电子商务物流配送路线优化实证研究

本科生毕业设计（论文）摘 要电子商务的发展需要具备两个重要的基础条件：一是货款的支付；二是商品的配送，而商品的配送成为制约我国电子商务发展的“瓶颈”。所以本文的主要目的就是研究出一个比较优化的配送方案，使电子商务下的物流配送更加完善，从而促进电子商务的进一步发展。针对电子商务物流配送的路线优化问题，本文主要从以下几个方面进行阐述：首先，系统的叙述电子商务和物流的相关知识；其次，通过对电子商务环境下的物流配送与传统物流配送的对比分析来突出电子商务环境下物流配送的优点；再次，结合实际情况，对电子商务物流配送路线优化的几种求解算法进行比较分析，然后选出比较适合实际情况的算法作为路线优化的方法，并建立该方法的算法模型，模型用直观的数学符号较真实地反映实际，同时针对模型设计求解算法；最后，通过实例来验证此算法的现实意义。论文的最后阶段对全文进行总结。本文虽做了大量准备工作也进行了深入研究，但本文还是有许多有待于解决和完善的问题。希望本文对以后该领域的研究有一定的参考价值。 关键词：电子商务；物流配送；优化算法AbstractThe development of e-commerce requires two important basic conditions, one is the payment, second is the commodity distribution. And the commodity distribution become thebottleneck of Chinas e-commerce development. So the main purpose of this thesis is research a comparative optimized scheme of the distribution, make the logistic distribution under the e-commerce more perfectful, so as to promote the further development of electronic commerce.In the view of the route optimized problems of logistic distribution under the electronic commerce, this article mainly from the following several aspects. First, the thesis systematically described the e-commerce and logistic knowledge. Secondly, through the electronic commerce environment of logistics and traditional logistics distribution of comparative analysis, to highlight the advantages of logistics under the e-commerce environment.Again,combining the actual conditions, electronic commerce logistic distribution route optimization algorithm of several comparison and analysis, and then choose the actual situation of the algorithm is suitable for a route optimizat method, the algorithm model using mathematical symbols involve in actual design. Finally, use an example to verify the realistic significance of algorithm.The final stage of thesis is summary section. Though this thesis has did a lot of preparations and further research, there are still many problems need to be solved and perfected. We hope that this thesis have some reference value to later studies of this field.keywords:E-commerce;Logistics;Optimization algorithm目 录第1章 绪 论11.1 本文的研究背景11.2 物流概述11.2.1 物流的基本内涵11.2.2 电子物流的基本内涵11.3 电子商务与物流的联系21.3.1 电子商务对物流的影响21.3.2 物流对电子商务的影响21.4 电子商务与物流配送的关系31.5 我国电子商务物流与物流配送的发展现状31.6 本文的研究意义4第2章 电子商务物流配送与传统物流配送比较62.1 电子商务物流配送与传统物流配送的区别62.1.1 