(武漢大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院 湖北 武漢 430072)

一、引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，物流配送的需求不斷上升，物流配送服務(wù)的重要性也在不斷地提高。2016年，國務(wù)院從包括物流等十一個方面，提出45條具體措施，旨在全面降低企業(yè)成本，其中企業(yè)物流為實體經(jīng)濟(jì)降成本的重點研究領(lǐng)域之一①。物流成本存在著較大的優(yōu)化空間，是企業(yè)名副其實的“第三利潤泉”②。從微觀層面考慮，由于物流配送成本是物流成本的重要組成部分，優(yōu)化配送成本可大幅度的提高企業(yè)的配送效率和服務(wù)水平，進(jìn)而降低企業(yè)物流成本、增強企業(yè)競爭優(yōu)勢、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

在影響配送成本的諸多因素中，物流配送路線的規(guī)劃是配送成本優(yōu)化管理的重要內(nèi)容之一。合理的配送路線可以減少空駛，縮短運輸總里程，提高物流配送的效率及服務(wù)水平，從而達(dá)到物流配送成本優(yōu)化的目的。因此，科學(xué)合理的規(guī)劃配送路線是配送的一項重要內(nèi)容。

二、物流配送成本的優(yōu)化方法

(一)配送路徑規(guī)劃方法概述

近年來，關(guān)于配送路徑規(guī)劃的研究相對較多，在物流配送路徑的選擇中，亦可應(yīng)用多種優(yōu)化算法。禁忌搜索法的思想最早是由美國Fred Glover教授于20世紀(jì)80年代提出的③。禁忌搜索法模擬了人類的智力過程，它是在局部領(lǐng)域搜索基礎(chǔ)上的進(jìn)一步擴展，跳出了局部最優(yōu)，是一種全局性領(lǐng)域搜索算法。

遺傳算法是由美國J.Holland教授于20世紀(jì)70年代首先提出的。它是模擬達(dá)爾文生物進(jìn)化論的自然選擇和遺傳學(xué)機理的生物進(jìn)化過程的計算模型，是一種通過模擬自然進(jìn)化過程搜索最優(yōu)解的方法。

節(jié)約里程法的基本思想是不斷地將運輸問題中的兩條路徑合并為一條路徑，以此減少總運輸距離。節(jié)約量越大，則合并后總運輸距離減少的越多。當(dāng)車輛達(dá)到裝載限制沒有可行合并時，再對下一輛車進(jìn)行優(yōu)化。

節(jié)約里程法是解決車輛路徑問題著名的啟發(fā)式算法，算法模型簡單易懂、求解速度較快。本文選擇上海市廟鎮(zhèn)勤豐批發(fā)部為崇明島西部8個城鎮(zhèn)的產(chǎn)品配送作為研究對象，運用節(jié)約里程法對勤豐的產(chǎn)品配送路徑進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。

(二)節(jié)約里程法的基本原理

設(shè)P0為配送中心，需向用戶Pi和Pj送貨。P0到Pi的距離為d0i，到Pj的距離為d0j，用戶Pi和Pj之間的距離為dij。送貨方案有兩種：(a)配送中心P0向用戶Pi，Pj分別送貨；(b)配送中心P0向用戶Pi，Pj同時送貨。比較以上兩種配送方案：方案(a)的配送路線為P0→Pi→P0→Pj→P0，配送距離為da=2d0i+2d0j；方案(b)的配送路線為P0→Pi→Pj→P0，配送距離為db=d0i+d0j+dij。顯然，da不等于db，用Sij表示里程節(jié)約量，則方案(b)比方案(a)節(jié)約的配送里程為Sij=d0i+d0j-dij。

將具有較大里程節(jié)約量Sij的兩個用戶合并入一條配送路徑中巡回送貨，則可減少較多的運輸距離。如果P0的配送范圍內(nèi)還有其他用戶，則在運載車輛載重和體積允許的條件下，將它們與已在巡回路線中的用戶按節(jié)約量的大小依次并入巡回路線，當(dāng)車輛達(dá)到裝載限制為止。剩余的用戶另外派車，用相同的辦法進(jìn)行路徑優(yōu)化。一般而言，可供派出的車的種類和數(shù)量是存在限制的，總運輸能力也需滿足條件。

根據(jù)節(jié)約法的基本原理，配送中心P0分別向N個客戶Pj(j=1,2，…，N)配送貨物時，在運載車輛載重和體積允許的前提下，越多的客戶被合并入同一條配送路線，里程節(jié)約量越大，配送線路也越合理。

三、物流配送成本優(yōu)化實證研究

(一)江蘇洋河酒廠物流配送模式分析

江蘇洋河酒廠在上海市崇明區(qū)設(shè)立了五家經(jīng)銷商，分別負(fù)責(zé)提供崇明不同區(qū)域內(nèi)的產(chǎn)品和服務(wù)。其中，上海市廟鎮(zhèn)勤豐批發(fā)部負(fù)責(zé)崇明島西部東平鎮(zhèn)、新海鎮(zhèn)、三星鎮(zhèn)、綠華鎮(zhèn)、城橋鎮(zhèn)、新河鎮(zhèn)、建設(shè)鎮(zhèn)以及港西鎮(zhèn)等8個城鎮(zhèn)的產(chǎn)品配送。各城鎮(zhèn)的產(chǎn)品需求量和配送距離如表1所示，經(jīng)銷商有2t和4t兩種車型可供使用，P0為勤豐批發(fā)部所處地廟鎮(zhèn)，本文采用的是仿真數(shù)據(jù)。

