制條件

研究冷鏈物流配送中，配送商因?qū)嶋H配送問題會(huì)受到一些限制，這里主要說明以下幾個(gè)限制因素：運(yùn)輸線路、配送中心、運(yùn)輸?shù)呢浳?、配送車輛、客戶點(diǎn)。

（1）運(yùn)輸路徑

運(yùn)輸路徑是由頂點(diǎn)（如配送中心等）、有向弧、無向邊三個(gè)要素組成的運(yùn)輸結(jié)構(gòu)，用來描述配送車輛向各客戶點(diǎn)運(yùn)輸貨物時(shí)需要經(jīng)過的路徑，如圖1所示。

（2）配送中心

配送中心作為冷鏈物流配送的中轉(zhuǎn)站，是貨物配送的基礎(chǔ)，除進(jìn)行配送貨物的活動(dòng)外，還主要進(jìn)行一些收集貨物、分類和加工貨物的活動(dòng)，以減少交易次數(shù)，最終實(shí)現(xiàn)銷售或供應(yīng)的現(xiàn)代流通設(shè)備。在一次配送過程中，以運(yùn)輸范圍和配送成本最小為前提，設(shè)置一個(gè)或多個(gè)配送中心。

（3）運(yùn)輸?shù)呢浳?/p>

冷鏈物流配送研究的對(duì)象就是貨物。對(duì)貨物研究時(shí)，要注意貨物的品種、單位價(jià)格、包裝材質(zhì)、貨物體積和重量，以及客戶要求的送貨時(shí)間、地點(diǎn)等。貨物信息的不同直接影響著配送車輛的路徑選擇。

（4）配送車輛

冷鏈條件下進(jìn)行貨物運(yùn)輸?shù)墓ぞ呤擒囕v。對(duì)于運(yùn)輸車輛，根據(jù)貨物的特點(diǎn)需要考慮關(guān)于車輛的以下要素：車輛的類型、承載貨物的能力、行駛的最大距離、最終停靠的地點(diǎn)等。對(duì)于車輛的類型，可分為一般車輛和特殊車輛，一般車輛主要運(yùn)輸常見的貨物，而特殊車輛是裝有一些現(xiàn)代化設(shè)施設(shè)備的車輛，對(duì)于本文所研究的冷鏈貨物而言，其配送車輛就是使用的專用車輛，俗稱冷藏車。車輛承載貨物的能力表示該車輛所能裝載貨物的情況，對(duì)車輛所能行駛的距離做以下考慮，有無距離的限制和有距離限制但不按其規(guī)定執(zhí)行。然而，對(duì)于車輛?？康攸c(diǎn)又分兩種情況：配送前和配送后。配送前，可以將車輛隨意?？吭诒阌谪浳锱渌偷娜魏蔚攸c(diǎn);配送完成后，車輛可?？吭谌魏尾挥绊懡煌ㄟ\(yùn)輸?shù)牡胤?，或者必須?？吭诔霭l(fā)點(diǎn)，或者必須?？吭谂渌蜕桃?guī)定的地點(diǎn)。

（5）客戶需求點(diǎn)

在配送過程中，考慮客戶的需求是配送決策的一個(gè)重要目標(biāo)，所以滿足了客戶的需求也就達(dá)到了物流配送的終極目標(biāo)。然而，衡量客戶需求的標(biāo)準(zhǔn)主要從客戶對(duì)貨物、時(shí)間和空間這三個(gè)方面的需求進(jìn)行考慮。首先是對(duì)貨物需求的考慮，由于貨物易腐的特點(diǎn)使得客戶對(duì)這些貨物要求較高，若客戶接到貨物后對(duì)該批貨物的滿意度較低，那么配送商需支付一定的懲罰費(fèi)用。其次是對(duì)時(shí)間需求的考慮，是指客戶對(duì)配送商產(chǎn)品送達(dá)時(shí)間的約束。最后是對(duì)空間需求的考慮，即考慮客戶指定的收貨地點(diǎn)。由此可知，貨物需求、時(shí)間需求、空間需求都與配送路徑的選擇息息相關(guān)。

2.冷鏈物流VRP問題的決策目標(biāo)

研究冷鏈物流路徑的問題，需要建立適當(dāng)?shù)哪繕?biāo)函數(shù)，可以建立一個(gè)目標(biāo)函數(shù)，也可以建立多個(gè)目標(biāo)函數(shù)。在實(shí)際的問題研究中，我們經(jīng)?？紤]以下決策因素來建立模型的目標(biāo)函數(shù)：（1）勞動(dòng)成本最低，指所雇傭的駕駛?cè)藛T數(shù)目最少以及他們工作的總時(shí)間最短等。（2）運(yùn)輸車輛最少，指在不超出最大載貨量的前提下充分利用車輛的存儲(chǔ)空間，從而減少車輛數(shù)目使得運(yùn)輸車輛的使用效率達(dá)到最高。（3）運(yùn)輸距離最短，這一目標(biāo)對(duì)運(yùn)輸成本具有決定作用，原因在于運(yùn)輸過程中需要消耗汽油，也易磨損車輛等，這都與物流配送成本的大小緊密相關(guān)。（4）配送時(shí)間要求最高，對(duì)于易腐食品的配送一般都有時(shí)間窗限制，為保證食品的貨損成本和懲罰成本最低，一定要在約束的時(shí)間段內(nèi)準(zhǔn)時(shí)到達(dá)，以提高送貨效率。（5）總成本最少，在冷鏈物流送貨過程中，需要考慮的成本主要有固定成本和可變成本。因此，如何使得這些成本盡可能地少是配送商一直需要探討和研究的問題，目的就是為了達(dá)到冷鏈物流配送的根本要求——總成本最小化。

