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物流配送网络优化方法分析
物流配送网络优化方法分析
摘要
【内容摘要】物流作为“第三利润源泉”在国民经济中的地位和作用越来越重要，它对于发展经济、加强军事力量、改善人们物质和文化生活以及扩大国际技术、经济文化的交流等都具有重要意义。
因此，研究物流配送网络优化方法具有实际意义。
本文明确了运输网络优化问题在物流配送决策中的作用，探讨了物流企业应如何来量身定做运输网络，提出了运输网络优化使用的方法，以降低供应链成本，提高供应链的反应能力。
【关键词】物流，配送网络，网络优化
随着市场竞争的日益加剧、世界经济一体化进程的加快和科学技术的飞速发展，现代物流已成为国民经济在高起点上持续发展的基础动力，企业在激烈的市场竞争中把握竞争优势的有效方式。
首先，从宏观角度出发，现代物流在国民经济的合理布局、社会资源的优化配置、加速资金周转、促进社会分工以及加速生产的集中化、规模化等方面起着积极的作用。
在21世纪，谁掌握了物流，谁就掌握了市场。
正因为如此，各国政府、企业和研究机构纷纷将注意力转向以系统化、信息化、敏捷化和顾客导向为特征的物流管理现代化。
运输是现代物流中的最重要部分，运输的费用是构成供应链和物流体系的重要成本，一个成功的物流配送体系必然离不开一个高效率、低运输成本和高反应能力的运输网络，运输网络的优化问题是对运输网络体系的运输线路及日程安排的规划，随着电子商务和送货上门服务的发展，运输网络在零售业、制造业和现代物流企业中重要的地位越来越明显，它们的管理者面临在开展物流活动时的一系列问题：
如何保证配送系统高效和低成本的运作；如何经济合理地组织送货；如何更好地使运输战略与企业的竞争战略一致等等。
可以说，现代物流企业合理的优化运输网络和企业供应链的成功有着很大的关系，在现代物流企业中的地位日益重要。
1物流配送网络概述
1.1配送（Distributinn）
即在经济合理区域范围内，根据用户要求，对物品进行拣选、加工、包装、分割、组配等作业，并按时送达指定地点的物流活动配送是物流中的一种特殊的、综合的活动形式，几乎包括了所有的物流功能要素。
一般配送集装卸、包装、保管、运输于一身，通过这一系列活动完成将货物送达目的地；特殊的配送则还要进行加工活动。
它的目的指向是安全，准确，优质的服务和较低的物流费用。
1.2网络（Network）
从网络拓扑学的观点来看，网络是由一组节点（node）和链接节点的链路组成。
节点可分为两类，一类是转接节点；一类是访问节点，访问节点一般处在网络的末端，所以访问节点又称为端点。
所谓拓扑，是一种研究与大小、形状无关的线和面特性的方法，由数学中的图论演变而来，图是由线所连接的点的集合。
星形拓扑结构由一个功能较强的转接中心以及一些各自连到中心的节点组成，转接中心通过所连接的链路转发信息。
1.3配送网络（DistributionNetwork）
配送网络是物流配送过程中相互联系的组织与设施的集合。
配送中心是配送网络的转接节点，接收供应商供货，并及时为客户配送。
客户就是配送网络的访问节点，即端点。
配送中心为客户配货的运输线路即为连接转接节点和端点的链路。
配送网络由若干个星形拓扑结构构成，各星形结构的中心节点根据端点信息通过运输线路配送货物，而且各拓扑结构之间不是孤立的，而是紧密相关的。
通过对社会物流系统的抽象，形成了由物流节点与运输线路连成的一个网络，如下
图1物流网络结构图
图1-1所示。
网络中的运输线路代表不同库存储存点之间货物的移动路线，而物流节点就是指商品的储存点或需求点，例如仓库、配送中心、物流中心、工厂、供货商或零售店等。
任意一对物流节点之间可能有多条运输线路相连，这些线路代表了不同的运输方式、不同的运输路线或不同的商品。
物流节点也代表那些库存流动过程中的临时经停点，如物流中心。
莱思特·斯诺（LesterThurow）在《世纪之末:
未来的日美欧经济大战》书中指出:
在过去的年代里，谁能发明新产品，谁就能在经济上取胜。
但是，在21世纪，持续的竞争优势将更多的来自新的过程技术而不是新的产品技术。
这是由于当今社会技术发展非常迅速，单纯的技术优势很难具有持久性，而持久的技术优势主要体现在过程优势上。
