德邦物流运输优化

车辆与动力工程学院毕业论文德邦物流运输优化问题探讨摘 要德邦物流有限公司是一家以公路为依托，兼营航空货运代理的全国网络型卡车零担运输服务供应商。德邦物流旗下拥有近500家分公司，营业网点遍布华南、华东、华北、东北、华中、西南等地，并在全国范围内与50多家知名物流企业共同组建了德邦物流配送网络，业务覆盖全国400多个城市和地区。德邦物流要想更好的发展，其服务网点布局和运输优化问题最为关键。因此，探讨德邦物流运输优化问题具有实际意义。论文首先综述了国内外关于物流运输优化研究的现状与进展，论述了物流系统优化的必要性、目标、原则、层次与内容，以及常用的物流系统优化方法等物流系统优化的基本理论。然后在对德邦物流公司的企业概况、主要业务、网点布局和运输业务现状调查的基础上，通过分析物流运输基本程序和物流运输成本构成、影响因素及控制决策，对照物流运输优化主要内容，指出了德邦物流业务经营和运输流程中存在的问题。最后提出了德邦物流业务经营和运输优化的基本原则与思路，并对德邦物流运输优化进行了粗略规划。关键词：物流运输，德邦物流，运输优化，运输流程，运输成本DEPPON LOGISTICS OPTIMIZATION PROBLEMSABSTRACT Depponlogistics limited company engaged in highway, air freight agent national network transport service supplier. Depponlogistics has nearly 500 branch, outlets throughout the south, east, north China, northeast China, central China, southwest, and in a nationwide and 50 well-known logistics enterprise jointly established Depponlogistics distribution network, covering more than 400 national cities and regions. Depponlogistics to better development, its service network layout and transportation optimization problem is the key. Therefore, this paper discusses Depponlogistics optimization problem with practical significance.It firstly reviewed the research on logistics optimization, expounds the status and progress of logistics system optimization of necessity, objectives, principles, and contents, and the logistics system optimization method is used as the basic theory of logistics system optimization. Then Depponlogistics companies in the enterprise, main business, network layout and transport business on the basis of investigation, through the analysis of the basic procedure and logistics transport logistics cost, influence factors and control decision-making, logistics and transport, points out the main contents of optimization Depponlogistics business and transport problems in the process. Finally puts forward Depponlogistics business and optimization of the basic principles and ideas, and to optimize Depponlogistics planning. KEY WORDS：Logistics and transport Depponlogistics Optimization Transport process The transportation cost6666车辆与动力工程学院毕业论文目 录第一章 绪 论11.1论文背景和意义11.2国内外研究综述21.3论文探讨内容和方法4第二章 物流系统优化62.2物流系统优化的目标82.3物流系统优化的原则92.4物流系统优化的层次与内容102.4.1 物流系统优化的层次112.4.2物流系统优化的内容122.5物流系统优化的方法132.5.1 运筹学方法132.5.2 智能优化方法162.5.3 模拟仿真方法172.5.4物流系统优化方法的比较19第三章 德邦物流223.1德邦物流公司的概述223.2德邦物流公司主要业务和网点布局223.3德邦物流公司运输业务现状24第四章 德邦物流运输优化分析254.1物流运输管理254.1.1物流运输的基本程序254.1.2物流运输成本构成、影响因素及控制决策254.2物流运输优化274.2.1运输合理化的作用274.2.2 物流运输优化主要内容284.2.3物流运输流程优化的基本理论与技术方法284.3德邦物流业务经营和运输流程存在的问题374.4德邦物流业务经营和运输优化的基本原则与思路384.5德邦物流运输优化的建设规划45第五章 结论47参考文献48致谢50第一章 绪 论1.1论文背景和意义第三方物流作为企业作业管理的协作者、物流服务的整合者以及物流外包的契约人，日趋成为现代物流主流服务模式。