表1 產(chǎn)品需求量和配送距離

勤豐在現(xiàn)有的物流配送過程中，路線的選擇一般都是由配送司機依照自己的經(jīng)驗決定，并未對配送路徑進(jìn)行合理科學(xué)的規(guī)劃。一般而言，集中配裝一車向多個客戶送貨，相比一客一送，可以極大地節(jié)省運力和運費。針對多個零售商客戶，勤豐目前的配送模式?jīng)]有制定合、理的配送計劃，一客一送可能達(dá)不到車輛滿載，造成載重的浪費；而僅依靠司機的經(jīng)驗，容易導(dǎo)致路線規(guī)劃不合理，造成里程的浪費。隨著客戶需求的增加，勤豐配送路徑的決定方法易造成配送效率低下，進(jìn)而會對物流配送成本產(chǎn)生影響。

(二)配送路徑優(yōu)化方案及優(yōu)化結(jié)果

1、配送路線初始方案

勤豐為崇明島西部8個城鎮(zhèn)分別單獨派車送貨，如圖1所示。初始方案中，存在著8條配送線路，總的配送距離S0為252km，需要的配送車輛為2t車8輛。在一客一送的模式下，勤豐派遣的8輛2t車均未達(dá)到車輛滿載，造成了載重的浪費。此外，一輛車僅供一個城鎮(zhèn)的產(chǎn)品需求，配送路線過于簡單、并未進(jìn)行合理的規(guī)劃，造成了里程的浪費。配送路線初始方案中，運力和運費都存在著很大的節(jié)約空間。

圖1 配送路線初始方案

2、配送路線修正方案

首先，根據(jù)勤豐的配送任務(wù)表，計算出廟鎮(zhèn)與城鎮(zhèn)、城鎮(zhèn)與城鎮(zhèn)之間的最短距離；其次，根據(jù)最短距離結(jié)果，再計算出各城鎮(zhèn)之間的節(jié)約里程Sij；最后，將節(jié)約里程Sij按降序進(jìn)行排列，如表2所示。

表2 節(jié)約里程項目分類表

圖2 配送路線修正方案

按節(jié)約里程sij由大到小的順序，連接P1和P6，P1和P7，P6和P7，構(gòu)成回路P0→P1→P7→P6→P0，縮短配送距離56km，減少使用2輛車，得到修正方案步驟1。接下來較大的節(jié)約距離有S56，S57和S24，考慮車輛的載重量及路線均衡問題，不將P5并入線路A中，連接P2、P4形成一個新的線路B，得到修正方案步驟2。在剩余的Sij中，較大的是S15，S78和S18，此時P1已屬于線路A，若將P5并入線路A中，車輛會超載；同理，P8也不能并入線路A中；再繼續(xù)考慮S23和S34，連接P2和P3、P3和P4，將P3并入線路B中，構(gòu)成回路P0→P2→P3→P4→P0，縮短配送距離28km，減少使用2輛車，得到修正方案步驟3。接下來為S68和S58，由于P8不能并入線路A中，連接P5和P8，形成線路C：P0→P8→P5→P0，縮短配送距離13km，減少使用1輛車，得到最終修正方案，如圖2所示。

配送路線修正方案中，存在3條配送線路，總的配送距離S1為155km，需要的配送車輛為4t車3輛。三條配送路線分別為線路A：P0→P1→P7→P6→P0；線路B：P0→P2→P3→P4→P0；線路C：P0→P8→P5→P0。

與初始方案相比，在使用節(jié)約里程法對配送路線進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計后，勤豐完成8個城鎮(zhèn)的產(chǎn)品配送可減少使用5輛車，縮短配送距離97km，車輛數(shù)和運輸距離節(jié)約比重分別達(dá)到了62.5%和38.5%。

四、結(jié)語

本文從配送運輸路徑選擇的角度對配送成本進(jìn)行了優(yōu)化，運用節(jié)約里程法對上海市廟鎮(zhèn)勤豐批發(fā)部所負(fù)責(zé)的崇明島西部8個城鎮(zhèn)的產(chǎn)品配送路徑進(jìn)行了研究，旨在優(yōu)化配送路線，制定配送計劃，減少物流配送成本。研究結(jié)果顯示，勤豐通過合理的路徑優(yōu)化和車輛調(diào)度，實現(xiàn)了配送車輛數(shù)量的減少以及配送距離的縮短，達(dá)到了降低配送運輸成本的目的。由此看來，如果各經(jīng)銷商都合理運用節(jié)約里程法，科學(xué)的進(jìn)行路徑規(guī)劃，而非僅僅依靠配送司機的經(jīng)驗進(jìn)行配送決策，那么可以很大程度上降低物流成本，進(jìn)而增強企業(yè)競爭優(yōu)勢、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

此外，隨著互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的到來，“新零售”、“互聯(lián)網(wǎng)+物流”、“即時配送”等經(jīng)濟(jì)模式進(jìn)入了蓬勃發(fā)展時期，物流需求、配送需求的不斷升級，對物流配送產(chǎn)品與服務(wù)的科學(xué)性、智能性提出了新的要求與挑戰(zhàn)。因此，物流配送優(yōu)化的研究對于實際運作中的產(chǎn)品配送問題具有指導(dǎo)意義，物流配送成本的優(yōu)化更是一個值得深層次探索的問題。

【注釋】

①國務(wù)院.降低實體經(jīng)濟(jì)企業(yè)成本工作方案[Z].2016-08-08.

②西則修.物流——降低成本的關(guān)鍵[M].日本,1970.

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