电子商务下的物流配送.docx

1、电子商务下的物流配送第一章绪论1.1选题背景及研究意义1.2国内外研究现状第二章电子商务与物流配送2.1电子商务概述2.1.1电子商务的定义2.1.2电子商务的发展历程及分类2.1.3电子商务环境的特点2.2物流配送概述2.2.1物流配送的内容2.2.2配送在物流系统中的地位和作用2.2.3电子商务环境下的物流流程2.3电子商务与物流配送的关系2.3.1物流配送对于电子商务的意义2.3.2电子商务环境下物流配送的特点2.3.3电子商务环境下物流配送的现状2.4本章小结第三章道路交通网络数据及最短路径算法分析3.1道路交通网络描述及数据管理3.1.1交通网络特点3.1.2路网结构的一般性描3.1

2、.3路网结构数据管理.3.2路权的计算3.2.1以行驶时间最短为目标函数3.2.2以行驶里程最短为目标函数3.3数据储存结构比较及设计3.3.1邻接矩阵3.3.2邻接结点矩阵.3.3.3令仔接表3.3.4三种方法的比选3.3.5基于邻接表的数据存储结构设计3.4最短路径算法分析与比较3.4.1Dijkstra算法3.4.2Floyd算法3.4.3矩阵迭代算法3.4.4算法比较3.5车辆路径优化算法分析3.5.1物流配送车辆路径问题的描述.3.5.2车辆路径问题的分类3.5.3车辆路径问题解法概述.3.6本章小结第四章系统关键技术分析与设计4.1电子地图设计及绘制4.1.1电子地图简介4.1.2

3、电子地图设计分析4.1.3电子地图绘制4.1.4地图的加载4.3地理数据准备及处理4.3.1道路预处理及自动断链4.3.2路网拓扑结构文件的生成4.4客户地址定位处理4.4.1地址构成分析4.4.2定位方法分析4.4.3匹配算法设计4.5本章小结.第一章绪论1.1选题背景及研究意义电子商务能给现代人的交易带来便捷，然而电子商务的最后环节需要物流配送来完成。配送是一项综合性物流活动，几乎包括了所有的物流功能要素，如运输、储存、包装、装卸搬运等，是物流的一个缩影或在较小范围中物流全部活动的体现，同时也是商流与物流的紧密结合。由于电子商务环境下发生的交易较为随机，客户点分布也更为分散，这无疑增加了配

4、送活动的组织难度。加快商品的送达速度、提高客户满意度、降低配送成本，是配送活动追求的目标。由于配送运输是配送中最为重要的功能要素之一，因而配送合理化在很大程度上依赖于配送运输合理化。而配送车辆行驶路线的优化，又是配送运输合理化的核心。配送线路安排的合理与否对配送速度、成本、效益影响很大。因此，采用科学的方法来确定配送线路，特别是确定多客户配送线路，是配送活动中非常重要而又复杂的一项工作，是提高物流配送车辆效益、实现物流配送科学化的重要途径。经过国内外专家学者几十年的研究发展，以配送线路优化为背景的车辆路径问题(、飞hideRoutingProblem，VRp)的研究已经取得了许多较为成熟的成果

5、。然而线路优化中所需要的基础数据之一是各客户点之间的最短路权矩阵。研究人员在从理论上对车辆路径问题进行研究时，研究重点一般都放在优化算法的设计和实现上，客户点间的最短路权矩阵往往是直接给出，或是自己构造若干个客户点与配送中心间的距离，如文献l，或是直接引用通用的算例，如文献21、t3，它们数量和位置一般均为固定。而在实际的电子商务环境下，有配送需求的客户往往有一定的随机性，因而客户点的位置和数量是经常变化的，要想使VRP算法的研究成果能够运用在电子商务环境下的物流配送的车辆调度中，必须解决客户点最短路权矩阵的问题，即能够快速地得出有效客户点之间及其与配送中心之间的最短路权矩阵，否则求解V即的算

