南宁国美电器配送路线的优化.docx
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南宁国美电器配送路线的优化
摘要：
配送功能作为物流功能要素的主要环节随着时代和互联网的高速其在物流系统中发挥的作用越发重要。
在当今社会中不论是自营的物流企业还是第三方物流企业物流配送成本在物流系统中相比于其他几大功能要素来说所占据的成本比重最大，所依一个科学合理的物流配送线路的优化方案对于他们来说达到降低成本、提高经济效益极为重要。
而本文主要通过对南宁市国美电器配送路线当前的现状进行分析研究，运用所学的节约里程法对收集过来南宁国美电器的的数据建立的数学模型进行求解的出优化的方案再与原来的数据进行分析比较，得出最优方案。
关键词：
物流配送；节约里程法；配送路径优化
Abstract
As the main link of logistics functional elements, distribution function plays an increasingly important role in the logistics system with the rapid development of The Times and the Internet. In today's society, whether proprietary logistics enterprises or the third party logistics enterprise logistics distribution costs compared to other several big functions in logistics system occupiedthe proportion of the cost of the biggest factors, depends on ascientific and reasonable logistics distribution route optimization scheme for them to reduce costs, improve the economic benefit isvery important.
In this paper, the current situation of the distribution route of gome electrical appliances in nanning city is analyzed and studied, and the learned mileage saving method is used to solve the optimized scheme based on the mathematical model established from the data collected from the network of gome electrical appliances in nanning city. Then the optimized scheme is analyzed and compared with the original data to obtain the optimal scheme.
Keywords:
logisticsdistribution,mileagesavingmethod,logisticsdistributionpathoptimization
一、绪论
（一）、研究背景及意义
随着我国经济的高速发展而作为“第三利润源泉”的物流行业在大经济迅速发展的背景支持下也得到了巨大的崛起，物流行业的高速发展离不开国家经济发展的支持，两者成长相辅相成。
配送作为物流的七大功能之一是现代物流中的一个极为重要环节，随着物流的在全球发展的速度日益增长，配送在整个物流系统中的作用变得越来越重要而物流配送中心路线的优化，又是物流配送中的又一个关键环节。
所以当一个配送中心在进行货物的配送作业时，其配送线路方案的科学合理将会直接地降低其配送的距离、成本的降低及经济效益的提高。
而本文将以南宁市国美电器配送路径的发展现状进行探讨和分析。
基于一个科学合理地物流配送线路的方案进行货物的配送作业对于一个企业尤其是第三方物流企业来说至关重要，对于客户来说其作用也不容小觑。
