第8章_物流配送问题

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,第,8,章 物流配送问题,8.1.1,配送模,式,式,1.,自营配,送,送模式,2.,共同配,送,送模式,3.,互用配,送,送模式,4.,第三方,配,配送模,式,式,8.1,配送模,式,式及其,选,选择,8.1.2,现代配,送,送模式,的,的选择,1.,矩阵图,决,决策法,图,8-5,矩阵图,决,决策法,8.1.2,现代配,送,送模式,的,的选择,2.,比较选,择,择法,(1),确定型,决,决策,例,8-1,，某企,业,业在选,择,择配送,模,模式时,主,主要考,虑,虑了四,个,个方面,的,的目标,，,，如表,8-2,所示。,根,根据以,上,上资料,计,计算各,模,模式的,综,综合价,值,值系数。,解：,V,自营,=5/100.1+220/2200.3+25/25,0.4+98/990.22=0.95,V,互用,=5/80.1+180/2200.3+17/250.4+97/99,0.2=0.76,V,第三方,=5/50.1+140/2200.3+15/250.4+99/99,0.2=0.73,结论：,自,自营配,送,送模式,的,的综合,价,价值系,数,数最大,，,，是企,业,业所要,选,选择的,配,配送模,式,式。,8.1.2,现代配,送,送模式,的,的选择,2.,比较选,择,择法,(2),非确定,型,型决策,例,8-2,，某企,业,业计划,通,通过提,高,高配送,效,效率，,满,满足客,户,户对配,送,送的要,求,求，来,扩,扩大经,营,营规模,。,。现可,供,供选择,的,的配送,模,模式有,三,三种，,由,由于在,未,未来几,年,年内，,企,企业对,用,用户要,求,求配送,的,的程度,无,无法做,出,出准确,的,的预测,，,，只能,大,大体估,计,计为三,种,种情况,，,，且估,算,算出三,种,种模式,在,在未来,几,几年内,三,三种自,然,然状态,下,下的成,本,本费用,(,见表,8-3),，但不,知,知道这,三,三种情,况,况的发,生,生概率,，,，问如,何,何决策,？,？,8.1.2,现代配,送,送模式,的,的选择,2.,比较选,择,择法,(2),非确定,型,型决策,解：,第一种,方,方法：,按,按乐观,准,准则来,决,决策,第二种,方,方法：,按,按悲观,准,准则来,决,决策,第三种,方,方法：,按,按折衷,准,准则或,赫,赫维斯,准,准则来,决,决策,第四种,方,方法：,按,按等概,率,率准则,或,或拉普,拉,拉斯准,则,则来决,策,策,第五种,方,方法：,按,按最小,后,后悔值,准,准则来,决,决策,8.1.2,现代配,送,送模式,的,的选择,2.,比较选,择,择法,(3),风险型,决,决策,例,8-3,，某企,业,业计划,通,通过加,强,强配送,效,效率，,提,提高客,户,户满意,度,度来扩,大,大产品,的,的销售,量,量，现,有,有三种,配,配送模,式,式可供,企,企业选,择,择，各,种,种资料,如,如表,8-5,所示，,问,问企业,应,应选择,哪,哪种配,送,送模式,。,。,解：,自营模,式,式销售,额,额：,10000.5+800,0.3+5000.2=840(,万元,),互用模,式,式销售,额,额：,12000.5+700,0.3+4000.2=890(,万元,),第三方,模,模式销,售,售额：,15000.5+10000.3+300,0.2=1110(,万元,),结论：,第,第三方,配,配送模,式,式的期,望,望值最,大,大为,1110,万元，,故,故该模,式,式可作,为,为企业,比,比较满,意,意的模,式,式。,8.2,配送线,路,路优化,问,问题,8.2.1,单回路,运,运输,TSP,模型及,求,求解,单回路,运,运输问,题,题是指在,路,路线优,化,化中，,设,设存在,节,节点集,合,合,D,，选择,一,一条合,适,适的路,径,径遍历,所,所有的,节,节点，,并,并且要,求,求闭合,。