物流配送系統(tǒng)干擾管理研究的問題與思考

胡祥培　丁秋雷　于　楠

[摘要]干擾管理是國際上管理科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)和系統(tǒng)工程等領(lǐng)域備受關(guān)注的新的研究方向，近年來已成為相關(guān)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。干擾管理與其他不確定性決策方法有著明顯區(qū)別，綜合國內(nèi)外學(xué)者對干擾管理的研究進(jìn)展，物流配送系統(tǒng)干擾管理領(lǐng)域難點(diǎn)問題具體體現(xiàn)在：(1)物流配送系統(tǒng)的擾動(dòng)如何度量?(2)如何快速有效地處理干擾事件并形成系統(tǒng)擾動(dòng)最小的調(diào)整方案?(2)干擾事件應(yīng)對方案的在線生成方法和手段。對此，本文提出了以下幾點(diǎn)思考：(1)物流配送系統(tǒng)擾動(dòng)的度量方法；(2)干擾事件的快速處理與決策方法；(3)干擾事件應(yīng)對方案的在線實(shí)時(shí)生成方法和手段。

[關(guān)鍵詞]物流配送系統(tǒng)；干擾管理

[中圖分類號]C931[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1671-511X(2009)01-0060-07

一、引言

不確定性是客觀世界的本質(zhì)屬性和普遍規(guī)律，它使我們的世界始終處于動(dòng)態(tài)、活躍和復(fù)雜的變化之中，物流配送中，不確定性事件的發(fā)生也是不可避免的，甚至常常是不可預(yù)見的，如車輛故障、道路堵塞、天氣變化等，從而對事先制定好的計(jì)劃產(chǎn)生干擾，甚至變得不可行。干擾事件發(fā)生后，需要及時(shí)處理干擾事件對系統(tǒng)的影響，以盡量小的擾動(dòng)，盡快恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。這就是干擾管理(DisruptionManagement)致力研究解決的問題。

美國德克薩斯大學(xué)奧斯丁分校的Gang Yu教授是干擾管理領(lǐng)域一位很有影響的學(xué)者，對干擾管理的研究與應(yīng)用做出了杰出的貢獻(xiàn)。他將干擾管理定義為：在計(jì)劃開始階段，用優(yōu)化模型和求解算法得出一個(gè)好的運(yùn)行計(jì)劃；計(jì)劃實(shí)施中，由于內(nèi)外部不確定因素導(dǎo)致干擾事件的發(fā)生，使原計(jì)劃變得不可行，需要實(shí)時(shí)地產(chǎn)生新計(jì)劃。新計(jì)劃要考慮到原來的優(yōu)化目標(biāo)，同時(shí)又要使干擾帶來的負(fù)作用最小化。

干擾管理需要針對各種實(shí)際問題和干擾事件的性質(zhì)，建立相應(yīng)的優(yōu)化模型和有效的求解算法，快速、及時(shí)地給出處理干擾事件的最優(yōu)調(diào)整計(jì)劃。這個(gè)調(diào)整計(jì)劃不是針對干擾事件發(fā)生后的狀態(tài)完全徹底地重新進(jìn)行建模和優(yōu)化，而是以此狀態(tài)為基礎(chǔ)，通過對原方案進(jìn)行局部優(yōu)化調(diào)整，快速生成對系統(tǒng)擾動(dòng)最小的調(diào)整方案。

對于物流配送系統(tǒng)的干擾管理研究，國外在這方面的起步較早，研究成果多側(cè)重于模型與算法，在該領(lǐng)域取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，國內(nèi)的研究則剛剛起步。為了推動(dòng)并進(jìn)一步深化該領(lǐng)域的研究，本文將分析干擾管理與其他不確定性決策方法的區(qū)別，從干擾管理的理論與方法、干擾管理的應(yīng)用研究兩方面概括干擾管理的研究進(jìn)展，在此基礎(chǔ)上，探討物流配送系統(tǒng)干擾管理領(lǐng)域仍然存在的難點(diǎn)問題，最后從發(fā)展重點(diǎn)和未來應(yīng)用等方面，提出物流配送系統(tǒng)干擾管理研究的幾點(diǎn)思考。

二、干擾管理與其他不確定性決策方法的區(qū)別

多年來，國內(nèi)外學(xué)者從多個(gè)側(cè)面采用多種方法對不確定性事件及干擾事件等開展了研究，并形成了相應(yīng)的理論和方法，如Scheduling和Re-schedu-ling方法、應(yīng)急管理等，但是這些與干擾管理方法有著明顯的區(qū)別，主要體現(xiàn)在下列幾方面。

