物流配送網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化分析及最短路徑算法

　　摘要：文中根據(jù)物流配送網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題的特點(diǎn)和要求，對(duì)物流配送網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)決策、約束條件、績(jī)效測(cè)度，配送網(wǎng)絡(luò)中Excel優(yōu)化模型進(jìn)行了探討，并對(duì)常見(jiàn)的單源有多條線路可以選擇的單個(gè)用戶配送需求問(wèn)題構(gòu)建了最短路配送網(wǎng)絡(luò)模型，然后應(yīng)用Excel建模并對(duì)最短路問(wèn)題給出了求解算法。
　　關(guān)鍵詞：配送網(wǎng)絡(luò) 優(yōu)化探討 最短路 算法
　　中圖分類號(hào)：F713.32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
　　
　　一、前言
　　
　　 隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，物流業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的新興產(chǎn)業(yè)正在全球范圍內(nèi)迅速成長(zhǎng)。物流業(yè)的發(fā)展程度已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化程度和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志之一，被喻為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的“加速器”和“第三利潤(rùn)源泉”。配送作為物流系統(tǒng)的重要組成部分，從開(kāi)發(fā)順序和開(kāi)發(fā)程度上都占有重要的地位，是物流業(yè)中最具潛能、最富活力、最有前景的發(fā)展領(lǐng)域。
　　
　　二、配送網(wǎng)絡(luò)中Excel優(yōu)化模型的本質(zhì)
　　
　　Excel作為Office辦公軟件的套件之一。Excel除了應(yīng)用在機(jī)關(guān)辦公日常的報(bào)表處理外，還有另外一個(gè)強(qiáng)大的功能就是Excel軟件包在企業(yè)管理中的管理決策和優(yōu)化決策應(yīng)用。
　　 線性規(guī)劃問(wèn)題的建模與結(jié)果分析有助于配送中心的管理者作出決策，這就意味著建立的模型不只是找到問(wèn)題的解，更主要的是必須準(zhǔn)確地從管理的角度出發(fā)，從管理角度說(shuō)明問(wèn)題、反映問(wèn)題。搜尋的模型參數(shù)，確定的績(jī)效測(cè)度和約束條件都是現(xiàn)實(shí)、客觀的，是管理者實(shí)用和適用的，是管理視角的反映。這樣的求解結(jié)果才能符合配送活動(dòng)的實(shí)際，具有操作性，使得Excel軟件在配送系統(tǒng)中真正實(shí)現(xiàn)它的價(jià)值，為配送中心創(chuàng)造效益。
　　
　　三、最短路問(wèn)題描述及算法
　　
　　 在物流配送活動(dòng)中，主要是把一批貨物從配送中心或者倉(cāng)庫(kù)運(yùn)送到一個(gè)或多個(gè)非固定客戶的接貨處。這些客戶坐落的地點(diǎn)、配送時(shí)間和需求的數(shù)量大多不盡相同。通常配送中心或者倉(cāng)庫(kù)與客戶之間有多條運(yùn)輸路線可以選擇。如果配送中心不進(jìn)行運(yùn)輸路線的合理規(guī)劃，往往會(huì)出現(xiàn)不合理運(yùn)輸現(xiàn)象，如迂回運(yùn)輸、重復(fù)運(yùn)輸、重復(fù)裝卸等。不合理運(yùn)輸會(huì)造成運(yùn)輸成本上升，還會(huì)導(dǎo)致服務(wù)水平的下降。因此確定合理的配送路線，從而使運(yùn)輸成本降低的同時(shí)使服務(wù)水平得到改善是物流配送管理工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容。
　　 假如某客戶急需一些貨物，從配送中心到用戶的距離較遠(yuǎn)，且有多條路線可以選擇，從配送中心到該客戶的各條路線和相互之間距離如圖1所示。則配送中心需要作出的決策是如何選擇配送路線使得總運(yùn)輸距離最短，同時(shí)既能滿足客戶對(duì)時(shí)間的需求，又能滿足配送中心節(jié)約成本的要求。下面對(duì)最短路問(wèn)題進(jìn)行假設(shè)和描述。
　　
　　 圖2－1給出了最短路問(wèn)題的網(wǎng)絡(luò)模型。圖中圓圈表示配送網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，即A、B、C、D、E、F、G、H表示路線節(jié)點(diǎn)；O是“源”，在這里表示倉(cāng)庫(kù)；T是“目標(biāo)地”，表示用戶所在地。在網(wǎng)絡(luò)圖中，連接節(jié)點(diǎn)的連線叫做“邊”，表示行進(jìn)可以朝著兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的任一方向。連線旁邊的數(shù)字表示兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的距離，單位為公里。
　　 對(duì)上述網(wǎng)絡(luò)最短路問(wèn)題求解的算法很多，目前公認(rèn)的最好算法是E.W.Dijkstra于1959年提出的，Dijkstra算法的主要特點(diǎn)是以起始點(diǎn)為中心向外層層擴(kuò)展，直到擴(kuò)展到終點(diǎn)為止。
　　該網(wǎng)絡(luò)的最短路問(wèn)題可以理解為配送中心是源，產(chǎn)生流量為1的流，代表此次行程的開(kāi)始；客戶所在地是目的地，吸收流量為1的流，代表此次行程的結(jié)束?？勺儐卧袢舫霈F(xiàn)了流量1，表示了對(duì)應(yīng)的路線被選中；反之，0則此路線表示沒(méi)有被選中。
　　首先建立模型，確定約束條件和績(jī)效測(cè)度。 Excel表格1
　　
　　其次規(guī)劃求解，點(diǎn)擊工具欄中“規(guī)劃求解”按鈕，輸入相應(yīng)的選項(xiàng)。在“等于”選項(xiàng)中點(diǎn)擊“最小值”；限制條件：節(jié)點(diǎn)（F2:F11）＝供給需求（I2:I11）；因?yàn)檫@是一種特殊的線性規(guī)劃問(wèn)題，在選項(xiàng)中選擇“線性規(guī)劃”和“非負(fù)”條件，點(diǎn)擊“確定”即可得出Excel表格2所示的優(yōu)化結(jié)果：Excel表格2
　　
　　
　　結(jié)果顯示：從Excel表格2可以看出，此次配送任務(wù)選擇的路線是：配送中心—A—B—E—F—用戶，此時(shí)配送路徑最短，最短距離為19公里。
　　 作者單位：河南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院
　　
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