关于供应链中物流网络的优化模型的研究.docx

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关于供应链中物流网络的优化模型的研究

摘要

随着经济全球化的飞速发展以及全球市场化的逐渐深化，供应链的竞争逐渐成为新时期产业竞争的关键内容。

企业的成败不但取决于它自身实力，而且需要借助供应链产业中各种各样的服务来实现竞争优势。

在这种情况下，我们有必要找出合适的供应链物流网络优化模型来降低企业亏损并提高效益。

本研究先论述了供应链物流网络的构造，接着又研究了我国供应链物流网络优化时所遇到的问题和挑战，随后又研究了供应链物流网络优化时的方法、原则、和步骤，然后又以德邦物流公司为例，用遗传算法对德邦物流XX分公司进行了物流网络优化，并用数据进行了验证，又分析了公司在优化之后的效果。

通过对供应链物流网络优化模型的认识能够为企业改革者提供一些新的决策依据，提高企业的工作效率，降低运营成本。

关键字：

供应链物流网路，优化模型，德邦物流公司，遗传算法，成本优化

Abstract

Followingwiththerapiddevelopmentofworldeconomyandthestrongimprovementofeconomicalglobalization,petitioninthesupplychainisbeingakeyelementoftheneweraofindustrialpetition.Corporatesuccessorfailuredependsnotonlyonitsownstrength,andtheneedtouseavarietyofservicestoachievepetitiveadvantageinthesupplychainindustry.

Inthiscase,weneedtofindtherightsupplychainlogisticsnetworkoptimizationmodeltoreducelossesandimproveefficiency.wefirststudythestructureofthesupplychainlogisticsnetwork,andthenstudytheproblemsandchallengesencounteredinthesupplychainlogisticsnetworkoptimization,followedbyafterthesupplychainlogisticsnetworkoptimizationmethod,Principles,andsteps.Then,byDebonlogisticspanies,forexample,weusegeneticalgorithmstooptimizeDebonlogisticsJinanbranch,andthenwegetthedatavalidation,analysisoftheeffectofthepanyaftertheoptimization.Understandingthroughthesupplychainlogisticsnetworkoptimizationmodelforcorporatereformerstoprovidesomebasisfordecisionmaking,improvingtheworkefficiency,reduceoperatingcosts.

Keywords:

Supplychainlogisticsnetwork,Geneticalgorithm,Optimizationmodel,Debonlogisticspany,Costsoptimization

前言

在全球化市场竞争日益激烈的环境下，供应链的竞争已经成为新时期产业竞争的关键内容。

目前，真正的竞争不是企业与企业之间的竞争，而是供应链与供应链之间的竞争，在供应链参与市场竞争环境中，企业更加追求效率高和成本低的全新物流网络模式，它们都在积极培育一个开放的、竞争的以及高效的市场空间和一个具有良好运行机制的竞争环境。

供应链物流网络优化将会提高系统的整体性能。

另外当今社会上的许多企业，在经营到一定规模时，会根据销售业务的发展需要，在全国X围内设置若干个分拨中心，有的企业甚至使得分销网络遍布全国。

由于这些企业有多家工厂和多个分拨中心，许多会存在货物之间重复运输，库存过多或不足、很难及时响应客户的及时需求等多种多样的问题，而且大多数国内企业中缺少专业人才和关键的历史数据，使得企业无法进行合理的物流网络规划，最终的结果就是导致了大多数物流企业盈利状况不佳，有的甚至出现亏损，因此我们有必要找出合适的物流网络优化模型来降低企业亏损，并提高效益。

