超市物流配送路径优化教案Word文档格式.docx
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教学重点
1.熟练掌握数学建模方式及应用破圈法解决实际问题
2.利用节约里程法对配送路线进行合理优化
教学难点
1.数学建模
2.破圈法
3.节约里程法
教学方法
讲解法、演示法、动手操作法、举例验证法、观察法、练习法、讨论法
课前准备
教案、案例、PPT
设计意图
本课程的教学对象为中职学校物流专业学生，在前面的学习中已经了解了配送的基本概念、配送中心的功能和基本作业，熟悉配送运输的特点及其影响因素，了解配送运输的基本作业流程，以及掌握了配送车辆的装货配货技术。
本课中的亮点部分在于通过非常简单的“任务”引入教学，通过“小组讨论“充分调动一部分同学的积极性，使得学生有参与其中的感觉,一方面及时地将学生的注意力吸引回到课堂，另一方面也打消了学生的畏难情绪。
其次，由简到繁，由易到难的内容设置，恰当运用典型案例,层层深入，提出需要学生思考的问题，进而引出所授章节的基本理论和主要知识点。
学生在分析问题的过程中不但掌握了知识要点也提高了自身的学习能力,取得了良好的教学效果。
难度上有所取舍，着重讲授破圈法和节约里程法，本课题是对已学知识的综合运用，也为后续的学习打下基础。
配送线路优化是配送管理中为数不多的技术性较强的分析工具之一，理论与实操高度结合，能够综合培养学生抽象思维和动手能力。
适合用“任务驱动”和小组讨论，引导学生积极参与，在解决具体实际问题当中，学习到理论知识，融会贯通已有知识，提高分析和解决问题的能力。
教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
【教学组织】
（2min）
清点人数、维持纪律、组织分组。
【课前复习】
（3min）
问：
什么是“配送”？
同学们如何理解这一概念？
答：
1.配送是从物流据点至用户的特殊的送货形式。
2.配送是短距离的末端运输。
3.配送是一种以供给者送货到用户的服务式商品供应制度。
【课题导入】
（5min）
案例1（PPT）
如图1所示，数码电子器材配送中心（图中P1所在地）需将一批个人电脑送往某数码城（图中P7所在地）,连线上方数字表示线路长度（km），如何将货物最快送达？
图1配送路线
【讲授新课】
（75min）
§
3.1配送路线优化--枚举法
1.枚举法
即例举出所有可能的线路和里程，选择其中最小者。
案例1中，最短路径为（1-3-6-5-7）10千米。
具体枚举线路见表1。
（PPT）
表1最短路径枚举
路径
里程（km）
1-2-5-7
15
1-2-4-5-7
19
1-2-4-6-7
1-2-4-6-5-7
13
1-3-6-7
12
1-3-6-5-7
10
1-3-6-4-2-5-7
20
案例2（PPT）
对图1做如下变化，还能用刚才的方法求出最短路径吗？
图2配送路线
①枚举法尝试
……
②枚举法的局限性（PPT）
枚举法是一种直接简单的搜寻方法，当配送路线网简单时运用该方法能够快速找出最短路径。
当配送网络结构复杂，特别是出现多个环路时，枚举法不再是最为有效的搜寻方法。
因为枚举法的关键是例举出集合中的全部元素（所有可能的路径），在复杂网络中，例举出所有路径本身是一件很困难的事情。
3.2配送路线优化—破圈法法
什么是破圈法呢？
破圈法——任取一个圈，从圈中去掉一条权最大的边（如果有两条或两条以上的边都是权最大的边，则任意去掉其中一条）。
在余下的图中，重复这个步骤，直到得到一个不含圈的图为止，这时的图便是最小树。
案例3（PPT）
一个乡有9个自然村，其间道路如图5-26（a）所示，要以
村为中心建有线广播网络，如要求沿道路架设广播线，应如何架设？
解：
本问题用上述“破圈法”，任取一圈
从中去掉边
，再选圈
，去掉边
，以同样方法进行，直到无圈。
图5-26（b）就是一种方案。
案例4（PPT）
如果运用破圈法，这个案例如何解答呢？
案例5（PPT）
如果运用破圈法，这个案例又如何解答呢？
3.3配送路线优化—节约里程法
案例6（PPT）
已知配送中心PO向2个用户和P2配送货物，其配送路线网络如下图与表所示：
配送中心与用户的距离以及用户之间的距离为I1=5、I2=7、I3=9（单位：
公里），各客户的需求量为Q1=2、Q2=1.5（单位：
吨），配送中心有3台2t卡车和2台4t两种车辆可供使用。
有几种配送方案？
哪种为最优配送方案？
为什么？
第一种分别配送：
配送距离=5*2+7*2=24
第二种分别配送：
配送距离=5+9+7=21<
24
或7+9+5=21<
这两种算法有什么不同吗？
应该选择哪种？
为什么
基本思想：
假设P为配送中心，A和B为客户接货点，各点相互的道路距离分别用a，b，c表示。
比较两种运输路线方案：
一是派两辆车分别为客户往A﹑B点送货，总的运输里程为2（a+b）；
一是将A﹑B两地的货物装在同一辆车上，采用巡回配送方式，总的运输里程为：
a+b+c，若不考虑道路特殊情况等因素的影响，第二种方式与第一种方式之差为2（a+b）-（a+b+c），按照三角原理，可以看出，第二种方式比第一种要节约a+b-c的里程数，节约法就是按照以上原理对配送网络的运输路线优化计算的。