电子商务物流配送与物流配送的基本内涵62.1.2 电子商务物流配送的优势62.1.3 电子商务物流配送的特点72.1.4 电子商务物流配送模式与传统物流配送模式72.2 电子商务物流配送流程82.2.1 物流配送的一般业务流程82.2.2 降低物流配送成本的几种配送途径9第3章 物流配送路线优化的方法113.1 表上作业法123.2 表上作业法的模型建立与求解思路13第4章 路线优化方法的应用174.1 苏宁电器有限公司简介174.2 苏宁电器有限公司的物流配送中心174.3 苏宁电器有限公司的物流配送流程184.4 路线优化方法在苏宁电器有限公司的应用19第5章 结束语22参考文献23致 谢24IV第1章 绪 论1.1 本文的研究背景随着社会的进步、经济全球化、信息网络的快速发展，产品的市场竞争更加激烈，物流作为“第三利润源泉”逐渐得到社会的重视。一方面，很多大企业纷纷建立自己的配送网络，力求进一步压缩产品成本；另一方面，由传统运输、仓储企业转变而成的第三方物流公司也在不断地增加。近年来，随着电子商务环境的改善以及电子商务所具备的巨大优势，电子商务受到了我国各界的高度重视，纷纷以不同的形式介入电子商务活动中，使电子商务在短短的几年中得以快速发展。然而在众多的电子商务企业中，能真正通过销售实现赢利的不多，其中一个重要原因是物流配送问题，突出表现在物流配送时间长、成本高、效率低等方面，如何建立一个高效率、低成本运行的物流配送体系来保证电子商务的通畅发展，已成为人们重视的问题。电子商务的发展离不开现代物流，这是当今人们的共识，也是许多电子商务公司在经过多年的探索之后得出来的结论。早在1994年，一些公司就开始投资电子商务，但它们大都沿袭了期货业务的思路。只设计了网上查询、竞价撮合、银行结算划帐的工作程序，几乎没有与之匹配的物流程序，也没有将物流企业作为自己的战略伙伴。几年之后，虽然花费了大量的资金，这些公司都没能成为电子企业家族中的一员，有的已经因资金匮乏、技术相对落后而悄无声息了。除了交易安全、全国统一结算、电子交易法规之外，货物不能及时送达这些公司是至今未能取得成功的主要原因。 1.2 物流概述1.2.1 物流的基本内涵我国物流国标定义为：物品从供应地向接受地的实体流动中，是将运输、储存、装卸、搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等功能有机结合、优化管理来满足物主要求的过程。1.2.2 电子物流的基本内涵电子物流是指物流应用电子化手段，尤其是利用互联网技术实现物流商务运作协调、控制和管理的过程，实现从网络前端到最终客户端的所有中间过程服务，包含了物流的运输、仓储、配送等各业务流程中的组织方式、交易方式、服务方式的电子化。1.3 电子商务与物流的联系1.3.1 电子商务对物流的影响随着电子商务环境的改善以及电子商务所具备的巨大优势，电子商务受到了政府、企业界的高度重视，纷纷以不同的形式介入电子商务活动中，使电子商务在短短的几年中以惊人的速度在发展。由于电子商务与物流间密切的关系，电子商务的发展必然对物流产生极大的影响。这个影响是全方位的，从物流产业的地位到运作方式，经营形态，以及基础设施和技术都将在电子商务的影响下发生巨大的变化。1电子商务将改变人们传统的物流观念；2电子商务将改变物流的运作方式；3电子商务将改变物流企业的经营形态；4电子商务将改变物流企业的竞争状态；5电子商务对物流人才提出了更高的要求；6电子商务为物流创造了一个虚拟性的运动空间；7电子商务将促进物流基础设施改善和物流技术与物流管理水平的提高。1.3.2 物流对电子商务的影响在电子商务环境下，商流、资金流与信息流这三种流的处理可以通过计算机和网络通信设备实现。物流，作为四流中最为特殊的一种，是指物质实体的流动过程。对于各种电子出版物、信息咨询服务、有价信息软件等少数商品和服务来说，可以直接通过网络传输的方式进行配送，而对于大多数商品和服务来说，物流仍要经由物理方式传输，通过一系列机械化、自动化工具的应用，准确、及时的物流信息对物流过程的监控，将使物流的流动速度加快，准确率提高，能有效地减少库存，缩短生产周期。物流对电子商务的影响主要体现在以下三方面：1物流是实现电子商务的保证；2物流是电子商务的重要组成部分；3物流是实现电子商务中跨区域物流的重点。1.4 电子商务与物流配送的关系随着网络的普及，信息技术的发展以及中国加入WTO，电子商务在我国经济中的发展明显加快。电子商务的迅速发展，对我国传统的物流运输企业提出了更高、更迫切的要求。从传统的运输仓储企业转型为现代物流企业势在必行。但不能把电子商务只理解成网上交易，电子商务是通过因特网进行商务活动的新模式，它集信息流、商流、资金流、物流为一身，电子商务是网络经济和现代物流一体化的产物，是以互联网为平台的网络经济，是“新经济”的核心。网上的信息传递和信息经营，网上的交易，网上的结算等等都是依托互联网的新经济运作方式，也是网络经济的重要内容。电子商务是网络经济和现代物流共同创造出来的，是两者一体化的产物。物流虽然包含在电子商务之中，但是人们对电子商务过程的认识却往往只局限于信息流、资金流、商流的电子化、网络化，而忽略了物流的电子化过程。如果公式表述电子商务的内涵，可以表述如下：电子商务 = 网上信息传递 + 网上交易 + 网上结算 + 配送。一个完整的商务活动，必须由信息流、商流，资金流、物流4个流动过程有机构成。