(1)干擾管理解決問題的思路與Scheduling和Re-scheduling方法有著明顯的差別。干擾管理是針對干擾事件產(chǎn)生的狀態(tài)對原方案的局部優(yōu)化調(diào)整，目標(biāo)是使擾動(dòng)最小并適當(dāng)兼顧節(jié)省費(fèi)用，但并非費(fèi)用最小。Scheduling和Re-scheduling方法則是從干擾事件發(fā)生后的狀態(tài)出發(fā)，對系統(tǒng)重新進(jìn)行全局優(yōu)化調(diào)整，雖然可以實(shí)現(xiàn)費(fèi)用最低，但可能對系統(tǒng)的擾動(dòng)較大，使得新方案不可行。這在航班延誤的處理方面體現(xiàn)得尤為明顯。當(dāng)航班延誤之后，如果采用Scheduling和Re-scheduling方法對所有航班重新規(guī)劃和安排，雖然能夠得到一個(gè)費(fèi)用最優(yōu)的航班飛行計(jì)劃，但是需要耗費(fèi)大量的人財(cái)物力，而且可能導(dǎo)致大部分乘客重新購票和換乘，對乘客的擾動(dòng)太大，從而導(dǎo)致該方案不可行。

(2)干擾管理和應(yīng)急管理也有著明顯的不同。盡管應(yīng)急管理也是以干擾事件作為研究對象，但是干擾事件按照發(fā)生的頻率、產(chǎn)生的影響和處理時(shí)間的及時(shí)性和緊迫性，可以分為經(jīng)常性的干擾事件和突發(fā)性的干擾事件。干擾管理主要針對經(jīng)常性的干擾事件，如工業(yè)生產(chǎn)中的暫時(shí)缺貨現(xiàn)象、交通運(yùn)輸中出現(xiàn)的堵塞現(xiàn)象以及航班的延遲等，研究消除其干擾的策略和措施，而諸如“9·11事件”、“SARS事件”等突發(fā)性的干擾事件往往具有連鎖反應(yīng)和處理時(shí)間的及時(shí)性和緊迫性等特點(diǎn)，因此屬于應(yīng)急管理的研究范疇，其成果主要集中在突發(fā)事件的應(yīng)急對策和預(yù)案方面。

(3)不確定性決策理論作為一種數(shù)學(xué)決策理論，主要是針對信息不完整和不對稱等造成的不確定性問題進(jìn)行科學(xué)合理的預(yù)測和決策，已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸和國防等領(lǐng)域得到較廣泛的應(yīng)用；干擾管理則側(cè)重于干擾事件發(fā)生后對原計(jì)劃的調(diào)整，減小干擾帶來的負(fù)作用。

(4)雖然在電工電子學(xué)領(lǐng)域已有大量的消除電子系統(tǒng)干擾的抗干擾手段和成果，但經(jīng)濟(jì)管理領(lǐng)域的干擾問題與電工電子學(xué)領(lǐng)域的問題有著本質(zhì)的不同，難以移植相應(yīng)的抗干擾手段和成果應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)管理問題。

三、干擾管理的國內(nèi)外研究進(jìn)展

由于各行各業(yè)都存在著大量的干擾事件，因此干擾管理已成為國際學(xué)術(shù)界前沿性的熱點(diǎn)研究課題。本文從干擾管理的理論與方法、干擾管理的應(yīng)用研究兩方面闡述該領(lǐng)域的國內(nèi)外研究進(jìn)展。

(一)干擾管理理論與方法的研究進(jìn)展

1干擾管理模型的研究進(jìn)展

國內(nèi)外學(xué)者根據(jù)干擾事件的特點(diǎn)以及實(shí)際問題所屬的領(lǐng)域，提出了許多解決實(shí)際問題的干擾管理模型。綜觀這些干擾管理模型，可以大致分為兩類：一類為圖模型，另一類為數(shù)學(xué)模型。圖模型又可以分為兩類：①時(shí)空網(wǎng)絡(luò)圖模型。②基于PERT圖(Program Evaluation and Review Technique Chart)的干擾管理模型。