6、法很难在实际在物流信息中，大约80%的信息与空间位置有关，其中运输、仓储、配送等涉及到的信息几乎全部与空间位置有着直接的关系。在电子商务环境下的物流配送优化中，为了获得最短路权矩阵，就需要确定有配送需求的客户点的空间位置，再根据他们的地理位置计算相互之间的距离，这就涉及到空间信息的分析与处理。在供应链管理(s即plyChainManagement，seM)中，seM是企业内部和企操作中得到应用。业之间的供给和需求管理的集成，涉及资源、物流、供应商、中间商、第三方服务供应商和客户等，这些也都与地理空间紧密相关，具体表现在:首先，制造企业所需的各种资源是位于地球上，具有空间维度;其次，物流是实体在

7、时间和空间上的位移，具有空间尺度和空间特征的性质，如供应链上的各企业之间的资源、产品、零配件的调配，是典型的空间现象和动态过程;再次，企业自身、分支机构、合作伙伴及客户具有空间分布特性，位于特定的地域;最后，企业对客户提供的各种服务具有空间分布特性。这些都需要对空间信息的分析与处理进行研究。1.2国内外研究现状我国基础地理数据库建设十分欠缺，信息不完整且更新慢。能够较好地应用在实际运作中的配送优化路径的软件较少，对空间信息的采集与处理的研究还不够完善，在电子地图的基上，大都实现的是两点之间的最短路径计算，能够将VRP真正应用到实际操作中的软件很少。为了描述实际的路网模型，文献【6介绍了一些适合

8、道路网的经典最短路径算法和数据存贮模式，探讨了在交通网络路线优化过程中需要特别处理的几个问题，如路口延误、禁行状态等，在理论上给出了相应的解决方案，并提出了一个路径搜索的实例。很多文献利用了地理信息技术建设路网拓扑结构，文献【71、【8利用Gls空间分析中的地理编码实现了客户地址立即寻址，但仅实现了点对点间的送货最短路径搜索。较多测绘专业的研究者对电子地图的处理已经较为完善了，但较好地将vRP算法结合在系统里进行路径优化的不多，如文献【9讨论了基于M叩X的路径数据处理、道路自动断链、拓扑关系的建立等一系列问题，并在此基础上实现了两点间最短路径分析。文献【10针对车载导航系统和交通监控系统的最优

9、路径这一关键技术，研究了矢量电子地图数据结构及其用它表示的真实道路网络的特点，探讨了基于电子地图两点间最优路径求解的启发式代价树搜索算法。文献11应用GIS节点一弧段拓扑数据模型对具有交通管制信息及实时、动态交通流信息的城市路网进行描述，完整地表达了路网的连通性及交叉口的转向管制信息，并通过实时更新路权来体现路网交通状况的变化，依此路权可以进行动态最短路径计算，但其最短路径计算也是限于在路网中指定两点间寻找一条路权总和最小的路线。他们做的工作大都是为了实现了两点之间的最短距离。文献12设计开发了具有地图显示、图元定位查找、空间和属性数据维护、车辆调度方案优化、路径查询显示等功能的基于GIS的物

10、流配送车辆调度一个原形系统。该项研究侧重于调度路线的优化及显示，客户位置信息是固定的，因此不适用于电子商务环境下有配送需求的客户位置是随机的情况。国外的配送优化软件开发得较为先进，在美国国内开发使用的ArcL0gistiesRoute33，、ProphesyMileage&Routing、RoadshowSystem魂等行车路线管理软件在GIS平台的基础上集成了空间分析、规划决策、地理编码等功能，能够完成点路线、日常路线、实时路线的安排和分析，可以考虑路段信息制定行程和停车点，根据下货量和停留时间的不确定因素安排线路。多数软件可以处理10000个配送节点和1000辆车辆的配送任务分解，支持大规

11、模的数据操作。它们采用通用的地图格式和数据格式，GDT、NavTech等提供了美国全国高质量街道等地图的数据库，这些地图数据都是全国共享、更新及时的，当用户需要时可以直接使用，不需要对基础数据进行再加工。由于我国地理基础数据建设不尽完善，道路及客户地理信息的采集和处理成为能否应用好车辆路径算法研究成果、提高配送效率及实现真正的电子商务的瓶颈，因而对电子商务下物流配送道路及客户信息平台的研究十分有意义第二章电子商务与物流配送2.1电子商务概述2.1.1电子商务的定义国际上从80年代中期开始了电子商务的实施，主要为EDI电子数据交换，因特网上的电子商务始于90年代初期，我国的电子商务也是从90年代