一个国家第三方物流发展水平代表着本国物流的发展进程。在全国经济快速发展的新形势下，大力发展以第三方物流为特征的现代物流服务既是推动我国经济质量升级的一条重要渠道，也是我国传统运输物流企业转型的必然要求。自上世纪 90年代中期，第三方物流伴随现代物流理念传入我国以来，已经有了长足发展，并呈现出较为明显的特征。国家“十一五”规划纲要明确提出“大力发展现代物流业”，在此环境下德邦物流业总体规模快速增长，服务水平显著提高，发展的环境和条件不断改善，为进一步加快发展奠定了坚实基础。 1.2008年德邦物流业规模快速增长。德邦物流业增加值占全部服务业增加值的比重为16.5%，占GDP的比重为6.6%。 2.德邦物流业发展水平显著提高。物流费用成本呈下降趋势，促进了经济运行质量的提高。 3.德邦物公司物流基础设施条件逐步完善。交通设施规模迅速扩大，为物流业发展提供了良好的设施条件。物流技术设备加快更新换代，物流信息化建设有了突破性进展。 4.德邦物公司物流业发展环境明显好转。中央和地方政府相继，出台了支持现代物流业发展的规划和政策。物流统计核算和标准化工作，以及人才培养和技术创新等行业基础性工作取得明显成效。 但是，我国物流业的总体水平仍然偏低，还存在一些突出问题。德邦物流同样也存在着一些突出的问题。随着国际金融危机对我国实体经济的影响逐步加深，物流业作为重要的服务产业也受到了严重冲击。物流市场需求急剧萎缩，运输和仓储等收费价格及利润大幅度下跌，一大批中小物流企业经营出现困难，提供运输、仓储等单一服务的传统物流企业受到严重冲击。整体来看，国际金融危机不但造成物流产业自身发展的剧烈波动，而且对其他产业的物流服务供给也产生了不利影响。 目前来说，广东省的德邦物流业它面临的一些问题，它存在的问题也有三个：第一，德邦物流成本过高。第二，德邦物流增加值偏低。第三，信息技术未普及。由于企业德邦物流为主导，目前广东省仅有14.3%的企业对自己的信息化建设入行了全面的规划；只有约40%的企业应用了局部的、德邦物流较为简单的德邦物流信息系统，其中大部分系统更只是管理整个德邦物流环节的一小部分，例如车辆管理、库存管理等，软件功能简单，很少有企业实现了整个德邦物流过程的信息管理。德邦物流详细表现在信息技术上与世界先进企业差距明显，而且无法满意跨国企业对流通业务水平的要求。德邦物流旗下拥有近500家分公司，营业网点遍布华南、华东、华北、东北、华中、西南等地，并在全国范围内与50多家知名物流企业共同组建了德邦物流派送网络，业务覆盖全国400多个城市和地区。所以说德邦物流要想更好的发展，其服务网点布局和运输优化问题最为关键。1.2国内外研究综述近年来，国内学者在运输优化做了大量的研究。东华大学庄红舞， 汤兵勇在现代物流企业运输物流优化路线选择和集运初探这篇文章中阐述了、运输线路的改进和加强集中运输。结合了华中物流公司网络运输业务中出现的实际问题集中讨论路线选择和集中运输的问题，应用最短路径对原有不舍理路径进行了优化，并尝试通过集运方式实现运输的靓模经济，提高效益。天津理工大学的吴静在改进的智能算法及其在物流运输优化中的应用这篇文章中阐述了物流运输问题是当今研究的热点问题，随着运输交通工具的多样化，交通网络的复杂化，物流运输路线的选择就是组合优化中的一个NP难题。物流运输路线的选择是否合理直接影响着运输企业配送的速度、企业成本和企业效益。东华大学信息学院的温莹莹在一种面向业务承接的物流优化问题研究这篇文章中阐述了传统的物流优化都是在运输公司已经承接了业务的前提下，通过优化方法求解最优运输方案。该文着重研究如何在众多运输任务中求取那些使运输公司获利最大的运输任务，进而判断承接哪些业务。在物流中心发布的运输业务和运输车辆比较少的情况下，决策者可以根据经验来判断承接哪些业务。但当运输业务和运输车辆比较多的时候，依靠经验来判断承接哪些业务已经不能保证决策的正确性。该文先对这种面向业务承接的物流优化问题进行建模，然后采用遗传算法求解，最后采用一个简单的例子进行了仿真验证。刘荣华、孙皓、赵娟口刀的基于供应链的运输决策研究根据运输决策制定流程图，分析研究了运输决策中相关运输绩效参数的识别、运输方式及承运商的选择、供应链中运输网络的设计以及运输路线和行程安排的优化算法。刘文芳、陈永峰的供应链中运送线路规划问题研究研究了供应链中通过配送中心为客户送货的送货模式中运送路线的规划问题，通过节约方阵，将节约最大，同时满足承载量的客户合并为一组，由同一运输工具进行运输，达到减少运距的目的。在同一组内，采用了相应的算法，在完成运送任务的前提F，安排运送顺序，使运距最小。梁冬梅、邹平的供应链中物流网络的运输优化模型研究通过对文献的研究，从供应链的一般结构中，抽象出供应链物流网络图，许总结了该网络图的特点。鉴于该供应链物流网络的复杂性，笔者将该网络的运输系统分为两部分。分别构建运输优化模型。