(1)時(shí)空網(wǎng)絡(luò)圖模型是一種描述組成網(wǎng)絡(luò)各要素之間關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)流模型。該模型由Hane等提出并用于求解航空機(jī)組的調(diào)度問題，其后Jarrah等學(xué)者將該模型進(jìn)行修改和擴(kuò)展，將成本最小網(wǎng)絡(luò)流問題抽象，構(gòu)造出基于時(shí)空網(wǎng)絡(luò)圖模型的線性整數(shù)規(guī)劃模型。Gang Yu等在航空領(lǐng)域的航班調(diào)度干擾管理問題的研究中，在時(shí)空網(wǎng)絡(luò)圖上增加虛擬的延遲航班和保護(hù)航班作為干擾管理方案，并相應(yīng)地設(shè)定這些虛擬航班的運(yùn)作成本和保護(hù)費(fèi)用，使受到諸如機(jī)械故障、天氣影響等原因造成的航班取消或延遲造成的損失大大降低。

(2)PERT圖是一種出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代后期的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)。PERT圖模型是一種有向圖，通過描述各項(xiàng)作業(yè)及其關(guān)系，找出項(xiàng)目的關(guān)鍵路線，可以有效地控制和管理項(xiàng)目進(jìn)度。Li Ping等采用PERT圖建立了非確定性項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險(xiǎn)調(diào)度預(yù)測模型，提高了預(yù)測的準(zhǔn)確性。羅守成對PERT圖

中各項(xiàng)作業(yè)的延誤對總工期和總費(fèi)用的影響進(jìn)行了研究，提出按照各項(xiàng)作業(yè)的重要性而不僅僅是根據(jù)延誤時(shí)間長短來計(jì)算延誤時(shí)間懲罰的方法。

(3)數(shù)學(xué)模型可以針對不同條件，解決干擾管理中復(fù)雜多變的問題，因此，目前針對干擾管理數(shù)學(xué)模型的研究較多。其數(shù)學(xué)模型的基本形式如下：

2干擾管理算法的研究進(jìn)展

目前，干擾管理問題的求解算法主要分為精確算法和啟發(fā)式算法兩大類。

(1)精確算法。代表性研究成果有：Teodorovie等提出的解決航班干擾問題的分支定界法、Qi等提出的求解機(jī)器調(diào)度干擾問題的動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法、楊磊等你提出的解決TSP擾動(dòng)恢復(fù)問題的輪換算法等。

盡管上述學(xué)者采用精確算法都較好地求解了干擾管理模型，但是由于精確算法在求解具體問題時(shí)得到的是最優(yōu)解，需要耗費(fèi)較長的時(shí)間，因此精確算法一般只適用于規(guī)模較小的問題。當(dāng)問題的規(guī)模增大時(shí)，精確算法很難在有限的時(shí)間內(nèi)得到問題的最優(yōu)解，這樣將難以滿足干擾管理實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)，因此目前采用精確算法解決干擾問題的研究成果相對較少。

(2)啟發(fā)式算法。運(yùn)用啟發(fā)式算法求解干擾管理模型的研究成果較多，代表性的成果有；Larsen等提出的局部搜索算法、Smith等提出的優(yōu)先選擇的迭代搜索算法、Huisman等提出的聚類一重排算法、王明春等提出的禁忌搜索算法等。

啟發(fā)式算法可以通過運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)等啟發(fā)式信息以及實(shí)驗(yàn)分析來求解問題。干擾管理的核心思想是新方案相對于原方案的擾動(dòng)最小，因此啟發(fā)式算法可利用原方案中的信息，采用局部優(yōu)化調(diào)整的方法使系統(tǒng)的擾動(dòng)最小。此外，在求解具體問題時(shí)，啟發(fā)式算法可以經(jīng)過少量的計(jì)算，在較短的時(shí)間內(nèi)得到問題的最優(yōu)解或近似最優(yōu)解，因此啟發(fā)式算法非常適合于求解復(fù)雜性、實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的干擾管理問題。然而，也正是由于干擾管理具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，因此啟發(fā)式算法的求解速度還有待于提高。

(二)干擾管理的應(yīng)用研究進(jìn)展

干擾管理目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域，主要包括：航空客運(yùn)、物流配送、供應(yīng)鏈管理、機(jī)器調(diào)度等。

1航空客運(yùn)的干擾管理研究進(jìn)展

Teodorovie等率先開展了航空客運(yùn)干擾恢復(fù)問題的研究。他們主要針對一個(gè)或多個(gè)航班無法正常飛行問題，研究如何使乘客的延遲達(dá)到最小。他們提出一種以帶有額外約束條件的網(wǎng)絡(luò)圖為基礎(chǔ)的模型，并利用分支定界法對模型進(jìn)行求解，并求解了具有8個(gè)航班的干擾恢復(fù)問題，證明了上述方法的可行性。但是當(dāng)航班規(guī)模更大時(shí)該方法是否有效，還有待于進(jìn)一步研究。

