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物流起源 物流的起源1915年阿奇 萧 ArchShaw 的 市场流通中的若干问题 SomeProbleminMarketDistribution 一书中提出 物流是与创造需要不同的一个问题 并提到 物资经过时间或空间的转移会产生附加价值 二次世界大战期间积累的大量军事后勤保障理论 经验1956年 日本 物 流 物流 1979年6月中国物资经济学会派代表团参加在日本举行的第三届国际物流会议物流及物流管理的定义物流是指物品从供应地向需求地的实体流动过程 根据实际需要 将运输 储存 装卸 搬运 包装 流通加工 配送 信息处理等基本功能实施有机结合 计划 实施 控制 协调等 物流相关学说 黑大陆 学说著名的管理学权威彼得 德鲁克曾经讲过 流通是经济领域里的黑暗大陆 由于流通领域中物流活动的模糊性尤其突出 因而是流通领域中人们更认识不清的领域 所以 黑大陆 说法现在主要针对物流而言 第三利润源泉 学说1970年 西泽修教授在其著作 流通费用 不为人知的第三利润源泉 中 认为物流可以为企业提供大量直接或间接的利润 是形成企业经营利润的主要活动 而且 对国民经济而言 物流也是国民经济中创利的主要领域 后来 第三利润源 逐步在其他国家流传开 降低人力和制造成本 扩大销售 按时间序列捧为 第三利润源 效益背反 学说物流领域中很普遍的现象 也是这一领域中内部矛盾的反映和表现 效益背反 指的是物流的若干功能要素之间存在着损益的矛盾 即某一功能要素的优化和利益发生的同时 必然会存在另一个或几个功能要素的利益损失 反之也如此 成本中心学说物流在整个企业战略中 只对企业营销活动的成本发生影响 是企业成本的重要产生点 因而 解决物流的问题 主要是能过物流管理降低成本 服务中心学说物流活动最大的作用 并不在于为企业节约了消耗 降低了成本或增加了利润 而是在于提高企业对客户的服务水平进而提高了企业的竞争能力 通过物流的服务保障 企业以其整体能力来压缩成本和增加利润 战略学说物流是企业发展的战略而不是一项具体操作性任务 会影响企业总体的生存和发展 绿色物流学说改变原来由 资源 产品 废弃物排放 所构成的开环型物质单向流动模式 而构成一种 资源 产品 再生资源 的闭环型物质流动系统 绿色物流 管理作为当今经济可持续发展的重要组成部分 对经济的发展和人民生活质量的改善具有重要的意义 目前低碳环保已成为全球性关注的焦点话题 物流行业不仅要实现促进了经济的发展 同时也需适应经济发展的绿色低碳要求 承担起为消费者提供享受低碳生活服务的职责 根据提供服务的主体及物流服务内容不同第一方物流 FirstPartyLogistics 是指卖方 生产者或者供应方组织的物流活动 卖方为了其自身生产和销售的需要而进行物流网络及设施设备的投资 如投资建设仓库 运输车辆 站台甚至铁路专用线等物流基础设施 并对其进行经营与管理 这些由卖方自己完成的物流活动即第一方物流 第二方物流 SecondPartyLogistics 指买方 销售者或流通企业组织的物流活动 这些组织的核心业务是采购并销售商品 为了销售业务需要而投资建设物流网络 物流设施和设备 并进行具体的物流业务运作组织和管理 第三方物流 ThirdPartyLogistics 简称3PL 是指由买方和卖方之外的第三方去完成物流服务的运作模式 第三方就是提供物流交易双方的部分或全部物流功能的外部服务提供者 企业面对激烈的竞争不得不将主要精力放在核心业务上 而将运输仓储等相关业务交给第三方物流企业进行操作以求节约和高效 同时 第三方物流企业也在不断提高服务质量和扩大业务范围 提供综合性的物流服务 美国埃森哲咨询公司 第四方物流是指一个供应链的集成商 它调集和组织管理自己的以及具有互补性的服务提供商的资源 能力和技术 以提供一个综合的供应链解决方案 4PL经营者是基于整个供应链考虑 扮演着协调人的角色 一方面与客户协调 同客户共同管理资源 计划和控制生产 设计全程物流方案 另一方面与各分包商协调 组织完成实际物流 关于 第五方物流 FifthpartyLogistics 简称5PL 目前还没能形成完整而系统的认识 有人认为它是从事物流人才培训的一方 也有人认为它是专门为其余四方提供信息支持的一方 其业务范围包括提供更大的地理区域内 