硬盘产品运输方案的优化设计

张 辉

（上海交通大学机械与动力工程学院，上海 200240）

硬盘产品运输方案的优化设计

张 辉

（上海交通大学机械与动力工程学院，上海 200240）

为了满足客户的多样性要求以及企业对物流成本的控制，文章设计了两种新的运输方案。文中使用线性规划法对实际案例中以运输成本最小目标对所有的四种运输方案进行选择得到最优的运输方案。

线性规划；运输方案；多式联运

随着经济全球化程度的日益加快，当今世界跨国公司的物流活动进入一个迅猛发展期。运输方案及成本作为整个供应链上的重要一环，受到了越来越多的关注。对硬盘产品而言，空运或海运是其传统的运输方式，但随着市场竞争的加剧以及客户对成本、时效等需求的多样化，企业需要设计更多的运输方案来满足这些需求。

1 新运输方案的设计

硬盘产品在运输中采用打木托盘、边衬、护角和防水袋的方式加以保护。为了便于运输货物采用国际通用的1.2m高度，使其在采用集装箱运输方式时可以堆叠以充分利用空间而降低运输费用。根据物流市场提供可选产品的成熟度及硬盘自身产品特性，卡车铁路运输和海空联运两种新的运输方案将设计用在中国无锡到荷兰阿姆斯特丹的货物运输上。

1.1 卡车铁路运输方案

此运输方案采用两段：第一段为无锡到重庆，采用卡车运输。运输路线为江苏无锡—江苏南京—安徽合肥—江西九江—湖北武汉—湖北宜昌—重庆。第二段为重庆到阿姆斯特丹，采用火车运输。运输路线为重庆—新疆乌鲁木齐—哈萨克斯坦—俄罗斯Kinel—俄罗斯莫斯科—波兰—阿姆斯特丹（波兰到阿姆斯特丹采用卡车运输）。整个运输时间为23天包括客户下单、订仓、卡车运输、铁路运输及最后段卡车运输。

1.2 海空联运运输方案

此运输方案采用两段：第一段为无锡经上海到迪拜港，采用海运。运输路线为江苏无锡—上海港—香港港—迪拜港。第二段为迪拜到阿姆斯特丹，采用直接空运。整个运输时间为16天包括客户下单、订仓、海运、空运及最后段卡车运输。

2 线性规划法及运输方案应用实例

一般而言，影响运输模式的选择的因素主要是运输物品的种类、运输总量、运输距离、运输时间和运输成本这五项。其中，运输物品的种类、运输总量、运输距离这三个因素是不可变因素，它们由货物性质和货物运输的目的地所在的地理位置而决定，不可能对这三个因素进行变更而达到改变运输模式的目的。而运输时间和运输成本则是可变因素，也是不同的运输模式间的主要不同点和竞争因素。因此，将成本和时间作为运输模式选择决策的两大主要目标。

线性规划方法是在线性的约束条件下，让目标函数取极值的一种优化方法，该方法能解决多变量的最优决策问题。用线性规划方法选择运输方式在实际应用中非常普遍。线性规划法是在目标已定，资源有限的情况下，运用运筹学的原理，对具有线性联系的极值问题进行求解，进而确定最优方案。线性规划方法一般分为三个步骤：

第一步，建立目标函数。

第二步，确定约束条件。在建立目标函数的基础上，附加约束条件。

第三步，求解各参数的具体数值。在目标最大或最小的前提下，根据各参数约束条件的具体限制求出一组最佳组合［2］。

2.1 以运输成本最小为目标的运输方案

客户现有400托货的需求量需要发送到荷兰阿姆斯特丹，下面是原有运输方案和新设计运输方案的参数表。

表1 运输方案的数据参数Tab.1 Parameters for shipping plan

以运输成本最小为目标建立的线性规划模型如下：

式中：Z为运输成本；i为第i种备选运输模式，i＝1，2，3，…，m；j为备选运输模式下的第j种运输方式，j＝1，2，3，…，n；Sij为第i种运输模式下的第j种运输方式的运输成本；Xi为第i种运输模式下的运输量；R为需求总量；Cij为第i种运输模式下的第j种运输方式的运输能力。式（1）为目标函数，表示运输总成本最小；式（2）至（4）为约束条件；式（2）表示各运输模式下的运输量总和等于需求总量；式（3）表示各运输模式的运输量不能超过该运输模式的运输保险限制；式（4）表示对每种运输模式的运输量进行非负约束。

将A公司的四种运输方案参数带入上述模型，得到模型1：

用Lingo 9.0来直接求解我们得知最小运输成本

所以，在仅考虑企业运输成本时，客户400托货物的需求用海运和卡车铁路两种运输方案为A公司最先考虑。

2.2 以总物流系统费用最少为目标的运输方案

A公司现有一批货物40托，需要从无锡工厂运抵阿姆斯特丹，并且需要考虑库存资金在运输途中的占用财务费用。所以本小节中总物流系统费用包括物料费用，运费及库存资金占用费用。通过这一分析，我们可以了解到在综合了采购费用、运输时间、运输费用和库存资金占用费用后，哪种运输方案是最合适的即总物流系统费用最少。

（1）购买硬盘的费用

以年资金利率12%计算。

总物流系统费用为上述三种费用之和，目标函数费总费用最小：

式中 PUi表示每托硬盘价格，Ci表示运输单价，Xi表示运输数量，Ti表示运输时间。

由上述公式可以计算空运、海运、卡车铁路和海空联运运输方案的总物流系统费用，得到最小费用计算结果。

根据计算得出总物流系统最小费用的运输方案是海空联运。

3 结 语

新设计的运输方案在成本和时效介于空运和海运之间，每家公司根据自身的情况及客户要求灵活安排以达到最佳效果。

［1］ 殷延海.企业选择中长线运输方案的基本模型设计［J］.中国物流与采购，2011（12）：72－73.

［2］ 王万琴.A公司大中华区运输方式与运输模式选择［D］.上海：上海交通大学，2009：42－47.

［3］ 陈青.C公司的运输成本改善方案研究［D］.上海：上海交通大学，2011：30－38.

［4］ 王淘.一种多式联运网络运输方式的组合优化模式［J］.中国工程科学，2005，7（10）：46－50.

［5］ 马群星.罗地亚集装罐铁路多式联运研究［D］.上海：上海交通大学，2010.

The Design of Shipping Mode for Hard Disc Drive

ZHANG Hui
（School of Mechanical Engineering，Shanghai Jiaotong University，Shanghai 200240，China）

The paper designed two shipping mode to meet customers various requirements and control freight cost.To get the optimized shipping mode from four shipping modes，The abstracted use fuzzy linear programming method and minimize freight cost as target per actual practices.

fuzzy linear programming；shipping mode；multimode transportation

F 270.7

A

1671－7880（2012）05－0056－02

2012－06－20

张辉（1976— ），男，江苏无锡人，上海交通大学工程硕士在读，研究方向：物流管理。