Lettovsky等提出了處理乘客恢復(fù)問題的解決方案。它用乘客流模型(Passenger Flow Model，PFM)來評價(jià)干擾對乘客的影響，并采用“出發(fā)地一目的地”的矩陣來表示乘客的期望要求。PFM的主要目標(biāo)是通過重新分配可利用的座位，使乘客的收益達(dá)到最大化。PFM主要分為三個(gè)階段，首先按照乘客的出行路線將他們聚集在一起，然后確定受干擾航班的可行路線，最后根據(jù)產(chǎn)生的路線，確定使乘客收益最大的座位分配方案。

Larsen等提出了航空干擾管理中航班調(diào)度的交換、延遲和取消的方案，提出使成本擾動(dòng)最小的局部搜索算法，該算法可以在10秒內(nèi)產(chǎn)生可行的高質(zhì)量的航班調(diào)度修正方案，解決受干擾的航班調(diào)度與恢復(fù)問題。該文最后指出在航班調(diào)度中如何有效地解決機(jī)組人員和乘客的調(diào)度，將是未來航空干擾管理面臨的重要挑戰(zhàn)。

Yu等針對被干擾航班機(jī)組人員的安排問題，提出了處理該問題的整數(shù)規(guī)劃模型，并采用改進(jìn)的分支定界法進(jìn)行求解，他們將每一個(gè)航班上的機(jī)組人員作為一個(gè)整體，并且每組人員僅僅能為一類航班服務(wù)，采用美國大陸航空公司的干擾案例對算法進(jìn)行測試。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)被干擾的航班達(dá)到20架時(shí)，該方法仍能在較短的時(shí)間內(nèi)得到理想的解決方案。

Yu等針對機(jī)器故障、天氣影響等原因造成的航班取消或延遲等干擾，采用時(shí)空網(wǎng)絡(luò)圖模型、多目標(biāo)規(guī)劃模型、預(yù)案管理模型、實(shí)時(shí)優(yōu)化、偏離成本等多種技術(shù)，開發(fā)了航班、機(jī)組人員與乘客干擾恢復(fù)的決策支持系統(tǒng)——“Crew－Solver”系統(tǒng)，和其他求解方法相比，該系統(tǒng)求解航空干擾問題，如美國“9·11”事件，能求出了更好的結(jié)果。

2物流配送的干擾管理研究進(jìn)展

Li等提出解決具有單供貨點(diǎn)的車輛重新調(diào)度問題的決策支持系統(tǒng)。其原理為干擾事件發(fā)生后，從配送中心安排候備車輛來解決受干擾的線路。他們建立了重新調(diào)度的數(shù)學(xué)模型，目標(biāo)函數(shù)為車輛運(yùn)行費(fèi)用和延遲費(fèi)用成本最低。設(shè)計(jì)了候備車輛處理方案，并采用城市中固體廢物回收處理的車輛調(diào)度問題驗(yàn)證了該方法的可行性。

Zeimpekis等提出處理城市物流配送中干擾問題的管理系統(tǒng)框架。他們首先對物流配送中的干擾問題進(jìn)行了分類，然后設(shè)計(jì)了解決車輛延遲問題和車輛拋錨問題的管理系統(tǒng)，系統(tǒng)的核心是決策支持模塊，當(dāng)干擾發(fā)生后，在不違反用戶時(shí)間窗約束的條件下，對車輛路線進(jìn)行重新安排，目標(biāo)函數(shù)為延遲費(fèi)用最小和被服務(wù)的客戶數(shù)量最大。

Giaglis等提出基于事件驅(qū)動(dòng)的城市物流配送實(shí)時(shí)決策支持系統(tǒng)的框架。該系統(tǒng)主要由前臺子系統(tǒng)、交互子系統(tǒng)及后臺子系統(tǒng)組成。前臺子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)將車輛的狀態(tài)、位置等必要的信息記錄下來；交互子系統(tǒng)利用GPS、GSM等將前臺子系統(tǒng)的信號傳遞到后臺；后臺子系統(tǒng)主要由一個(gè)決策支持系統(tǒng)構(gòu)成，當(dāng)發(fā)現(xiàn)交互子系統(tǒng)傳來的信息與原計(jì)劃偏離時(shí)，重新對車輛進(jìn)行分配。

