中國郵路問題的新型圖書物流方案

廖宏軍

(承德石油高等?？茖W(xué)校人事處，河北承德 067000)

我國組合數(shù)學(xué)家管梅谷教授于1962年提出的中國郵遞員問題是指郵遞員從郵局開始配發(fā)郵件，在他管轄范圍內(nèi)至少走過每一條街道一次，接著再返回郵局，在此前提下，選擇最優(yōu)的遞送路線，以便使走過的路程最少。中國郵遞員問題是一個(gè)既與歐拉圖又與最短通路有關(guān)的問題。自中國郵遞員問題提出后，這個(gè)問題被許多學(xué)者拿來進(jìn)行了深入的探討，提出了許多解決的算法和思路，如:奇偶點(diǎn)圖上作業(yè)法、DNA 計(jì)算模型、遺傳算法等［1］。

1 圖書物流配送現(xiàn)狀

1.1 京東商城配送模式

作為最受消費(fèi)者歡迎和最具有影響力的電子商務(wù)網(wǎng)站之一，京東商城在綜合零售商品中實(shí)力排名第一，其產(chǎn)品包含13大類品種、數(shù)萬個(gè)品牌、百萬種優(yōu)質(zhì)商品，如:家電、在線旅游、數(shù)碼產(chǎn)品等。在2012年的中國自營B2C市場調(diào)查中，京東商城占據(jù)一半的份額，同時(shí)依靠其多渠道的供應(yīng)鏈優(yōu)勢使其贏得了在電子商務(wù)中霸主的地位。另外，為了達(dá)到快速高效的配送模式，京東開始構(gòu)建以成都、北京、廣州、武漢、上海、沈陽六大物流中心為核心的配送站，其范圍涵蓋了華東、華南、華中、西南、東北等地。

同時(shí)，京東商城提出了免除運(yùn)輸“保價(jià)費(fèi)”的項(xiàng)目，顧客不用承擔(dān)在運(yùn)輸過程中的風(fēng)險(xiǎn)。例如:你在收到貨時(shí)發(fā)現(xiàn)商品有損壞、拆封等現(xiàn)象，只要你當(dāng)面聲明，京東的客服人員會(huì)竭力為你做出承諾:重新配送商品予以更換。做出這樣的承諾得益于其自建的物流體系。

另外，一個(gè)物流信息系統(tǒng)正被京東物流的信息開發(fā)團(tuán)隊(duì)籌劃著，目標(biāo)是連通成都、北京、廣州、武漢、上海、沈陽這幾個(gè)物流中心的數(shù)據(jù)庫。通過與第三方物流合作，依靠科技為支撐，提供快捷、高效的配送模式。每件商品的信息都可通過EPR系統(tǒng)查詢，其內(nèi)容包括:入庫時(shí)間、供應(yīng)商、進(jìn)價(jià)、貨架號(hào)等。一旦有顧客在京東商城中下單，ERP系統(tǒng)自動(dòng)顯示訂單信息。然后根據(jù)庫房管理系統(tǒng)上顯示該商品的信息定位，接下來要對商品所處的庫房進(jìn)行搜索，同時(shí)系統(tǒng)也會(huì)發(fā)送信息把產(chǎn)品號(hào)傳遞到PDA儀器上。這時(shí)工作人員會(huì)查看PDA儀器上的信息，周轉(zhuǎn)箱會(huì)彈出到相應(yīng)的區(qū)域，工作人員到貨架上取到對應(yīng)商品，放入箱中。商品配備齊全后，承載商品的箱子又被移送到掃描臺(tái)，抵達(dá)掃描臺(tái)時(shí)會(huì)有專業(yè)工作人員檢查、審核，為了查看發(fā)貨商品的正確性、完整性。然后打印發(fā)票和購物清單，再將所有商品及其配件打包，通過傳送帶投遞給發(fā)貨組。這時(shí)發(fā)貨組不會(huì)立即將這產(chǎn)品搬運(yùn)到發(fā)貨車中，而是有統(tǒng)一的調(diào)度管理，集體搬運(yùn)到車中。發(fā)貨時(shí)間一到，發(fā)貨司機(jī)運(yùn)載這些貨物至各大配送中心點(diǎn)。配送中心將貨物分給配送員，由配送員送貨到各個(gè)零售網(wǎng)點(diǎn)或客戶手中，這就是京東物流系統(tǒng)的完整過［2］。

1.2 圖書物流配送存在的問題

目前我國圖書物流配送存在如下問題［3］:

1)物流配送市場化程度不高，缺乏第三方物流的支持。其主要表現(xiàn)如下:以物流配送為經(jīng)營方向的企業(yè)相對較少，規(guī)模和市場比例跟不上市場發(fā)展的需求，無法滿足服務(wù)項(xiàng)目的要求。存在著問題主要是:第一對物流策劃的能力稀缺導(dǎo)致整套運(yùn)行管理模式掌握不扎實(shí);第二顧客無法享受高水平的物流服務(wù)，如:物流網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測、訂貨管理等;第三缺乏合理化的調(diào)整以顧客為航向標(biāo)的理念;第四還沒有真正認(rèn)識(shí)到國際物流企業(yè)的運(yùn)作方式，沒有吸取國際化物流企業(yè)的運(yùn)營精髓，表現(xiàn)在競爭力弱和發(fā)展滯后，專業(yè)化、信息化、標(biāo)準(zhǔn)化還沒跟上等。

2)缺乏基礎(chǔ)物流設(shè)施，整體協(xié)作能力失衡。一是交通運(yùn)輸能力與運(yùn)輸需求存在矛盾，主要運(yùn)輸通道供需存在尖銳的矛盾;二是技術(shù)裝備水平整體落后，無法跟上公司發(fā)展;三是物流系統(tǒng)無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

3)建立的配送管理體制還不完善，尤其是對核心理念的構(gòu)建，不夠深入人心。主要表現(xiàn)是“物流意味著安全、經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)時(shí)，物流業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化地發(fā)展，為整個(gè)知識(shí)經(jīng)濟(jì)體系運(yùn)行創(chuàng)造良好的社會(huì)基礎(chǔ)”等。還有尚未完善相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，如何評價(jià)管理體制還沒有科學(xué)的知道。同時(shí)法律在物流中作用強(qiáng)度不夠，比如，我國物流市場準(zhǔn)入和退出制度仍存在較大問題。

4)極缺專業(yè)的物流管理人員。尤其是在圖書物流行業(yè)中，極少有從事此方向的專業(yè)人才。因此如何制定一套培養(yǎng)物流業(yè)人才的方案是未來幾年圖書物流轉(zhuǎn)變的重點(diǎn)。以此推進(jìn)圖書物流的發(fā)展，強(qiáng)化該領(lǐng)域的競爭力。

2 物流路線優(yōu)化問題描述

2.1 介紹圖論中的定義及定理

定義1:在一個(gè)多重邊的連通圖中，從某個(gè)頂點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)過不同的線路，又回到原出發(fā)點(diǎn)，這樣的線路稱為歐拉圖。

定義2:設(shè)G是一個(gè)無向連通圖，若存在一個(gè)回路，經(jīng)過G中的每一條邊一次且僅一次，則稱這個(gè)回路為歐拉回路。

定義3:設(shè)G是一個(gè)無向連通圖，若在G中通過某頂點(diǎn)的弧的個(gè)數(shù)為偶數(shù)時(shí)，這個(gè)頂點(diǎn)被稱為偶點(diǎn)，否則被稱為奇點(diǎn)。

定理1:連通的多重圖G是歐拉圖，當(dāng)且僅當(dāng)G中無奇點(diǎn)。定理2:任何一個(gè)圖中的奇點(diǎn)個(gè)數(shù)必為偶數(shù)。

2.2 中國郵遞員問題

基于對定義和定理闡述，應(yīng)用圖論描述中國郵遞員問題如下:

取一無向賦權(quán)連通圖G=(V，E)，一條街道是由E中的每一條邊代表，而每條邊的非負(fù)權(quán)為l(e)=街道的長度。郵局是由V中某一個(gè)頂點(diǎn)表示，而其余交叉點(diǎn)代表的是街道。在無向連通賦權(quán)G=(V，E)上找一個(gè)圈，該圈通過每邊至少一次，且圈上所有邊的權(quán)和最小。

此問題分為兩種情況:

1)若G中的頂點(diǎn)均為偶點(diǎn)，即G中存在歐拉回路，則該回路過每條邊一次且僅一次，此回路即為所求的投遞路線;

2)若G中有奇點(diǎn)，不存在歐拉回路，所投遞的路線至少有一街道要重復(fù)走一次或多次。

針對G中有奇點(diǎn)的情況，選擇的最佳投遞路線就是為選擇重復(fù)邊的權(quán)和最小的路線。一種奇偶點(diǎn)圖上作業(yè)法來尋找最佳的投遞路線被管梅谷教授提出了，即對任意一個(gè)含奇點(diǎn)的郵路圖G，由于奇點(diǎn)的個(gè)數(shù)為偶數(shù)個(gè)，因此把每兩個(gè)奇點(diǎn)配成一對。因?yàn)镚為連通圖，每對奇點(diǎn)之間至少存在一條鏈，對該條鏈上的每一條邊增加一條重復(fù)邊，可得歐拉圖，也可在所得歐拉圖上找出一條歐拉回路。計(jì)算重復(fù)邊的權(quán)和，重復(fù)邊權(quán)和最小歐拉回路，即為所求的最佳投遞路線［4］。

3 建立“中國郵路問題”規(guī)劃模型

3.1 模型建立的約束條件

本文結(jié)合我國圖書配送的特點(diǎn)，建立市區(qū)間的圖書配送路徑優(yōu)化的模型的基本要求如下:

