论文部分内容阅读
［摘 要］连锁超市的日常运营活动中,配送处于一个十分关键的位置,它是联系连锁超市物流系统的中心。论文主要以SG超市当前的配送方案为例进行研究分析,提出配送优化方案,包括中转中心的选址和配送调度路径的优化。
［关键词］连锁超市；P—中值模型；重心法选址；节约算法
［中图分类号］F252 ［文献标识码］A ［文章编号］1005-6432（2011）28-0015-04
1 SG连锁超市配送系统现状分析
(1)配送效率低下。配送信息经过多次人工传递到达配送中心后易产生失真现象,一旦订单上的信息与超市不一致,配送中心就不得不多次配送,以满足门店要求,保障客户满意度。但是多次配送不仅影响配送服务水平、增加不必要的配送成本,还造成了整车装载率低、回车空驶率高、运力大量浪费,而且使递送速度慢,保证率低。
(2)物流信息技术手段落后。新建的马群配送中心设备先进,管理系统较为完善。但超市与供应商之间的电子数据交换系统未能广泛应用。且SG超市虽然在库存、自动化标识上应用了现代化的科学管理,但分货、拣选等基本上仍然以人工操作为主。包括SG超市在内的连锁超市的迅速发展,对物流作业的“拆零”需求越来越强烈,订货商品的多品种、小批量化使得配货作业人手不足的矛盾非常突出。
2 SG超市在南京市江宁区门店物流配送系统简介
江宁区SG超市门店众多,据不完全统计在80个左右,由于路径调度优化算法的特点,其复杂度随着问题规模的扩大而成指数级增长,所以,为了简化模型,本文选取了江宁区比较具有典型性的11个超市门店,各个门店的位置如图1所示。
目前的配送情况是货物从马群配送中心发车,分别向各个门店进行单独配送,这样就造成了装车运载率低,回车空载率高的问题,造成了大量运力的浪费。针对此现状,本文提出如下的配送优化思路：在江宁地区设立若干个中转中心,则由马群配送中心向各个门店的配送过程调整为,由马群配送中心派出载重量较大的货车将江宁区11个门店所需的货物先运送到该地区的中转中心,然后由中转中心派出载重量较小的货车将货物分别配送到各个门店。
3 中转中心选址模型
3.1 假设条件
SG连锁超市的南京市江宁地区的中转中心选址问题是在给定11间门店作为备选点的地址集合中选出一定数目的门店地址扩建成为中转中心,从而建立一系列的配送区域,实现中转中心到各间门店所形成的配送系统总物流费用最小。为了便于建立数学模型,作如下假设：
(1)各间门店之间的运输距离、单位运输价格均已知；
(2)各间门店的日需求量一定；
(3)中转中心的仓库无能力限制约束。
各间门店之间的运费表如表1所示,各间门店货物日需求量如表2所示。
3.2 重心法选址
重心法的原理如下：
将物流系统的资源点和需求点看成是分布在某一平面内的物体系统,各资源点和需求点的物流量可分别看成是物体的重量,物体系统的重心将作为物流中心的最佳位置,具体过程如下：
设在某计划区域内,有n个资源点和需求点,各点的需求量或资源wj(j=1,2,3，…，n),它们各自的坐标是(xj,yj)(j=1,2,3,…,n)。模拟网络可以如图2所示。
先计划在该区域内设置一个物流中心,设该物流中心的坐标是(xd,yd),物流中心至资源点或者需求点的运费率是αj。
根据求平面中物体重心的方法,可以得到：
最终求得中转中心的坐标为(7.1,6.1)。
通过重心法求得的目标点并不一定与某一个门店完全符合,在上述计算结果的地理坐标周围一定范围内确定出几个候选的中转中心,构成候选中转中心集,再利用P-中值法,从中转中心集中选出两个候选门店,并最终确定为扩建成为中转中心的目标门店。
3.3 P-中值模型
（1）模型的建立
根据以上分析,建立模型如下：
因此,移走候选点6所产生的增加量是最小的,所以被移走的候选位置是候选点6。
此时,k=2,计算结束,结果为在候选位置0,7扩建为中转中心,运输总成本为1060.5,如图4所示。
4 配送路线优化
4.1 问题描述
有2个中转中心,每个中转中心只对本区域内的门店进行配送服务,第i个门店的货物需求量为gi(i=1,2,…，m),需要将货物从中转中心分别配送到各个门店。由中转中心派出载重量为q的货车来承运,已知gi （1）基本假设