现在看来，商流、信息流、资金流可以有效地通过互联网来实现，在网上可以轻而易举完成商品所有权的转移。但是这毕竟是“虚拟”的经济过程，最终的资源配置，还需要通过商品实体的转移来实现，也就是说，尽管网上可以解决商品流通的大部分问题，但是却无法解决商品的实际流通和配送。电子商务客户区域的分散与不确定性要求范围很大的配送网络体系，但过于分散的配送网络又使企业物流配送不能集中起来降低成本，这些问题在很大程度上影响了企业从事电子商务配送的积极性。电子商务系统网络可以将散置在各地的分属不同所有者的仓库通过网络连接起来，使之成为虚拟仓库，进行统一管理和调配，网络对物流配送的控制代替了传统的物流配送管理程序。电子商务下企业的物流成本更高，配送路线的规划、配送日程的调度、配送车辆的合理利用难度更大。按照配送合理化的要求，必须制定科学的配送路线、配装计划和路线有效搭配。1.5 我国电子商务物流与物流配送的发展现状物流是电子商务运作过程的重要组成部分。一个完整的电子商务交易过程通常包含四种基本流：信息流、商流、资金流和物流。物流在电子商务中起着重要的作用。在电子商务任何一笔交易中，如果没有物流，信息流、商流、资金流也就不可能真正实现。只有通过物流配送，才能将商品或服务转移到消费者手中，电子商务活动才能成功完成。可见，物流是信息流、商流和资金流最终实现的保证。 然而，相对于信息流、商流和资金流而言，物流有其特殊性。在电子商务运作过程中，信息流、商流和资金流都可以借助信息技术在网络上快速实现，而物流则分为在线物流和离线物流。在线物流的商品主要是信息产品和服务如软件、电子出版物等，它们可以在网上快速传递；而离线物流指的是实物商品的物流，它们无法在网络上传输，必须通过网下物流方式完成。随着我国电子商务的快速发展，我国现有物流已无法满足电子商务快速配送的要求，物流成为制约我国电子商务发展的瓶颈。目前，我国已初步具备了发展现代物流业的经济环境和市场条件。一是，随着买方市场的形成，优化企业内部物流管理，降低物流成本，已成为目前多数国内企业强烈的愿望和要求，大量企业要求有专业化的物流服务。二是，我国已经在交通设施、物流与技术等方面有了一定的发展，奠定了必要的物流基础。已经形成了有铁路、公路、水路、航空和管道5个部分组成的综合运输体系。三是，中央政府有关部门也从不同角度关注我国物流产业的发展，积极研究促进物流产业发展的有关政策。四是，东部沿海经济发达地区和水陆交通枢纽城市经过多年的建设，已经逐步具备发展现代物流业的基础条件。从总体上看，我国的电子商务还处于初期发展阶段，其功能主要局限于信息的交流，电子商务与物流之间的相互依赖、相互促进的关系还没有得到企业的普遍认可。因此，人们在重视电子商务的同时，却对面向电子商务的物流配送系统重视不够，从而出现物流配送系统建设落后，与电子商务结合不够紧密，这在很大程度上限制了电子商务高效、快速、便捷优势的发挥。具体说来，主要有以下几个方面的制约因素：1与电子商务相协调的物流配送基础落后；2电子商务物流配送的相关政策法规不完善；3物流配送的电子化、集成化管理程度不高；4熟悉电子商务的物流配送人才匮乏。1.6 本文的研究意义随着商品经济的发展，对物流配送的时间性和服务质量要求越来越高，发展现代化的物流己成为提高物流经济和社会效益、推动国家经济在高起点上持续发展的重要基础。在客户指定的时间内交货是客户很关心的问题。配送运输是从用户订货到交货的最后环节，也是最容易出现时间延误的环节，影响时效性的因素很多。因此，必须在考虑各种因素的前提下，运用系统化的思想，有效地协调、管理配送路线、配送人员和车辆，完成货物最终使用价值的实现。物流配送的另一个目标是经济性。达到一定的经济效益是任何物流系统的基本目标，对物流合作双方来说，以较低的配送成本完成配送任务，是双方加强合作和建立双赢机制的基础。因此，在配送过程中，配送路线合理与否对配送成本、效益、速度影响很大，采用科学合理的方法来确定配送路线是配送活动中一项非常重要的工作。随着经济的发展，配送区域不断扩大，配送网络也更加复杂，确定最佳配送路线的难度更大。利用现代决策方法和数学方法，研究配送路线的选择，提高企业的服务质量、降低成本、增加经济效益是十分必要的。本文将配送路线的优化作为研究对象，具有一定的理论价值和现实意义。第2章 电子商务物流配送与传统物流配送比较2.1 电子商务物流配送与传统物流配送的区别2.1.1 电子商务物流配送与物流配送的基本内涵电子商务物流配送是利用现代通信技术和计算机技术所进行的配送活动，或者是把现代信息技术应用于配送活动中。具体来讲，就是指配送企业采用网络化的计算机技术和现代化的硬件设备、软件系统及先进的管理手段，针对社会需求，严格地、守信用地按用户的订货要求，进行一系列分类、编配、整理、分工、配货等理货工作，定时、定点、定量地交给没有范围限度的各类用户，满足其对商品的需求。物流配送指在经济合理区域范围内，根据客户要求，对物品进行拣选、加工、包装、分割、组配，并按时送达指定地点的物流活动。2.1.2 电子商务物流配送的优势这种新型的物流配送带来了流通领域的巨大变革，越来越多的企业开始积极搭乘电子商务快车，采用电子商务物流配送。相对于传统的物流配送而言，电子商务物流配送具有以下优势：1能够实现货物的高效配送在传统的物流配送企业内，为了实现对众多客户大量资源的合理配送，需要大面积的仓库来用于存货，并且由于空间的限制，存货的数量和种类受到了很大的限制。