运用最优化模型选择商品的网络配送方案

2010-05-24广西柳州职业技术学院林志红

中国商论 2010年12期

广西柳州职业技术学院林志红

随着经济高速发展，物流已逐渐成为众多企业、专家和学者的研究热点。在整个物流系统中，运输是物流系统中最为重要的构成因素，合理安排物流配送网络，减少运输费用，可以为物流公司节约相当高的成本。而配送是一个直接与消费者相连的重要环节，优化配送网络，进行合理的物流配送是实现运输规模经济、节省运输费用的重要手段。物流配送网络实际上由多个不同的网络组成，每个网络都服务于特定的目标，但每个网络又不是孤立进行运作的。确切地说，在不同的运输网络之间存在极大的重叠和冗余。因此，通过配送网络的优化，消除这些冗余是降低配送成本的有效手段。

1 系统成本分析

物流成本最主要由仓储成本、物流管理费和运输费用构成。而在这里我们重点讨论物流成本。我们通过合理的选择配送系统来达到减少运输费用的目的。我们首先来了解一下配送系统及相关因素。

物流配送系统的目的正是为了帮助物流配送企业随着市场需求变化，不断调整企业的运作方针，优化企业的业务流程，提高企业经营管理水平和企业竞争力。与配送系统相关的因素可归结为三个方面：

(1)配送中心的选址。具体包括如何选择配送中心，合理安排配送中心的数量。

(2)配送系统的运输。具体包括运输方式及费用，运输路线及人力的配备。

(3)配送系统的库存。具体包括库存地点的设置和库存容量。

相应的，我们可以将配送系统的相关成本费用归结为三部分，即配送系统的选址成本、货运成本和库存成本。

为了达到物流成本最低，我们应该有合理的配送系统，选择最优配送模型。而配送系统有许多设计模型，我们不能局限于某单个部分的精分细算，我们要考虑整个系统的成本。均衡几个重要的影响因素，我们设计出一个合理的模型，来达到成本最低的目的。因此，配送系统的选择应该要能全面的反映各决定因素的交互作用关系，要全面的对货运成本、选址成本和库存成本进行综合的权衡分析。下面我们就此来设计一个模型，是根据上面的原则来完成的，是一个谋求成本最低的模型。

2 数学模型描述与建立

假设要在一个区域中设立一个物流配送中心P向周围n个企业送货。设第i个企业的坐标是(，)，它所具有的物流量为，单位物资的全程的运费，试着来确定物流中心，得出最有方案并做简要说明。

2.1 数学模型(模型1)

这就是一个总物流费用的数学模型。其中方括号的二分之一方就是物流配送中心到客户i的直线距离。求出一组坐标值使总费用F最小，也就得出了物流网点的最佳方案。为此，我们可以先对上式求偏导数，把所求的偏导数令它等于0，可以得出一组方程的根的等式：

2.2 数学模型(模型2)

重心法是一种模拟法。它是利用力学原理来分析物流学问题。

我们知道，在力学中有个中心问题，任何物体都有质量，有质量必有重量，有重量的物体必有重心。由多个质点组成的一个系统也必须有它的重心。如果用一根筷子撑起这个重心，则这个系统能够保持平衡。其物理力学原理是：质量等于所有各个质点质量的总和，其重力力矩等于各个质点重力力矩总和。

相应的，我们也可以做一个模拟，可以把一个物流配送中心向周围多个企业配送，这些企业好比平面上的多个质点，把质点重心当做物流网点。于是我们建立起一个力学模型。

在平面上有1，2，3，4，5等n个企业。

从而可以得出一组物流网点的坐标值：

3 仿真实例

例如在一个区域有5个企业1，2，3，4和5，它们各自的坐标、物流量和单位吨公里运价如表所示。现在要在该区域建立一个配送中心，如果要求总物流费用最省，则该如何选择配送地址可以达到要求？

表1 五个企业的资料

因为要求配送方案最合理，必须要物流费用最省，我们可以根据前面的物流模型来确定最佳配送中心。现在我们根据模型的计算方法，从以上数据我们可以利用重心法和迭代方法求解。先用重心法确定初始值，然后用迭代法求出最终收敛值。迭代结果如下：

4 结语

通过比较测试结果，我们不难发现，使用最优配送方案可以极大地降低配送的成本。电子商务企业中网络配送方案的设计是一个复杂的问题，要对其进行优化处理从而得到一个最优方案。配送网络的优越性可以通过对货物进行预处理得到提高。本文在考虑网络配送方案建设规模这一因素的同时，结合实际运作，对电子商务企业客户需求总量小、品种多、位置分散的特点设计出物流商品配送方案的优化规划模型，通过仿真实例计算取得了满意的结果。文中提出的数学模型和优化算法为电子商务企业网络配送方案的优化设计提供了一个可行的方法。