军事物流基地多任务协同优化研究

张剑芳++黄鹏程

摘 要：阐述了军事物流基地保障的特性，对军事物流基地多任务协同问题进行描述，分析了军事物流基地多任务协同建模要素，以运输成本、运输时间、物流作业成本和物流作业时间为要素，构建了军事物流基地多任务分配模型。

关键词：军事物流基地；任务协同；协同优化

中图分类号：E233 文献标识码：A

Abstract： Described security features of the military logistics bases， multi-tasks coordination problems of the military logistics bases has described， has analyzed the model elements on multi-tasks coordination of military logistics bases， according to factor of the transportation cost， the transportation time， operation cost and operation time， has constructed the optimization model on military logistics bases of multi-tasks collaborative.

Key words： military logistics base； task coordination； collaborative optimization

军事物流基地是利用现代化的物流设施设备，为部队提供筹、储、供、运、修等综合性物流服务，满足多军种、多建制、多方向综合性物资保障需求。军事物流基地往往由传统后方仓库转型演变而来。面对多样化的物资保障需求，军事物流基地容易形成保障任务不均衡，有时出现保障任务过于集中，有时出现资源闲置，物流运作效率低下等情况。因此，建立军事物流基地与各保障单位之间任务协作机制，实现军事物流资源和信息的共享，才能提高军事物流基地的运作效率。

1 军事物流基地保障特性分析

1.1 物流功能集约化

军事物流基地是对军事物流资源的整合和综合利用，这是一种全过程、全要素整合，既包括对筹措、仓储、组套包装、维修保养、运输、配送等保障力量的整合，也包括对军队内部和社会物流资源的整合。军事物流基地通过各种物流资源的有效整合，可优化军事物流业务流程，实现军事物流功能的高度集约，使军事物流基地从传统物资储存功能的仓库，转变为具有物资采购筹措、储存保管、组套包装、维护保养、分拣配送等多种功能的综合保障基地。物资采购筹措是物资保障的先决条件，是应急条件下物资筹措的重要途径；储存保管是物资保障的基本任务，是实现快速、高效的物资收发的保证；组套包装是实现物资精确化、配套化保障的基础，是提高物资保障服务水平的重要手段。维护保养是库存物资质量保证，是延长库存物资储存年限，保证库存物资技术性能必要措施。分拣配送是现代军事物流的体现，是传统仓储向现代物流、被动接受请领向主动配送保障的转变标志。

1.2 物流作业规模化

军队后方仓库存储物资往往专业相对单一，综合化程度不高，各仓库的管理也是相对独立的。现代军事行动，所需的是多种专业物资的综合性保障，而军事物流基地聚集了各种物流资源，通过对各种专业物资进行统一管理、统一处理，能实现物流处理的集约化、规模化。通过对储备物资的进行集中作业，能有效地缩短物流处理时间，提高物流效率和降低物流成本。军事物流基地以多样化物资保障需求为牵引，调整、储存多种专业物资，突破现行各专业分散保障的机制，具有物资综合保障能力。

1.3 物流服务综合化

为了适应物资保障多样化的需求，军事物流基地呈现出保障物资种类多、服务领域广等特点。由于军用物资技术含量越来越高，使用过程中出现技术问题越来越复杂，这就要求军事物流基地为部队提供良好的技术保障服务，如新装备操作培训、解决装备使用的技术难题，协调解决好物资使用过程中出现的问题。军事物流基地提供高质量、高效率的物流服务，不仅表现在仓储、运输、配送等“流动”的物上，还体现在以物流为中心的综合服务上，包括信息服务、科技服务、应急培训、设备维修服务等。

1.4 物流管理信息化

军事物流基地具备完善的信息化基础的设施，利用全军军事综合信息网、指挥专网、视频会议网、北斗卫星通信网和地方通信网等多种指挥手段，不仅能满足基地与上级部门的互联互通，实时接收与下达保障指令，综合显示控制保障信息，实现保障需求的及时掌握，保障物资的可视化管理，保障资源的科学调配，保障行动的全程调控。