而在电子商务系统中，配送体系的信息化集成可以使虚拟企业将散置在各地分属不同所有者的仓库通过网络系统连接起来，使之成为“集成仓库”，在统一调配和协调管理之下，服务半径和货物集散空间都放大了。这样情况下，货物配置的速度、规模和效率都大大提高，使得货物的高效配送得以实现。2能够实现配送的适时控制传统的物流配送过程是由多个业务流程组成的，各个业务流程之间依靠人来衔接和协调，这就难免受到人为因素的影响，问题的发现和故障的处理都会存在时滞现象。而电子商务物流配送模式借助于网络系统可以实现配送过程的适时监控和适时决策，配送信息的处理、货物流转的状态、问题环节的查找、指令下达的速度等都是传统的物流配送无法比拟的，配送系统的自动化程序化处理、配送过程的动态化控制、指令的瞬间到达都使得配送的适时控制得以实现。3物流配送过程得到了简化传统物流配送的整个环节由于涉及主体的众多及关系处理的人工化，所以极为烦琐。而在电子商务物流配送模式下，物流配送中心可以使这些过程借助网络实现简单化和智能化。比如，计算机系统管理可以使整个物流配送管理过程变得简单和易于操作；网络平台上的营业推广可以使用户购物和交易过程变得效率更高、费用更低；物流信息的易得性和有效传播使得用户找寻和决策的速度加快、过程简化。很多过去需要较多人工处理、耗费较多时间的活动都因为网络系统的智能化而得以简化，这种简化使得物流配送工作的效率大大提高。2.1.3 电子商务物流配送的特点与传统物流配送相比较，电子商务物流配送体现出以下几方面的特点：1虚拟性。虚拟性是指在信息网络构筑的虚拟空间中进行的配送活动，它通过对配送活动的现实虚拟，生成各种虚拟的环境，作用于人的视觉、听觉等。虚拟现实系统的应用使企业可建立以下四个系统：一是订货虚拟系统；二是库存信息系统；三是虚拟配货装配系统；四是虚拟的送货系统。2高效性。由于虚拟性的特点，企业可根据用户的需求情况，通过自动信息传递系统，调整库存数量和结构等，提高信息的传输效率。此外，电子商务也可迅速有效地完成信息的交流、单证的传输以及配送过程中的支付事项。3低成本性。电子商务不仅使配送双方节约了成本，而且也降低了整个社会的配送成本。主要体现在以下四个方面：一是节约了配送双方的库存成本；二是降低了配送双方的行销成本；三是配送双方可通过网上结算，进行单证传输，实现了配送双方的结算成本及单证传输成本的降低；四是降低了租金成本，由于充分利用了电子信息网络技术，企业减少了办公场地等的租金。4个性化。个性化是电子商务配送能根据用户的不同需求，提供一对一的配送服务，更好地满足不同用户的配送需求。个性化服务在配送中的应用、推广和发展开创了配送服务的新时代。2.1.4 电子商务物流配送模式与传统物流配送模式“配”主要是货物准备分拣等，“送”主要指货物的运送。电子商务的大量订单改变了传统的物流配送过程，传统物流的配送模式如图2.1所示：进货存储送货分拣配货交货配装配送信息图2.1传统物流配送模式电子商务物流的配送模式如图2.2所示：配送与反馈信息网络订单进货（理货）配送货交货图2.2电子商务物流配送模式2.2 电子商务物流配送流程电子商务虽有“虚拟经济”之称，但并非完全如此。企业对政府机构的电子商务，除政府采购一项外，其他如征关税、注册年检之类的事务活动确属“虚拟经济”范畴。消费者对政府机构的电子商务，基本上也应纳入“虚拟经济”范畴。但企业对消费者、企业对企业之间的电子商务则基本上不属于“虚拟经济”的范畴，其全部业务过程实际上是由网上交易与网下交货两个相互依存的阶段共同组成的。2.2.1 物流配送的一般业务流程1备货。备货是配送的准备工作或基础环节，备货包括筹集货源、订货或购货、集货、进货及有关的质量检查、结算、交接货物等。配送的重要优势之一，就是可以集中用户的需求进行较大规模的进货，因此备货是决定配送成败的基础性工作，如果备货成本太高，会大大降低配送的效益。2存储。配送中的存储有储备及暂存两种形态。所谓储备是按一定时期的配送业务要求形成对配送的资源保证。这种类型的储备数量较大，储备结构也较完善，视货源及到货情况，可以有计划地确定周转储备及保险储备的结构及数量，配送的储备保证有时需要在配送中心附近单独设库解决。所谓暂存是指具体执行每日配送时，按分拣配货要求，在理货场地所做的少量储存准备。由于总体储存效益取决于储存总量，所以，这部分暂存数量只会对工作方便与否造成影响，而不会影响储存的总效益，因而在数量控制方面不十分严格；另外还有一种形式的暂存，即在分拣、配货之后形成的发送货载的暂存，这种暂存主要是调节配货与送货的节奏，暂存时间不长。3分拣和配货。分拣和配货是配送不同于其他物流形式的独特功能要素，也是决定配送成败的一个重要环节。分拣及配货是完善送货、支持送货的准备性工作，是送货向高级形式发展所必需的工作，有了高水平的分拣和配货才能大大提高送货服务水平，所以，分拣及配货是决定整个配送系统水平的关键要素，是配送企业提高市场竞争力和自身经济效益必须高度重视的环节。4配装。在单个用户配送数量不能达到车辆的有效载荷时，就需要集中不同用户的配送货物搭配装载以充分利用运能、运力，这就是配装。通过配装送货可以大大提高送货水平及降低送货成本，所以，配装也是配送系统中有现代特点的功能要素，也是现代配送不同于以往送货的重要区别之处。5配送运输。配送运输属于运输中的末端运输、支线运输，与一般运输形态的主要区别在于：配送运输往往是短距离、小规模的运输形式，一般使用汽车做运输工具。