例如新产品推广应用取决于科学的组织和管理，团队之间的密切配合，信息的快速传递，这些都和合理、高效的管理和营销过程有关。
随着技术更新换代的速度加快和现代传播渠道的不断拓宽，某项产品和服务优势中所包含的纯技术成份日益减少，而过程成份却日益增强。
例如企业要占领市场必须迅速获取市场反馈信息，加快新产品开发和生产，运用新的营销手段和开辟新的销售渠道，这些都和企业的运行过程密切相关。
企业运营过程是否具有特点和优势直接关系到企业能否在市场竞争的生存和发展。
（1）物流配送过程是制约网络营销发展的瓶颈
企业要顺利开展网络营销业务，一是应配备相应的支持网络营销各类工作的应用软件和保证网络安全和电子支付需要的应用软件，二是应形成科学物流系统和高效的物流配送过程，我国企业网络营销正处于发展过程中，借助企业内部网和电子商务平台开展网络营销是大多数企业所采用模式。
在电子商务中必须解决好货币支付和物流配送。
目前货币支付问题正在得到逐步解决，而物流配送仍然是制约网络营销发展的瓶颈。
这是由于我国企业传统的物流体系和物流配送过程并适应现代信息化社会的需求。
要保障企业网络营销成功，必须重视物流，重视物流配送过程的重新设计。
物流配送过程的改变并不是一个简单的技术问题，它涉及到对整个营销系统，甚至企业和社会系统的改善。
物流配送过程是一种传统运作方法+现代技术辅助的结合形式，如何有效结合信息技术改变物流配送过程是系统改造中的难点。
重新认识当前网络营销系统中物流配送过程所存在的问题，按照市场需求结合信息技术的物流配送过程设计是企业成功开展网络营销必要前提。
（2）应用BPR的系统改造是企业获取过程优势的有效途径
2网络式物流配送模式的探讨
其主要的服务对象是大型零售业和超市集团，是为自己的连锁店而建立的配送体系.如沃尔玛的乌德兰配送中心就属于这种类型。
以批发为主导的配送中心的服务对象多为超市，这些超市都是这个配送中心的会员.这种配送中心的主要运营手段是利用网络与各会员联系配送业务.具体做法是：
工作人员通过计算机获取订货信息、做出要货指示单，再根据要货指示单及配送先后次序，将配好的货物放在固定的待配送口等待配送。
从事季节性较强的商品的配送，如大型粮食配送中心.这种配送中心与委托者之间，以合同的形式提供稳定的商品配送业务.这种配送中心通过合理的布局和管理来降低成本，提高效率。
生产企业、零售企业、综合商社和物流公司之间形成了一种长期的配送合作关系，这种合作关系随着工业生产的国际化延伸到了国外.目前我国物流配送市场是以客户需求为主导的市场，随着经济改革的深化，客户对物流企业提出了小批量、多品种和个性化的服务要求.而目前我国物流配送企业的规模不大[2]，在配送过程中，单程配送现象较多，配送效率低下.并且在物流配送方面还存在以下困难：
客户需求量的随机性、需要时间的随机性和需要地点的随机性.表现在商品配送中，即临时配送、紧急配送和随时配送.根据我国配送市场的这些特点，本文提出了网络式物流配送这种新式的配送服务模式。
它的基本特征是，针对服务对象的位置，利用社会资源建立配送网点。
3网络式物流配送过程设计及配送模式
物流配送过程重新设计是一项系统工程，要有整体规划。
过程改变的出发点应瞄准企业网络营销系统的总体目标。
重新设计物流配送过程应从市场调查开始，通过与竞争者比较，认识自身企业的优势和劣势，制订物流配送过程设计规划。
过程改造涉及到企业营销系统的多个方面，这些方面都应配合过程改造进行重新设计，以配合新过程设计和运行。
例如，以树立企业形象、拓宽产品销售渠道为目标的网络营销，则应改变当前系统运营状况，建立及时的、高质量的物流服务的配送体系和操作过程，同时还应注重信息系统的改造，在信息系统中建立能及时收集和反馈信息的处理过程。
参照米切尔·韩默（MichaelHammer）提出的有关BPR的基本原理，作者结合我国企业实际情况，提出了以下几条有关优化网络营销系统中物流配送过程的设计原则：
（1）对地理上分散性资源进行整合
对地理上分散性资源整合就是从社会整体利益角度出发，统一管理企业内部和外部资源。
以资源整合为原则的物流配送过程改造是从社会总体利益出发，以环境保护、资源共享、合作受益、总体降低设施维护和运输成本为前提，以及时提供顾客多样化的物流服务为目标。
怎样管理和利用这些分散性资源?