介绍了一些求解方法；并引用实例。应用Microsoft Excel电子建模方法和LINDO数学规划软件进行求解，从而验证了该运输优化模型的正确性。桂华明、马士华的运输能力柔性约束的供应链Pareto优化策略针对单位产品运输成本对批量敏感并由生产商负责产品运输的情况，建立了供需双方在分散决策和集中决策情形下的最佳批量模型。分析结果表明运输能力柔性越强，生产商的最佳生产批量越小，与批发商要求的短周期、小批量订货越接近，从而在不增加成本的情况下，生产商能够对批发商的需求快速响应。且当运输能力非完全柔性时，生产商可以通过降低产品转让价格改让批发商负责产品运输，以使批发商在分散决策情形下的最佳订货批量更接近于生产商的最佳生产批量和供应链在集中决策情形下的订货批量，从而在供需方双赢的前提下实现整个供应链的利益优化。杨金刚、赵道致需求不确定和单位运输成本变化的供应链模型基于需求信息不确定的情况，对由一个供应商和一个销售商组成的两层供应链系统进行了研究，继而再考虑商品单位运输费用随订货量增加而降低的情况，分析了销售商采集需求不确定信息的必要条件，指出了什么条件下供销双方会共享这种不确定信息以及供应链系统中多个销售商联合订货的优势。1.3论文探讨内容和方法本文主要采用理论结合实际的方法，在了解国内外行业相关动的基础上，直接到德邦物流公司调研，了解整个公司相关业务的运作流程，分析其存在的一些不足，结合现代化的物流理论，采用先进的计算机现代化技术，对整个公司组织决策方面进行相关改进，加快公司物流现代化的发展。本文的研究方法从时间上来划分，可表示为下列三个阶段。( 1 )通过Internet、文献资料查阅等了解国内外研究的最新动向。( 2 )到德邦物流公司进行调研2 0 1 0年 4月，到德邦物流公司洛阳分公司调研，通过其货运部门相关工作人员的介绍和指导，熟悉了公司货运业务基本工作流程，逐步建立起德邦物流公司货运功能部分的相应理念。( 3 )系统分析与系统设计通过到德邦物流公司进行更进一步的调研，了解德邦物流公司的整个业务流程，并采集和分析公司的相关历史数据，找出其运输组织中存在的问题，结合现代管理思想，重新构建运输组织业务流程、配载和配货信息流程。新的流程使操作过程更科学，更规范，易于掌握，同时提高了德邦物流公司单据的准确性，配送合理性，车辆利用率，提高德邦物流公司运力，从而使公司整个组织得到进一步优化，逐步达到国内物流行业的领先地位，与国际先进水平接轨。主要的研究工作如下:首先，分析了德邦物流公司的运输组织存在的不足;其次，阐述了对运输系统进行优化的理论，包括配送的合理化、配送业务的基本流程、运输路线优化的算法和车辆集装技术的分析;再次，进行了系统设计，建立了一个系统对德邦物流公司的运输组织进行管理，最后，对系统的实施以及运行管理给出了一些建议。第二章 物流系统优化2.1物流系统优化的必要性物流系统要素组成了物流系统的整体，但整体不是部分的简单叠加，它们之间存在一定的关系，系统要素或者部分之间的联系，是系统的精髓。物流系统要素之间的联系同时也是冲突、相持和协同的综合表现。物流系统要素之间存在目标、产权、运作等方面的冲突。这些冲突决定了我们必须进行物流系统优化研究。一、要素目标冲突要素目标冲突发生在三个层次：要素之间、要素内部和要素外部的目标冲突。1.要素之间的目标冲突。物流系统的基本功能要素包括运输功能、储存功能、包装功能、装卸搬运功能、流通加工功能和物流信息处理功能，这些功能要素独立存在时各自的目标存在互相冲突的地方。比如，从运输的角度来看，为了降低运费，经常会采用整车运输或铁路运输。但这样就会导致收货人一次收获的数量增加，收获的间隔期延长，或在途运输时间的延长，从而导致收货企业库存水平提高、货主的在途库存增加，即增加收货企业的库存成本。因此，企业的运输目标与储存目标是冲突的。运输目标与储存目标的冲突时运输要素与储存要素的一种联系。物流系统的其他要素之间也存在类似的目标冲突和矛盾。在物流系统还未形成的时候，它们都在追求各自的目标，其目标的一致性往往发生冲突。这些矛盾和冲突无法简单解决，只有在建立物流系统后通过系统的集成进行协调。(1)要素内部的目标冲突。根据系统论的理论，系统是有层次的，一个系统下面还有更低层次的系统，每一个系统内部这些更低层次的系统都有各自独特的目标，这些目标也同样存在冲突。这种冲突时普遍存在的。因此，在进行物流系统分析时，不能忽视物流系统中同一层次的子系统或者要素内部的目标冲突，这就是物流系统内部要素之间的联系。比如运输子系统仲的铁路与公路两种运输方式，在方便、快捷、经济等许多特性上，所能达到的目标是不同的，矛盾的。(2)物流系统与其他系统的目标冲突。物流系统本身世一个更大系统的低一层次的子系统，物流系统会与这些系统发生联系。任何一个系统都有自己的目标，物流系统有物流系统的目标，环境中其他系统与物流系统一样有着特定的目标，这些目标之间也普遍存在冲突，物流系统以这种方式同环境中的其他系统发生联系。比如一个生产企业的物流系统是与生产系统、销售系统等系统并列的一个系统，他们都是企业经营系统中的要素或者子系统。生产系统、销售系统和物流系统都有很多个字的目标，这些目标间充满了冲突，生产系统的目标和销售系统的目标还可能会形成对物流系统目标的夹击。物流系统与其他子系统的目标冲突不能在物流或者生产、销售、财务等层次解决，必须在整个公司的层次才能解决。同样，物流系统要素之间的目标冲突也不能在要素这个层次得到协调，必须在比要素高一层次的系统物流系统才能解决。二、要素产权冲突物流系统是有不同产权组织共同完成的。