往返发货与巡回发货车辆行走距离
∆l=[2（l1+l2）]-（l1+l2+l3）=l1+l2-l3
确定目标：
效益最高、成本最低、路程最短、吨公里最低、准时性最高、运力利用最合理、劳动消耗最低。
配送路线的确定原则
1满足所有收货人对货物品种、规格、数量的要求。
2满足收货人对货物发到时间范围的要求。
3在交通管制允许通行的时间中进行配送。
4各配送路线的货物量不得超过车辆容积及载重辆的限制。
5在配送中心现有运力允许的范围之中。
案例７（PPT）
物流方案设计（最优运输路线决策－节约里程法）典型实例：
已知配送中心PO向5个用户Pj配送货物，其配送路线网络、配送中心与用户的距离以及用户之间的距离如下图与表所示：
图中括号内的数字表示客户的需求量（单位：
吨），线路上的数字表示两结点之间的距离，配送中心有3台2t卡车和2台4t两种车辆可供使用，
1、试利用节约里程法制定最优的配送方案？
2、设卡车行驶的速度平均为40公里/小时，试比较优化后的方案比单独向各用户分送可节约多少时间？
第
（1）步：
作运输里程表，列出配送中心到用户及用户间的最短距离。
最短距离表（单位：
公里）
需求量
P0
1.5
8
P1
-
1.7
P2
0.9
6
4
P3
1.4
7
9
5
P4
2.4
16
18
P5
第
（2）步：
由运输里程表、按节约里程公式，求得相应的节约里程数，如上表（）内。
节约里程表（单位：
12（４）
13（１）
4（１０）
15（０）
9（６）
5（８）
16（２）
18（０）
16（０）
12（５）
第（3）步：
将节约里程sij进行分类，按从大到小顺序排列
序号
路线
节约里程
1
P2P3
P1P5
2
P3P4
P1P3
3
P2P4
P2P5
P4P5
P3P5
P1P2
P1P4
第（４）步：
根据载重量约束与节约里程大小，将各客户结点连接起来，形成二个配送路线。
即A、B两配送方案。
①配送线路A：
P0-P2-P3-P4-P0
运量qA=q2+q3+q4
=1.7+0.9+1.4
=4t
用一辆4t车运送
节约距离SA=10+8=18km
②配送线路B:
P0-P5-P1-P0
运量qB=q5+q1=2.4+1.5=3.9t<
4t车
用一辆4t车运送
节约距离SB=2km
第（５）步：
确定单独送货的配送线路
得初始方案配送距离=39×
2=78KM
第（6）步：
与初始单独送货方案相比，计算总节约里程与节约时间
总节约里程：
△S=SA+SB=20km
与初始单独送货方案相比，可节约时间：
△T=△S/V=20/40=0.5小时
节约里程法小结
关键：
求出各配送点组合的节约量并排序。
必须满足运输车辆的载重要求。
最佳路线环路。
小组讨论整体表现的点评（3min）
【作业】
（PPT）（2min）
某配送中心A要向所在城市B、C、D、E、F、G共6个客户点配送货物，如图9所示，它们之间的距离（km）和每一处的配送货物量（t）见表2。
运输车有2.5t和4t两种货车，试确定配送路线。
板书设计
课题板书设计
3.1配送路线优化
1.枚举法（枚举法的局限性）
2.破圈法（数学建模）
３节约里程法
思想
原理
目标
节约量：
2（PA+PB）—（PA+PB+AB）=PA+PB—AB
具体操作步骤
５～６人一组，按座位就近安排。
教师根据讨论情况给小组记分。
PPT
安排学生按小组进行讨论求解。
教师维持好课堂秩序，鼓励同时防止有学生趁机做与学习无关的事情。
划线部分为板书内容，后附板书设计。
安排学生以小组为单位讨论解答。
教师提问
教师总结点评
PPT展示线框内容和网络图
教师引导学生思考
教师根据案例重点讲解
PPT展示线框内容和网络图，教师引导学生思考
教师透彻讲解“圈”的选取原则，并重点演示，
依次请三位小组代表在黑板上写出小组计算结果。
教师根据学生的掌握程度进行更正，并给小组成员计分。
请同学代表在黑板上写出小组计算结果。
ＰＰＴ
教师鼓励学生小组讨论，集思广益，派代表发言。
请同学代表比较总结，引导推论出相应的理论依据以及计算公式
教师将任务拆解成为几个简单的部分和步骤，不要让学生产生畏难情绪。
PPT展示线框内容和图表，教师在黑板上演示具体过程
教师请学生写出结果，
教师重点演示查找部分配送点组合，
定性分析定量计算相结合。
教师根据学生掌握程度进行更正
点评并总结最佳方案
布置作业
听从教师安排，保持记录，认真听讲
认真观看
学生积极参与讨论，
做笔记
学生尝试枚举法，分析和归纳遇到的困难。
小组代表回答
表扬表现出色的小组成员
学生在稿纸上跟随学习
思考分析和归纳。
认真思考
学生认真听讲并在稿纸上跟随学习掌握
争取加分。
积极参与课堂活动，
听讲及参与
记笔记
理解相应知识
积极参与课堂活动
大胆积极发言
认真听讲做笔记
笔记
按照老师的要求，认真完成任务
积极回答老师提问
积极配合
其余的组合由小组讨论求出。
认真听讲
认真分析自身的不足之处加以改正
记录作业
教学后记
指导教师签名：
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