,。,因此，,单,单回路,运,运输问,题,题的两,个,个显著,特,特点是,：,：,（,1,）单一,性,性（只,有,有一个,回,回路）,；,；,（,2,）遍历,性,性（不,可,可遗漏,）,）。,8.2.1,单回路,运,运输,TSP,模型及,求,求解,旅行商,问,问题（,TravelingSalesmanProblem,，,TSP,），也,称,称货郎,担,担问题,，,，是单,回,回路运,输,输问题,的,的典型,问,问题，,对,对于大,规,规模的,线,线路优,化,化问题,，,，无法,获,获得最,优,优解，,只,只有通,过,过启发,式,式算法,获,获得近,似,似最优,解,解。,TSP,问题描,述,述：,一个货,郎,郎担着,商,商品去,他,他所在,的,的区域,内,内的所,有,有村镇,进,进行推,销,销，他,应,应怎样,选,选择一,条,条总路,程,程最短,的,的行走,路,路线使,每,每个村,镇,镇恰好,去,去一次,或,或者至,少,少去一,次,次？或一个推,销,销员要,到,到若干,个,个城市,推,推销产,品,品，然,后,后回到,出,出发点,，,，已知,每,每两个,城,城市之,间,间的距,离,离，他,应,应如何,选,选择其,旅,旅行路,线,线，使,每,每个城,市,市经过,一,一次且,仅,仅仅一,次,次或者,至,至少经,过,过一次,，,，并且,总,总的行,程,程最短,？,？,TSP,问题的,图,图论语,言,言描述,：,：,在给定,的,的连通,加,加权无,向,向图（,G,w,）中找,出,出一条,最,最小权,的,的,Hamilton,圈或者,找,找出一,条,条经过,G,中每个,顶,顶点并,且,且有最,小,小权的,闭,闭链。,前,前者称,为,为最优,圈,圈（,Optimal Cycle,），后,者,者称为,最,最优链,（,（,Optimal Chain,）。,一般来,说,说，货,郎,郎担问,题,题的这,两,两种定,义,义会产,生,生不同,的,的解。,TSP,模型,8.2.1,单回,路,路运,输,输,TSP,模型,及,及求,解,解,TSP,模型,的,的数,学,学描,述,述为,：,：,连通,图,图,H,，其,顶,顶点,集,集为,顶点,间,间的,距,距离,为,为,TSP,模型,约束式（,1,）和（,2,）意味着对每个点来说，仅有一条边进和一条边出；约束式（,3,）则保证了没有任何子回路的产生。,8.2.1,单回路运,输,输,TSP,模型及求,解,解,TSP,模型的求,解,解方法：,（,1,）枚举法,n!,或,(n-1)!,（,2,）整数规划（分,枝,枝定界法、割平,面,面法等）小规,模,模,TSP,问题,（,3,）启发式算法,适,适各种规模的,TSP,问题,TSP,模型,8.2.1,单回路运输,TSP,模型及求解,最近邻点法,1,最近邻点法,最近邻点法是由,Rosen Krantz,和,Stearns,等人在,1977,年提出的一种用,于,于解决,TSP,问题的算法。,该算法十分简单,，,，但是它得到的,解,解并不十分理想,，,，有很大的改善,余,余地。由于该算,法,法计算快捷，但,精,精度低，可以作,为,为进一步优化的,初,初始解。,最近邻点法包括,四,四个步骤：,（,1,）从零点开始，,作,作为整个回路的,起,起点。,（,2,）找到离刚刚加,入,入到回路的上一,个,个顶点最近的一,个,个顶点，并将其,加,加入到回路中。,（,3,）重复步骤（,2,），直到,V,中所有顶点都加,入,入到回路中。,（,4,）最后，将最后,一,一个加入的顶点,和,和起点连接起来,。,。,8.2.1,单回路运输,TSP,模型及求解,例,4,现有一个连通图,，,，,|V|=6,，各个顶点之间,的,的距离矩阵如下,表,表所示，假设,i,和,j,两点之间的距离,是,是对称的。