不管有多少个企业参与、涉及多少个部门，总是希望物流系统有一个比较明晰的边界，但实际上是很难实现的。这样，要素产权冲突就产生了。比如在我国，铁路由国家所有，国有铁路部门专营；公路由中央和地方所有，中央和地方企业共同经营。私人修建和经营的铁路和公路凤毛麟角。一些被称为“大动脉”的交通运输路线的产权状况也同样复杂。在建设物流系统时，必须克服这种产权的分散性与物流系统的统一性之间的矛盾。三、要素运作冲突物流系统的各种要素都有各自的运作规律和标准，在这个规律和标准还没有统一的情况下，由于要素之间在运作上互相不能适应对方的业务特点、流程、标准、规范、制度、票据格式等而产生的矛盾很普遍。总之，要素之间的冲突时刻存在，建立物流系统就是要解决物流系统诸组成要素之间存在的矛盾和冲突，通过构建最优的物流系统使物流要素之间的运作更协调，以降低物流成本，提高物流服务的水平2.2物流系统优化的目标物流系统作为社会经济系统的一部分，其目标便是获得宏观和微观两个效益。物流的宏观经济效益是指物流系统的建立对社会经济效益的影响，直接表现为物流对整个社会流通及全部国民经济效益的影响。物流系统不但会对宏观的经济效益发生影响，而且还会对社会其他方面发生影响，例如物流设施建立会影响当地人的生活、工作，物流的污染、噪音会对人和环境带来伤害等。因此，物流系统的建立，还必须考虑这些因素，要以社会发展和人民幸福为前提。物流系统的微观经济效益是指该系统本身在运行后所获得的效益。其直接表现形式是物流系统本身所耗与所得之比。在社会主义市场经济条件下，企业作为独立的经济实体，必须根据价值规律及供求规律，按最大经济效益办事。因此，存在微观经济效益。在建立和运行物流系统时，必须同时考虑物流系统的宏观效益和微观效益。2.3物流系统优化的原则其包括十项原则：1、目标必须量化和度量 要想获得成功必须有明确的目标，为了优化，你必须知道怎样才算被优化。量化目标使得使用计算机决定一个物流计划方案是否优于另一个方案成为可能，管理人员就可以衡量优化方案是否有投资回报。例如，速递公司可能把目标定为：日常最低维修成本、燃料成本和劳动力成本，这些成本是很容易被量化和度量的。 2、模型必须真实的代表物流过程 模型是把优化要求和限制转化为计算机可以接受的语言途径。例如，我们需要模型来表示从仓库出货到装运卡车的过程。最简单如出货的总重量、体积的模型必须真实表示装运要求。 如果一种重量、体积模型被用于表示另外一种新型车辆的装运，模型就失真了，因为它没有真实代表实际的装运情况。如果模型不能代表真实的情况那么整个优化措施将会是不切实际、没有效率的。 3、数据-必须准确、时效和容易理解 数据引导着整个优化过程，如果数据不准确或不及时的纳入整个优化过程，那么指定的物流计划明显是不能令人信服的。优化过程包含实施计划，数据必须要容易被理解、接受，这样才能有良好的沟通，整个系统才会协调。例如，如果卡车运输对某些货物有体积限制，那么仅仅掌握运输货物的重量是不够的。 4、整合必须支持全部数据转换 数据整和是非常重要的，因为大量的数据要围绕物流优化来采集。例如，优化从仓库到商店运输过程需要相关定单、客户、车辆、驾驶员和道路信息等数据，这些大量反馈的数据中有的是无用数据，有的是错误数据，需要整合，筛选出与优化相关的有效数据。5、 传达优化方案必须以一定的形式传达给执行官、管理者 只提供物流优化解决方案而不具体实施并不能算是成功的，只有提供给管理层实施方案而不具体实施并不能算是成功的，唯有提供给管理层实施方案并最后取得期望的投资回报才算是成功的。因此优化方案必须以最简单、明了的方式传达给管理者和执行者，管理者需要更多全面集中的信息来实施整修计划，其中网络是信息传递的重要媒介。 6、算法必须以独立的解决单个问题 物流优化技术之间最大的的区分在于计算机寻求物流优化途径的算法。毫无疑问，对于每类物流问题都有各处的特点，必须针对每个不同的问题开发相关的计算机算法来提供最佳的优化方案。然而值得注意的是：(1)算法结构必须能够被每个物流优化系统识别和理解；(2)优化的算法要有弹性，能够在使用时和其他系统协调。物流优化问题有许多可能的方案，如货物运输容量的减少有时有100000000000种可能的方案。利用不合适的算法结构意味着计算机挑选的方案可能以一些不可靠的，违背优化原则的数据为基础，或者整个方案的运算时间过长，甚至得不出方案。 7、 运算运算平台必须在有效时间内算出优化方案 由于每一个实际物流问题都有成千上万的优化方案，因此需要强大的计算机来支持运算，它能保证在合理的时间内计算出最好的物流优化方案。显然，由于优化技术要在实际环境中运行迅速得到实现，因此在短时间内得出最优方案是必要的。与单一的计算机运算比较，强大的计算机网络平台能够提供更好、更快的解决方案。 8、 人才专业的人才必须占主导地位，技术专家需要大量模型、数据和优化工具 优化技术迅速，但如果没有一些专业的技术人才来掌握，它不会取得预期的效果。这些技术人才能确保运用数据、模型的正确性，技术投入到实践中能按设计的运行。仅仅希望通过一些数据收集，运用模型和软件分析而没有技术人才的支持是不现实的，他们主导着知识和经验。 9、 流程商业流程的运作必须支持优化并且保证提升的空间 物流优化是一个不断累积变化的过程，因为物流的目标、规则和过程并不是一尘不变的。当变化来临的时候，不但数据、模型、算法需要做出相应的改变，潜在的商业流程也需要考虑如何变化来支持新的优化方案。商业流程如果不能支持优化或者保证物流优化的提升空间将会导致优化技术不能被有效利用甚至是无用的。 