Potvin等以快遞公司為研究對象，針對收集任務(wù)過程中經(jīng)常遇到的新增客戶需求和旅行時(shí)間干擾的問題，構(gòu)建以車輛行駛時(shí)間、客戶延遲服務(wù)時(shí)間及返回中心庫房延遲時(shí)間加權(quán)總和最小的目標(biāo)函數(shù)。在模型求解中，他們提出容忍度的概念，即在遇到干擾的情況下，如果車輛在可以容忍的延遲時(shí)間范圍內(nèi)，則不需要進(jìn)行重新調(diào)度。實(shí)驗(yàn)表明，在偏離原計(jì)劃的情況下，對原計(jì)劃進(jìn)行一定程度的容忍經(jīng)常會(huì)獲得更好的結(jié)果。

Huisman等提出用于解決具有旅行時(shí)間延遲的多車場車輛調(diào)度問題的魯棒性方法。該方法主要是運(yùn)用聚類一重排算法，按車場對客戶進(jìn)行分配，將多車場的車輛調(diào)度問題轉(zhuǎn)化為單車場問題。針對單車場的車輛調(diào)度問題，當(dāng)T時(shí)刻遇到干擾而產(chǎn)生延遲時(shí)，將T時(shí)刻以后的問題分段解決，其目標(biāo)函數(shù)包括三部分：車輛使用數(shù)、客戶服務(wù)時(shí)間延遲數(shù)的百分比及延遲費(fèi)用。實(shí)驗(yàn)表明，與通過增加車輛的固定緩沖時(shí)間相比，他們提出的方法成本更低。

王明春等提出一種VRPTW的擾動(dòng)恢復(fù)策略。針對VRPTW中遇到的需求擾動(dòng)和時(shí)間窗的變化，將其干擾管理模型的目標(biāo)函數(shù)定義為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的費(fèi)用及與原計(jì)劃偏離所需費(fèi)用的加權(quán)和，其中與原計(jì)劃偏離所需費(fèi)用是相對原計(jì)劃增加或減少的邊的函數(shù)。實(shí)驗(yàn)表明，他們提出的方法能夠在較短的時(shí)間內(nèi)對干擾進(jìn)行恢復(fù)。

3供應(yīng)鏈的干擾管理研究進(jìn)展

關(guān)于供應(yīng)鏈的干擾管理，Qi等為實(shí)現(xiàn)需求干擾對供應(yīng)計(jì)劃影響成本最小的目標(biāo)，提出需求不確定的單供應(yīng)商一單零售商的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)模型及其批量折扣的協(xié)調(diào)解決方法，用以修改生產(chǎn)計(jì)劃的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)規(guī)劃而不是重新制訂計(jì)劃，盡可能減少需求干擾對原計(jì)劃的影響。他們指出：當(dāng)市場需求量波動(dòng)△D不超過一定范圍時(shí)，原始的最優(yōu)訂貨數(shù)量可保持不變，只需零售價(jià)格發(fā)生變化，以平衡市場需求量的變化；當(dāng)△D超過一定范圍時(shí)，則使整個(gè)供應(yīng)鏈?zhǔn)找孀畲蟮挠嗀洈?shù)量和零售價(jià)格都要相應(yīng)的發(fā)生變化，并給出了最優(yōu)值。

于輝等在Qi等的基礎(chǔ)上進(jìn)行了更深入的研究，其模型與Qi基本相同。他們討論了數(shù)量折扣契約下價(jià)格敏感系數(shù)發(fā)生變化以及回購契約條件下市場需求量發(fā)生異常變化時(shí)，對整個(gè)供應(yīng)鏈的收益、供應(yīng)鏈中各方的收益以及供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)機(jī)制的影響，得到了與Qi相似的結(jié)論。

Lewis等提出了港口臨時(shí)關(guān)閉的運(yùn)輸供應(yīng)鏈干擾的馬爾科夫決策模型及其簡化的排隊(duì)求解算法，盡可能降低港口關(guān)閉對運(yùn)輸供應(yīng)鏈成本的影響，研究結(jié)果表明港口關(guān)閉的期望時(shí)間長短比港口關(guān)閉對庫存管理的優(yōu)化影響更大，并強(qiáng)調(diào)了政府干預(yù)有助于更好地解決干擾問題

此外，Cachon研究了供應(yīng)鏈中最優(yōu)訂貨點(diǎn)和訂貨數(shù)量，Haneveld等研究了生產(chǎn)能力出現(xiàn)不確定的情況下對訂貨點(diǎn)和訂貨量的影響，張存祿等運(yùn)用目標(biāo)規(guī)劃研究了供應(yīng)商數(shù)量與供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)、采購和生產(chǎn)成本的關(guān)系，寧鐘等研究了期權(quán)在供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)管理中的應(yīng)用。