二、帶軟時(shí)間窗冷鏈物流配送車輛路徑優(yōu)化建議

根據(jù)以往學(xué)者的分析，本文從政府、社會(huì)和物流企業(yè)這三個(gè)方面提出了關(guān)于帶軟時(shí)間窗的冷鏈物流配送車輛路徑優(yōu)化的建議。

1.政府方面的建議

要想提高冷鏈物流配送車輛路徑優(yōu)化的問題，政府應(yīng)鼓勵(lì)創(chuàng)新、加大資金培養(yǎng)冷鏈物流人才，使得他們?cè)O(shè)計(jì)出合理的配送中心選址方案，以實(shí)現(xiàn)最小化路徑配送策略。政府還應(yīng)完善交通運(yùn)輸相關(guān)政策，加強(qiáng)法律法規(guī)建設(shè)，使每一位駕駛員都能做到文明駕駛，營(yíng)造良好的行車環(huán)境，這樣可避免交通擁堵、突發(fā)事件等情況的發(fā)生，從而加快冷鏈物流車輛的配送速度。不僅如此，政府還要大力支持引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，加強(qiáng)道路建設(shè)、冷鏈物流基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、冷鏈運(yùn)輸車輛及制冷設(shè)備工程建設(shè)，并給予一定的物流運(yùn)輸補(bǔ)貼等。最終使冷鏈物流配送車輛按照用時(shí)盡量少、行駛路程較短的方案將產(chǎn)品定時(shí)定量地送達(dá)到客戶手中，這同時(shí)也滿足了配送商運(yùn)輸總成本最小化的目標(biāo)。

2.社會(huì)方面的建議

路徑優(yōu)化作為車輛配送中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)越來越受到社會(huì)的廣泛關(guān)注。從社會(huì)環(huán)境的角度考慮，應(yīng)將道路上影響行駛的障礙物移除，保證運(yùn)輸車輛能夠順利行駛，從而縮短運(yùn)輸時(shí)間、減少運(yùn)輸成本。從社會(huì)文化的角度考慮，應(yīng)提高駕駛員的安全駕駛意識(shí)，做到不超車、不闖紅燈，嚴(yán)格遵守交通規(guī)則，這樣不僅可以保證交通運(yùn)輸?shù)捻槙?，而且保證了行駛中人們的安全，最終因行駛在有序的道路上而節(jié)約了總的配送成本。從社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度考慮，在保證交通運(yùn)輸順暢的前提下，能夠選擇出一條從配送中心到客戶點(diǎn)的最短路徑，對(duì)配送商而言是一件高興的事。因?yàn)榇寺窂奖徽J(rèn)為是配送的最佳路徑，不僅能夠給企業(yè)節(jié)約運(yùn)輸成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，而且也在不知不覺中給整個(gè)社會(huì)帶來預(yù)想不到的利益。然而，需要說明的是，不論從社會(huì)的哪個(gè)角度考慮，最終目的都是要選擇出一條運(yùn)輸時(shí)間較短、路徑最短的路線。

3.物流企業(yè)方面的建議

在提高車輛路徑優(yōu)化方案中，物流企業(yè)的執(zhí)行措施是最值得引起我們注意的，這是因?yàn)闊o論政府提供多么好的政策，還是社會(huì)人員多么遵守交通規(guī)則，都比不過物流企業(yè)的執(zhí)行力度。從物流專業(yè)人才來說，企業(yè)應(yīng)根據(jù)政府提供的優(yōu)惠政策和資金，大力培養(yǎng)專業(yè)的物流人才，使得他們能夠?yàn)槠髽I(yè)制定合理的運(yùn)輸路線和較優(yōu)的配送中心選擇方案以及使他們學(xué)習(xí)先進(jìn)的物流技術(shù)，從而應(yīng)用于物流運(yùn)輸過程中，例如實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸全程的信息跟蹤。從企業(yè)運(yùn)輸方面來看，要時(shí)時(shí)對(duì)配送車輛進(jìn)行維護(hù)，企業(yè)也可與其他相關(guān)企業(yè)合作，定制最優(yōu)的運(yùn)輸批次和承載量，采取共同配送的方式，以減少配送車輛的出入次數(shù)和維護(hù)費(fèi)用，并根據(jù)真實(shí)的路況進(jìn)行合理的運(yùn)輸。從企業(yè)訂單處理方面來看，企業(yè)可集中處理訂單信息，以縮短發(fā)送貨的時(shí)間，力爭(zhēng)做到按時(shí)按量對(duì)客戶進(jìn)行服務(wù)。從企業(yè)的配送方式來看，企業(yè)可根據(jù)配送的具體要求，采用不同的配送方式，如可采用即時(shí)配送、定量配送以及定時(shí)定路線等配送方式，以此樹立自身良好的企業(yè)形象。企業(yè)物流的行為作為物流配送發(fā)展的核心，對(duì)于企業(yè)物流的建議還有很多，此處僅從這幾個(gè)方面對(duì)物流企業(yè)提出了建議。無論對(duì)物流企業(yè)提出什么樣的建議，最終都會(huì)落腳在實(shí)施配送的路徑上，因?yàn)檫\(yùn)輸過程中涉及的成本占據(jù)物流企業(yè)總成本的很大比例，所以對(duì)物流企業(yè)進(jìn)行直接或間接的路徑優(yōu)化都會(huì)使得企業(yè)降低物流成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