,最近邻点法,8.2.1,单回路运输,TSP,模型及求解,最近邻点法求,解,解：,最近邻点法,1,2,3,4,5,6,总距离,f=6+5+15+4+12+15=57,8.2.1,单回路运输,TSP,模型及求解,最近插入法,2,最近插入法,最近插入法是,由,由,RosenKrantz,和,Stearns,等人在,1977,年提出的另外,一,一种用于解决,TSP,问题的算法。,最近插入法比,最,最近邻点法复,杂,杂，但是可以,得,得到相对比较,满,满意的解。,最近插入法也,包,包括四个步骤,：,：,（,1,）找到,c,1k,最小的节点,v,k,，形成一个子,回,回路（,subtour,），,T=v,1,v,k,v,1,.,（,2,）在剩下的节,点,点中，寻找一,个,个离子回路中,某,某一节点最近,的,的节点,v,k,。,（,3,）在子回路中,找,找到一条弧,(i,j),，使得,c,ik,+c,kj,-c,ij,最小，然后将,节,节点插入到,v,i,和,v,j,之,间,间,，,，,用,用,两,两,条,条,新,新,的,的,弧,弧,(i,k),和,(k,j),代,替,替,原,原,来,来,的,的,弧,弧,(i,j),，,并,并,将,将,节,节,点,点,v,k,加,入,入,到,到,子,子,回,回,路,路,中,中,。,。,（,4,）,重,重,复,复,步,步,骤,骤,（,（,2,）,和,和,（,（,3,）,，,，,直,直,到,到,所,所,有,有,的,的,节,节,点,点,都,都,加,加,入,入,到,到,子,子,回,回,路,路,中,中,。,。,8.2.1,单,回,回,路,路,运,运,输,输,TSP,模型及求,解,解,最近插入,法,法求解：,1,2,3,4,5,6,假如将,V5,插入,V1,和,V3,之间：,c,ik,+c,kj,-c,ij=,c,15,+c,53,-c,13,=7+7-6=8,假如将,V5,插入,V3,和,V2,之间：,c,ik,+c,kj,-c,ij=,c,35,+c,52,-c,32,=7+15-5=17,假如将,V5,插入,V1,和,V2,之间：,c,ik,+c,kj,-c,ij=,c,15,+c,52,-c,12,=7+15-10=12,所以选,最,最小的,8,，即应,将,将,V5,插入,V1,和,V3,之间，,其,其他点,的,的插入,法,法以此,类,类推。,8.2.2,多回路,运,运输,VRP,模型及,求,求解,多回路,运,运输问,题,题，也称车辆路,径,径问题,（,（,Vehicle RoutingProblem,，,VRP,），是现,实,实中十,分,分普遍,的,的一种,调,调配问,题,题，特,别,别是对,于,于有大,量,量服务,对,对象的,实,实体。,解,解决此,类,类问题,时,时，核,心,心问题,是,是如何,对,对车辆,进,进行调,度,度。,车辆路,径,径问题,最,最早是,由,由,Dantzig,和,Ramser,于,1959,年首次,提,提出的,。,。,该问题,的,的研究目,标,标是对一,系,系列的,顾,顾客需,求,求点设,计,计适当,的,的路线,，,，使车,辆,辆有序,地,地通过,它,它们，,在,在满足,一,一定的,约,约束条,件,件下，,达,达到一,定,定的优,化,化目标,。,。,约束条,件,件：如货,物,物需求,量,量、发,送,送量、,交,交发货,时,时间、,车,车辆容,量,量限制,、,、行驶,里,里程限,制,制、时,间,间限制,等,等。,优化目,标,标：如里,程,程最短,、,、费用,最,最少、,时,时间尽,量,量少、,车,车队规,模,模尽量,小,小、车,辆,辆利用,率,率尽量,高,高等。,8.2.2,多回路,运,运输,VRP,模型及,求,求解,8.2.2,多回路,运,运输,VRP,模型及,求,求解,物流配送车,辆,辆路径问题的描述：,从某物流中,心,心用多台配,送,送车辆向多,个,个客户送货,，,，每个客户,的,的位置和货,物,物需求量一,定,定，每台配,送,送车辆的载,重,重量一定，,每,每台车的一,次,次配送的最,大,大行驶距离,一,一定，要求,合,合理安排车,辆,辆配送路线,，,，使目标函,数,数得到优