对于物流企业来说可以将各供应商的货物集中后通过配送功能可以降低企业的库存成本；科学合理的物流配送线路还可以使物流企业的配送效率大幅度提高还能为客户提供优质的物流服务；通过科学合理的物流配送可以达到降低企业物流成本，提高经济效益以及完物流配送系统，提高企业的竞争力；配送中心也能为各个生产企业提供良好的货物供应，保障其生产进度；配送功能方便客户，客户可以通过网络直接向供应商下达订单，物流公司就能通过配送功能及时快速地将货物送达到客户手里。
而本文主要通过对南宁市国美电器配送路线当前的现状进行分析研究，运用所学的配送线路优化方法：
节约里程法收集过来南宁国美电器配送中心的的数据建立的数学模型进行求解的出优化的方案再与原来的数据进行分析比较，从而得出最优方案。
（二）、国内外研究现状：
1.国外研究现状：
物流配送线路优化问题从不缺乏学者对其理论的研究国外一些优秀的学者在这方面的探讨取得了不小的成果也为一些企业在配送线路遇到的问题提出解决方案。
例如：
在2006年由学者Hayashi和YanoYuji通过调查问卷的方式向各大企业收集资料，取得企业间能通过共同配送的方式降低配送成本成为可能[1]。
而在2007年由Repoussispp与Tarantills以目标为运输车辆运输的最低成本和既定成本，对于开放式的带有时间窗口车辆问题优化研究，提出改进意见[2]。
在2016年RizzoliE对目前已有的群蚁算法进行研究发现其不足，并改进使得对于不同种类的运输车辆在进行配送装配时的优化问题都适用于群蚁算法，并取得更为优质的解[3]。
2.国内研究现状：
国内对于配送线路优化的研究起源于20世纪末这个时间而相对于国外的的研究理论起步还是晚了许多，基于这点原因所以我国后来在这方面的研究都会带有国外研究的理论输色彩。
饶是如此由于优秀学者在配送理论的潜心研究让我国在配送路线优化的理论研究在短短的20多年间也取得了相当不错的进步。
虽然与国外差距有些还有些大但也有一定的进步例如，2007年，韩静和李军提出了一种新型的改良蚁群算法[4]。
2008年，王勇和池洁对于配送线路的优化问题利用到运筹学的动态规划也取得一些效果[5]。
2018年贾冰新在电子商务下物流公司配送系统优化问题研究--以德邦物流公司为例经过对德邦物流有限公司现有的配送线路的现状进行分析，寻找出对物流配送成本和效率的影响因素，运用节约里程法和神经网络建立数学模型并求出最优解最后为德邦物流有限公司提出改进的配送方案以达到降低其配送成本，提高经济效益的目的[6]。
在2015年郭兴成于电子商务环境下城市物流配送体系的优化研究--以顺风快递为例，分析顺丰物流现有的配送体系存在的问题后提出城市物流配送体系的三级模式，完善了顺丰物流配送系统及降低了物流成本[7]。
由周磊在2016年基于节约里程法的配送路线优化研究-以苏宁电器为例运用节约里程法通过对无锡苏宁电器现有的配送路线研究分析解决了苏宁电器在物流配送方面线路重复率高级车辆利用率低的问题[8]。
所以虽然我国在物流配送线路的理论研究相对于国外在这方面的研究,晚些，但所取得的成果还是可观的。
作为有“第三利润源泉”的物流行业其竞争也极为激烈而物流配送成本在其物流系统要素中所占的比例相当的大，但由于目前在技术与人才方面各大物流企业的差距又并不大，所以对于物流配送成本的控制又极为重要，基于这方面在物流配送路线优化问题的研究其实无论是国内还是国外在近几十年中都有不少的学者进行研究。
他们也意在为企业在物流领域提供好的优化方案以达到资源合理利用降低物流成本提高竞争力。
二、物流配送概念及线路优化的意义
（一）、物流配送的概述
1．物流配送的概念
根据中华人民共和国国家标准《物流术语》（GB/T18354-2006），配送（distri-bution）是指在合理的区域范围内，根据客户的要求，对物品进行分拣、加工、包装、分割、组培等作业，并按时送达指定定点的物流活动[9]。
物流配送的流程分为4个：
（1）.由客户下订单；
（2）.供应商及时采购原材料并检测加工；
（3）.由供应商准时配送；
（4）.供应商通过客户的反映并做出客户服务优化以提高客户的满意程度。
2.物流配送流程的概述
（1）、备货：
其流程包含货物资源的筹备、进行货物的采购、集中货物和对货物进行相关的质量检验、结账及交接的步骤；
（2）、储存：
在配送功能中储存一共分为两种不同的状态；