一方面要充分利用社会信息平台获取资源信息。
应当看到企业网络营销信息网是整个社会信息网的一个组成部分，企业网络营销中物流配送服务也具有社会性。
目前存在的问题是大多数企业的管理信息系统（Manage-mentInformationSystem，MIS）和企业内部网（Intranet）还是采取闭环运行模式。
为适应基于因特网的企业营销系统的需求，应对现行系统进行改造或升级，逐步形成开放式网络，这可采用防火墙技术以保证数据传输安全。
另一方面应重视企业内部资源整合。
企业网站设计中应结合因特网技术的特点，灵活运用Web数据库技术、物流条码技术和自动跟踪技术，如地理信息系统（GeographicalInformationSystem，GIS）和全球定位系统（GlobalPositioningSystem，GPS），对异地分散性资源的使用状况实行远程监控和管理。
不同的企业可根据企业自身资源优势，不断优化整个物流配送过程以及与该过程相关的管理机制，开展有特色的网络营销。
（2）结合信息技术特点创造过程优势
结合信息技术的过程改造并不是简单实现业务过程自动化。
企业开展网络营销要采用先进的信息技术手段，但并不要求业务全过程自动化。
正确的思维应是从系统总体目标出发，全局考虑哪些工作由计算机辅助解决，哪些工作仍由人来承担。
从现代信息论观点来看，评价一个运营系统并不能简单从采用技术高低和投资多少来衡量，而应从该系统对外部环境变化的反应能力，系统中人、技术和过程的配合程度等方面来衡量。
同样，某系统自动化程度高低并不能说明系统的总体效果。
系统优势很大程度取决于系统是否具有柔性，即灵活性和适应性等，如果单纯追求系统正规化和自动化，反而会导致系统过于呆板，市场应变能力差。
（3）过程改造的配合设计
过程改造的配合设计是强调全员参与意识和行动。
应发动相关部门或团体积极参与物流配送过程的重新设计，而不应孤立于本部门或团体内部进行，尤其应让处理某过程结果的人或部门参与该过程设计。
通常物流配送过程涉及到多个部门并经过多阶段处理，前一阶段处理结果成为下一阶段的起始点。
我们应从整体目标出发，尽量使其工作结果多附带一些后阶段工作的方便性，而不能只图自己工作方便。
因此，优化物流配送过程的重点是保证各阶段输出的结果都必须有效支持整个过程的最终结果产生。
（4）推行团队工作方式
传统的业务处理过程一般都是按部就班，经过多层和多个部门。
这种运作方式很不适应现代网络营销的需求。
一方面应对企业的组织机构改革。
从组织扁平化（downsize）思路出发，改变层次过多、机构臃肿、按职能划分部门的组织结构形式，设立按活动划分的团组以提高系统运营效率和工作质量。
另一方面应注重团队建设。
团队是为完成某个活动或项目而配备的合适人员组合。
团队从整体上看应具有分工合作、灵活性好等特点，从个体看应具有较强的学习能力、适应能力和自管理意识。
根据我国企业实际情况，目前可逐步推广团队工作方式，配备专人负责团队之间的协调工作。
（5）对现场过程实时控制
物流配送过程中的决策机制设计应当以灵活性为前提。
要实现对现场过程的实时控制，必须改变传统的多级报告、反复审批的方式。
应提倡把决策权力尽可能下放到现场，使现场决策点的责任人能在现场获取源信息，并能根据现场实际需求及时决策和控制物流配送过程。
基于因特网的企业网络营销中现场的概念已拓宽到通过信息技术对现场远程监控，管理和决策者可通过网络及时获取远程现场信息。
我们可考虑实际和估计的情况，针对新系统物流配送过程的要求，简化对应的决策机制和决策程序，使营销系统能根据市场情况变化及时决策和反馈，以保障物流配送过程的顺利运行。
（1）客户直接通过电话、网站或者填写需求单的方式定购商品.