10、投资回报投资回报必须考虑整个技术、人才和实施 天下没有免费的午餐，物流优化需要大量的资金、技术和人才，投资回报需要考虑两点： (1)整体优化价值的评估； (2) 优化方案的比较，优化技术的选择。 在成本价值估算方面，当公司有现成的网络平台、应用软件之后，一般都过低估计运用物流优化技术的成本，而这些都需要有专业人才来完成。很少有成功的利用物流优化技术的成本低于最初的技术成本价值估算的案例。如果在初期物流优化的总成本能得到控制，则整个方案的成本一般就会减少。 在预算投资回报时，必须要有好的方法决定一个基准线，衡量技术价值和人才的作用，度量提升的效果，然后考虑进一步的优化。因为数据有时效性，实施过程需要不断的被关注，没有公司能够十分准确的预见他们的物流优化方案实际能够取得怎样的效果。2.4物流系统优化的层次与内容2.4.1 物流系统优化的层次物流系统是一个庞大的系统，对其进行优化也必须考虑到其层次性进行优化。物流系统的优化可以按照以下几个层次：1. 决策层决策层位于物流系统的最高层次，主要从战略角度对物流系统进行优化。它所涉及的时间跨度最大，复杂程度高，范围广，而且决策层对系统的优化往往是非结构化的，没有例行的程序可以执行。该层面上的优化主要涉及物资储备方针、储备布局、运输发展战略等事关全局的问题进行优化。2. 中间层中间层处于决策层和执行层之间，中间层的优化主要是对策略的综合优化，其主要任务是依据决策层的指示，优化本层的物流系统，细化决策层的任务，监督执行层的运转情况。3. 执行层处于物流系统的最底层，是物流任务的具体执行者和物流系统目标的落实者。执行层的优化涉及运输、仓储、包装、搬运、装卸、流通加工、配送、信息处理等每个环节的具体操作过程，并通过该层的优化最终影响到整个物流系统的质量。2.4.2物流系统优化的内容物流系统优化的内容包括：一、物流系统的一般要素 1.人的要素 人是所有系统的核心要素，也是系统的第一要素。 2.资金要素 资金是所有企业系统的动力。 3. 物的要素 包括物流系统的劳动对象，即各种实物。 4. 信息要素 包括物流系统所需要处理的信息，即物流信息。 二、物流系统的功能要素 1.物流系统的功能要素 指的是物流系统所具有的基本能力，这些基本能力有效地组合、连结在一起，变成了物流系统的总功能，便能合理、有效地实现物流系统的总目的。 2.主要包括运输、储存保管、包装、装卸搬运、流通加工、配送、物流信息等要素。 三、物流系统的流动要素 1.流体，即“物”； 2.载体，即承载“物”的设备和这些设备据以运作的设施，如汽车和道路； 3.流向，即“物”转移的方向； 4.流量，即物流的数量表现； 5.流程，即物流路径的数量表现，亦即物流经过的里程； 6.流速，即流体流动的速度； 7.流效，即流体流动的效率和效益、成本与服务等 四、物流系统的支撑要素 1. 法律制度 决定物流系统的结构、组织、领导、管理方式，国家对其控制、指挥，管理方式以及这个系统地位、范畴，是物流系统的重要保障。 2. 行政命令 决定物流系统正常运转的重要支持要素。 3. 标准化 是保证物流环节协调运行，保证物流系统与其它系统在技术上实现联结的重要支撑条件。 4. 商业习惯 是整个物流系统为了使客户达到满意所提供服务的基本要求，了解商业习惯，将使物流系统始终围绕客户为主进行运营，达到企业的目的。 五、物流系统的物质基础要素 1. 基础设施 是组织物流系统运行的基础物质条件，包括物流场站、物流中心、仓库，物流线路，建筑、公路、铁路、港口等等。 2. 物流装备 是保证物流系统开动的条件，包括仓库货架、进出库设备、加工设备、运输设备、装卸机械等。 3. 物流工具 是物流系统运行的物质条件，包括包装工具、维修保养工具、办公设备等。 4. 信息技术及网络 是掌握和传递物流信息的手段，根据所需信息水平不同，包括通讯设备及线路、传真设备，计算机及网络设备等。 5. 组织及管理 是物流系统的“软件”，起着连接、调运、运筹、协调、指挥其他各要素以保障物流系统目的的实现之作用。2.5物流系统优化的方法2.5.1 运筹学方法运筹学的具体内容包括：规划论（包括线性规划、非线性规划、整数规划和动态规划）、图论、决策论、对策论、排队论、存储论、可靠性理论等。线性规划对于一般线性规划问题： Min z=CX S.T. AX =b X=0 其中A为一个m*n矩阵。 若A行满秩 则可以找到基矩阵B，并寻找初始基解。 用N表示对应于B的非基矩阵。则规划问题1可化为： 规划问题2： Min z=CB XB+CNXN S.T. B XB+N XN = b (1) XB = 0, XN = 0 (2) (1)两边同乘于B-1，得 XB + B-1 N XN = B-1 b 同时，由上式得XB = B-1 b - B-1 N XN，也代入目标函数，问题可以继续化为： 规划问题3： Min z=CB B-1 b + ( CN - CB B-1 N ) XN S.T. XB+B-1N XN = B-1 b (1) XB = 0, XN = 0 (2) 令N:=B-1N，b:= B-1 b，= CB B-1b，= CN - CB B-1 N，则上述问题化为规划问题形式4： Min z= + XN S.T. XB+ N XN = b (1) XB = 0, XN = 0 (2)非线性规划对实际规划问题作定量分析，必须建立数学模型。建立数学模型首先要选定适当的目标变量和决策变量，并建立起目标变量与决策变量之间的函数关系,称之为目标函数。然后将各种限制条件加以抽象,得出决策变量应满足的一些等式或不等式，称之为约束条件。