12、开始的。简单地讲，电子商务(ElectronicCoeree)是指利用电子网络进行的商务活动，但电子商务的定义至今仍不是一个很清晰的概念，各国政府、学术团体、组织、企业界人士都根据自己所处的地位和对电子商务的参与程度，给出了许多表述不同的定义15。1.政府部门的定义美国政府关于“电子商务”给出的定义是:电子商务是通过hiternet进行的各项商务活动，包括:广告、交易、支付、服务等活动，全球电子商务将会涉及全球各国。欧洲议会给“电子商务”的定义是:“电子商务是通过电子方式进行的商务活动。它通过电子方式处理和传递数据，包括文本、声音和图像。它涉及许多方面的活动，包括货物电子贸易和服务、在线数据传

13、递、电子资金划拨、电子证券交易、电子货运单证、商业拍卖、合作设计和工程、在线资料、公共产品获得。它包括了产品(如消费品、专门设备)和服务(如信息服务、金融和法律服务)、传统活动(如健身、体育)和新型活动(如虚拟购物、虚拟训练)”。2.世界电子商务会议关于电子商务的概念1997年11月6日至7日在法国首都巴黎，国际商会举行了世界电子商务会议(TheworidBusinessAgendaForEleetronie)关于电子商务较权威的概念阐述:电子商务，是指对整个贸易活动实现电子化。从涵盖范围方面可以定义为:交易各方以电子交易方式而不是通过当面交换或直接面谈方式进行的任何形式的商业交易;从技术方面

14、可以定义为:电子商务是一种多技术的集合体，包括交换数据(如电子数据交换、电子邮件)、获得数据(共享数据库、电子公告牌)以及自动捕获数据(条形码)等l6。3.各种组织关于电子商务的定义国际标准化组织(ISL/IEC)UN/ECE关于EB谅解备忘录:电子商务是企业之间，企业与消费者之间信息内容与需求交换的一种通用术语。联合国经济合作和发展组织(OECD):电子商务是发生在开放网络上的包含企业之间(BusinesstoBusiness，BtoB)、企业和消费者之间(BusinesstoConsumer，BtoC)的商业交易。联合国国际贸易法律委员会(UNITRAL):电子商务是采用电子数据交换(El

15、ectronioDatahiterchange，EDD和其它通信方式增进国际贸易的职能4.企业界对电子商务的定义通用电气公司(GE):电子商务是通过电子方式进行商业交易，分为企业与企业间的电子商务和企业与消费者之间的电子商务。企业与企业间的电子商务:以EDI为核心技术，增值网(VAN)和互联网(hitemet)为主要手段，实现企业间业务流程的电子化，配合企业内部的电子化生产管理系统，提高企业从生产、库存、到流通(包括物资和资金)各个环节的效率。企业与消费者之间的电子商务:以hitemet为主要服务提供手段，实现公众消费和服务提供方式以及相关的付款方式的电子化。工BM公司认为电子商务概念包括三个

16、部分:内联网(lritranet)、外联网(Extranet)、电子商务(E一coeree)。它所强调的是在网络计算环境下的商业化应用，不仅仅是硬件和软件的结合，也不仅仅是我们通常意义下的强调交易的狭义的电子商务，而是把买方、卖方、厂商及其合作伙伴在因特网、内联网、和外联网结合起来的应用。它同时强调这三部分是有层次的。只有先建立良好的Intranct，建立好比较完善的标准和各种信息基础设施，才能顺利扩展到Extranet，最后扩展到E一coln幻几eree。总结起来，我们可以这样说:从宏观上讲，电子商务是计算机网络的又一次革命，是在通过电子手段建立一种新的经济秩序，它不仅涉及电子技术和商业交易