（2）配送站和网站将收集来的每一条需求信息通过网络通知配送中心.
（3）配送中心接到各个客户的需求量后，核查各个配送站的库存量.然后针对配送站下达配货通知，计算合理行车路线、装载次序和安排运输计划，并按照计划发出货物.
（4）配送车辆到达配送站后，将此站点所需要的商品卸下，然后继续前往下一个配送站点.
（5）配送站点根据要求采取多样化的配送方式进行商品配送.
（1）可以在干线运输上实现规模经营.干线运输的运距在总运距中占70%，所以在这些干线上物流供应商可以采用大吨位的车辆进行商品的运输，从而获得大规模经营的规模效益。
（2）减少商品配送的风险.临时配送、紧急配送和随时配送等这些商品配送中的难点，可以通过在各个配送站保留合理库存来解决。
（3）减少城市内部的物流污染.因为干线运输采用的大吨位车辆，可以大大减少运输次数.同时，配送站可以采用无污染、节省能耗的运输方式进行运输配送.这样可以减少城市交通拥挤程度和环境污染。
（4）配送站点的服务范围必须考虑客户需求特点、地区特点等因素.如果配送站点选择不恰当，不仅不能实现干线运输上规模运作和规避配送风险的目标，反而会给物流企业背上沉重的负担。
（5）网络式物流配送模式采用的是商流和物流分离的运作方式，这种运作方式是符合我国目前物流发展状况的。
4物流配送网络优化方法研究
现代社会中网络无处不在，从运输服务网络、能源和物质分配网络、到计算机信息网络、电话通信网络各种各样的网络构成人们的日常生活。
网络优化就是研究如何有效地计划、管理和控制网络系统，使之发挥最大的社会和经济效益。
网络优化是管理科学中的一个经典和重要的分支，它己经广泛地应用在管理、计算机科学、信息论、控制论、物理、化学、生物学和心理学等各个领域，并取得了丰硕的成果。
早在1736年，瑞士数学家欧拉（EEuler）就发表了一篇题为《依据几何位置的解题方法》的论文，有效地解决了哥尼斯堡七桥难题，这是有记载的第一篇图论论文，也是网络优化的典范，欧拉因此也被公认为图论的创始人。
国内在20世纪50年代中期开始了关于网络优化方面的研究，尤其是近年来这个研究方向正在逐渐引起人们的重视，但是目前还没有得到广泛认可的实际应用系统。
目前国外己经把网络优化技术的研究成果广泛地应用到实际中，比如电讯网络、交通控制以及生产管理等方面国内在规划设计和物流配送等方面也有初步的应用。
网络优化问题可以用经典的线性规划方法来解决，但是当网络的节点达到一定规模以后，用传统的线性规划方法解决往往是比较困难的。
对于节点很多的网络优化问题有一些专用的算法，具有更高的效率。
当然，这些专用算法本身有各自的特点，效率也不尽相同。
网络优化算法在解决经济和后勤等问题上，例如制造工具的生产、通讯网络中包的路由选择、运输网络中的任务分配，是一类应用广泛的优化算法，是一种功能强大的工具。
网络优化研究的主要问题有：
路径分析，即对最佳路径和最短路径的求解；资源分配，即为网络中的网线和结点寻找最近（这里的远近是按阻碍强度的大小来确定的）的中心（资源发散或汇集地）；连通分析，即寻找从某一结点或网线出发能够到达的全部结点或网线；流分析；流分析的问题主要是按照某种最优化标准（时间最少、费用最低、路程最短或运送量最大等）设计运送方案。
最小费用流问题是网络优化的一个主要的研究内容，它研究的对象是网络中的流，这类问题是人们在生产过程或生活中为达到某个目的而选择一个“最优路径”方案或一组“得力”措施而取得“最佳”效果这样一个宏观过程。
在实际生活中，常常会遇到最小费用流的问题。
如物流配送网络中规定了各个运输方向上的最大通过能力，又规定了各个方向上的单位物资运输费，问应如何组织调运，才能使得从某一地到另一地运送最多的物资，而总的运输费用又最少？
这就是一类最小费用流问题。
在最小费用流问题的网络中，我们除了考虑每条弧上对于流的容量限制外，还要考虑另外一个权，也即成本（费用）。