①各个门店的每天的需求量固定且已知；
②配送货物按照重量统计,不考虑货物的体积和形状；
③不考虑时间窗问题,配送过程中不存在堵车现象,也没有单行道和不允许掉头的现象,时间上都能满足配送的要求。
（2）限制条件
①一辆车只能服务于一条线路,每辆车的载重量为12t；
②每条线路都不得超过车容量限制；
③每个门店只能服务一次；
④所有车辆都是由中转中心出发,配送完成后返回到中转中心；
⑤每个门店的需求量都小于车的容量限制。
4.2 构建模型
Step 3：考察s(i,j)对应的门店i和j,检查是否满足下列条件：
①若门店i和j均不在已构成的线路上,则可连接门店i和j,得到线路段0→i→j→0,转入Step 4；
②若门店i或j在已构成的线路上,但不是线路的内点(即不与配送中心0直接相连),则可以连接,连接后得到线路段0…→i→j→0或者0→i→j→…0,转入Step 4；
③若门店i和j位于已构成的不同的线路上,且均不是内点,则连接后得到线路段0→…→i→j→…→0,转入Step 4；
④若门店i和j在已构成的同一条线路上,则不能再进行连接,直接转入Step 4。
路段连接过程如表4所示。
Step 4：划去第i行和第j列,即门店i不能再到其他的门店,而门店j也不能由其他的门店到达。
Step 5：若所有元素均已被划去,则已经得到完整的线路,算法终止；否则,在未被划去的元素中选择最大的元素,转入Step 3。
以编号为7的中转中心配送区域的车辆配送路径与上述计算过程类似,最终得到的车辆配送优化路径为：0→4→5→0,0→2→1→3→0,7→9→10→8→7,7→6→7,具体路线如图5所示。
5 结 论
在零售行业进入垄断格局的今天,大型连锁超市要控制成本、提高运营效率,就必须拥有一个出色的物流配送系统,本文通过一系列数学模型对企业中转中心的选取以及区域配送路线的优化提出了建议,希望可以有效地为企业节约成本,促进经济效益。
［作者简介］来源(1990—),男,山西朔州人,东南大学学生,研究方向：物流管理
［关键词］连锁超市；P—中值模型；重心法选址；节约算法
［中图分类号］F252 ［文献标识码］A ［文章编号］1005-6432（2011）28-0015-04
1 SG连锁超市配送系统现状分析
(1)配送效率低下。配送信息经过多次人工传递到达配送中心后易产生失真现象,一旦订单上的信息与超市不一致,配送中心就不得不多次配送,以满足门店要求,保障客户满意度。但是多次配送不仅影响配送服务水平、增加不必要的配送成本,还造成了整车装载率低、回车空驶率高、运力大量浪费,而且使递送速度慢,保证率低。
(2)物流信息技术手段落后。新建的马群配送中心设备先进,管理系统较为完善。但超市与供应商之间的电子数据交换系统未能广泛应用。且SG超市虽然在库存、自动化标识上应用了现代化的科学管理,但分货、拣选等基本上仍然以人工操作为主。包括SG超市在内的连锁超市的迅速发展,对物流作业的“拆零”需求越来越强烈,订货商品的多品种、小批量化使得配货作业人手不足的矛盾非常突出。
2 SG超市在南京市江宁区门店物流配送系统简介
江宁区SG超市门店众多,据不完全统计在80个左右,由于路径调度优化算法的特点,其复杂度随着问题规模的扩大而成指数级增长,所以,为了简化模型,本文选取了江宁区比较具有典型性的11个超市门店,各个门店的位置如图1所示。
目前的配送情况是货物从马群配送中心发车,分别向各个门店进行单独配送,这样就造成了装车运载率低,回车空载率高的问题,造成了大量运力的浪费。针对此现状,本文提出如下的配送优化思路：在江宁地区设立若干个中转中心,则由马群配送中心向各个门店的配送过程调整为,由马群配送中心派出载重量较大的货车将江宁区11个门店所需的货物先运送到该地区的中转中心,然后由中转中心派出载重量较小的货车将货物分别配送到各个门店。
3 中转中心选址模型
3.1 假设条件