与干线运输的另一个区别是，配送运输的路线选择问题是干线运输所没有的，干线运输的干线是唯一的运输路线，而配送运输由于配送用户多，城市交通路线复杂，如何组合成最佳路线，如何使配装和路线有效搭配等，是配送运输的特点，也是反映配送管理水平的一项难度较大的工作。6送达服务。配好的货运输到户还不算配送工作的完结，因为送达货和用户接货往往还会出现不协调，使配送前功尽弃。因此，必须圆满地实现货物的移交，如卸货地点、卸货方式等的衔接和协调，并有效地、方便地处理相关手续并完成结算。7配送加工。在配送业务中，加工这一功能不具有普遍性，但在有些客户业务中有时是有重要作用的功能要素，其原因是通过一定的配送加工，往往可以大大提高用户满意程度。配送加工是流通加工的一种，但配送加工有不同于一般流通加工的特点，即配送加工只取决于用户要求，其加工目的较为单一。配送的一般流程是比较规范的，但并不是所有的配送都按上述流程进行。有些产品的配送可能有独特之处，如燃料油配送就不存在配货、配装工序；木材和一些建筑材料配送可能在不同环节多出了流通加工的需要。2.2.2 降低物流配送成本的几种配送途径配送是流通加工、整理、拣选、分类、配货、装配、运送等一系列活动的集合。配送活动在提高产品价值的同时，也需要付出成本。配送管理就是在满足客户需要与配送成本之间寻求平衡，在一定的配送成本下尽量提高客户服务水平，或在一定的顾客服务水平下使配送成本最小。降低配送成本有以下途径：1混合配送。混合配送物流是指一部分配送物流业务由企业自身完成，一部分配送业务委托其他配送中心完成。尽管全部配送活动由企业自身完成容易形成规模经济，但由于产品品种众多、规格不一、配送数量不等，全部采用自己配送方式有时不仅不能取得规模效益，反而会造成规模不经济。而采用混合配送方式，合理安排企业自身完成的配送和外包给第三方物流完成的配送，往往能使配送成本最低。2差异化配送。差异化配送的出发点是：产品特征不同，顾客不同，需要的服务水平也不同。当企业拥有多种产品线时，不能对所有产品都按同一标准服务水平来配送，而应该按产品的特点、销售水平来设置不同的库存、不同的运输方式以及不同的储存地点，忽视产品的差异性会增加不必要的配送成本。对于企业用户或个人用户、工业用户或商业用户也应有所区别，采用不同的配送服务方式。3合并配送。合并配送策略包含两个层次：一是配送方法上的合并；另一个则是共同配送。4适当延迟。传统的配送计划安排中，大多数库存是按照对市场需求的预测设置的，存在着一定预测风险，当预测量与实际需求量不符时，就出现库存过多或过少的情况，从而增加配送成本。适当延迟策略的基本思想就是对产品规格、数量及其生产、组装、配送应尽可能推迟到接到顾客订单后再确定。一旦接到订单就要快速反应，因此采用延迟策略的一个基本前提是信息传递要非常快。一般说来，实施延迟策略的企业应具备以下几个基本条件：一是产品模块化程度高，有特定的外形，产品特征易于表述，定制后可改变产品的容积或重量；二是生产技术稳定，设备智能化程度高，定制工艺与基本工艺差别不大；三是产品生命周期短，销售波动性大，市场变化快。实施延迟策略常采用两种方式：生产延迟和物流延迟。由于配送中存在加工活动，所以实施配送延迟即可采用形成延迟方式，也可采用时间延迟方式。具体操作时，常常发生在如贴标签、包装、装配和发送等领域。美国一家生产金枪鱼罐头的企业就通过采用延迟策略改变配送方式，降低了库存水平。这家企业为提高市场占有率曾针对不同的市场设计了几种标签，由于顾客偏好不一，几种品牌的同一产品经常出现某种品牌的畅销而缺货，而另一些品牌却滞销。为解决这个问题，企业改变做法，产品出厂时不贴标签运到各分销中心储存，当接到各销售网点的订货要求后，才按各网点指定的品牌标志贴上相应的标签，这样有效地降低了总库存量。第3章 物流配送路线优化的方法随着电子商务的快速发展，电子商务环境下的物流配送也不甘落后的迅猛发展着，电子商务物流配送的路线优化问题成为人们越来越关注的问题，因为路线优化与否直接影响着物流配送的整体效益。所以，必须要有一套切实可行的路线优化方案，现在的路线优化方法很多，如：遗传算法、禁忌搜索算法、混合算法等。下面将对以上这几种算法做一简单介绍：1遗传算法遗传算法(genetiealgorithms)是模拟生物在自然环境中的遗传和进化过程而形成的基于“适者生存”的一种高度并行、随机和自适应全局优化概率的智能优化搜索算法。它最早由美国密执安大学的J.Holland教授于1975年受生物进化论的启发而提出的，起源于60年代对自然和人工自适应系统的研究。70年代De Jong基于遗传算法的思想在计算机上进行了大量的纯数值函数优化计算实验。在一系列研究工作的基础上，80年代由Goldberg进行归纳总结，形成了遗传算法的基本框架。遗传算法提供了一种求解复杂系统优化问题的通用框架，它不依赖于问题的领域和种类。对一个需要进行优化计算的实际应用问题，一般可按下述步骤来构造求解问题的遗传算法：第一步：确定决策变量及其各种约束条件。第二步：建立优化模型。第三步：确定表示可行解的染色体编码方法。第四步：确定解码方法。第五步：确定个体适应度的量化评价方法。第六步：设计遗传算子。第七步：确定遗传算法的有关运行参数。由上述构造步骤可以看出，可行解的编码方法、遗传算子的设计是构造遗传算法时需要考虑的两个主要问题，也是设计遗传算法时的两个关键步骤。