更多的行业 更多的企业供应链物流信息的搜集 设计 整理 分析 开发 集成和推广等 它并不从事任何具体的物流活动 严格的讲它属于电子商务或信息中介企业 第六方物流是一个新的物流概念 由中国国际海运网CEO康树春首次提出 它指的是以电子网络为服务平台 将产业链和第三方物流进行资源组合和系统集成 为用户高效提供全程物流操作的服务方式 物流术语 Distribution配送Jointdistribution共同配送 由多个企业联合组织实施的配送活动Handling Carrying搬运Loadingandunloading装卸PackageSalesPackage销售包装TransportPackageDistributionprocessing流通加工 DistributionCenterOrderPicking拣选 按订单或出库单的要求 从储存场所选出物品 放置在指定区域的作业Sorting分货 将物品按品种 出入库先后顺序进行分门别类对堆放的作业Stacking堆码Goodsstack货垛Assembly配货 根据物品的流量 流向及运输工具的载重量和容积 组织安排物品装载的作业 Inbulk散装Containerization集装化InventoryCyclestock经常库存SafetyStockInventorycycletime库存周期Leadtime warehouse storehouseautomaticwarehouse自动化仓库由电子计算机进行管理和的控制 不需人工搬运作业 而实现收发作业的仓库 stereoscopicwarehouse立体仓库采用高层货架配以货箱或托盘储存货物 用巷道队垛起重机及其他机械进行作业的仓库 bonedwarehouse保税仓库经海关批准 在海关监管下 专供存放未办理关税手续而入境或过境货物的场所 chillspace冷藏区仓库的一个区域 其温度保持在0C 10 C范围内 freezespace冷冻区仓库的一个区域 其温度保持在0C以下 receivingspace收货区Shippingspace发货区 ReservespaceForwardspacegoodsshed料棚供储存某些物品的简易建筑物 一般没有或只有部分围壁 goodsyard货场用于存放某些物品的露天场地 goodsshelf货架pallet托盘 forklifttruck叉车conveyor输送机automaticguidedvehicle AGV 自动导引车boxcar箱式车Container集装箱 railwaycontaineryard铁路集装箱场进行集装箱承运 交付 装卸 堆存 装拆箱 门到门作业 组织集装箱专列等作业的场所 inlandcontainerdepot公路集装箱中转站具有集装箱中转运输与门到门运输和集装箱货物的拆箱 装箱 仓储和接取 送达 装卸 堆存的场所containerterminal集装箱码头专供停靠集装箱船 装卸集装箱用的码头 internationalfreightforwardingagent国际货运代理接受进出口货物收货人 发货人的委托 以委托人或自己的名义 为委托人办理国际货物运输及相关业务 并收取劳务报酬的经济组织 customsdeclaration报关由进出口货物的收发货人或其代理人向海关办理进出境手续的全过程customsbroker报关行专门代办进出境保管业务的企业 车辆路径问题 1 最近邻点法 1 首先从零点开始 作为整个回路的起点 2 找到离刚刚加入到回路的上一节点最近的一个节点 并将其加入到回路中 3 重复上一步 直到所有的节点都加入到回路中 4 将最后一个加入的节点和起点连接起来 构成了一个TSP问题的解 方法简单 但得到的解并不十分理想 可以作为进一步优化的初始解 2 扫描算法 求解车辆数目不限制的VRP问题的启发式算法 以起始点为原点建立极坐标系 然后从最小角度的两个客户开始建立一个组 按逆时针方向将客户逐个加入到组中 直到客户的需求总量超出了车辆的载重定额 然后建立一个新的组 继续该过程 直到将全部客户都加入到组中 3 节约里程法 SavingAlgorithm 用来解决运输车辆数目不确定的VRP问题的最有名的启发式算法 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 