非线性规划问题的一般数学模型可表述为求未知量x1，x2，xn，使满足约束条件： gi(x1，xn)0i1,m hj(x1，xn)0j1,p 并使目标函数f(x1，,xn)达到最小值(或最大值)。其中f，诸gi和诸hj都是定义在n维向量空间Rn的某子集D(定义域)上的实值函数,且至少有一个是非线性函数。 上述模型可简记为： min f(x) s.t. gi(x)0i1m hj(x)0 j1,p 其中x(x1，,xn)属于定义域D，符号min表示“求最小值”，符号s.t.表示“受约束于”。 定义域D 中满足约束条件的点称为问题的可行解。全体可行解所成的集合称为问题的可行集。对于一个可行解x*,如果存在x*的一个邻域，使目标函数在x*处的值f(x*)优于 (指不大于或不小于)该邻域中任何其他可行解处的函数值，则称x*为问题的局部最优解（简称局部解）。图论是一个古老的但又十分活跃的分支，它是网络技术的基础。图论的创始人是数学家欧拉。1736年他发表了图论方面的第一篇论文，解决了著名的哥尼斯堡七桥难题，相隔一百年后，在1847年基尔霍夫第一次应用图论的原理分析电网，从而把图论引进到工程技术领域。20世纪50年代以来，图论的理论得到了进一步发展，将复杂庞大的工程系统和管理问题用图描述，可以解决很多工程设计和管理决策的最优化问题，例如，完成工程任务的时间最少，距离最短，费用最省等等。图论受到数学、工程技术及经营管理等各方面越来越广泛的重视。 排队论又叫随机服务系统理论。最初是在二十世纪初由丹麦工程师艾尔郎关于电话交换机的效率研究开始的，在第二次世界大战中为了对飞机场跑道的容纳量进行估算，它得到了进一步的发展，其相应的学科更新论、可靠性理论等也都发展起来。它的研究目的是要回答如何改进服务机构或组织被服务的对象，使得某种指标达到最优的问题。2.5.2 智能优化方法智能优化算法要解决的一般是最优化问题。最优化问题可以分为（1）求解一个函数中，使得函数值最小的自变量取值的函数优化问题和（2）在一个解空间里面，寻找最优解，使目标函数值最小的组合优化问题。典型的组合优化问题有：旅行商问题（Traveling Salesman Problem，TSP），加工调度问题（Scheduling Problem），01背包问题（Knapsack Problem），以及装箱问题（Bin Packing Problem）等。模拟退火算法（Simulated Annealing，SA）模拟退火算法的依据是固体物质退火过程和组合优化问题之间的相似性。物质在加热的时候，粒子间的布朗运动增强，到达一定强度后，固体物质转化为液态，这个时候再进行退火，粒子热运动减弱，并逐渐趋于有序，最后达到稳定。 模拟退火的解不再像局部搜索那样最后的结果依赖初始点。它引入了一个接受概率p。如果新的点（设为pn）的目标函数f（pn）更好，则p=1，表示选取新点；否则，接受概率p是当前点（设为pc）的目标函数f（pc），新点的目标函数f（pn）以及另一个控制参数“温度”T的函数。也就是说，模拟退火没有像局部搜索那样每次都贪婪地寻找比现在好的点，目标函数差一点的点也有可能接受进来。随着算法的执行，系统温度T逐渐降低，最后终止于某个低温，在该温度下，系统不再接受变化。 模拟退火的典型特征是除了接受目标函数的改进外，还接受一个衰减极限，当T较大时，接受较大的衰减，当T逐渐变小时，接受较小的衰减，当T为0时，就不再接受衰减。这一特征意味着模拟退火与局部搜索相反，它能避开局部极小，并且还保持了局部搜索的通用性和简单性。遗传算法（Genetic Algorithm, GA）遗传算法以一种群体中的所有个体为对象，并利用随机化技术指导对一个被编码的参数空间进行高效搜索。其中，选择、交叉和变异构成了遗传算法的遗传操作；参数编码、初始群体的设定、适应度函数的设计、遗传操作设计、控制参数设定五个要素组成了遗传算法的核心内容。作为一种新的全局优化搜索算法，遗传算法以其简单通用、健壮性强、适于并行处理以及高效、实用等显著特点，在各个领域得到了广泛应用，取得了良好效果，并逐渐成为重要的智能算法之一。2.5.3 模拟仿真方法模拟仿真方法是借助计算机技术、网络技术和数学手段，采用虚拟现实方法，对物流系统进行实际模仿的一项应用技术，它需要借助计算机仿真技术对现实物流系统进行系统建模与求解算法分析，通过仿真实验得到各种动态活动及其过程的瞬间仿效记录，进而研究物流系统的性能和输出效果。物流仿真技术最大的优点就是上需要实际设备的安装，上需要实际实施相应的方案，即可验证如下目标： 增加新设备后给公司或企业带来的效应； 进口运输报关物流仿真设施设计新的生产线的好坏； 比较各种设计方案的优劣等等。1 物流仿真对降低整个物流投资成本，是上可或缺的。本文着重就物流仿真软件在我国的应用现状与发展趋势展开分析描述。 物流系统仿真的核心技术 ：物流系统的仿真是典型的离散事件系统仿真，其核心是时钟推进和事件调度的机制。离散事件系统是指系统状态在某些随机时间点上发生离散变化的系统。这种引起状态变化的行为称为“事件”，因而这类系统是由事件驱动的；而且，事件往往发生在随机时间点上，亦称为随机事件，因而离散事件系统一般都具有随机特性；系统的状态变量往往是离散变化的。 物流仿真与建模软件1、仿真时钟 仿真时钟用于表示仿真时间的变化。在离散事件系统仿真中，由于系统状态变化是不连续的，在相邻两个事件发生之前，系统状态不发生变化，因而仿真钟可以跨越这些“不活动”周期。从一个事件发生时刻，推进到下一个事件发生时刻。由于仿真实质上是对系统状态在一定时间序列的动态描述。因此，仿真钟一般是仿真的主要自变量。