对不同的优化问题需要使用不同的编码方法和不同操作的遗传算子，它们与所求解的具体问题密切相关，因而对所求解问题的理解程度是遗传算法应用成功与否的关键。2禁忌搜索算法禁忌搜索算法(Tabu Search或Taboo Search，简称TS)的思想最早由Glover在1986年提出，它是对局部领域搜索的一种扩展，是一种全局逐步寻优智能算法，是对人类智力过程的一种模拟。禁忌搜索最重要的思想是标记对应己搜索到的局部最优解的一些对象，并在进一步的迭代搜索中尽量避开这些对象(而不是绝对禁止循环)，从而保证对不同的有效搜索途径的探索。禁忌搜索涉及到领域、禁忌表、禁忌长度、候选解、藐视准则等概念。3混合算法遗传算法由于其优点而被广泛应用到众多的领域。理论上己经证明，遗传算法能从概率的意义上以随机的方式寻求到问题的最优解。但另一方面，应用实践表明，在遗传算法的应用中也会出现一些不尽人意的问题，这些问题中最主要的是它容易产生早熟现象、局部寻优能力较差等。并且一般来说，对很多问题而言，遗传算法的求解往往不是解决该问题的最有效的方法，它比专门针对该问题的启发算法的求解效率要差。另外，遗传算法也无法避免多次搜索同一个可行解，这也是影响遗传算法运行效率的一个因素。另一方面，禁忌搜索算法、模拟退火算法等一些优化算法却具有很强的局部搜索能力。可以预计，在遗传算法的搜索过程中融合这些优化方法的思想、构成一种混合遗传算法是提高遗传算法运行效率和求解质量的一个有效手段。应用研究表明，目前一些常规遗传算法并不一定是针对某一问题的最佳求解方法。而将遗传算法与问题的特有知识集成到一起所构成的混合遗传算法，却有可能产生出求解性能极佳的方法，这也为继续提高遗传算法的搜索性能提供了新的思路。混合算法是以遗传算法为基础，先用遗传算法进行全局搜索，使群体中的个体分布在解空间的大部分区域，再对群体中的一定比例的个体进行禁忌搜索，改善群体的质量。这种策略既利用了遗传算法的并行搜索能力，又发挥了禁忌搜索局部爬山能力强的特点，因此具有更高的搜索速度和更好的全局搜索能力。以上这几种算法都是解决电子商务物流配送路线优化问题的常见方法，但是这几种算法的求解过程过于复杂，适合解决规模较大、情况较复杂的优化问题。其实路线优化问题可以简单的理解为运输问题，在运筹学中，解决运输问题的一种有效方法就是表上作业法。本文所采用的路线优化方法就是表上作业法。下面就对此方法做详细介绍和分析。3.1 表上作业法用列表的方法求解线性规划问题中运输模型的计算方法。是指线性规划一种求解方法。当某些线性规划问题采用图上作业法难以进行直观求解时，就可以将各元素列成相关表，作为初始方案，然后采用检验数来验证这个方案，否则就要采用闭回路法、位势法或矩形法等方法进行调整，直至得到满意的结果。这种列表求解方法就是表上作业法。3.2 表上作业法的模型建立与求解思路求解一般运输问题可建立如下模型：假设，表示某物流公司的m个配送中心；， ，表示某物流公司的n个客户；表示配送中心的储货量；表示客户的需求量；表示把货物从配送中心运往客户的单位运价（表3.1）。如果则称该运输问题为产销平衡问题；否则，称产销不平衡。表3.1 运输问题数据表 客户配送中心 储货量 需求量 设为从配送中心运往客户的运输量，根据运输问题的要求，可以建立运输变量表（表3.2）。表3.2 运输问题变量表 客户配送中心 储货量 需求量 于是得到下列一般运输问题的模型： Min （3-1） st （=1,2, ,） （3-2） (,2, ,) （3-3） (=1,2, ,；,2, ) （3-4）在模型式（3-1）式（3-4）中，式（3-2）为个配送中心的储货量约束；式（3-3）为个客户的需求量约束。对于供需平衡问题，可得到下列运输问题的模型：Min st （=1,2, ,） （3-5） (,2, ,) （3-6） (=1,2, ,；,2, ) 在供需平衡问题中，仔细观察式（3-2）、式（3-3），分别变为式（3-5）、式（3-6），约束条件成为等式。在实际问题建模时，还会出现如下一些变化：1有时目标函数求最大，如求利润最大或营业额最大等。2当某些运输线路上的能力有限制时，模型中可直接加入（等式或不等式）约束。3供需不平衡的情况。当客户需求量大于配送中心储货量时可加入一个虚设的配送中心去储存不足的货物，这相当于在式（3-2）的每一式中加上1个松弛变量，共个；当配送中心储货量大于客户需求量时可加入一个虚设的客户去消化多余的货物，这相当于在式（3-3）的每一式中加上1个松弛变量，共个。基变量的特点为：1基变量共有+-1个。2供需平衡运输问题的+-1个变量构成基变量的充分必要条件是不含闭回路。应用表上作业法求解运输问题时，主要分以下几大步骤：一、初始基本可行解的确定要求得运输问题的初始基本可行解，必须保证找到+-1个不构成闭回路的基变量。一般的方法步骤如下：（1）在运输问题求解作业数据表中任选一个单元格（行列交叉位置上的格），令=min,即从向运最大量（使行或列在允许的范围内尽量饱和，即使一个约束方程得以满足），填入的相应位置。（2）从和中分别减去的值，即调整的拥有量及的需求量。（3）若=0，则划去对应的行（把拥有的量全部运走），若=0，则划去对应的列（把需要的量全部运来），且每次只划去一行或一列（即每次要去掉且只去掉一个约束）。（4）若运输平衡表中所有的行与列均被划去，则得到了一个初始基本可行解；否则，在剩下的运输平衡表中选下一个变量，转（2）。