4機(jī)器調(diào)度的干擾管理研究進(jìn)展

Bean等針對機(jī)器調(diào)度的干擾問題，首先強(qiáng)調(diào)擾動(dòng)恢復(fù)的重要性。因?yàn)樵?jì)劃制定后，大量的準(zhǔn)備工作已經(jīng)完成，包括原材料、機(jī)器設(shè)備及人力資源等。原計(jì)劃的改變將會(huì)對這些準(zhǔn)備工作造成巨大的消極影響。因此他們提出時(shí)間匹配(match-uptime)的概念，即在某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)后使新計(jì)劃恢復(fù)到與原計(jì)劃相同，使新計(jì)劃與原計(jì)劃的偏離最小。

Qi等針對機(jī)器調(diào)度中初始計(jì)劃采用最短處理時(shí)間規(guī)則的問題，將擾動(dòng)費(fèi)用納入到新計(jì)劃的目標(biāo)范圍內(nèi)，建立原計(jì)劃和新計(jì)劃擾動(dòng)費(fèi)用偏差最小的模型。他們針對機(jī)器干擾和工件干擾問題，采用兩種不同的干擾管理策略：后干擾管理(post-dis-ruption management，post-mgt)和先干擾管理(pre-dictive disruption management，pred-mgt)，利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法對模型進(jìn)行求解。

Lee等針對機(jī)器調(diào)度中機(jī)器遇到干擾的問題，研究了未完成工件的處理問題，提出兩種處理方法：一種是將未完成的工件安排到其它機(jī)器上，這種情況下需要額外的運(yùn)輸時(shí)間和費(fèi)用；另一種方法是等待受干擾的機(jī)器恢復(fù)后繼續(xù)對工件進(jìn)行處理。針對上述解決方案，建立了目標(biāo)函數(shù)為使初始費(fèi)用、可能的運(yùn)輸費(fèi)用及與原計(jì)劃偏離產(chǎn)生的干擾費(fèi)用總和最小的數(shù)學(xué)模型。

Kouvelis等采用魯棒調(diào)度的方法處理雙機(jī)流加工中心(two-machine flow shop)的工件干擾問題。該方法針對工件調(diào)度中可能發(fā)生的最嚴(yán)重的干擾問題建立解決方案，采用精確算法和啟發(fā)式算法分別求解。實(shí)驗(yàn)表明，和其他方法相比，魯棒調(diào)度可以有效地防范原計(jì)劃的偏離，但這也會(huì)造成資源的極大浪費(fèi)。

四、物流配送系統(tǒng)干擾管理研究面臨的難點(diǎn)問題

綜上可知，國內(nèi)外學(xué)者對于干擾管理做了大量的研究工作，在物流配送領(lǐng)域也取得了一定的進(jìn)展，但是考慮到問題的復(fù)雜性，對物流配送的干擾管理研究還有很多難點(diǎn)問題亟待解決，具體體現(xiàn)在以下三方面。

(一)物流配送系統(tǒng)的擾動(dòng)如何度量?

干擾管理的核心是針對各種實(shí)際問題和干擾事件的性質(zhì)，生成使系統(tǒng)擾動(dòng)最小的調(diào)整方案。因此干擾事件發(fā)生后，如何根據(jù)具體條件，分析和評價(jià)干擾事件對整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，從而對系統(tǒng)的擾動(dòng)進(jìn)行度量，是物流配送干擾管理的主要難點(diǎn)問題，目前國內(nèi)外的學(xué)者對這方面的研究較少，也是干擾管理亟待解決的問題。

(二)如何快速有效地處理干擾事件并形成系統(tǒng)擾動(dòng)最小的調(diào)整方案?

在實(shí)際的物流配送中，干擾事件發(fā)生后，能否快速有效地處理干擾事件?其機(jī)理和方法是什么?如何在于擾事件處理過程中實(shí)現(xiàn)決策的科學(xué)性、及時(shí)性和有效性?這是當(dāng)前面臨的難題。干擾事件對物流配送系統(tǒng)的影響，除了包含大量的可以量化的定量因素外，還有很多復(fù)雜的、難以量化的定性因素。因此，如何在考慮定量因素的同時(shí)，又兼顧定性因素對系統(tǒng)的影響，并快速有效地處理干擾事件并形成系統(tǒng)擾動(dòng)最小的調(diào)整方案，這是目前物流配送干擾管理研究面臨的難點(diǎn)和重點(diǎn)問題。