每次使合并后的总运输距离减小得幅度最大 直到达到一辆车的装载限制时 再进行下一辆车的优化 根据配送中心的运输能力 车辆的数目和载重量 和配送中心到各个用户以及各个用户之间的距离来制定使总的车辆运输的吨公里最小的配送方案 Pi Pj Po Pi Pj Po A B A 配送线路 P0 Pi P0 Pj P0配送距离 Da 2Doi 2DojB 配送线路 P0 Pi Pj P0P0 Pj Pi P0配送距离 Db Doi Doj Dij Da Db 2Doi 2Doj Doi Doj Dij Doi Doj Dij节约量 Sij Doi Doj Dij如果一个配送中心分别向N个用户配送货物 在汽车载重能力允许的前提下 每辆车的配送线路经过的用户数越多 总配送路线越短 在载重量允许的情况下 找节约里程最大的线路进行合并 设配送中心Po向12个客户Pj配送货物 各个客户的需求量为qj 配送中心到客户的距离为doj 各客户之间的距离为dij 如表所示 配送中心有4T 5T 6T三种车辆可供选择 请制定配送方案 计算节约里程Sij Dio Djo Dij找出最大节约里程 配送路线 1 P0 P10 P11 P12 P7 P0 2 P0 P6 P8 P9 P0 3 P0 P1 P2 P3 P4 P0 4 P0 P5 P0 某物流有限公司的运输问题 某物流有限公司创建于2000年1月 系国内最早开展现代物流集成化管理 以现代物流理念运作的第三方物流企业之一 公司现有员工1000余人 配套队伍3000多人 仓储面积逾64万 长期可调用车辆上万辆 动力叉车等设备500多辆 并拥有国内首家由具有实际业务与运作实力的第三方物流公司而孵化的第四方物流公司 分公司对照表 运费如此就上升了20 任何企业的业绩都与国家的宏观政策有着密切的联系 企业就像是孙悟空 而国家便是如来佛祖 任你孙悟空有万般能耐 还是飞不出如来佛的手掌心 所以 还是不要试图挣扎着逃离了 想想怎么才能在这个手掌里呆得更舒服一些吧 眼下 该企业就在针对国家提出的计重计费政策忙碌着 从7月1日起 江西省高速公路 一级开放公路 二级开放公路同步实行计重收费的政策 江西省位于我国的东南部 被广东 福建 浙江 安徽 湖北 湖南六省包围 是广东省通往安徽省 浙江省 江苏省的必经之路 对该公司运输业务具有一定的影响 下面是针对江西省实行计重收费政策对公司产生的影响分析 表1新旧政策对比表 一 政策变动 江西省实行计重收费政策有别于其它地区 主要有以下几点 1 所有收费道路 高速 一二级公路 同时实行计重收费 有别于山东省 湖北省 河北省 使司机无法逃避计重收费 2 在没有超重的情况下 计重收费的基准费率高于前期的收费标准 二 对成本的影响就高速公路而言 在江西省单程运输里程假定为600km 从江西定南 南昌的大概里程 主要受影响的运输业务 1 车辆装载量 2 路桥费变动 从表可以看出 1 在不超载的情况下 路桥费较前期增加200 300元 车 平均每月增加3000元成本 2 在超载30 的情况下 路桥费较前期增加500 700元 车 平均每月增加6000元成本 3 在超载50 的情况下 路桥费较前期增加700 1500元 车 平均每月增加10000元成本 4 在超载50 以上情况下 路桥费成倍增长 一般在5倍以上 3 整体运输成本变动幅度 从表可以看出 1 在不超载情况下 成本上涨约6 20 2 在超载30 的情况下 成本约上涨15 30 3 在超载50 的情况下 成本约上涨25 50 4 在超载100 及以上 整体成本上涨在75 以上 三 对企业的影响 该企业目前需要途经江西省的月度业务量在200万左右 按照成本上涨20 测算 该企业的运作成本将较上月增加40万 你的建议 调整各部门 分公司的职责 1 市场部 市场部要组织客户经理针对以上受影响的业务与客户进行谈判要求客户涨价并对一段时间期运作考核标准进行调整 减少扣罚款 2 运作网点 稳定运输资源 采取多种运输渠道 及时从司机处了解收费行情 准确详实的反馈给客户经理 运营部 并要防止司机 货运部哄抬运价 3 运营部 配合市场部做调价 准备信息资料 指导运作网点开拓新的调车模式及采集新运作方式 1 选择最优成本车型从对各种车型的运输成本分析中可以看出12 5米车型无论是不超载还是超载30 的范围内 成本上涨的都是最小的 所以结合业务的需要 