安 瑾，高 波，楊振宇 （貴州大學 管理學院，貴州 貴陽 550025）

0 引 言

農村物流網絡一般指的是縣級的農村物流中心、鄉(xiāng)鎮(zhèn)級農村物流服務站和村級農村物流服務點。

近年來，提到農村物流，很多公司都不愿對其進行更多布局。在脫貧攻堅這個背景下，農村物流的發(fā)展顯得尤其重要。在貴州省農村地區(qū)，物流的需求量小且分散，大部分運輸都采取零擔物流的運送方式，這種方式可以最大化整合分散的物流需求，同時也在一定程度上控制了公司的成本。但不可避免的是農村地區(qū)的產品一般附加價值不高，且產量小，有的地方甚至只進不出，返程空載率高，這些因素都導致了農村物流的成本居高不下。

（1）貴州省由于其獨特的地形條件、地理位置以及發(fā)展情況，比較契合實際的脫貧以及發(fā)展方向之一就是發(fā)展特色產業(yè)；而產品要銷售，就一定要有較為完善的鄉(xiāng)鎮(zhèn)物流網絡。

（2）農村地區(qū)由于產品產量小而分散，物流企業(yè)要想建立一套完整的物流節(jié)點網絡前期投入量是非常大的；所以對于物流成本的控制很有必要進行深入研究。

（3）由于目標是省內運輸，各個物流服務點間的距離動輒幾十甚至上百公里。所以對于整個成本控制來說，貨物運送路徑的優(yōu)化顯得很有必要和意義。

1 研究問題概述

某物流公司以Z市為中心，在周邊布局了很多物流服務站點；貨物裝車以Z市為初始點發(fā)出，途徑周邊的多個物流服務點，最后再返回初始點Z市的過程；本文研究的目標是對其運輸路徑進行優(yōu)化，達到總運輸距離最小，實現(xiàn)降低成本的作用。

由于實驗需要，對該研究模型做出了如下限定條件：

（1）僅僅考慮單一車輛運送貨物的情況；從集配中心Z市發(fā)出貨物，途經各個物流服務點最后回到Z市。

（2）集配中心點和服務點地理位置已知（用高德地圖查找，由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)物流運輸?shù)募尚院吞厥庑?，本文基本都定在目標服務點的客運站等位置），用查找出來的經緯度建立平面直角坐標系，并標出它們的位置坐標。

（3）兩貨物收發(fā)點之間的距離是根據直角坐標計算出來的直線距離，不考慮公路繞路等情況。

（4）不考慮路況以及天氣等影響，每公里行駛費用是一個固定的值。

（5）不考慮車輛折舊等無法定量測量的成本。

（6）本文的物流服務點只考慮到鄉(xiāng)鎮(zhèn)級（沒有村級服務點），且大多數(shù)選擇是縣級物流服務點。

（7）任意兩個服務點之間距離可以用兩點之間距離公式求出。

2 線路優(yōu)化實證分析

本文研究的X物流公司在近十幾年對貴州省的鄉(xiāng)鎮(zhèn)物流網絡建設投入了許多精力。X物流公司在在貴州省內主要以零擔物流業(yè)務為主，業(yè)務覆蓋了全省的各個縣：包含6個地級市及周邊一些縣、3個自治州的各個區(qū)縣以及某些鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)；并且覆蓋的運輸服務點還在不斷拓展。針對各個縣的運輸服務站點分別由固定的車隊分區(qū)域進行貨物的運送。

2.1 實際應用

本次研究的目標對象大概分為5個區(qū)域（見圖1），每個區(qū)域包含的配送服務點如下：

第一個區(qū)域：從貴陽市發(fā)貨，送貨區(qū)域有修文、畢節(jié)、大方、金沙、織金、黔西、六盤水、紅果鎮(zhèn)、盤縣、安順，共11個服務點。

第二個區(qū)域：從貴陽市發(fā)貨，送貨區(qū)域有修文、開陽、安順、興義、安龍、紫云、羅甸、冊亨、平塘，共10個服務點。第三個區(qū)域：從貴陽市發(fā)貨，送貨區(qū)域有開陽、貴定、都勻、福泉、凱里、榕江、三穗，共8個服務點。