17、本身，而且涉及到诸如金融、税务、教育等社会其它层面;从微观角度说，电子商务是指各种具有商业活动能力的实体(生产企业、商贸企业、金融机构、政府机构、个人消费者等)利用网络和先进的数字化传媒技术进行的各项商业贸易活动。2.1.2电子商务的发展历程及分类1.电子商务的发展历程电子商务发展的历史虽然不长但已经经历了四个阶段:第一个阶段是电子数据交换(EDD，EDI是将业务文件按一个公认的标准从一台计算机传输到另一台计算机的电子传输方法。产生于美国60年代末期，这时人们开始尝试在贸易伙伴之间的计算机上使数据能够自动交换。EDI虽然发挥了重大作用，但存在巨大的成本:它需要价格不菲的专有增值网络及分布式软件

18、，而且它是批量传输，影响了实时生产、采购和定价。第二个阶段是电子商务的发展阶段。在这一时期，买卖双方开始尝试直接交易，省去中介这一环节，大大促进了电子商务的发展。第三个阶段是商务社区。商务社区的建立为电子商务BtoB，Btoc的发展提供了广阔的空间，商务社区通过社区服务平台实现电子政务和电子商务的融合，为电子政务和电子商务“无缝”结合提供了试验地，有利于二者的协调发展。目前这一阶段还拥有很大的发展空间。第四个阶段则是一种崭新的开始，即协同式商务阶段。协同式商务意味着企业员工、合作伙伴和顾客的一种动态合作。他们通过互动交流，在虚拟社区中找到节约成本、创造价值和解决业务问题的方法。协同式商务是需求

19、链与供应链之间复杂的工作流的一种更为完整的反映。从这个意义上说第四阶段是在第三阶段的基础上提供对各种商务流程的支持，创造一个虚拟的商业链。2.电子商务的分类电子商务革新了传统经济活动的运作手段。因此，电子商务按照经济活动的类别可分为两大类别:第一，企业间的电子商务，即企业与企业之间，通过网络进行产品或服务的经营活动。第二，企业与消费者之间的电子商务，即企业通过网络为消费者提供一个产品或者服务的经营活动。实际上，第一大类模式又可以分为两种，第一种是企业之间通过网络进行产品销售和购买，第二种是企业之间通过网络提供服务和得到服务。第二大类模式也可以分为两种，第一种是企业与个人消费者通过网络进行产品销

20、售和购买，第二种是企业与个人消费者通过网络提供服务和得到服务。这样，电子商务就可以分为四类，即:第一类，企业与企业通过网络实施的产品经营活动;第二类，企业与企业通过网络实施的服务经营活动;第三类，企业与个人消费者通过网络实施的产品经营活动;第四类，企业与个人消费者通过网络实施的服务经营活动。举例来说，新浪等门户网站分别为企业或个人提供新闻、邮件、广告、短信、游戏等服务活动，通过第二类和第四类电子商务活动获得经济收入;阿里巴巴网站主要是为企业提供产品销售和采购等商机信息服务，从事的是第二类电子商务活动;易趣网主要是为个人消费者提供拍卖等商机信息服务，从事的是第四类电子商务活动;卓越网主要是为个人

21、消费者提供图书、光盘等产品，从事的是第三类电子商务活动;神州数码公司通过“e一bridge”网站为代理商提供IT产品，从事的是第一类电子商务活动;联众网站为个人消费者提供娱乐服务，从事的是第四类电子商务活动;工商银行等金融机构的在线银行通过网络为企业和个人提供金融服务，从事的是第二、第四类电子商务活动。从电子商务的定义和分类来看，未来的社会是一个电子商务社会，大多数企业是电子商务企业，这就是电子商务的远景。2.1.3电子商务环境的特点电子商务在完整意义上讲是指实现整个贸易过程中，贸易所涉及的交易各方在网络平台上以电子交易的方式，而不是通过当面交换或直接面谈方式进行的商业交易。电子商务采用现代信

22、息技术手段，以数字化通信网路和计算机装置替代传统交易过程中介质信息载体的存储、传递、统计、发布等环节，从而实现了商品交易以及交易管理等活动的全过程无纸化，并达到了高效率、低成本、数字化、网络化和全球化。电子商务环境，是一个高度发达的信息技术环境。人们利用各种网上信息传输方式，可以快速进行信息沟通，数据、文件及图像的传输、处理和保存，不但大大提高了工作效率，而且也大大降低了运行成本。电子商务使得企业与顾客或供货商之间的交流更加便捷、迅速。电子商务环境为企业创造了一个高效方便的运作环境，为企业的发展创造了非常有利的条件。在电子商务环境下，企业应当充分利用电子商务环境所带来的有利条件，建立起一套适合