暂存：
为保证生产企业能顺利进行生产作业而在某存储地点对原材料或货物进行少量的存储。
；
储备：
既对货物或者是原材料储存起来以备不时之需；
（3）、分拣和配货：
分拣是指将货物按类别、及货物在仓库先进先出的原则进行堆放的作业；配货是指使用不同种类物流设备和传送带，将仓库中的货物依照订单客户的要求分拣出来，准备齐全，送到货物的发货地点；
（4）、配装：
当某一辆运输车辆所需要配送的数量还不能达到货车自身的载重量时，将会在原配送的货车上装配另一个客户的货物，将运输车辆的运载率提到最高；
通过装配这一流程不仅能使车辆的运载率提高还能降低配送成本，装配作为现代物流配送系统中独有的特点使之与传统的送货有着重大的区别。
（5）、运输配送：
运输配送是属于支线运输及末端运输其运输里程、规模小及频度高是区别于一般运输的重要特点；
（6）、送达服务：
货物送达后为客户提供相关服务；
（7）、配送加工：
依据客户的要求对产品或货物进行加工的作业。
3．物流配送概念及线路优化的意义
（1）.对于物流企业来说可以将货物各从供应商进行筹集后，通过配送功能可以降低企业的库存成本；
（2）．科学合理的物流配送线路还可以使物流企业的配送效率大幅度提高还能为客户提供优质的物流服务；
（3）．通过科学合理的物流配送可以达到降低企业物流成本，提高经济效益及完善物流系统，提高企业的竞争力；
（4）．配送中心也能为各个生产企业提供良好的货物供应，保障其生产进度；
（5）.配送功能方便客户，客户可以通过网络直接向供应商下达订单，物流公司就能通过配送功能及时、快速地将货物送达到客户手里。
三、南宁国美电器有限公司基本情况
（一）、国美电器简介
南宁国美电器有限公司于2004年07月28日在南宁市工商行政管理局登记成立。
位于广西壮族自治区南宁市兴宁区人民路东73号，公司经营项目范围包括售：
家用电器、机械设备、五金交电、数码电子产品（国家专控产品除外）等。
2010年，国美完成了新的五年战略规划并开始了全方位的实施与推进。
国美电器持续的以满足消费者需求为导向，进一步以网络优化和提升单店盈利...作为具有卓越竞争力的民族连锁零售企业，国美电器坚持“薄利多销，服务当先”的经营理念，依靠准确的市场定位和不断创新的经营策略，引领家电消费潮流，为消费者提供个性化、多元化的服务，国美的产品也得到中国广大消费者的喜爱[10]。
1.国美电器配送路线的现状分析
对于国美电器现阶段的配送路线的分析并寻找出其存在一些的问题。
（1）、配送线路的重复率极高，这样会增加配送的里程导致资源时间的浪费
（2）、由于国美电器配送路线的不合理规划使得在配送过程中会出现运输车辆的不合理安排导致运输车辆使用效率底下及人工费的增加。
总体上会影响南宁国美电器配送效率。
如果上述问题不能及时地解决将会使国美电器的物流成本大大提高也会很大程度影响到其配送中心的配送管理效率也将高了其物流成本，不利于企业的长期发展。
2．物流成本构成分析
南宁国美电器的物流成本的构成主要由人工费、材料费仓储费、信息费、运输配送费、设施设备折旧及其他等费用构成：
其各费用占比如下图所示：
图3.1
由上图我们可以看出在国美电器的成本构成中物流成本所占的比列相当大，尤其是在物流成本中的运输配送部分占到33.83%，运输配送成本其余的各项费用相比位居第一，所以想要降低企业的物流成本提高经济效益和竞争力首先就应该从运输配送费用的控制着手。
本文将通过对南宁国美电器现阶段物流配送路线的分析，然后运用节约里程法建立数学模型找出最优的配送方案，是其配送线路得到一定程度的优化，从而降低配送成本，挺高配送效率为其在物流领域中的竞争力得到进一步地提升。
四、运用节约里程法优化国美电器配送路线
（一）、五种配送路线优化研究方法的优劣势对比
1.配送线路优化研究方法分析图
序号
项目
优点
缺点
效率
难易程度
1
算法
2
禁忌法
解决局部最优且保全全局最优
依赖初始解
一般
一般
3
蚁群算法
具有并行性且易于实现并行
收敛速度易于陷入局部最优
一般
一般
4
节约里程法
简单易算
相较于客户需求所做出的反应较慢
高
简单
5
遗传算法
在全局最优的基础实现局部最优
参数较难选择只能用于具体问题的算法
一般
一般
表4.1
（二）、节约里程法相关概述
1.节约里程法的概念
车辆调度程序法又名节约里程法是用来解决运输车辆数目不确定的问题的最有名的启发式算法。