另外供应链物流网络优化时会取的各种社会效益和经济效益，由此而获得的竞争优势也将会被人关注。

一个高性能的供应链物流网络应该使内部活动的价值最大化，同时发展稳定的伙伴关系，使外部活动的价值也最大化。

供应链物流网络在优化过程中整合、配置了节点企业资源，通过进行供应链物流网络优化，既节约成本，又保持供应链的稳定性，还降低了企业的经营风险。

为了确定合理的供应链物流网络优化模型，本研究先研究了供应链物流网络的构造，接着又研究了我国供应链物流网络优化时所遇到的问题和挑战，随后又研究了供应链物流网络优化时的方法，原则，和步骤，然后又以德邦物流公司为例，用遗传算法对德邦物流XX分公司进行了物流网络优化，并用数据进行了验证，又分析了公司在优化之后的效果，希望本人的研究能对提升我国供应链物流网络优化提供一定的借鉴与参考。

1研究的背景及目的

现今，世界正处在经济全球化的过程中，现代化的生产性服务业一跃而起，他所包含和涉及的信息、物流、金融、商务和技术支持等服务已经在企业的生产到销售的全过程中贯穿。

企业的成败不但取决于它自身实力，而且需要借助供应链产业中各种各样的服务来实现竞争优势。

所以说供应链的竞争已经成为新时期产业竞争的关键内容。

尤其对于中小企业来说，这些企业的资源有限，而且综合实力没有优势，怎样才能通过供应链服务有效整合资源并节省成本，从而更完美地发展自身核心业务，放弃“小而全”，实现“专而精”，成为这些中小企业树立竞争优势的关键。

英国一个著名经济学家说过，真正的竞争不是企业与企业之间的竞争，而是供应链与供应链的竞争，这个观点已经得到大家的普遍认可。

现在，很多的企业开始关注供应链，把它作为企业发展的支柱，应用各种各样的供应链管理方式，建立高效，灵活，低成本运行的供应链系统。

我们知道，在整个供应链中，供应商、制造商、经销商，物流公司共同构成一个物流网络，彼此之间拥有密切的关系，他们的运作效率和匹配程度是供应链优化的重点。

供应链优化要通过物流网络建设实现，物流网络建设要立足于整体供应链的优化过程。

可是当今社会上的许多企业，在经营到一定规模时，会根据销售业务的发展需要，在全国X围内设置若干个分拨中心，有的企业甚至使得分销网络遍布全国。

由于这些企业有多家工厂和多个分拨中心，许多会存在货物之间的重复运输，库存过多或不足、难以及时响应客户的及时需求等多种多样的问题，而且大多数国内企业中缺少专业人才和关键的历史数据，使得企业无法进行合理的物流网络规划，最终的结果就是导致了大多数物流企业盈利状况不佳，有的甚至出现亏损，因此我们有必要找出合适的物流网络优化模型来降低企业亏损并提高效益。

物流网络优化的重要目标之一是减少网络节点的存货量，平衡运输成本和仓储成本，同时还要满足客户响应时间，实现供应链上各个企业的共同盈利。

总之供应链网络优化的实质是求的整体的最优。

在传统意义上，供应链是离散业务的松散连载，而在现代概念中，供应链就是一个“综合网络”。

所以供应链的另一个定义是：

供应链是一个网络，它由一群互相联系、相互依存的组织机构所形成，他们共同合作，对供应商到最终用户的物流和信息流进行控制和管理。

大家都知道，“牛鞭”效应是供应链的调控和协调者在动态的供应链环境中面临的最大的问题，而解决的方法除了信息的透明化和共享外，其关键是必须拥有一个合理的网络结构[1]。

供应链中物流网络的优化的主要目的是在已知的服务水平下使得总得成本的最小，即怎么样确定在网络中作业设施的理想数量、他们的地理位置、制造产出数量、采购数量和产出的流程等等。