仿真钟推进方法有三大类：事件调度法、固定增量推进法和主导时钟推进法。 应指出，仿真时钟所显示的是系统仿真所花费的时间，而不是计算机运行仿真模型的时间。因此，仿真时间与真实时间成比例关系。象物流系统这样复杂的机电系统，仿真时间可比真实时间短的多。真实系统实际运行若干天，若干月，用计算机仿真也只需要几分钟。 2、事件调度法 事件调度法是面向事件的方法，是通过定义事件，并按时间顺序处理所发生的一系列事件。记录每一事件发生时引起的系统状态的变化来完成系统的整个动态过程的仿真。由于事件都是预定的，状态变化发生在明确的预定的时刻，所以这种方法适合于活动持续时间比较确定的系统。 事件调度法中仿真钟是按下一时间步长法来推进的。通过建立事件表，将预定的事件按时间发生的先后顺序放入事件表中。仿真钟始终推进到最早发生的时间时刻。然后处理该事件发生时的系统状态的变化，进行用户所需要的统计计算。这样，仿真钟不断从一个事件发生时间推进到下一个最早发生的事件时间，指导仿真结束。 3、随机数和随机变量的产生 物流系统中工件的到达、运输车辆的到达和运输时间等一般都是随机的。对于有随机因素影响的系统进行仿真时，首先要建立随机变量模型。即确定系统的随机变量并确定这些随机变量的分布类型和参数。对于分布类型是已知的或者是可以根据经验确定的随机变量，只要确定它们的参数就可以了。 建立了随机变量模型后还必需能够在计算机中产生一系列不同分布的随机变量的抽样值来模拟系统中的各种随机现象。随机变量的抽样值产生的实际做法通常是，首先产生一个0，1区间的、连续的、均匀分布的随机数，然后通过某种变换和运算产生其所需要的随机变量。 得到0，1区间均匀分布的、有良好的独立性、周期长的随机数后，下面的问题是如何产生与实际系统相应的随机变量。产生随机变量的前提是根据实际系统随机变量的观测值确定随机变量的分布及其参数。 反变换法是最常用的方法，反变换法以概率积分反变换法则为基础，设随机变量X的分布函数为F（X）；UI是0，1区间均匀分布的随机数，利用反分布函数 X=F-1() 就可以得到所需要的随机变量X。2.5.4物流系统优化方法的比较上述的物流系统优化方法中，其中前两种可以统称为解析法。解析法是将系统抽象成一种数学表达式并找到最优解，完全通过逻辑推理活的启发和借鉴的方法，如运筹学仲的线性规划、动态规划和排队论等。解析法有比较悠久的发展历史，应用极为广泛，是比较成功的方法。多数情况下，用解析法求解比用仿真法花费的时间要少。能用解析法的就不要用模拟仿真法。1.解析法的优势（1）解析法是建立在数学模型的基础上的，数学模型是最抽象的模型，是系统分析中采用最多的模型。数学模型是定量化的，可以产生更高的精确度，而精确与否直接关系到优化质量的优劣。（2）模拟仿真活动有时要耗费大量的时间和物资，花费高昂的代价才能取得成果；而某些物流系统活动则不能活着很难做仿真技术试验。这时，只有利用解析法进行抽象模拟，才能经济方便地取得结果。2.仿真方法的优势计算机仿真技术适用于系统复杂、有大量随机因素存在而又难以用其他定量技术解决的情况。与解析法相比计算机仿真具有以下优点：（1）动态的、瞬时的影响。通常所要求的信息不仅仅限于所研究系统的正态或稳态行为，例如，党对一个存储系统建模时，了解一台堆高机发生故障的影响是有帮助的。仿真就有处理这种动态或瞬时影响的能力，这种能力使得它比解析工具更有效。（2）随机因素。计算机仿真有利于解决随机因素的影响，系统参数受随机因素影响所发生的变化在模型中得到充分体现，这一点解析法无法比拟。解析法一般针对一种固定的约束条件或环境求解；而实际系统特别是复杂的离散事件系统往往受很多随机因素的影响。忽略随机因素的影响，用确定性模型代替随机模型研究系统，将会使分析结果有很大的误差。（3）非标准分布。在排队论中，多数排队模型都假设顾客的到达速率服务从泊松分布以求出完美的数学解，而现实中的顾客到达速率分布多种多样，服务时间也并不局限于标准的分布，因此必须对真实的分布做出近似假设。而计算机仿真可以模拟标准分布和基于数据的特定分布，这样避免避免不必要的简化。（4）随机活动的交互作用。当生产线仲一台机器发生故障，这一中断会导致连锁反应。解析法很难描述这种随机事件导致的复杂的相互作用。而计算机仿真能够应对这种复杂情况并预测其影响。总之，解析法因为常要求分析者做出极为简洁的模型假设，而这种假设经常与复杂多变的现实情况相去甚远。解析法过于拘泥于数学抽象的逻辑模型，很难获得系统的分析。计算机仿真方法不依据抽象的假设，而以现实为依据，依据对实际系统观察获得的数据建立动态模型，既表达系统的物理特性，又有逻辑特性；既反映系统的静态特性，也反映动态性质，它能够尽可能全面正确的描述复杂系统及过程，更贴近实际和真实。仿真能够将决策问题的限制和假设模型化，而且对于分析上一般不容易处理的不确定性特别有效，这两大特点是的仿真称为极为灵活的管理工具。第三章 德邦物流3.1德邦物流公司的概述德邦物流公司主要从事国内物流仓储，是集国际国内航空货运、汽车运输、铁路运输、到达派送、仓储服务、提供物流信息咨询及物流方案设计，运输.结算为一体的第三方物流服务供应商。公司拥有宽大的信息网和先进的INTERNET物流管理系统运输各种货物、仓储设备配置精良、已建成一支高素质专业化且具有多年仓储；配送、运输、操作经验的现代化物流队伍，并在全国范围内与50多家知名物流企业共同组建了德邦物流派送网络，业务覆盖国内外350多个城市和地区，可根据客户具体特点，设计策划”个性化”物流配送方案，并提供全过程全方位全天候的综合物流方案。不仅提供各地区，各类型客户需求的信息交递平台，而且还提供从生产、销售到市场跟踪的信息网络服务。 