三、對(duì)帶時(shí)間窗的冷鏈物流配送車輛路徑優(yōu)化的評(píng)價(jià)

正如前文所述，影響冷鏈物流配送的重要環(huán)節(jié)是配送商對(duì)路徑的選擇。這是因?yàn)槔滏準(zhǔn)称吩诮?jīng)過生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、銷售這四個(gè)環(huán)節(jié)中，運(yùn)輸時(shí)間占冷鏈物流總時(shí)間的很大比例，而且時(shí)間的控制對(duì)冷鏈?zhǔn)称穪碚f是一個(gè)非常重要的條件，所以選擇一條最優(yōu)最短路徑對(duì)配送商來說是很有必要的。

一旦配送商找到了為客戶（零售商）送貨的最短路徑，無論對(duì)于配送商本身，還是對(duì)企業(yè)、客戶、最終消費(fèi)者來說，都是一件同時(shí)有益于大家的好事。對(duì)企業(yè)來說，配送商選擇出最優(yōu)路徑后，一方面能夠給企業(yè)減緩庫存壓力，另一方面也能夠使企業(yè)加快生產(chǎn)力度，從而可以銷售更多的冷鏈?zhǔn)称罚罱K使得企業(yè)節(jié)約了庫存成本，也使得企業(yè)在食品銷量上得到更多的利潤(rùn)。對(duì)于客戶來說，配送商選擇出最優(yōu)路徑后，能夠使自己在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)接到配送商送來的食品，從而能夠在食品處于新鮮的狀態(tài)下出售給消費(fèi)者，最終贏得消費(fèi)者的青睞，這樣不僅給自己增加了信譽(yù)度，而且也增加了自己收入。對(duì)消費(fèi)者個(gè)人來說，配送商選擇出最優(yōu)路徑后，相對(duì)來說縮短了冷鏈?zhǔn)称返脑谕緯r(shí)間，從而使消費(fèi)者能夠吃到健康、安全的食品，也能夠增加消費(fèi)者對(duì)客戶的信任。配送商選擇出這條最短路徑后，對(duì)其本身也有很大益處的。它不僅可以降低自身的運(yùn)輸成本，包括車輛的使用、駕駛?cè)藛T的雇傭以及車輛行駛成本等，而且也能夠使其與企業(yè)和客戶之間的合作更加長(zhǎng)久。因此，設(shè)置有效的路徑優(yōu)化指標(biāo)能夠幫助企業(yè)、配送商、客戶（零售商）、消費(fèi)者之間形成一條使各方都取得最大收益的供應(yīng)鏈，使得企業(yè)更積極的生產(chǎn)冷鏈?zhǔn)称罚古渌蜕炭梢耘渌透嗟氖称?，使客戶可以大批量訂購食品，使消費(fèi)者可以吃到放心的食品而增加購買量。最終，在實(shí)現(xiàn)自身利益最大化的同時(shí)有效促進(jìn)整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)利益的發(fā)展。帶時(shí)間窗的冷鏈物流配送車輛路徑優(yōu)化的評(píng)價(jià)指標(biāo)如表1所示：

結(jié)論

本文主要從限制條件和目標(biāo)這兩大類別對(duì)冷鏈物流配送車輛路徑優(yōu)化問題的決策要素進(jìn)行了分析，以使得配送商總利潤(rùn)最大化，實(shí)現(xiàn)第三利潤(rùn)源的目標(biāo)。最后，又從物流企業(yè)、社會(huì)和政府方面對(duì)路徑優(yōu)化提出了合理性建議，而且對(duì)本篇論文研究的問題進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

參考文獻(xiàn)：

[1]Solomon M.M.Algorithms for the vehicle routing and scheduling problems with timewindows constraints [J].Operation Research， 1987，35（2）：254-265.

[2]馮暉.現(xiàn)代物流學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2011.

[3]Glover F.Future paths for integer programming and links to artificial intelligence [J]Computers and Operations Research[J].1986，13（1）：533-549.

[4]Dantzing G B，Ramser J H.The truck dispatching problem[J].Management Science，1959，6（1）：80-91.

作者簡(jiǎn)介：

單青州（1989- ?），女，江蘇連云港人，碩士研究生，九州職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師，研究方向：物流規(guī)劃與設(shè)計(jì)。