2国内及国外供应链中物流网络的分析

2.1国内供应链中物流网路的分析

2.1.1供应链中物流网络的构造以及特点

（1）供应链的构造如图2.1所示。

图2.1供应链的构造图

Fig.2.1Thestructureofthesupplychain

（2）物流的过程图

根据上面的供应链的一般构造图可以得到和它相应的物流过程图[2]，如图2.2所示。

图2.2供应链中的物流过程图

Fig.2.2Logisticssupplychainprocessmap

（3）供应链中的物流网络

上面对供应链和供应链中的物流过程进行了研究，可知这个网络是由抽象的节点和链形成。

零售商、仓库、工厂、供应商等代表网络中的节点，不同的存储点间的货物移动指代链，任意一对节点之间都可能存在多条链，而这些链表示不同的产品和不同的路线[3]。

供应链中的物流网络如图2.3所示。

图2.3供应链中的物流网络图

Fig.2.3SupplychainlogisticsnetworkinFigure

（4）供应链中物流网络的特点

①通过运用供应链中的物流网络图的描述，我们可以很清楚的了解各种活动和它们的关系，也便于管理人员对资源配置、对作业关系进行调整，另外对于大型的复杂的供应链中的物流网络可以借用电子计算机来实行编制优化。

②供应链中的物流网络是一个跨时域、跨地域很大的物流网络。

一方面，它之所以跨越很大的地区，是因为世界正在经济全球化和信息化，导致了物流跨地域、跨国界的形势，例如在供应链中，供应商既可为本地供应商、也可为外地供应商或是国外供应商；另一方面，供应链物流网络垮时域性强是因为货物需要经过长时间的运输，而仓储可以解决产需之间的时间问题。

③供应链物流网络是一个动态的物流网络，它联结多个用户和企业，随着需求、供应、价格、渠道等的变化，网络内的要素和运行会发生经常性的变化。

人们只有对网络内的各个组成部分不断地做出修改、完善，才能适应经常变化的社会环境。

④供应链物流网络具有很大的复杂性，物流网络中运行的对象——“物”遍及社会上的全部的物质资源，而资源的大量化和多样化当然也就带来了物流的复杂化。

2.1.2我国供应链中物流网络优化的影响因素

（1）自然状况的影响

自然状况一般是指地理条件和自然资源。

首先，由于自然资源分布不均匀，使得资源较少的地方必须得从资源集中的地方输入资源。

然后，在物流网络中的不同的地理位置也会影响物流需求。

最后，物流网络结构还会受到地形条件、物流基础设施设备的建设成本的影响。

（2）产业结构的影响

目前，我国的产业结构不断升级，随着产业结构的升级，我国的物流需求也快速增长。

第一，就第一产业来说，经济价值较高的农产品物流正在增加，减小了农产品流通批量，增加了农产品的品种和交易次数，增大了必要的物流频率。

第二，在第二产业中，单位重量价格高的产品生产正在迅速增长，这些产业有电气机械工业、运输机械工业、精密机械工业、精密化学工业等。

物流对象正在向小批量、高频度和高水准的物流服务方向发展，这样也引起物流需求的增加。

第三，第三产业的扩X也引起了物流需求的增长。

例如，大型制造商进行了系列专卖、大型的流通企业的全国X围内的快速配送、快餐食品连锁店的快餐配送等各种物流活动[4]的发生。

（3）经济发展的影响

经济发展拉动了整个经济活动中各个部门和各个环节，而经济的发展是一个连续变化的过程。

物流联系是经济活动中各环节之间的联系的基础。

第一，经济结构的变化将会导致某些行业的快速发展，特别是高科技产业的发展。

而这种变化必然会引起各行业的某些生产要素的重新配置，这也将造成物流需求量的变化。

第二，不同的经济发展水平的地区，商品经济发展的程度不同，其所产生的物流需求也不同。

2.1.3我国供应链中物流网络优化遇到的挑战

（1）系统资源难以整合

我国各地区为了促进本地区物流业的发展，大都制订了各自的发展规划与政策法规，很少考虑到与其他地区的合作和衔接，因此无法整合全社会的资源并建立统一的物流网络，从而在配置资源时，会造成资源的浪费。

（2）物流服务社会化、市场化程度低

从原来的制造型企业中分离出的物流企业，正在形成整合社会物资流通的第三方物流企业，这个是现代物流的一个特点。

可是我国现在仍然有很多的企自办垂直式物流，这样很难充分发挥其仓储设施和运输车辆的效率，导致物流的社会化程度不高，物流市场的规模小、实力弱、资源分散，难以形成规模效益，这种行为严重制约我国物流网络的成型。