军事物流基地采用管理信息系统进行物资采购、储存、配送管理，物资采购管理子系统能接收部队用户物资需求信息，制定采购计划，下达物资采购任务。物资储存管理子系统能实现物资存储、接收、发出全程信息化管理，精确掌握物资种类、数量、质量、存放位置等信息。物资分拣配送管理子系统能够根据物资的属性、数量等，进行统一配送处理。

军事物流基地能实现物流智能化作业与管控，能实现储存收发力量调配、运输力量调度和地方物流的协同等功能，实现物资组套拣选、仓储设备控制、运输配送和外部力量整合运用的信息化支持。

2 军事物流基地多任务协同问题描述

军事物流基地多任务协同优化，就是根据部队用户需求，对保障任务分配，也可以看成是一个多任务的调度问题。开展物资保障任务的调度，需要充分考虑保障单位的各种物流资源，分析物流作业时间、物资保障资源、运输距离、运输资源、运输时间等因素对保障任务的影响。为了便于分析，以物流作业时间、成本以及运输时间和成本指标为基础，建立军事物流基地多任务协同模式关系，军事物流基地与各保障單位的任务协同关系如图1所示。

从图1中可以看出，军事物流基地任务协同，可将任务进行分解，根据物资保障需求，合理地制定物流方案，调配区域内物流保障单位的物流资源，这种协同分为两个层次：第一层次是军事物流基地内部任务协同，表现为部队用户与军事物流基地之间关系，即一对一的保障关系；第二层次是军事物流基地与外部的任务协同，表现为部队与各物流保障单位之间关系，即一对多的委托关系。各保障单位主要包括协作的军队物资保障单位、地方第三方物流企业、地方运输单位等。军事物流基地多任务协同过程，指部队用户提出保障需求，军事物流基地对保障需求进行整合，产生多个保障任务，结合部队用户需求和完成保障任务的成本、效率等因素，对保障任务进行分配，实现完成保障任务的成本最低和效率最高。军事物流基地对保障任务的分配描述为：

设某个军事物流基地有n个物流保障任务，能实施物流保障的单位数为h个，不同的单位在处理物流作业的时间和成本上是不同的，每个单位完成保障任务有不同的物流作业，第j个保障任务所包含的物流作业个数为p， j∈1，2，3，…，n，如果物流作业顺序是相对固定的，如信息处理、储存、装卸搬运、包装、配送等顺序，则保障任务分配可选择多个保障单位来共同完成。军事物流基地多任务协同的目的，就是在于考虑运输成本、运输时间以及物流作业成本和时间的情况下，合理地安排保障任务，确定物流作业地点，使得完成保障任务的总成本和总时间综合最小化。

3 军事物流基地多任务分配建模

为了充分利用物流资源，实现物流资源的合理配置，构建保障任务的总成本和总时间综合最小化的模型，对军事物流基地保障条件作以下假设：

3.1 军事物流基地保障条件假设

（1）军事物流基地的位置是确定的，而且保障资源有限；

（2）每项物流保障任务的作业是有固定序列的；

（3）每项物流保障任务由一个物流保障单位完成；

（4）同一时间点，每个保障单位只能对一项物流作业进行操作；

（5）军事物流基地及其物流保障单位的资源都处于空闲状态，所有任务都可进行；

（6）保障单位完成某项物流作业的成本和时间可测；

（7）同一项物流保障任务的货物起运点相同；

（8）仓储成本只与储存量相关；

（9）每项物流保障任务的运输时间只与运输距离有关，不考虑运输道路的影响。

3.2 军事物流基地多任务分配数学建模的建立

军事物流基地多任務调度分配以保障任务完成时间和完成任务成本的综合最小化为目标，建立保障任务优化目标的数据模型。

（1）完成任务所需时间分析

①运输时间分析

第j个保障任务从军事物流基地到部队用户，所花费的运输时间为：

T=wdy j=1，2，…，n （1）

因此，n个保障任务运输总时间为：

T=wdy （2）

符号说明：T——第j个保障任务从军事物流基地到部队用户所花费的运输时间；T——第n个保障任务运输总时间；w——军事物流基地到第j个部队用户所在地的单位运距的运输时间；d——军事物流基地到第j个部队用户所在地的运输距离；y——决策变量，若保障任务j在军事物流基地完成和处理时，y为1，否则为0；n——军事物流基地保障任务总量。

