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        智能物流最短配送路徑選取優(yōu)化模型分析

        2019-10-24 05:40:14
        長春師范大學(xué)學(xué)報 2019年10期
        關(guān)鍵詞:物流配送建模物流

        賀 琳

        (阜陽師范學(xué)院,安徽 阜陽 236037)

        隨著物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對物流的配送路徑優(yōu)化研究受到人們的極大重視。通過對物流配送路徑的智能選取,能夠降低物流配送中的經(jīng)濟(jì)開銷,促進(jìn)物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展。采用大數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)進(jìn)行物流配送路徑優(yōu)化,結(jié)合智能物流調(diào)度技術(shù),分析物流配送路徑優(yōu)化對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系模型,分析智能配送路徑選取對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響,挖掘智能配送路徑選取對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響大數(shù)據(jù)量化特征,結(jié)合特征提取和信息融合的方法,可以提高物流經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平[1]。對此提出一種基于最短路徑規(guī)劃和面板數(shù)據(jù)檢驗的智能配送路徑選取對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響的建模方法,構(gòu)建智能配送路徑選取對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展的統(tǒng)計特征分析對象模型,結(jié)合多元線性融合方法進(jìn)行智能配送路徑選取,對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展因子進(jìn)行分析。結(jié)合模糊約束控制方法,實(shí)現(xiàn)物流智能配送路徑優(yōu)化,并實(shí)現(xiàn)智能配送路徑選取技術(shù)對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響的建模,最后進(jìn)行實(shí)證分析,得出有效性結(jié)論。

        1 物流配送路徑選取優(yōu)化模型

        1.1 智能物流配送路徑的組網(wǎng)設(shè)計

        為了實(shí)現(xiàn)對智能配送路徑選取對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展準(zhǔn)確評估,采用最短路徑規(guī)劃和統(tǒng)計特征量化評估方法進(jìn)行智能配送路徑選取[2],結(jié)合物流交通路網(wǎng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行最短路徑規(guī)劃,用路段和交叉口組成的網(wǎng)絡(luò)分析物流路徑,物流路徑規(guī)劃的網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)模型為:

        (1)

        其中,i(t)和s(t)分別標(biāo)記物流配送路徑的節(jié)點(diǎn)位置和路徑規(guī)劃長度,當(dāng)t>δ時,采用Small World網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建物流配送的SIRS模型[3],智能配送路徑選取的動力學(xué)模型可以描述為:

        (2)

        計算物流配送路徑的路段阻抗,進(jìn)行配送路徑的動態(tài)選址網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計,當(dāng)路段的流量為0時,物流配送路徑的選取問題為一個線性規(guī)劃問題[4],設(shè)Power-Law結(jié)構(gòu)中有m個物流配送Sink節(jié)點(diǎn),表示為A1,A2,…,An,每個節(jié)點(diǎn)進(jìn)行物流配送的負(fù)載量為a1,a2,…,an,采用最短路徑搜索進(jìn)行物流配送路徑的線性規(guī)劃設(shè)計,得到物流配送調(diào)度運(yùn)輸問題數(shù)學(xué)表達(dá):

        (3)

        (4)

        N=Nt+1,Nt≥0

        (5)

        C表示節(jié)點(diǎn)i的最大傳輸概率密度函數(shù),在線性規(guī)劃條件下,得到物流配送的路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)描述為:

        (6)

        建立一種基于粗糙集理論下的物流配送路徑動態(tài)搜索模型,結(jié)合自適應(yīng)路徑規(guī)劃和尋優(yōu)控制,提高路徑規(guī)劃能力[6]。

        1.2 物流配送路徑優(yōu)化規(guī)劃

        采用最短路徑尋優(yōu)方法進(jìn)行智能配送路徑選擇,采用量化回歸分析方法構(gòu)建智能配送路徑選取與物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析模型[7],得到物流配送路徑的線性規(guī)劃數(shù)據(jù)集為n,物流路徑選取對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)性特征分布矩陣為一個n×n的矩陣:

        (7)

        (8)

        將任意的物流配送中心數(shù)據(jù)點(diǎn)xi和xj之間的最大相似度特征量,描述為s(i,j),其值越小,表示物流路徑規(guī)劃的動態(tài)性越好,則相似度越小,表示物流路徑規(guī)劃的適應(yīng)度越差。根據(jù)上述算法設(shè)計,進(jìn)行物流路徑空間規(guī)劃設(shè)計,得到物流配送路徑選擇的路徑規(guī)劃樣本集X={x1,x2,…,xn},找到k個聚類中心{a1,a2,…,ak},對采用模糊均值聚類方法進(jìn)行物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展的統(tǒng)計學(xué)建模,得到物流配送路徑規(guī)劃對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響的統(tǒng)計量為:

        flg-M(z)=flg(z)+hxflg(z)+hyflg(z)

        (9)

        其中,flg(z)為配送路徑聚類統(tǒng)計量,hx為配送路徑相似度,hy為配送路徑的適應(yīng)度。遍歷整個物流配送路徑規(guī)劃的網(wǎng)絡(luò)模型,計算物流配送區(qū)域U內(nèi)的任意一個物流配送節(jié)點(diǎn)的負(fù)載量,得到物流配送路徑對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展的整體適應(yīng)度模型描述為:

        (10)

        其中,n為電子商務(wù)環(huán)境下物流配送中心分布粒子的個數(shù)。設(shè)定m0個結(jié)點(diǎn)通過2×(m0-1)條向量節(jié)點(diǎn)進(jìn)行路徑規(guī)劃設(shè)計,以概率1-p生成一個結(jié)點(diǎn)模型,得到平均適應(yīng)度,結(jié)合平均適應(yīng)度水平進(jìn)行量化回歸分析。

        2 物流配送路徑對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響建模

        2.1 描述性統(tǒng)計分析和物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響變量模型

        E′c=E′TX+E′RX

        (11)

        E′c=Nk1LDA+Nk2+Ec=(N+1)k1LDA+k1LA+(N+2)k2

        (12)

        (13)

        其中,N為統(tǒng)計特征量??紤]智能配送路徑選取對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展的統(tǒng)計特征預(yù)測值,采用均衡調(diào)度方法進(jìn)行大數(shù)據(jù)采樣,結(jié)合最佳配送路線進(jìn)行面板數(shù)據(jù)分析。

        (14)

        用量化回歸分析方法構(gòu)建智能配送路徑選取與物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展的描述性統(tǒng)計分析模型,得到描述性統(tǒng)計特征量為:

        (15)

        當(dāng)R2TR2={Xd+1,Xd+2,…Xd+m}{Xd+1,Xd+2,…Xd+m}T時,智能配送路徑選取對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展的統(tǒng)計特征定量遞歸分析迭代次數(shù)Xt取最小值,由此物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響變量分析和統(tǒng)計建模。

        2.2 智能配送路徑選取對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響統(tǒng)計分析

        結(jié)合多元線性融合方法進(jìn)行智能配送路徑選取對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展因子的分析,采用線性指數(shù)分析方法對智能配送路徑選取進(jìn)行向量量化分解,特征分解形式:

        maxT

        (16)

        (17)

        用ΔM′ij(i=1,D;j=1,N)表示智能配送路徑選取對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)度,在線標(biāo)記信息傳遞矩陣FN×1,在模糊約束控制下,智能配送路徑選取對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最優(yōu)決策代價函數(shù)為:

        ΔM′ij=yij(Bi-Ai)

        (18)

        根據(jù)大數(shù)據(jù)挖掘結(jié)果分析智能配送路徑選取對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)性因素,計算決策量化集T(βNG)≥Tmin,物流路徑選取的促進(jìn)性貢獻(xiàn)度水平為:

        (19)

        其中,T表示時間窗口,u表示介于0和1之間的隨機(jī)數(shù)。根據(jù)智能配送路徑選取對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展因子分析結(jié)果[9],計算節(jié)點(diǎn)Nk(k>2)的權(quán)值:

        (20)

        x′(tn+1)=Xm+1(m)

        (21)

        輸出智能配送路徑選取對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展的統(tǒng)計特征序列預(yù)測的期望值mk和標(biāo)準(zhǔn)差εk,設(shè)N0=0,D0=1,對k=1,2,…,n-1,設(shè)定初始值φkj,結(jié)合迭代式進(jìn)行回歸分析,實(shí)現(xiàn)智能配送路徑選取對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響建模。

        3 實(shí)證分析與檢驗

        為了測試所提方法在分析智能配送路徑選取對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響的應(yīng)用性能,進(jìn)行仿真實(shí)驗,實(shí)驗采用統(tǒng)計學(xué)分析軟件SPSS 14.0和VC++設(shè)計,對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展的統(tǒng)計特征的先驗樣本采樣規(guī)模集為500,物流配送路徑節(jié)點(diǎn)數(shù)為1 000,信息傳輸速率為12 Mb·s-1,訓(xùn)練樣本集為10,物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的初始采樣率為100 kHz,終止采樣率為150 kHz,穩(wěn)健性檢驗統(tǒng)計分析結(jié)果見表1。

        表1 穩(wěn)健性檢驗統(tǒng)計分析結(jié)果

        根據(jù)上述統(tǒng)計分析結(jié)果,進(jìn)行智能配送路徑選取對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響的建模,得到最優(yōu)配送路徑規(guī)劃如圖1所示。

        圖1 智能配送路徑選取輸出

        圖2 均方根誤差測試

        在智能配送路徑選取基礎(chǔ)上,分析智能配送路徑選取對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響,測試均方根誤差,得到測試結(jié)果如圖2所示。智能配送路徑選取對物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有顯著性水平,本文方法對物流配送路徑選取的尋優(yōu)性較好,提高了物流吞吐量。

        4 結(jié)語

        綜上所述,研究了物流配送路徑選取優(yōu)化和物流經(jīng)濟(jì)發(fā)展問題,提出智能物流最短配送路徑選取優(yōu)化模型。與傳統(tǒng)模型進(jìn)行對比,所提模型的均方根誤差較低,并且較為穩(wěn)定,具有較高的實(shí)際應(yīng)用性。但是還存在很多不足,在均方根誤差控制方面,仍有提升的空間,這也是未來的研究方向。

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