运筹学在企业运输成本优化方面的应用

宋 玥

运筹学在企业运输成本优化方面的应用

宋 玥

运输成本是影响企业成本的关键因素。降低运输成本，对减小企业物流成本、提高企业的综合实力具有重要意义。从途中运输成本的组成和影响因子分析，应用运筹学原理进行运输问题的分析、计算、处理，对企业运输环节的最小成本问题进行研究。本文运用管理运筹学2.0软件，帮助求解模型。这样可以使许多繁杂问题简单化和条理化，做到科学合理、经济适用。

运输成本；管理运筹学；优化

一、引言

(一)运筹学

运筹学是上世纪40年代开始形成的一门学科，起源于二战期间英、美等国的军事运筹小组，主要用于研究军事活动。战争结束后，运筹学主要转向经济活动的研究，通过建立数学模型的方式，或者运用数理方法，使问题在量化的基础上达到科学、合理的解决，并使经济活动中的人力、物力、财力以及信息等得到最有效的利用[1]，使系统的投入和产出达到最佳的配置和效率。

运筹学的研究领域比较宽广，依据其解决问题的特征，可分为确定型模型与概率型模型两大类别[2]。确定型模型主要包括：线性规划、非线性规划、图与网络和动态规划等；概率型模型主要包括：存储论、排队论和决策论等[1]。

(二)运筹学在运输中的应用

物流成本中最大的一部分便是运输成本，因此运输的标准化是物流组织的关键内容，是降低供应链成本、提高效率的重要方法。运筹学动态规划经常被用来解决线路最短问题。已知起点和终点，求两点的最短路径。然而运输过程中不是一站式到达的，也许途中有许多中转站。但中转站之间的运费不同，这就需要思考决策，到底哪一条运输线路可以使总成本最小，总收益最高，这个决策过程可以归结为多阶段决策问题[3]。很多理论和实践证明，加入的中转站运输所需费用比一站式到达的费用小很多，所以运输过程中经常会波及到中转情况。

运筹学中罗列了解决运输问题的一般步骤：运用表上作业法来解决此问题。该方法通过最小元素法得出初始调运方案后，应用位势法判断是否最优，并应用闭回路法进行解的调整，最后得到最优方案[3]。本文将这些步骤用软件求解。

二、途中运输成本的影响因素

(一)运输途中总费用与运距的长短为正比关系

运输成本一般是由两部分组成的，一个是场站成本，另一个是途中成本，前者与运距无关，后者随运距增长而增加。各种运输途径中，如果场站成本低，途中成本高，那么这种情况应该采用短距离运输；相反，场站费用大，途中费用小，这种情况应该采用长距离运输。轮船运输的场站成本最大，高于铁路运输，并且大于汽车运输。然而各种运输方式途中成本的大小却恰恰相反，汽车运输排第一，火车运输排第二，轮船运输最后。所以汽车运输适于短距离运输，轮船运输适合于长距离运输。如此状况，恰好反映了运输成本中不同的运输方式运输成本费用构成中的比例是不一样的，反映出各种运输方式具有不同的特征，应该针对不同运输方式采取不同方法优化[4]。

(二)运输途中总成本与运量的多少为正相关

各类运输渠道所能完成的运输量对运输成本来说非常重要。运输成本不仅与运距有关，如上文所说，也与运输量有很大关系，运输量越大，运输费用越大。它是随着运量的改变而改变的，称为可变成本；还有一部分，是与运量多少无关的，不随着运量增加而增加，这一部分称为固定成本。如水路运输中的轮船燃油成本、港口停靠成本及装卸成本中的装卸机械能动成本、装卸计件工资等成本，这些是随运量增长而变化的可变成本；而船体折旧、摊销、企业管理费用等与运量变化无关属于固定成本。

因此，当货运周转量增加时，可变成本随吨公里数增加而随之增长，与吨公里增长无关的固定成本则相对保持不变，但分摊到单位运输成本中的固定成本不断减少，单位运输成本随之下降，反之亦然。

三、物流企业途中运输成本优化模型

一般的运输问题表述如下：某类物资有若干生产地和销售地，根据各个销售地的需求以及生产地的产量，需要将这类物资运送到相应的各个销售地，并且为了资源不浪费，总产量需要等于总销量。已知各生产厂家的产量和各销售厂家的销量以及各产地到各销地的单位运输价格(或运输距离)，问应如何调配货物的运量以及运输途径，才能使总运输成本(或总运输量)最小、效益最大化？

设Xij为从产地Ai运往销地Bj的物资数量(i=1,…,m；j=1,…,n)，由于从Ai运出的物资总量应等于Ai的产量ai，因此Xij应满足：

四、某材料制造企业途中运输成本优化实例

某地区有四个材料制造企业，分别为A1、A2、A3、A4，其钢材产量分别为20万吨、30万吨、40万吨、60万吨，有四个建筑企业，B1、B2、B3、B4，其需求量分别为15万吨、20万吨、50万吨、65万吨，总需求量等于总供给量，求最佳运输方案。运价表见表1:

表1

运用管理运筹学2.0软件求解模型，得出结果如下：

最优解如下：

表2

五、结语

利用管理运筹学软件对材料生产企业途中运输成本的优化进行了研究，基于某企业运输实例，对其途中运输成本最优化问题进行软件求解运算，得到最优方案。运筹学对于决策者来说是一种投资决策与评价方法，不仅能够整理思路，而且以最简单便捷的方式完成目标。但是由于本文研究对现实问题做了一定的简化和假设，采用了一些基本简化方式，所得结果和实际有一定的出入。因此在以后的研究中，决策者们应该努力使运筹学结合实际问题，来为企业服务，使企业效益最大化。(作者单位：西安建筑科技大学)

[1] 赵昱. 运筹学在现代物流中的运用[J]. 商情, 2013(43):71-72.

[2] 姜锋雷. 运筹学在我国公路、铁路运输系统中的运用[J]. 中国水运(理论版),2007,10:152-153.

[3] 赵彦艳, 胡桂萍. 运筹学在物流管理中的应用研究[J]. 劳动保障世界:理论版, 2013(5).

[4] 周晓杰. 物流运输的成本控制研究策略[J]. 商情, 2010(12):48-48.

宋玥(1991-)，女，汉族，陕西西安人，硕士研究生，西安建筑科技大学，投资决策与项目评价。