德邦物流是华南航空货运第一品牌，业务通达全国所有有机场的城市；汽运方面，享有“空运速度、汽运价格”美誉的“卡车航班”，是德邦独树一帜的特色业务。为了更好地贴近客户提供更加高效快速的服务，德邦物流不断加强直属营业网络建设，2010年底全国营业网点将增到950个。3.2德邦物流公司主要业务和网点布局主营业务：空运：德邦物流公司代理了南航、国航、东航、海航、厦航、深航、西北航空等多家航空公司的运输业务 汽运；德邦物流以华南、华东、华北、西南为主干线，全面开拓全国各地的整车、零担业务 卡车航班：为提高时效、加强服务，特别开设了特色公路运输服务“卡车航班”特快专线服务，采用豪华VOLVO厢式快车专运，时效可比航空。网点布局：实现珠三角、长三角、京津塘、山东、辽宁、川渝区域城市之间快速送达特点：准点到达，准点派送珠三角区域内往返广州、深圳、东莞、佛山、中山、江门、珠海、惠州、清远、肇庆京津塘区域内往返北京、天津、廊坊、燕郊、石家庄辽宁区域内往返沈阳、大连、鞍山、抚顺山东区域内往返青岛、即墨、诸城、济南、威海、潍坊、烟台、胶州、德州、淄博、泰安长三角区域内往返上海、苏州、太仓、吴江、昆山、常熟、江阴、张家港、无锡、常州、杭州、嘉兴、湖州、绍兴、义乌、宁波、余姚、慈溪川渝区域内往返成都、绵阳、泸州、德阳、乐山、重庆3.3德邦物流公司运输业务现状国内空运代理主营航线：包舱/包板/包航线 国内空运 快件 派送 拼货 其它业务 物流仓储 物流方案 国内陆运代理主营方式：零担 整车 直达车 回头车 市内运输 市内快递 省内运输 省内快递 集装箱货柜 海关监管车 全国各地运输 全国各地快递 转运 联运 第四章 德邦物流运输优化分析4.1物流运输管理4.1.1物流运输的基本程序1.运输合同的订立2.选择最适合的运输工具及其路线(这样有利于节省成本)3.合算运费及其杂费4.1.2物流运输成本构成、影响因素及控制决策一、物流企业运输成本构成 1.变动成本。变动成本是指与每一次运输直接相关的运输费用，包括劳动成本、燃料费用、维修保养费用及其他运营费用等。 2.固定成本。固定成本是指与每一次运输无直接相关的运输费用，包括不受装运量直接影响的费用。 二、物流企业运输成本影响因素 1.物流运输质量。物流企业是专门为货主企业提供专业物流服务的企业，物流服务质量将直接影响物流企业的市场竞争力。但物流运输质量与物流运输成本之间一般是成背反关系。 2.物流运输基本设施建设。运输车辆、搬运装卸机械、物流信息设备等基础设施不但在物流运输固定成本中占了重要的分量，而且这些基础设施作为组成部分又将对物流运输系统的实际运作效率产生一定影响。 3.运输人员素质。运输人员的工作方法、态度，将直接或间接影响企业物流成本的大小。优秀的运输人才将有助于物流企业提高物流服务质量和物流效率, 使物流企业向合理化方向发展。 三、物流企业运输成本控制决策 1.选择合理的运输工具和运输方式。目前常用的运输工具包括汽车、船、飞机、火车、管道等，相应的运输方式有公路、水路、航空、铁路和管道运输五种。这几大主要的运输工具和运输方式都具有各自的优缺点，其运输成本也有较明显的差异。物流企业在进行选择时，要根据运输货物的自身特点以及时间安排等，通过综合比较分析选择合理的运输工具和运输方式。 2.采用合理的装卸方式。合理的装卸方式可充分利用运输车辆的容积和额定载重量，降低单位运输成本。为此，物流企业可从以下几方面加以考虑：首先，通过轻重配装变相增加运输平均产品密度。产品密度指产品的质量和体积之比。通常密度小的产品每单位质量所花费的运输成本比密度大的产品要高。因此，将密度大的产品和密度小的产品进行组装运输可有效提高运输工具的使用率和装卸效率。其次，通过解体运输和多样堆码充分提高运输工具空间利用率。空间利用率指所运输产品的具体尺寸及其对运输工具的空间利用程度的影响。某些运输产品可能具有不规则的尺寸和形状，以及超重或超长等特征，通常不能很好地利用空间。物流企业可以根据运输工具的货位情况以及所运输货物的形状，将体积大、笨重的货物，拆卸装卸后分别包装，以减小占用空间，方便搬运，提高运输效率。再次，通过拼装整车运输实现运输的规模经济。大多数运输活动存在规模经济，整车运输和零担运输的运输成本有较大差别。通过拼装整车运输，将小批量的装载整合成更大的装载量，每单位质量的运输成本将减少。 3.充分利用现代技术。将最新的科学技术及时充分的应用到物流领域将可以有力的降低运输成本。目前在物流领域广泛采用的措施主要包括：第一，托盘式运输。将托盘作为单位货载进行运输，可以缩短运输中转时间、加快中转速度，同时还可以提高实际操作的可靠性和机械化程度。第二，集装箱运输。通过集装箱运输可以提高装卸效率，减轻劳动强度，节约大量商品包装费用和检验费用，并防止货物在运输途中可能发生的质量破损和数量差异。值得注意的是，物流企业在运输领域进行这些新技术推广的同时，还需配合相应的物流器械型号等的统一以及运输人员的技能培训。 4.借助数理方法进行精确优化。物流运输问题一直都是学术界研究的热点，这方面最经典的研究当属VRP。VRP借鉴运筹学中线形/非线形规划、整数规划、图论等相关知识，通过建立数学模型并运用先进软件进行求解模拟，可帮助物流企业确定有效的运输车辆的数量、运输人员的安排、具体的发车时间和运输路径等。借助这些研究成果，物流企业可以减少投入运输车辆数量，实现运输人员的合理调派，节约运输固定成本；还可以为运输车辆确定高效的运输路径，避开交通易堵塞的路线，提高服务质量的同时减少变动成本。4.2物流运输优化4.2.1运输合理化的作用