(三)干擾事件應(yīng)對方案的在線生成方法和手段

由于干擾事件的發(fā)生具有隨機(jī)性、動(dòng)態(tài)性以及不可預(yù)測性等特點(diǎn)，而客戶對配送時(shí)間的要求也越來越嚴(yán)格，這就對物流配送系統(tǒng)的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力提出很高的要求。因此，如何實(shí)現(xiàn)干擾事件應(yīng)對方案的在線生成，以滿足實(shí)時(shí)生成應(yīng)對干擾方案的要求，不僅是物流配送干擾管理富有實(shí)用價(jià)值的研究方向，也是其他領(lǐng)域干擾管理值得進(jìn)一步研究的課題，

五、物流配送系統(tǒng)干擾管理研究的幾點(diǎn)思考

根據(jù)物流配送系統(tǒng)干擾管理研究面臨的困難，筆者結(jié)合國家杰出青年科學(xué)基金、國家自然科學(xué)基金、高等學(xué)校博士點(diǎn)基金等項(xiàng)目的研究，對物流配送系統(tǒng)的干擾管理研究進(jìn)行了初步探討。根據(jù)近一段時(shí)間該領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)和趨勢，提出物流配送系統(tǒng)干擾管理研究的以下幾點(diǎn)思考。

(一)物流配送系統(tǒng)擾動(dòng)的度量方法

目前對于物流配送系統(tǒng)的擾動(dòng)，大多是在干擾事件發(fā)生后，以造成的服務(wù)時(shí)間延遲進(jìn)行度量。但是，由于物流配送系統(tǒng)十分復(fù)雜，涉及物流供應(yīng)商、客戶等多個(gè)主體，因此系統(tǒng)擾動(dòng)的影響有直接的，也有間接的；有可以用價(jià)值衡量的，也有無法用價(jià)值衡量的，即物流配送系統(tǒng)干擾管理問題是一個(gè)多目標(biāo)的優(yōu)化難題，僅僅以造成的服務(wù)時(shí)間延遲無法全面有效地度量物流配送系統(tǒng)的擾動(dòng)程度。在這種條件下，如何權(quán)衡各方利益對系統(tǒng)擾動(dòng)進(jìn)行度量，從而形成系統(tǒng)擾動(dòng)最小的調(diào)整方案，是困擾學(xué)術(shù)界的難題。

針對上述問題，筆者首先對系統(tǒng)擾動(dòng)的度量指標(biāo)進(jìn)行了研究。在大連市范圍內(nèi)，選取快餐、副食品、快遞等幾個(gè)典型的物流配送系統(tǒng)，通過對以往文獻(xiàn)的研究，并與配送領(lǐng)域的專家進(jìn)行訪談，對該問題進(jìn)行了初步探討，得出了影響系統(tǒng)擾動(dòng)程度的三個(gè)主體：客戶、物流配送運(yùn)營商和車輛駕駛員，對于客戶，需要根據(jù)其重要程度以及要求配送的貨物價(jià)值，確定是否按時(shí)送貨；對于物流配送運(yùn)營商，如果配送貨物沒有按時(shí)到達(dá)，除關(guān)心懲罰成本外，運(yùn)輸成本也需要考慮；對于車輛駕駛員，則關(guān)注配送路線的更改情況，因?yàn)榕渌吐范蔚念l繁變化會(huì)直接影響到配送司機(jī)的工作情緒。通過上述分析，確定了影響系統(tǒng)

擾動(dòng)的兩類度量指標(biāo)：①定量指標(biāo)，包括客戶失望率(由于沒有完成配送任務(wù)使客戶對物流配送運(yùn)營商的信譽(yù)產(chǎn)生失望，在下一次消費(fèi)時(shí)不選擇該物流配送運(yùn)營商的概率)、配送貨物的價(jià)值、懲罰成本、運(yùn)輸成本以及配送路線的偏差(配送路段改變的數(shù)量)；②定性指標(biāo)，包括客戶的重要程度。得到系統(tǒng)擾動(dòng)的度量指標(biāo)后，筆者下一步研究工作的重點(diǎn)是如何采用定量與定性相結(jié)合的方法，對物流配送系統(tǒng)的擾動(dòng)進(jìn)行度量。

(二)干擾事件的快速處理與決策方法

目前對物流配送系統(tǒng)干擾事件的處理，主要有以下兩種方法。

1基于模型的方法。該方法從干擾事件發(fā)生后的狀態(tài)出發(fā)，對干擾事件帶來的問題進(jìn)行抽象，通過建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，得出干擾調(diào)整方案。但是，在實(shí)際的物流配送中，存在著大量復(fù)雜的、難以量化的定性關(guān)系，很難概括抽象為相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，此時(shí)只能通過對實(shí)際問題進(jìn)行假設(shè)簡化或者忽略某些因素和約束條件，雖然也可以建立相應(yīng)的模型并得到最優(yōu)解，但是這個(gè)最優(yōu)解與現(xiàn)實(shí)的相符程度往往存在很大的差距，無法滿足實(shí)際問題的要求。