按照上述方法所产生的一组变量的取值将满足下列条件：（1）所得的变量均为非负，且变量总数恰好为+-1个。（2）所有的约束条件均得到满足。（3）所得的变量不构成闭回路。在上面的方法中，的选取方法并没有给予限制，若采取不同的规则来选取，则得到不同的方法。较常用的方法有西北角法和最小元素法。下面分别予以说明。1.西北角法（左上角方法）西北角法又称左上角方法，遵循的规则是：从西北角（左上角）格开始，在格内的右下角标上允许取得的最大数。然后按行（列）标下一格的数。若某行（列）的储货量（需求量）已满足，则把该行（列）的其他格划去。如此进行下去，直至得到一个基本可行解。2.最小元素法这种方法的基本思想是“就近供应”，即从运输问题数据表（或单位运价表）中寻找最小数值，并以这个数值所对应的变量作为第一个基变量，在格内的右下角标上允许取得的最大数。然后按运价从小到大顺序填数。若某行（列）的储货量（需求量）已满足，则把该行（列）的其他格划去。如此进行下去，直至得到一个基本可行解。注：应用西北角法和最小元素法，每次填完数，都只划去一行或一列，只有最后一个元素例外（同时划去一行和一列）。当填上一个数后，行、列同时饱和时，也应任意划去一行（列）在保留的列（行）任意没被划去的格内标一个0。二、基本可行解的最优性检验最优性检验就是检查所得到的方案是不是最优方案。检查的方法就是计算检验数。由于目标要求极小，因此，当所有的检验数都大于或等于零时该调运方案就是最优方案；否则就不是最优，需要进行调整。下面介绍两种求检验数的方法。1.闭回路法闭回路方法原理就是通过寻找闭回路来找到非基变量的检验数。闭回路法的主要特点是：当变量个数较多时，寻找闭回路以及计算两方面都会产生困难。2.位势法根据检验数的定义，可以从约束条件中解出基变量（用非基变量表示基变量），然后代入目标函数消去目标中的基变量，得到的非基变量系数就是检验数。这一过程可以用位势法等价地加以实现。设对应基变量的+-1个，存在、满足： （=1,2, ,；,2, ）我们称这些、为该基本可行解对应的位势。设、（=1,2, ,；,2, ）为该基本可行解对应的位势，可以利用下式根据位势求检验数：（=1,2, ,；,2, ）三、求新的基本可行解当非基变量的检验数出现负值时，则表明当前的基本可行解不是最优解。在这种情况下，应该对基本可行解进行调整，即找到一个新的基本可行解使目标函数值下降，这一过程通常称为换基（或主元变换）过程。第4章 路线优化方法的应用4.1 苏宁电器有限公司简介苏宁电器是中国3C（家电、电脑、通讯）家电连锁零售企业的领先者，是国家商务部重点培育的“全国15家大型商业企业集团”之一。截至2009年5月，苏宁电器在中国29个省和直辖市、200多个城市拥有850多家连锁店，员工12万名。2008年销售规模突破1000亿元，品牌价值423.37亿元，苏宁电器目前位列中国企业500强第59位、中国民营500强第三、中国上市公司竞争力10强、民营企业上市公司100强第二、中国企业信息化50强（零售业第一位），中国商业科技100强（零售业第一位），入选福布斯亚洲企业50强、福布斯全球2000大企业中国零售企业第一位、中国民营企业第一位。2004年7月21日，苏宁电器在深圳证券交易所上市，2005年8月4日，苏宁电器股权分置改革方案获公司股东大会通过，苏宁电器实现全流通。凭借优良的业绩，苏宁电器得到了投资市场的高度认可，市值目前均列国内家电业、零售业和全球家电连锁业的绝对前列。整合社会资源、合作共赢。苏宁与国内外上千家供应商建立了“平等互惠，分工协作”的战略关系，与三星、LG、SONY、MOTOROLA、海尔等公司实现供应链无缝对接，并多次召开行业论坛，推动中国家电行业健康发展。满足顾客需要、至真至诚。苏宁承诺“品牌、价格、服务”一步到位，为中国数千万家庭提供了优质的家电商品与便利的购物环境，并通过B2B、B2C等创新手段最大限度地满足顾客需求，降低采购和销售成本。4.2 苏宁电器有限公司的物流配送中心随着电子商务的发展，越来越多的客户接受了网上购物方式。限于多方面因素的影响，在我国已开展电子商务的企业中，配送中心内部在数据采集、配送中心与外部的接口系统等方面做的还不尽人意，很多企业的物流信息系统建设相当滞后。所以，苏宁电器总结经验，在配送中心这一环节上做了很大努力。苏宁电器有限公司采取集中采购和集中供应, 发挥大规模采购成本优势和物流集中配送优势, 在总体上实现低成本经营。苏宁电器有限公司组建物流配送中心, 多品种, 少批量, 短周期的送货方式, 使客户要货问题得到了更好解决, 支持了客户要货量, 提高客户满意度, 降低了缺货率。公司已改变了旧的流通体系, 减少了流通环节, 直接面向消费者，从而提高流通效率。拥有配送中心后, 公司就可以在整体上对各配送中心的库存进行整合, 采取集中采购和集中供应, 这样一方面可以发挥大规模采购成本优势, 另一方面还可以对各配送中心进行统一配货, 统一库存, 统一配送。统一配货避免了配送中心之间的相互竞争；统一库存使仓库得到了充分的利用，降低了库存成本，同时配送中心不需要较多库存，可以把库存面积用作营业面积，提高销量；统一配送大大提高了车辆和工作人员的工作效率，使物流设施和资源得到有效利用，减少了浪费，增加了利润。苏宁电器有限公司通过建立配送中心，并进行了相应的物流整合，降低了成本，提高了企业效益。但是，不是每个企业都适合建立自己的配送中心。