为了描述最小费用流问题，我们在这里提出‘。
容量一费用网络”的概念[l’l。
在以V为节点集，A为弧集的有向图G二（V，A）上，定义如下的弧上的权函数：
（1）C：
A->R为弧上的权函数，弧（i，j）∈A对应的权C（i，j）记为Cij，称为弧（i，j）的单位流量的成本或费用；
（2）L：
A->R为弧上的权函数，弧（i，j）∈A对应的权L（i，j）记为Lij，称为弧（i，j）的容量下界；
（3）U：
A->R为弧上的权函数，弧（i，j）∈A对应的权U（i，j）记为Uij，称为弧（i，j）的容量上界，或直接成为容量；
（4）D：
A->R为顶点上的权函数，节点i∈V对应的权D（i）记为Di，称为顶点i的供需量。
此时所构成的网络我们称之为容量一费用网络，可以记为N=（V，A，C，L，U，D）。
可见，容量一费用网络也是一种流网络，我们在后文中把这种容量一费用网络称为流网络或直接称为网络，网络流的各种概念都可以引入到容量一费用网络中来。
最小费用流问题就是在这样的网络中，寻找流的容量一定时，总费用最小的可行流。
本文是根据物流配送的需求，构建一个物流配送网络模型，然后通过建立辅助网络，将模型转化为网络流问题。
最后通过对网络优化中的最小费用流问题的求解方法进行改进简化来对模型进行求解。
随着国民经济的发展，城市物流供给能力不足，己严重影响了经济发展中各种商品、物资在自然空间上的合理流动，阻碍了一个国家或地区的物流业的快速发展，成为制约一个国家或地区的国民经济快速发展的瓶颈。
为了克服这一瓶颈现象，就需要增加交通运输能力，也就是物流运输网络的容量扩张问题，为此必须增加对交通基础设施建设的投资力度。
如何从城市总体交通状况出发，提出科学的、系统的交通投资改进方案，通过这些合理的投资分配方案，进一步促进城市交通状况的改善，带动城市各项经济活动的发展，达到交通建设与有限资金的和谐统一，这是一个关系到国民经济长期、持续、快速、稳定发展的大问题。
交通运输网络的容量扩张问题研究，主要就是通过优化计算方法寻找最优的用于道路网络新建或者改善的交通建设投资方案以及城市交通运输网络扩张方案，即用较少的资金投入达到交通运输网络某项指标最优的目的，从而为交通运输规划决策以及城市规划提供有效的决策理论依据。
因此，交通运输网络的扩张模式研究可以为特大中心城市普遍存在的交通拥挤状况提供对策和方法，为交通运输规划和城市规划部门提供决策依据，为资金投入产生最佳的投资收益提供理论依据。
近年来，网络容量这个概念已经在交通问题，例如交通管制、交通控制、道路定价和交通网络实际建设中得到了广泛的应用。
例如，Ferrari（1995）和、妞ng与Bell（1997）将网络容量的模型与方法用于解决城市交通网络中交通信号控制的问题。
网络容量指的是在给定的网络中可达到的最大吞吐量，它对于有效的网络流量控制和需求管理非常重要。
在传统的网络流理论中，最大流问题或者网络容量问题是非常容易定义的：
如果一个网络的链路上有容量，我们如何才能使得特定的起讫点之间通过的流量尽可能的大，而不超过网络上两点之间任何的链路上的容量值。
这就是有名的单网络单商品容量问题，由这个问题引申，很容易扩展到多商品最大流问题。
当原有的网络容量已经不能满足经济发展的需求，必须对其进行调整与扩张。
现实生活中我们还经常遇到需要扩充网络容量的情况，在很多实际应用中，我们希望用尽量少的成本将网络的能力提升到预定的水平。
例如，我们希望用最低的成本改造网络，使其达到预期的标准，这种情况同样发生在电信等网络的扩张问题中。
除此之外，很多关于城市交通网络中的问题都得到了很大的发展，例如交通网络信号控制、公交系统规划、交通设施选址问题等。
除了传统的数理统计、运筹学等理论外，其他的数学方法和计算机技术也得到了很大的应用，如神经网络、模糊数学、信息技术、GIS技术等。