（3）物流设备设施不完善、网络空间布局不合理

我国目前还没有形成一个结构完整的多式联运物流体系，同一种运输方式的内部和不同种运输方式之间无法协调。

例如，在铁路与公路运输方面，在各陆路干线枢纽场站还未建设好与各大中城市外环干道相配套、相完善的衔接点，铁路集装箱货运场站堆存能力也不足，场站之间没有很好的衔接；而在水路运输方面，各个港口的专业化码头无法满足港口吞吐量快速增长的需要，有效的促进产业发展和社区高度商业化的国际大港的数量较少；在航空运输方面，各机场和专用场站的设施设备不足，无法达到航空安全、便捷、高效的要求[5]。

（4）战略决策的量化有难度

供应链物流网络优化涉及到整个跨企业的合作伙伴，说服企业自身的决策者不只是企业的战略决策的困难之处，更重要的是可以让整个供应链上的合作伙伴都理解供应链物流网络优化的行动方案具有长远的战略意义，用量化的结果告诉合作伙伴的利益所在，证明未来的行动方案并不是游戏。

（5）战略决策的动态变化很复杂

在激烈变动的商业环境下，供应链网络决策的可维护性非常重要。

如果物流网络优化的成果是静态的，那么它将无法反映未来不断变化的商业环境中客户所遇到的供应链的问题。

实际上，企业更希望供应链物流网络优化的成果是一个架构精巧的数学模型，当商业环境变化或者企业战略发生变化时，企业也会很快的对供应链物流网络进行调整。

（6）战略方案的可操作性较难

供应链物流网络优化虽是战略层面的工作，但它与战术层面的操作也具有很大的关系。

不论是集中化的采购还是其他策略的实现，都与各企业具体的作业关系紧密相关，企业的资源有限时会导致客户的实施过程不能快速实现，而且企业组织之间的对话和交流也需要一个大家都认同的平台，确定可操作的合适的过渡方案。

（7）基于经验的网络优化和专业量化的网络优化间的抉择

现今，国内大部分企业都是根据传统经验来优化其供应链物流网络，这些经验包括市场分销网络的思路、中国行政区域划分思路、区域经济结构思路。

然而从供应链物流成本与客户服务水平最优权衡的目标出发，分析各环节的物流策略，通过大量数据分析量化物流成本，发现大多基于传统经验的物流网络都是不合理的网络模型，有的甚至会有很大的问题。

因此我们要选择合适的物流网络优化方案。

2.2国外供应链中物流网路模型的分析

2.2.1美国的供应链中物流网络模型的分析

美国是物流最发达、最先进的国家。

美国物流经历了从萌芽到产生，到推广，之后又走向了现代化，目前美国的物流正走向全球化。

美国的物流网络存在诸多优势[6]：

第一，物流规模与实力占绝对优势，总体上说美国的物流发展无论在规模总量、企业实力和先进技术应用上都代表了世界最高水平。

第二，水陆空铁立体交通网络发达。

美国物流之所以很发达，是因为其拥有密集而先进的综合交通运输网络。

美国的航空运输几乎占全球的“半壁江山”而且美国海运和内河运输也很发达，洛杉矶港、纽约港、长滩港、奥克兰港等都是世界大港。

第三，降低物流成本主要靠减少仓储费用。

美国物流成本虽然不是全世界最低（比日本略高），但近十几年来一直稳中趋降，而且由于仓储业中管理软件、信息技术和自动化的广泛使用以及“零库存”生存普及都已成为节约物流成本的主要源泉。

第四，放松了交通运输管制，鼓励通过竞争搞活市场。

美国政府对物流行业实行的管理主要采用“有所管”和“有所不管”的策略，体现在运输行业相关的法律法规的方面，“管”是指交通安全和环境保护的监管,“不管”是指在交通运输经济法规方面放宽管制。