配送中心的建立，不仅要取得供应商的支持，不仅是硬件的投入，实际上对于整个连锁企业的管理、经营水平都提出了更高的要求。物流作为“第三利润源泉”，将成为企业最重要的核心竞争力之一。商品价值和使用价值的形成和实现离不开物流，物流成本已经成为商品成本的重要组成部分。对于企业而言，物流的重要性是不言而喻的，是企业利润新的增长点。正如有人称“与其说沃尔玛是在经营商店，还不如说沃尔玛是在生产商店，是在经营物流”。4.3 苏宁电器有限公司的物流配送流程苏宁电器的物流配送流程以财务为中心，将营销、物流和采购等统一在一个平台之下。在这个平台下，收款信息能立刻传到配送中心，由配送中心作出反应，产生配送指令。无论是苏宁电器的自备车辆，还是外包车辆，在完成一项任务前，都要先到信息大厅办理出库手续，领取出库单。然后去库房提货、送货。完成该项指令后，还要到信息大厅核销该项任务。 苏宁电器的基本物流配送流程可以描述如下：产品采购完成后，经“备货”作业依序将产品“存储”入库。然后为在库产品进行良好的保护管理，进行定期或不定期的“盘点”检查。当客户订单到来后，首先根据订单的性质作“订单处理”，然后依据处理后的信息进行“拣货”作业。从仓库拣出的产品经过整理后经“配货”作业，将各配送中心需要的产品备好并运往各配送中心。产品到达配送中心后，各个配送中心根据订单上客户的产品需求将产品装上配送车，如果有需要的话还要进行“配装”作业。一切工作准备就绪后，接下来就是产品“配送”工作。产品送达目的地之后还要做好“送达服务”，必须保证产品的移交工作圆满完成，并有效地、方便地处理相关手续并完成结算。以上的物流配送流程可用图4.1表示：盘点补货订单处理供应商下游客户搬运搬运搬运搬运储存拣货出货配送进货图4.1物流配送流程图4.4 路线优化方法在苏宁电器有限公司的应用对于苏宁电器有限公司来说，要建立一套有效可行的物流配送路线优化方案，本文上一章所介绍的表上作业法就是一个很好的方法。如果这个方案能得到具体实施，我想那将会为该公司带来额外的利润。下面就以辽宁省的苏宁电器为例将此方法加以应用。辽宁苏宁电器建立沈阳，鞍山，锦州三个配送中心，向六个城市：辽阳，抚顺，葫芦岛，本溪，盘锦和朝阳供应电器产品。现要将产品从三个配送中心运往六个城市，各配送中心的备货量、各城市的需求量和各配送中心运往各城市每件产品的运费如表4.1所示。问应如何调运，可使总运输费用最小。这是一个典型的运输问题，解决这个问题的最好方法就是表上作业法，这样可以通过使运费最小化来达到成本最低的目的，这也可作为一种路线优化方案，必将为公司带来更多利润。苏宁电器辽宁省各城市分布如图4.2所示：hf图4.2 苏宁电器辽宁省各城市分布图表4.1运输费用及其他情况表 城市配送中心辽阳抚顺葫芦岛本溪盘锦朝阳备货量沈阳70403009020030090鞍山6016022020012030040锦州10012080200909070需求量304020304040200根据第三章所描述的表上作业法的求解步骤，求解该问题。首先，确定初始基本可行解。求解初始基本可行解时，采用的是最小元素法。计算结果如表4.2所示：70 1040 403001090 30200 -100300 209060 30160 120220 -70200 110120 -180300 1040100 250120 29080 20200 32090 4090 1070304020304040200表4.2 初始基本可行解的计算结果所以，解得初始基本可行解为：=40，=20，0，0，0，其余的=0。其次，检验此基本可行解的最优性。采用位势法，由公式计算检验数，由表4.2可以看出检验数出现了负数，说明此基本可行解不是最优解。接下来求新的基本可行解，在表4.2的基础上，经过换基迭代过程，最优性检验过程，最后求出最优解。表4.3 最优解的计算结果70 2040 40300 18090 30200 70300 1709060 10160 130220 110200 120120 30300 18040100 70120 12080 20200 15090 1090 4070304020304040200由表4.3可得最优解为：=20，=30，10，30，0，其余的=0。这时可得到最小运输费用为16000元。最优路线配送方案为：从沈阳向辽阳送货20件，从沈阳向抚顺送货40件，从沈阳向本溪送货30件；从鞍山向辽阳送货10件，从鞍山向盘锦送货30件；从锦州向葫芦岛送货20件，从锦州向盘锦送货10件，从锦州向朝阳送货40件。第5章 结束语电子商务是随计算机网络与通信技术的迅速发展，特别是互联网的普遍应用而产生的一种全新的商务运作模式。电子商务的出现使流通产业的内涵与外延都发生了重大变化，有关流通的执行部分和全部由信息流取代，物流手段和信息手段演变成现代流通的两大支柱。电子商务不仅仅是一般意义上的网上交易活动，而是用现代信息技术进行电子化商务管理的过程。本文主要完成了以下研究工作：电子商务环境下的物流配送研究。以往研究物流配送基本不是针对电子商务环境下，随着电子商务的兴起与迅猛发展，对电子商务下的物流配送研究很有必要。电子商务环境下的物流配送与以往单一的物流配送相比有较大的差异，主要表现为以下两点：（1）电子商务环境下的物流配送着重突出了“信息”，信息在物流配送当中起到了举足轻重的作用，信息传递的快捷性和准确性是现代物流配送的“生命线”，而传统的物流配送信