可以优先选择此类车型 2 多车倒转此方法主要针对超载后的路桥费远远高于非超载路桥费时 可在距离出高速路口最近的服务区安排合适的空车分散一些货量 以降低运输成本 这就要求满足以下条件 A车超载情况下路桥费 A车不超载路桥费 B车不超载路桥费 倒转的装卸费 解决思路 根据江西省的实际情况 主要考虑以下两种优化思路 运输方式的再选择分为公路运输 铁路运输 水路运输三种方式 其中公路运输是研究重点 车辆型号及载重的再组合根据新政策的描述 型号 载重不同的汽车收费上涨幅度不同 因此要尽量找出最优组合方案 建模条件 按型号及载重情况对车辆分类案例中给出的汽车型号较多 一共有二轴12型 即9 6米单桥 三轴122型 即9 6米双桥 四轴125型 即12 5米半挂 三种型号的汽车 而且每一个型号又分为五种载重情况 即不超载 超载30 超载50 超载100 超载150 由于每种情况都会有不同的收费模式标准 因此将汽车分为15种车型 如下图所示 运输成本计算公式为 费用 固定费用 油费 路桥费 固定费用 油费 高速收费 一 二级公路收费 建模条件 15种车型分类图 跨省运输方案模型 点对点 是指汽车只在起点装货后直接运往终点 中间不在第三点进行货物的装卸 一般适用于货物数量比较多的客户 或是要求短时间内送达货物的客户 S为起点T为终点 跨省运输方案模型 首先计算出每一种车型从起点S到终点T点最优路线和所消耗的最小费用 然后对15种车型进行组合 使得他们满足公司输送货物的需求 并且费用最小 通过以上两步 就可以算出从S点到T点的最优路线和消耗的最小费用 运输路线选择 广州 杭州 路线一 高速 运输路线选择 广州 杭州 路线一 高速 运输路线选择 广州 杭州 路线二 国道 运输路线选择 广州 杭州 路线二 国道 运输路线选择 广州 杭州 路线三 铁路 运输路线选择 广州 杭州路线四 水路 从广州港直接出发 途径浙江 抵达杭州港 运输路线选择 综上所述 下列拓扑图包含广州到杭州所有可能的运输路线 运输路线组合图 公路运输费用 江西省内 1 江西省内运输费用 根据江西公路路网情况 选取若干条国道和高速公路作为车辆跨江西省运输时的路线 由于高速公路与国道存在交叉的情况 所以可通过对经过A1 A2 A7这7个节点 下图 的运输路段进行组合 得到跨江西境内公路运输时的多条路线 公路运输费用 江西省内 1 江西省内运输费用 公路运输费用 江西省内 1 江西省内运输费用 我们将武当1和梨园2作为车辆跨江西行驶时的入口和出口3 即为点对点模型中的S和T 此处标为S 和T 以示区别 由此根据模型 费用 固定费用 油费 路桥费S toA1 路长 L011 62km高速公路收费点4个数 N011 1A1toA2 国道路长 L21 150km一级公路收费点个数 N22 1A1toA3 高速公路路长 L13 100km高速公路收费点个数 N13 1 A6toT 路长 L60 0收费点个数 N06 0 公路运输费用 江西省内 算出车型一 即二轴12型W 17吨不超载 在各个阶段的运输费用 如下表 表4 车型一各路段运输费用 公路运输费用 江西省内 由此 通过lingo软件我们算出了车型一从广州到杭州途径江西省时的最优路线及最小费用 最优路线为 最小费用P1为14542元 同理我们可以算出其他14种车型从广州到杭州途径江西省时的最优路线及最小费用 P2 P3 P15 对15种车型汽车进行组合 使得他们满足公司输送货物的需求 并且运输费用最小 公路运输费用 江西省内 我们假定有一批重量为M吨的货物需从广州运到杭州 设x1 x2 x3 x15为每种车型的数量 M 50吨 公路运输费用 江西省内 P1 P15数值 公路运输费用 江西省内 车型一的最优路线为 车型二的最优路线为 这个方程可以使用lingo软件进行计算 算出 最小费用为 37987元 最优车型为 车型一 二轴不超载 1辆 车型五 二轴超载150 1辆 公路运输费用 江西省外 2 江西省外运输费用 虽然此处我们的目标只是使在江西省内运输费用最小 而忽略了广州至江西及江西至杭州这两部分的运输费用 但我们可以认为在满足运量的前提下 采用车型一 车型二在江西省外的运输费用不会与其他车型的运输费用有很大的差距 因此我们将车型一 车型二作为从广州到杭州公路运输的最优车型组合 从广州到武当路程大约为105km 