一个好的网络容量扩张模型可以让我们预测道路运输网络还可以容纳多少增加的需求，从而建立有效的政策来约束或者刺激流量增加或减少。
此外，网络容量扩张模型可以帮助我们决策，如果未来流量增长的时候，应该采取一些什么样的措施。
因此它对于现实生活中的运输问题优化具有很重要的理论意义和实际意义。
目前，网络系统的优化扩张问题研究也已经逐步地运用到了除交通运输以外的通信、电力等很多的领域。
网络容量的扩张问题也成为了国内外学者研究的热点问题。
现有的网络优化扩张问题研究，一般可归纳为两类基本问题：
给定预算费用D，如何使网络容量尽可能的扩大；给定一个预定容量R，如何对网络进行扩张，使扩张后网络容量指标达到R而扩张费用最小。
各种网络优化扩张问题都是基于这两类基本问题来建模和求解的。
物流配送网络中货物的运输方案可能有许多个，从中寻求一个运输费最小的调运方案是物流配送网络的一个很重要的研究内容。
在物流配送网络中如果不考虑运输路径的运输能力限制、配送中心的仓储能力或转运能力的问题。
随着客观情况的发展变化，经常会出现运输路径单位时间内的最优调运量超过实际的通行能力的情况。
因此在建立物流配送网络的模型时如果不考虑这种情况的出现就会限制该运输模型在实际中的应用。
为此在建立模型时我们就必须的考虑在增加运送货物的数量，就要在运输系统的原来基础上采取提高道路等级、修建新线路、改进转运仓储设施等措施来扩大道路或转运点的容量。
5 结语
参考文献
[1]刘联辉.超市物流[M].北京：
中国物资出版社，2007.
[2]唐孝飞，孙壮志，胡思继.物流配送决策支持系统的分析[J].北方交通大学学报.2008.26，（5）：
92-97.
[3]罗 霞，何明璐.论现代物流的发展方向[J].公路交通科技.2009.18，（5）：
98-101.
[4]
[5]计志英，陆海平.我国汽车物流的发展现状、问题及思路调整.上海汽车，2009年11月
[6]吴清一物流管理，北京，北京中国物资出版社，2008
[7]刘娜.物流配送，北京，对外经济贸易大学出版社，2007
[8]桂琴.现代物流配送的发展现状与对策问题的研究，现代管理科学，2009，第12期
[9]王莹.物流配送网络的构建及配送路径再路由问题的研究，见，长安大学硕士毕业论文，西安，2009
[10]刘小亚，江绍文.现代物流理论与实务，上海，上海人民出版社，2008
[11]Shu-ChengFang，LiqinQi，Manufaetu9NetworkFlows，AGeneralizedNetworkFlowModelforManufacturingProeessModeling，May22，2008
[12]V.camPeS，E.Mota，HeuristieProcedurefortheCaPaeitatedVehieleRoutingProblem，ComPut.OPtim.APPI，2008，16（3），265一277
[13]ShangtaiLiu.TheTotalCostBoundoftheTransPortationProblemwithVaryingDemandand，SuPPly，Omega，2007，31（4），247一251
致谢
在*****攻读*****的**年中，我从课堂上学习了宝贵的管理理论知识。
***的学习和生活使我增长了才干，提高了分析研究问题和解决问题的能力，深感受益匪浅。
经过一年的收集资料、调研和撰写，在导师***教授的指导下我顺利地完成了论文的撰写工作。
**老师对论文的选题至定稿进行了悉心指导和严格要求，提出了许多宝贵意见。
**老师治学严谨，事实求是，给我留下了非常深刻的印象。
在此谨向**老师致以崇高的敬意和衷心的感谢。
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