SG连锁超市的南京市江宁地区的中转中心选址问题是在给定11间门店作为备选点的地址集合中选出一定数目的门店地址扩建成为中转中心,从而建立一系列的配送区域,实现中转中心到各间门店所形成的配送系统总物流费用最小。为了便于建立数学模型,作如下假设：
(1)各间门店之间的运输距离、单位运输价格均已知；
(2)各间门店的日需求量一定；
(3)中转中心的仓库无能力限制约束。
各间门店之间的运费表如表1所示,各间门店货物日需求量如表2所示。
3.2 重心法选址
重心法的原理如下：
将物流系统的资源点和需求点看成是分布在某一平面内的物体系统,各资源点和需求点的物流量可分别看成是物体的重量,物体系统的重心将作为物流中心的最佳位置,具体过程如下：
设在某计划区域内,有n个资源点和需求点,各点的需求量或资源wj(j=1,2,3，…，n),它们各自的坐标是(xj,yj)(j=1,2,3,…,n)。模拟网络可以如图2所示。
先计划在该区域内设置一个物流中心,设该物流中心的坐标是(xd,yd),物流中心至资源点或者需求点的运费率是αj。
根据求平面中物体重心的方法,可以得到：
最终求得中转中心的坐标为(7.1,6.1)。
通过重心法求得的目标点并不一定与某一个门店完全符合,在上述计算结果的地理坐标周围一定范围内确定出几个候选的中转中心,构成候选中转中心集,再利用P-中值法,从中转中心集中选出两个候选门店,并最终确定为扩建成为中转中心的目标门店。
3.3 P-中值模型
（1）模型的建立
根据以上分析,建立模型如下：
因此,移走候选点6所产生的增加量是最小的,所以被移走的候选位置是候选点6。
此时,k=2,计算结束,结果为在候选位置0,7扩建为中转中心,运输总成本为1060.5,如图4所示。
4 配送路线优化
4.1 问题描述
有2个中转中心,每个中转中心只对本区域内的门店进行配送服务,第i个门店的货物需求量为gi(i=1,2,…，m),需要将货物从中转中心分别配送到各个门店。由中转中心派出载重量为q的货车来承运,已知gi
①各个门店的每天的需求量固定且已知；
②配送货物按照重量统计,不考虑货物的体积和形状；
③不考虑时间窗问题,配送过程中不存在堵车现象,也没有单行道和不允许掉头的现象,时间上都能满足配送的要求。
（2）限制条件
①一辆车只能服务于一条线路,每辆车的载重量为12t；
②每条线路都不得超过车容量限制；
③每个门店只能服务一次；
④所有车辆都是由中转中心出发,配送完成后返回到中转中心；
⑤每个门店的需求量都小于车的容量限制。
4.2 构建模型
Step 3：考察s(i,j)对应的门店i和j,检查是否满足下列条件：
①若门店i和j均不在已构成的线路上,则可连接门店i和j,得到线路段0→i→j→0,转入Step 4；
②若门店i或j在已构成的线路上,但不是线路的内点(即不与配送中心0直接相连),则可以连接,连接后得到线路段0…→i→j→0或者0→i→j→…0,转入Step 4；
③若门店i和j位于已构成的不同的线路上,且均不是内点,则连接后得到线路段0→…→i→j→…→0,转入Step 4；
④若门店i和j在已构成的同一条线路上,则不能再进行连接,直接转入Step 4。
路段连接过程如表4所示。
Step 4：划去第i行和第j列,即门店i不能再到其他的门店,而门店j也不能由其他的门店到达。
Step 5：若所有元素均已被划去,则已经得到完整的线路,算法终止；否则,在未被划去的元素中选择最大的元素,转入Step 3。
以编号为7的中转中心配送区域的车辆配送路径与上述计算过程类似,最终得到的车辆配送优化路径为：0→4→5→0,0→2→1→3→0,7→9→10→8→7,7→6→7,具体路线如图5所示。
5 结 论
在零售行业进入垄断格局的今天,大型连锁超市要控制成本、提高运营效率,就必须拥有一个出色的物流配送系统,本文通过一系列数学模型对企业中转中心的选取以及区域配送路线的优化提出了建议,希望可以有效地为企业节约成本,促进经济效益。
［作者简介］来源(1990—),男,山西朔州人,东南大学学生,研究方向：物流管理