第五，重视物流人才培训。

在美国，从企业、行业、行业协会、学校到政府都注重对物流人才的培训，这些培训形成了一种多层次、多渠道、适应市场需要的物流人才培训机制。

另外政府对物流人才的培训，除了提供资金，鼓励大学开设物流专业和物流课程外，有的地方政府还与大学和企业合作培养物流人才。

第六，物流理论研究与物流实践结合紧密。

美国的物流研究能够做到“理论联系实际”。

他们对宽泛的理论研究进行的很少，大部分是技术性、应用性的研究。

这是因为美国追求现实的风格以及其与国内不同的大学运作机制。

教授常常教导学生在做研究时，课题题目一定要小，要具体，不要做“大文章”。

在学术刊物上发表的论文要“实”，不要华而不实。

很多大学物流研究机构在企业的资助下必须为企业提供可操作性的研究成果，为企业带来效益。

因此美国的物流研究的成果主要集中在物流技术的应用、供应链管理的优化模型、物流各环节中具体问题的解决方法、以及直接为企业设计的物流方案等等。

2.2.2日本的供应链中物流网络模型的分析

通过对日本的供应链物流网络模型的分析，我们可以得出日本的物流网络拥有以下优势：

（1）具有健全的政策保障

首先，日本政府在物流业发展的每个阶段都制定了相关政策法规。

在法律法规方面《商法》及《民法》中规定了物流的相关条款。

然后，日本政府进行了一系列政策方面的改革，目的是进一步放宽对物流业的规制使其完全按照市场规律运作，更加富有活力[7]。

最后，日本政府部门逐渐对物流系统技术进行更新升级，包括：

一是物流系统信息化，也就是进出口和港口办公手续实现无纸化，一条龙服务的推进等。

二是物流系统标准化，就是对集装箱托盘采用的标准进行国际整合、全程托盘化。

三是其他技术开发和商业惯例的改革等。

日本政府通过采取的各种宏观政策来大幅度的扶持物流产业，并且还为各个发展时期的物流业营造了良好、和谐的制度环境。

（2）发达的交通运输业是物流业的强有力的支撑

交通运输在现代物流业中占重要的部分。

日本物流业界的观点是交通运输物流是未来经济社会的大动脉，他们认为未来全球性，综合性的全方位立体网络必然是由交通运输和物流网络形成。

日本根据本国国土和人口的特点，把物流基础设施的重点放在高速公路网和沿海港口设施、海运网络上，充分利用公路运输快捷和灵活机动的优点，又兼顾空运和海上集装箱运输，免去了在狭小国土上发展铁路运输的不适之处[8]。

（3）具有国际领先水平的物流基础设施

日本的大规模基础设施建设与现代物流业的兴起同步。

日本在全方位规划物流业时，积极地建设物流园区，并推进配送中心发展。

日本是建设物流园区最早的国家，鉴于其国土面积小、国内资源和市场有限、商品进出口量大的因素，日本在大中城市、港口、主要公路枢纽都建立了物流园区，然后日本就开始在加强交通设施与物流园区之间的配套建设，提高经营的规模效益方面做文章。

（4）高效的企业管理和多样化的服务内容

长期以来，日本的物流业在经营管理过程中渐渐地学习到了一些有效地管理原则，即“采集计划化、配送共同化、运输直达化、物流大量化、管理系统化”。

这些原则都在采集、运输、仓储、包装、配送等各个环节构成的完整的物流体系中有所表现。

（5）先进的电子信息技术推进了物流现代化的进程

日本对物流信息的处理方法非常看重，几乎所有的专业物流企业在处理和控制物流信息、为客户提供全面的信息服务时都会应用计算机信息管理系统。

另外在订货、库存管理、配送等方面，也大量的应用输送过程信息系统、配货配车系统、物流联网系统、卫星定位导航系统（GPS）、无线射频识别技术系统（RFID）、电子数据交换系统（EDI）等等。

近几年来，日本又改变了物流发展战略，积极倡导进行高附加值物流，并将物流信息技术作为非常关键的发展方向，努力在物流国际化、系统化、标准化、协作化方面取得新的进展[9]。