第四個區(qū)域：從貴陽市發(fā)貨，送貨區(qū)域有開陽、甕安、石阡、德江、江口、松桃、銅仁、萬山、思南、余慶，共11個服務點。

第五個區(qū)域：從貴陽市發(fā)貨，送貨區(qū)域有修文、開陽、湄潭、遵義、仁懷、習水、正安、務川、綏陽；共10個服務點。如圖1所示：

圖1 交通物流圖

2.2 相關數(shù)據

各個運輸服務點的坐標在高德地圖上查找定位（不考慮地形造成的誤差，以經緯度直接建立平面直角坐標系計算，無坐標轉換），根據農村綜合物流服務中心的建設優(yōu)先選擇現(xiàn)有的客運站場這一原則，本文坐標默認定為各區(qū)縣的客運站等相關交通便利的地方。

每個服務區(qū)域以貴陽市為收發(fā)貨中心，坐標（經緯度）如表1所示：

2.3 求解結果及分析

本文用了數(shù)學分析軟件matlab編程進行求解：初始點固定為貴陽市，接著進行matlab建模，初始化參數(shù)，然后構建解空間（一般蟻群算法都需要隨機放置螞蟻的出發(fā)位置，但本次實驗固定了起始點為貴陽市），計算待訪問配送點，記錄迭代最佳路線，更新信息素，判斷是否結束，最后禁忌表清零，輸出結果。

2.3.1 程序中各參數(shù)設置

M：螞蟻數(shù)量=50

Alpha：信息素重要程度因子=1

Beta：啟發(fā)函數(shù)重要程度因子=5

P：信息素揮發(fā)因子=0.1

表1 各服務點坐標

Q：信息素釋放總量=1

τij（t）：啟發(fā)函數(shù)=1/D

Tau=ones（n,n）；信息素矩陣

Table=zeros（ m, n）；路徑記錄表

iter：迭代次數(shù)初始值=1

iter_max：最大迭代次數(shù)=200

2.3.2 運算結果

第一個區(qū)域：

最短距離：6.8749

最短路徑（起終點為貴陽市）：1-2-5-7-4-3-8-9-10-6-11-1

依次為：貴陽-修文-金沙-黔西－大方－畢節(jié)－六盤水－紅果鎮(zhèn)－盤縣－織金－安順－貴陽（返回起點），如圖2所示：

圖2 區(qū)域一的優(yōu)化路徑

第二個區(qū)域：

最短距離：7.0171

最短路徑（起終點為貴陽市）：1-2-3-10-8-9-6-5-7-4-1

依次為：貴陽－修文－開陽－平塘－羅甸－冊亨－安龍－興義－紫云－安順－貴陽（返回起點），如圖3所示：

圖3 區(qū)域二的優(yōu)化路徑

第三個區(qū)域：

最短距離：5.8515

最短路徑（起終點為貴陽市）：1-2-3-5-6-8-7-4-1

依次為：貴陽－開陽－貴定－福泉－凱里－三穗－榕江－都勻－貴陽（返回起點），如圖4所示：

圖4 區(qū)域三的優(yōu)化路徑

第四個區(qū)域：

最短距離：7.2755

最短路徑（起終點為貴陽市）：1-2-3-11-4-6-9-8-7-10-5-1

依次為：貴陽－開陽－甕安－余慶－石阡－江口－萬山－銅仁－松桃－思南－德江－貴陽，如圖5所示：

第五個區(qū)域：

最短距離：6.4421

最短路徑（起終點為貴陽市）：1-2-3-5-10-4-9-8-7-6-1

依次為：貴陽－修文－開陽－遵義－綏陽－湄潭－務川－正安－習水－仁懷－貴陽（返回起點），如圖6所示：

圖5 區(qū)域四的優(yōu)化路徑

圖6 區(qū)域五的優(yōu)化路徑

5個區(qū)域的總長度為6.8749+7.0171+5.8515+7.2755+6.4421=33.4611（因為是用經緯度進行計算，與實際的距離有些許偏差，所以此處暫無長度單位）。相較于之前的運輸線路（總長度42.4351），運輸距離比之前的減少了8.974；按百分比來計算，優(yōu)化后的運輸距離比之前路徑的距離減少了22%；大大減少了車輛的運輸距離，從而有效地降低了X公司的運輸成本。

3 結論

車輛路徑問題對現(xiàn)代物流配送的研究有很大的意義，各個學者都把它作為研究目標。本文以蟻群算法為研究工具，針對貴州省X公司的鄉(xiāng)鎮(zhèn)運輸路徑進行優(yōu)化。結果表明：優(yōu)化后的運輸距離比之前路徑的距離減少了22%，極大地控制了運輸成本；同時也給了省內物流公司及運輸服務企業(yè)一些參考。