因此从广州到武当的运输费用大约为1 00 50 105 5250元 从梨园至杭州路程大约为280km 因此从梨园到杭州的运输费用大约为1 00 50 280 14000元 公路运输费用 江西省外 由江西省内的运输费用 37987元 和武当至梨园的距离 820km 我们可以算出其平均费用为0 93元 公里吨 由于跨省运输时 车辆所行走的路线大多为高速公路或国道 目前没有查到此类运输的平均运输费用 所以我们取1 00元 吨公里作为此类运输在江西省外的平均运输费用 由此我们可以算出从广州 杭州的运输费用为 公路运输费用 广杭全程 3 广州 杭州全程运输费用 5250 37987 14000 57237 元 铁路运输费用 根据相关资料 全国铁路货物运输平均费用为0 0905元 公里吨 从广州到杭州的铁路距离为1610km 因此运输费用大概可估计为 0 0905 1610 50 7285 元 假设货物采取集装箱运输 估计在火车的装卸费为 737 2 1474 元 大概估算出铁路运输总费用为 7285 1474 8759 元 水路运输费用 由于广州处于沿海地区 有较为发达的黄埔港口等 公司可以考虑通过海运的方式将货物运往杭州 根据相关资料 此条线路的运输费用大约为50元 方 因此我们可以估计海运的费用大约为 390 50 19500 元 费用 时间比较 费用时间表 三种运输方式的费用时间表如下所示 基于遗传算法的VRP 问题描述 单个配送中心 服务n个客户 配送中心有m辆车配送货物 每个客户在一次配送过程中只能接受一辆车的服务 车辆有载重量和最大行驶里程的限制 配送中心的编号为 0 客户则从 1 开始依次编号 di j 第节点i和节点j之间的距离 ck 回路k中的客户数量 回路k中第l个客户的货物需求量 wk 第k辆车的载重量 ML 车辆允许的最大行驶路程 建立VRP数学模型 设置编码 解码方法及适应度函数 采用自然数编码方法 初始可行种群产生步骤如下 产生随机顾客数列 取出顾客排列中最左边的顾客 加入到回路中 确定本回路是否满足不大于车辆的最大载重量和最大行驶里程的限制 若满足 则转下一步 否则 新增一辆车 增加一条回路 将该顾客分配给新增车辆 从顾客排列中删除该顾客 重复第二步 第三步 直至所有顾客安排完毕 便产生了一个初始可行个体 重复以上过程 直至产生给定的N 个可行个体 其中 每个可行个体代表一个配车计划方案 个体的适应度则选取该方案中所有车辆行驶总里程数的倒数 群体更新 选择 采用基于种群适应度排序的选择方法 轮盘赌法 群体更新 交叉 每个个体内同时保存整个染色体串和回路 作为基因 在交叉的时候 先合并两个个体 变成一个双倍体 其基因链长度为2 L 按照基因的优劣排序 从优到劣依次删除重复节点 对于基因的适应度 选取回路包含的客户数除以回路里程数 群体更新 变异 采用随机多次对换方式 每次操作交换染色体中两个客户的位置 对换操作的次数也随机确定 依据一定的变异概率来决定上一步骤产生的两个新染色体是否进行变异操作 群体更新 进化过程 在每次种群更新之前引入新个体 将种群规模补充道最优值 保留10 的最优个体 有效避免种群退化 对种群进行交叉变异等操作 将种群按照适应度进行排序 从而方便地剔除重复个体 物流中心的坐标为 145km 130km 服务20个客户 客户坐标及需求量如表1所示 物流中心有5台配送车辆 车辆最大载重量均为8吨 一次配送最大行驶距离为500km 计算结果 22代进化 LOGWARE ROUTER软件 企业物流管理 罗纳德 H 巴罗仓库坐标是 15 35 使用5吨货车给21家专营店配送备件 同时从5家供应商取回备件 每条线路的送 取 货卡车都是每日早上7 30从仓库出发 最迟在18 30返回仓库 驾驶员在中午11 30后有30分钟的用餐时间 18 30后至次日凌晨7 30休息 如果司机超时加班需要额外支付每小时23元的加班工资 货车的平均时速是45公里 小时 货车不能超载 但允许在不满载的情况下随时进行装货操作 有关运货卡车固定费用和变动成本 还有司机每小时工资的资料见下表 21个4S店送货和5处供应商取货软件规划出8条线路 每条线路的组合如图4 5所示 每一条线路派一台卡车送 取 货 软件还给出了详细的统计数据 总共送货是22400公斤 动用了8台卡车 车辆耗费是366 08元 司机591 81元