②作业时间分析

第j个保障任务在军事物流基地完成的时间为：

T=tqxy j=1，2，…，n （3）

因此，在军事物流基地内处理n个保障任务的总时间为：

T=tqxy （4）

符号说明：T——第j个保障任务在物流基地完成的作业时间；T——第n个保障任务作业总时间；p——第j个保障任务可以分解成的物流作业个数；h——保障单位的个数；t——处理第j个保障任务单位量的第r个物流作业所耗费的时间；q——第j个保障任务的第r个物流作业需要处理的货物数量；x——决策变量，若物流作业r在第l个物流保障单位进行完成和处理时，x为1，否则为0。

（2）完成任务的成本分析

①运输成本分析

第j个任务从物流基地到第i个部队用户所花费的运输成本为：

C=Qdky j=1，2，…，n （5）

因此，n个保障任务运输总成本为：

C=Qdky （6）

符号说明：m——物资保障的部队用户数量；Q——军事物流基地到第j个部队用户所在地的货物运输量；k——单位运距单位运量的运输成本；C——第j个保障任务从军事物流基地到第i个部队用户所产生的运输成本；C——完成n个保障任务所产生的运输总成本。

②作业成本分析

第j个保障任务在军事物流基地完成的成本为：

C=cqxy j=1，2，…，n （7）

因此，在军事物流基地内处理n个保障任务的总成本为：

C=cqxy （8）

符号说明：c——处理第j个保障任务单位量的第r个物流作业所耗费的成本；C——第j个保障任务完成的成本；C——在军事物流基地内处理n个保障任务的总成本。

（3）军事物流基地保障任务优化目标函数

军事物流基地多任务协同优化，其关键是确定保障任务的协调性，即将不同的保障任务合理分配给不同的保障单位。由于保障时间和成本之间存在互相冲突，使得完成保障任务的总时间和总成本难以达到最优，因此，引入权重系数，将成本和时间统一到统一目标函数中，将问题转化为完成保障任务的总体“时间—成本”综合值最小化。

目标函数表示如下：

minZ=α+β （9）

符号说明：Z——保障任务的优化目标；T——要求完成n个保障任务的总时间限制；C——完成n个保障任务目标预计总成本。

其中，α+β=l，α、β分别表示成本、时间各自在目标函数中所占的权重。此权重比可根据保障任务完成目标来确定，并随着保障任务的变化而变化。若保障任务中更重视成本，则α的取值在0.5，1范围内；若保障任务重视时间，则β的取值在0.5，1范围内；若两者同等重要时，则二者都取0.5。在目标函数中，第一部分表示实际完成n个保障任务所需的总费用占目标预算经费的比重，第二部分表示实际完成n个保障任务的总时间占目标完成总时间的比重。

4 结 论

军事物流基地多任务的协同优化，是利用保障单位提供的不同的物流服务，将保障任务合理地分配给一定区域内多个的物流保障单位，最大程度地实现物流资源的合理配置，来协作完成保障任务，以发挥军事物流基地的功能集约化、作业规模化、服务综合化和管理信息化业务特点，高效发挥军事物流基地的运作效率。

参考文献：

[1] 唐卫宁. 基于改进蚁群算法的大规模定制协同物流协调优化[J]. 计算机应用研究，2010（10）：3708-3710.

[2] 刘琼，李婷婷，张超勇. 第三方物流联盟中物流任务的优化调度[J]. 工业工程与管理，2009（3）：13-19.