2基于經(jīng)驗(yàn)的方法。該方法主要依賴決策者的經(jīng)驗(yàn)、智慧和專業(yè)知識，快速地對干擾事件進(jìn)行處理。但是該方法在獲取調(diào)整方案時(shí)，對各相關(guān)利益群體造成的影響僅憑主觀判斷，過于依賴有豐富經(jīng)驗(yàn)的決策者，因此，普通的人員很難使用該方法。

由上可知，基于模型的方法精于定量分析，而基于經(jīng)驗(yàn)的方法擅長于定性推理，單獨(dú)使用任一方法都存在一定的缺陷，因此，對物流配送系統(tǒng)干擾事件的處理，可充分結(jié)合上述兩種方法的優(yōu)勢，即采用定量分析與定性分析、人的智能與機(jī)器智能相結(jié)合的方法，融合基于模型的定量分析與基于知識的定性推理，形成物流配送系統(tǒng)干擾事件的決策方法，從而快速、有效地處理干擾事件，提高決策的科學(xué)性與有效性。

(三)干擾事件應(yīng)對方案的在線實(shí)時(shí)生成方法和手段

目前物流配送系統(tǒng)干擾事件應(yīng)對方案的生成，主要采用基于數(shù)學(xué)模型的方法，按照“實(shí)際問題→數(shù)學(xué)模型→求解程序”來完成。但是如果問題發(fā)生了變化，就會(huì)引起“數(shù)學(xué)模型的改變→模型求解程序的改變”這種連鎖反應(yīng)，干擾事件發(fā)生具有隨機(jī)性、動(dòng)態(tài)性以及不可預(yù)測性等特點(diǎn)，使得這種連鎖反應(yīng)時(shí)時(shí)刻刻都在發(fā)生，因此傳統(tǒng)的基于數(shù)學(xué)模型的方法將很難適應(yīng)這種變化，無法滿足實(shí)時(shí)生成應(yīng)對干擾方案的要求。

對于干擾事件的處理，傳統(tǒng)的基于模型的運(yùn)籌學(xué)理論之所以力不從心，其根源在于缺乏基于知識的推理機(jī)制和處理動(dòng)態(tài)問題的自適應(yīng)能力。針對這一問題，20世紀(jì)80年代以來國內(nèi)外學(xué)者將人工智能和知識工程理論引入運(yùn)籌學(xué)，形成運(yùn)籌學(xué)的智能化應(yīng)用研究方向，并取得了大量的研究成果。筆者先后主持了“運(yùn)籌學(xué)規(guī)劃模型的知識表示與智能建模支持系統(tǒng)研究(批準(zhǔn)號：79400006)”和“運(yùn)籌學(xué)規(guī)劃問題的知識表示與基于事例學(xué)習(xí)的建模方法(批準(zhǔn)號：79770022)”兩項(xiàng)國家自然科學(xué)基金，在傳統(tǒng)的運(yùn)籌學(xué)理論具備處理動(dòng)態(tài)問題的推理機(jī)制和能力上，取得了一定的進(jìn)展。因此，對于物流配送系統(tǒng)干擾事件的實(shí)時(shí)處理，可針對物流配送問題的特點(diǎn)，通過對該問題知識表示的研究，建立相應(yīng)的知識表示支持系統(tǒng)和智能化的建模支持系統(tǒng)，形成由“實(shí)際應(yīng)用問題→知識化信息模型→知識化數(shù)學(xué)模型→知識化求解模型”的模型生成與轉(zhuǎn)化理論及其解決問題的新思路，從而完成干擾事件應(yīng)對方案的在線實(shí)時(shí)生成，對干擾事件進(jìn)行有效的處理。

六、結(jié)論

本文對干擾管理的相關(guān)研究進(jìn)行了評述，探討了物流配送系統(tǒng)干擾管理領(lǐng)域仍然存在的難點(diǎn)問題，并提出了物流配送系統(tǒng)干擾管理研究的幾點(diǎn)思考。作為管理科學(xué)等領(lǐng)域的一種新理論和新方法，由于物流配送問題的復(fù)雜性，干擾管理還有許多不完善之處。需要開展更深入的研究。本文期望為下一步的研究工作提供依據(jù)和指導(dǎo)，為從事物流配送系統(tǒng)干擾管理研究的學(xué)者提供參考。