又称节约算法或节约法，可以用并行方式和串行方式来优化行车距离其核心思想是依次将运输问题中的两个回路合并为一个回路，每次使合并后的运输总距离减小的幅度最大，直到达到一辆车的装载限制时，再进行下一辆车的优化。
优化过程分为并行方式和串行方式两种[11]。
2.节约里程法的核心思想
节约里程法核心思想：
即逐次地将配送线路的多个回路进行合并，合并后成为一条节约里程数最大的回路，当运输车辆从这条回路进行货物配送时所走的路程及时间会较原来的配送线路有所降低。
当一辆配送车辆所运输的距离及运载的货物达到限制条件时，然后进行下一辆运输车辆运输路线的优化。
3.运用节约里程法解决实际问题时要满足几个约束条件：
1.从配送中心始发的每辆运输车辆配送点可以为多个，但是不能不进行配送由配送中心到配送点再回到配送中心为完成一次配送作业；
2.配送中心在对配送点进行货物的配送时货车所要行驶的路程里程及运输货物的重量是具有不变性的；运输的货车不能超过其运载的最大载重量；
3.一辆配送车辆只能完成一个配送地点的货物配送，不能进行第二次配送；
4.配送中心所要配送的配送量应要时时保证配送点的需求，对于配送点不能有货物短缺问题的出现。
4.节约里程法的基本原理
节约算法求解旅行商行程路线的基本思路是：
假设P是出发地点，A和B分别是所要到达地点，它们相互之间的道路距离分别为a、b和c，如果旅行商从P分别到A和B地并分别返回（如图4－4（a）所示），那么总里程为2a＋2b；如果旅行商从P到A再到B，然后回到P（如图4－4（b）所示），则总里程为a＋b＋c；两种方法的里程差是（2a＋2b）－（a＋b＋e）＝a＋b－c，如果a＋b－c＞0，那么第二种方法将使总里程得到节约如果旅行商需要到达许多地点，那么可以根据节约距离的大小顺序连接各点并规划出旅行路线（见图4.1）[12]。
B
节约里程法计算的基本步骤：
A
c
c
B
A
C
B
b
b
a
b
P
a
P
P
图4.1节约算法示意图图
（三）、南宁国美电器配送路线的现状研究
1．南宁国美电器配送门店相关信息
南宁国美电器配送点在本市一共有10家大型专卖店。
其物流配送中心在位于名宝物流园区内，配送中心主要是向兴宁区、西乡塘区、清秀等地区进行货物配送。
其配送中心配送门店信息见下表：
（配送中心用字母英文P表示各大门店别用英文字母、A-J表示）。
序号
门店名称
各大门店地址
P
国美电器南宁配送中心
五一路南四里8号
A
国美电器（航洋国际购物中心）
青秀区民族大道131号航洋国际购物中心
B
金朝阳店
人民东路73号
C
国美电（西大店）
南宁市明秀西路
D
国美电器
西乡塘区安吉街道
E
南宁西关广场店
西关路2号
F
国美电器（联购物广场店）
南宁市江南区那洪大道40号华联购物广场
G
华成都市购物中心
西乡塘区高新区南二5号
H
国美电器
西乡塘区大学路东95号
I
国美电（大沙店）
J
淡村市场店
五一东路7号
表4.2南宁国美电器各大门店及配送中心相关信息表
门店
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
配送量
1.5
0.6
0.3
1.6
0.4
1.3
1.4
0.7
0.8
0.7
表4.3各大门店平均每天配送量单位（T）
在现阶段南宁国美电器配送中心在向各大门店进行货物配送时所用到的载重货车为2T与4T的两厢式汽车依据货车的具体情况其最远运输距离应在30千米之内。
运输油耗0.5元/千米。
2T货车司机工资150元/天，4T货车司机工资180元/天。
2.目前国美电器配送路线
图4.2
（四）、运用节约里程法优化配送路线
1.计算短配送路线
第一步我们先要对上述国美的配送网络图进行数据的分析处理，进行各个节点的最短距离，得出最短配送路线距离矩阵如下表所示：
P
A
13
A
B
7
9
B
C
6
22
13
C
D
12
17
8
6
D
E
6
10
1
12
8
E
F
5
18
12
11
17
11
F
G
8
21
14
3
6
12
13
G
H
9
22
16
6
9
15
11
3
H
I
5
12
10
11
17
9
8
13
14
I
J
2
11
5
8
12
4
7
10
11
5
J
表4.4短配送路线距离矩阵
第二步利用最短配送路径距离矩阵里面的数据计算各个节点之间的节约里程由最短配送路径距离矩阵的数据运用节约里程法的计算公式△Lij=coi+coj-cij计算出各门店之间的节约里程。