23、于电子商务环境的工作模式，使企业获得最大的发展。2.2物流配送概述物流配送是按客户订货要求，在配送中心或其他据点进行货物配备，并以最合理的方式送交客户。它是将物品从物流据点送往客户的一种高水平的送货形式，是“配”与“送”的有机结合。从功能上看配送几乎包括了所有的物流功能要素l，一151。一般配送的主体活动以运输和保管为主，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的目的，其基本作业流程如图2一1所示。特殊的配送则还要以加工活动为支撑，所以包括的方面更广，9。(l)进货。包括对货物做实体上的领取，从货车上将货物卸下、开箱、检查其数量、质量，然后将有关信息书面化等一系列工作。(

24、2)搬运装卸。是在同一场所内，对物品进行水平移动为主的物流作业及物品在指定地点以人力或机械装入运输设备或卸下。(3)储存。即保护、管理、贮藏物品。(4)订单处理。即从接到客户订单到着手准备拣货之间的作业阶段，包括订单资料确认、存货查询、单据处理等内容。(5)分拣。是根据顾客的订货要求或配送中心的作业计划，尽可能迅速、准确地将商品从其储位或其他区域拣取出来的作业过程。(6)补货。是将货物从仓库保管区域搬运到拣货区的工作。(7)配货。指把拣取分类完成的货物经过配货检查过程后，装入容器和做好标示，再运到配货准备区，待装车后发送。(8)送货。是利用配送车辆把用户订购的物品从制造厂、生产基地、批发商、经

25、销商或配送中心，送到用户手中的过程。2.2.2配送在物流体系中的地位和作用配送它一头连着物流系统的业务环节，一头连接着消费者，直接面对服务对象的各种服务要求20。配送完成的质量及其达到的服务水准，最直接而又具体地反映了物流系统对需求的满足程度，具体表现为以下四点(1)完善了输送及整个物流系统(2)降低了库存成本(3)降低了末端物流成本(4)简化了手续，方便客户物流是企业的“第三利润源泉”，处于末端物流的配送具有提高物流经济效益，优化物流系统，改善物流服务，降低物流成本的功能，配送在物流系统中占有重要的地位2.2.3电子商务环境下的物流流程在电子环境下，物流利用电子化的手段，尤其是利用互联网的技

26、术来完成物流全过程的协调、控制和管理，实现从网络前端到最终客户端的所有中间过程服务，最显著的特点是信息技术与物流服务的融合应用。电子商务下的物流业务使得客户可以运用外部服务力量来实现内部经营目标的增长，客户能够得到量身定做化的个性服务，整个过程由第三方物流服务提供商进行管理。电子商务物流流程图如图2一2所示，当顾客的订货及支付信息被处理后，电子物流系统会为客户发送订单确认信息，在这一工作就绪之后，电子物流系统对客户订单进行格式化，并将订单传递到生产者处，或发送到离客户最近的配送中心，生产者将商品送至配送中心，配送中心再根据实际情况配装货物，最终将商品送至消费者手中。电子商务中的物流的外包服务在

27、BtoB业务中的制造商与电子物流服务供应商之间，以及Btoc业务中的制造商及企业物伙伴之间提供了建设性的桥梁作用川实物流 信息流 订货信息信息确认图2一2电子商务物流流程2.3电子商务与物流配送的关系2.3.1物流配送对于电子商务的意义1.物流配送是实现整个交易过程的最终保证在商务活动中，商品所有权在购销合同签订的那一刻已由供方转向需方，而只有伴随相应的物流活动，使商品真正转移到消费者手中，商务活动才结束。在电子商务活动中，无形商品(如软件、电子出版物、网上服务等)可以通过网络快速便捷地实现商品价值的转移，但是对于那些实物商品的电子商务活动来说，虽然可以利用网络进行电子化交易，但是必须通过实物