1)全市各地都有圖書零售網(wǎng)點(diǎn)，其總體數(shù)量大致穩(wěn)定;

2)全市劃分多個(gè)配送區(qū)域是根據(jù)以一定的輻射半徑為基礎(chǔ)，建立配送中心服務(wù)站以及其下的零售網(wǎng)點(diǎn);

3)本區(qū)域配送中心完成本區(qū)域零售網(wǎng)點(diǎn)任務(wù)，并且所有配送中心分配的車輛型號(hào)相同，同時(shí)本時(shí)段的業(yè)務(wù)量都聚集在單次車載量內(nèi)，另外計(jì)算發(fā)往各零售點(diǎn)經(jīng)過的總路程;

4)配送車輛由某一區(qū)域的配送中心出發(fā)，經(jīng)過該區(qū)域內(nèi)各零售網(wǎng)點(diǎn)，配貨完成后返回到配送中心登記。

3.2 模型描述

假如在某個(gè)配送區(qū)域內(nèi)，可以設(shè)立一個(gè)固定的零售網(wǎng)點(diǎn)在各個(gè)道路上，那么經(jīng)過零售點(diǎn)的問題轉(zhuǎn)化為走過本區(qū)域的總路程問題。如果能以最短路線遍行零售網(wǎng)點(diǎn)所在的道路，本次配送任務(wù)完成。所以在道路(Vi，Vj)的長度W(Vi，Vj)可知的邊權(quán)連通無向圖G=(V，E)中

目標(biāo)函數(shù)為:min L(c)

約束條件為:∑ND=0XD=N因此，該配送最短路徑問題與解決中國郵路問題是一致的，此方法具有可行性、科學(xué)性。

4 綜合運(yùn)費(fèi)、路程、時(shí)間的最優(yōu)物流配送方案

4.1 問題綜述

在進(jìn)行綜合考慮運(yùn)費(fèi)、路程、時(shí)間的最優(yōu)貨運(yùn)配送方案前，首先以這三方面為基礎(chǔ)分別尋求最優(yōu)路徑，通過WINQSB軟件解析各方案的權(quán)重值。然后以一方為主、其他為輔助因素建立對應(yīng)的三層模型，在一致性檢測的基礎(chǔ)上獲得相對權(quán)值，通過遞階式層次結(jié)構(gòu)模型的建立，最終決定如何分配這三者之間的關(guān)系的問題［5］。運(yùn)費(fèi)最省與時(shí)間最少的線路設(shè)計(jì)均需利用WINQSB軟件計(jì)算權(quán)值，繪制最優(yōu)路線。

4.2 遞階式層次結(jié)構(gòu)模型的建立(見圖1)

通過檢驗(yàn)可得如下所示:

運(yùn)費(fèi)最少的最優(yōu)方案中相對權(quán)重:p1=0.74;

時(shí)間最短的最優(yōu)方案中相對權(quán)重:p2=0.09;

路程最短的最優(yōu)方案中相對權(quán)重:p3=0.17且p1+p2+p3=1。

則可得p1＞p3＞p2，從對比分析可得:配送線路方案是以運(yùn)費(fèi)的花費(fèi)為主導(dǎo)，配送所經(jīng)過的路程次之，最后考慮消耗的時(shí)間，也就是時(shí)間因素在配送方案中比重最小。

5 總結(jié)

本文針對目前第三方物流企業(yè)在構(gòu)建物流配送網(wǎng)絡(luò)過程中，如何正確認(rèn)識(shí)物流配送路線形成的內(nèi)在機(jī)理和運(yùn)行規(guī)律，從物流配送網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)和路徑兩個(gè)構(gòu)成要素對物流配送網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究。并在“中國郵遞員”問題的基礎(chǔ)上，將時(shí)間、費(fèi)用等眾多因素在一致性校驗(yàn)下，分析得出最優(yōu)配送方案。因此，在配送策略方面，更要注重革新傳統(tǒng)的理念，學(xué)習(xí)新經(jīng)濟(jì)下的經(jīng)營理念，學(xué)會(huì)由傳統(tǒng)的“打固定靶”到現(xiàn)在的“打飛靶”的過渡，學(xué)會(huì)以服務(wù)賣產(chǎn)品，以產(chǎn)品賣服務(wù)，使其具有普遍適用性和廣闊的應(yīng)用前景。

［1］莫韋嶙.煙草配送系統(tǒng)中路徑優(yōu)化問題［J］.物流工程與管理，2009(6):87.

［2］李吉月.淺談我國BtoC電子商務(wù)的物流配送問題—以京東商城為例［J］.物流科技，2011(10):109.

［3］劉萍.圖書物流—問題與策略［J］.物流平臺(tái)，2007(516):1－4.

［4］張敏.基于中國郵遞員問題的圖書配送路線優(yōu)化［J］.物流技術(shù)，2012(31):320.

［5］林曉萍.物流配送區(qū)域與配送路線優(yōu)化研究［D］.大連:大連海事大學(xué)碩士論文，2011.