2.2.3欧洲的供应链中物流网络模型的分析

欧洲物流网络同样经历了复杂的发展阶段。

他的服务和覆盖X围不断扩大，由最初的工厂物流发展成为综合物流，再到供应链物流，再到全球物流，最后发展成为现在的电子物流。

欧洲的物流网络具有以下优点：

（1）信息是欧洲现代物流发展的核心

现代物流和传统物流的最大不同点就是“信息”，信息网络的使用使物流管理简约化，并且把世界各地的业务伙伴都连接起来，放在同一个信息平台上，通过这种方式方便各业务伙伴之间的交流，保证了物流信息快速，可靠地传递，极大地提高了工作效率。

（2）优质服务是物流企业的重要竞争手段

物流企业赖以生存的基石是“高质量管理+优质服务+高效、快速、安全”，而优质的服务又增强了物流企业的核心竞争力。

（3）战略联盟是现代物流的发展方向

供应链管理思想主要体现在现在的供应链企业摒弃了“大而全”、“小而全”的传统意识，而是与供应商和分销商建立“合作—竞争”的战略关系，另外与工商企业建立战略联盟也是现代物流发展的一大方向。

（4）政府创造良好的外部环境是现代物流业发展的保障

欧洲国家政府为了发展物流，主要建设外部环境，例如全面规划、制定政策、规X秩序、协调管理、职业教育等等。

政府对物流发展做出规划，提出实施原则，然后指导行业发展，还制定必要的政策法规对物流进行监控、协调和管理，以此来促进物流业的发展。

而企业在发展物流业时主要进行投资兴建物流基地，创建物流公司。

另外欧洲还提出了首席物流主管模式，用此来解决供应链管理中的主导者和主导权的问题，从而强化政府对物流的管理，促进物流业的快速发展。

（5）物流园区是推进现代物流的结点。

德国是欧洲物流发展最好的国家之一，在物流园区建设方面处于世界领先地位。

3供应链中物流网络的优化

3.1供应链中物流网络的优化原则

为了与以往的物流网络设计方法相互区别，在供应链物流网络设计时要遵循以下几个原则，主要包括整体性原则、协作性原则、创新性原则、成本服务原则。

这些原则不仅能够表现出供应链中物流网络特点，而且还要满足供应链环境对物流网络的特殊要求。

（1）整体性原则

整体性原则是供应链中物流网络优化必须遵循的一条原则，这条原则要求物流网络在优化过程中要从物流网络的整体出发来考虑，包括各种各样的相关问题。

由于在供应链的环境中，物流网络中包含了多种成员企业，而且各企业的情况又各不相同，所以在确定物流网络目标时要从全局利益出发，更能顺利的达成一致性。

（2）协作性原则

供应链中的物流网络与传统网络间最重要区别是供应链中的物流网络更注意关注企业之间的相互合作。

在物流网络优化时，可以设立由各个企业的代表组成的专门的业务小组来负责优化工作。

这样在设计开始就可以相互协调各企业间关系，同时了解其他企业对自身和优化网络的期望值，另外也可以制定一些有利的合约与运作流程，例如信息传递渠道和方式、信息共享X围等等。

（3）创新性原则

由于供应链中的物流网络会覆盖更广的X围，还有可能会遇到更复杂的问题，因此在物流网络优化的过程中一定要充分发挥创新精神，突破原来的物流网络优化的思路和方法，大胆的进行创新，只有这样才能产生更有利的效果。

例如，物流网络优化由以前的只在单个企业内进行扩展到现在的整个供应链的X围内，所以我们可以充分利用更多的资源，采用更有效的资产处理方式来对整个物流网络进行优化，另外原来只需要周转自己的商品，而现在却可以结合返货、退货等方式来更好组织物流活动。

（4）成本服务原则

在供应链物流网络优化时亘古不变的原则就是成本服务原则。

它包含两个方面：

第一是在成本一