28、商品的运动，才能最终完成网络商务活动。由此可见，在电子商务活动中，物流是以商流的后继者和服务者的姿势出现，但它往往是商品和服务价值的最终体现，没有好的物流，前端环节的价值就无法体现，电子商务将退化为一纸空文，所以物流配送保证了的整个电子交易过程的真正实现。2.物流配送是实现“以客户为中心”服务理念的重要保障电子商务中“以客户为中心”的理念认为:“高度竞争的市场和大量的信息已使客户处于工商领域的中心，只有充分认识到客户关键需求并以新的企业设计来满足这种需求的企业才能在市场上获得成功”。缺少了现代化的物流技术，电子商务给消费者带来的满意度便等于零。电子商务的任何一笔完整交易，都包含着信息流、商流、

29、资金流和物流，物流虽然只是商品交易的一个组成部分，但却是商品和服务价值的最终体现。如果没有处理好，商品和服务的价值就无法体现。电子商务的最终价值，在于最大程度上方便最终消费者，“以客户为中心”的价值实现最终体现在物流上22。3.物流配送是体现电子商务优势的必要条件电子商务的优势在于能够对各种信息进行快速反应，提高交易的效率和准确性，降低交易的成本，电子商务最本质的特征也就在于其高效性，它能够以最快的速度为消费者提供服务。要真正体现电子商务的价值，就必须在整个生产经营过程中，保证物流配送的畅通、高效及低成本，从而真正体现电子商务的优势所在，否则，电子商务只能是高速公路与羊肠小道的对接，显示不出它

30、的显著优势。在电子商务中，物流既是企业保持可持续生产的保障，也是商流价值实现的载体，更是电子商务核心优势的体现23。2.3.2电子商务环境下物流配送的特点1.配送管理的复杂程度增高据中国互联网络信息中心(CNNIC)2007年1月23日发布的第19次中国互联网络发展状况统计报告调查数据显示，截止到2006年12月31日，我国网民总数已达1.37亿，经常上网购物人数已达3233万，即己有近四分之一的网民经常在网上购物，与上年同期相比，经常购物的网民增加了近20%，网上购物市场逐年增大。从物流配送的角度来看，电子商务平台下如此大量的商品交易具有显著的随机性和分散性，这往往会导致配送的批量小、频率高

31、，这给配送路线规划、配送日常的调度、配送车辆的合理利用等带来更大的难度，即增加了物流配送管理的复杂程度，容易造成物流成本的增加和物流服务水平的降低。2.快速响应配送需求现代企业采取零库存、实时生产的策略，在降低库存的努力中，对原材料需求的及时性和准确性要求很高，客户通过方便快捷的电子商务平台完成采购业务的网上交易后，需要在尽可能短的时间内收到订货，以保证生产的正常进行。进行网上购物的顾客在网上完成订单及支付结算后，同样希望商品能够快速及时地送达，这也是电子商务网站能否提高信誉、抢占市场份额的重要因素。这都要求物流配送系统收到电子商务平台传来的货物需求信息后，能够快速的进行配装、组织运输，并能够

32、在有限的时间内准确地将采购的原材料运送到位或将商品送到客户手上。4.车辆的路线优化问题突出配送活动一般都是在城市或城郊进行的，它的特点是配送运输的路程较短;面临多货物配装和多客户货物配装问题;所面临的道路和客户的分布等空间信息十分复杂。虽然相对距离不是很远，但配送车辆走行的次数很多，怎样优化车辆调度及走行路线就显得突出了。为了管理大量的数据，传统方式是使用信息管理系统，而它们只能实现常见的属性数据管理，如查询客户需求量、库存量、车辆信息等，而对车辆路线选择很难起到优化的作用，因此现有的物流配送管理系统往往起不到智能优化管理的作用。通过电子商务平台取得订货信息后，根据所要服务的配送点，配送路径的选择在最佳配送方案的选择上占2.3.3电子商务环境下物流配送的现状据着重要的位置。我国当前的电子商务下的配送存在以下几个方面的问题，阻碍着商品及时、准确、迅速、安全地送到消