下面计算节点D－G的节约里程。
例如：
P－D的最短距离：
a＝12（km）；
P－G的最短距两：
b＝8km）；
D－G的最短距离：
c＝6（km）；
D－G的节约路程；a＋b－c＝14（km）。
根据上面的计算公式可以计算出所有门店及配送中心与门店之间所节约的里程，最后所得出的配送该路径节约里程矩阵如下表所示：
P
A
13
A
B
7
11
B
C
6
0
0
C
D
12
8
11
12
D
E
6
9
12
2
10
E
F
5
0
0
0
0
0
F
G
8
0
1
11
14
2
0
G
H
9
0
0
9
12
0
3
14
H
I
5
6
2
0
0
2
2
0
0
I
J
2
4
4
0
0
4
0
0
0
2
J
配
表4.5配送路线节约里程矩阵
第三步对节约里程数据按其大小顺序进行排序，所得表见（5.3节约里程排序表）所示：
序号
路线
节约里程
序号
路线
节约里程
1
D-G
14
13
A-I
6
2
G-H
14
14
A-J
4
3
C-D
12
15
B-J
4
4
B-E
12
16
F-H
3
5
D-H
12
17
C-E
2
6
A-B
11
18
E-G
2
7
B-D
11
19
B-I
2
8
C-G
11
20
E-I
2
9
D-E
10
21
F-I
2
10
A-E
9
22
I-J
2
11
C-H
9
23
B-H
1
12
A-D
8
表4.6节约里程排序表
2.进行配送路线的优化
初始配送路线，根据配送中心到南宁市的各个门面形成出事的配送线路，其配送路径一共有4条分别为：
P-D-P、P-G-C-P、P-F-H-P、P-E-B-A-J-I-P；总运输里程是：
2x12+（6+1+9+11+5+5+5+8+6+3+9+5+11）=103千米，运载货物的总重量为：
1.5+0.6+0.3+1.6+0.4++1.3+1.4+0.7+0.8+0.7=9.3（T）,应用到3辆2T和1的货车辆4T的货车进行配送，配送路线如（图5.1）所示：
图4.3
首先，进行次回路合并，依据节约里程表中节约里程数据由大到小进行配送路线的合并，先对D-G、G-H、C-D、节点进行合并。
合并后的配送线路一共有7条，分别为：
P-C-D-G-H-P、P-F-P、P-I-P、P-J-P、P-A-P、P-E-P及P-B-P总运输里程是：
3+6++6+9+6+2x（5+5+6+7+2+13）=10（千米），运载货物的总重量为：
1.5+0.6+0.3+1.6+0.4++1.3+1.4+0.7+0.8+0.7=9.3（T），应用到4T货车1辆，6辆2T货车进行货物的配送。
配送路线（如图5.2所示）:
3
图4.4
然后进行第三次回路合并，依据节约里程表中节约里程由大到小进行配送路线的合并，连接B-E、A-B、A-J,合并后的配送线路一共有4条，分别为：
P-C-A-D-G-H-P、P-E-B-A-J-P、P-F、P-I。
总运输里程是：
3+6+6+6+9+6+1+9+11+2+2x（5+5）=79（千米），运载货物的总重量为：
1.5+0.6+0.3+1.6+0.4++1.3+1.4+0.7+0.8+0.7=9.3（T），应用到4T货车2辆及2辆2T货车进行货物的配送。
配送路线如（图5.3）所示：
3
图4.5
最后进行的回路合并依据节约里程表中节约里程由大到小进行配送路线的合并，连接F-I、。
合并后的配送线路一共有3条，分别为：
P-C-A-D-G-H-P、P-E-B-A-J-P、P-F-I-P。
总运输里程是：
3+6+6+6+9+6+1+9+11+2+5+5+8=77（千米），运载货物的总重量为：
1.5+0.6+0.3+1.6+0.4++1.3+1.4+0.7+0.8+0.7=9.3（T），应用到4T货车2辆及1辆2T货车进行货物的配送。
配送路线如（图5.4所示）：
图4.6
（五）、优化后的结果分析
已知条件运输油耗0.5元/千米。
2T货车司机工资150元/天，4T货车司机工资180元/天。
经过配送车辆所运输的里程数据计算出的数据得到表4.7和表4.8。
表4.47南宁国美电器配送路线优化前所需物资
配送线路
车型7
司机数量
运输里程
油耗价格
工资（元/天）
P-D-P
2T
1
24
12
150
P-
升级会员 