運籌學(xué)在企業(yè)運輸成本優(yōu)化方面的應(yīng)用

宋 玥

運籌學(xué)在企業(yè)運輸成本優(yōu)化方面的應(yīng)用

宋 玥

運輸成本是影響企業(yè)成本的關(guān)鍵因素。降低運輸成本，對減小企業(yè)物流成本、提高企業(yè)的綜合實力具有重要意義。從途中運輸成本的組成和影響因子分析，應(yīng)用運籌學(xué)原理進行運輸問題的分析、計算、處理，對企業(yè)運輸環(huán)節(jié)的最小成本問題進行研究。本文運用管理運籌學(xué)2.0軟件，幫助求解模型。這樣可以使許多繁雜問題簡單化和條理化，做到科學(xué)合理、經(jīng)濟適用。

運輸成本；管理運籌學(xué)；優(yōu)化

一、引言

(一)運籌學(xué)

運籌學(xué)是上世紀(jì)40年代開始形成的一門學(xué)科，起源于二戰(zhàn)期間英、美等國的軍事運籌小組，主要用于研究軍事活動。戰(zhàn)爭結(jié)束后，運籌學(xué)主要轉(zhuǎn)向經(jīng)濟活動的研究，通過建立數(shù)學(xué)模型的方式，或者運用數(shù)理方法，使問題在量化的基礎(chǔ)上達到科學(xué)、合理的解決，并使經(jīng)濟活動中的人力、物力、財力以及信息等得到最有效的利用[1]，使系統(tǒng)的投入和產(chǎn)出達到最佳的配置和效率。

運籌學(xué)的研究領(lǐng)域比較寬廣，依據(jù)其解決問題的特征，可分為確定型模型與概率型模型兩大類別[2]。確定型模型主要包括：線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、圖與網(wǎng)絡(luò)和動態(tài)規(guī)劃等；概率型模型主要包括：存儲論、排隊論和決策論等[1]。

(二)運籌學(xué)在運輸中的應(yīng)用

物流成本中最大的一部分便是運輸成本，因此運輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化是物流組織的關(guān)鍵內(nèi)容，是降低供應(yīng)鏈成本、提高效率的重要方法。運籌學(xué)動態(tài)規(guī)劃經(jīng)常被用來解決線路最短問題。已知起點和終點，求兩點的最短路徑。然而運輸過程中不是一站式到達的，也許途中有許多中轉(zhuǎn)站。但中轉(zhuǎn)站之間的運費不同，這就需要思考決策，到底哪一條運輸線路可以使總成本最小，總收益最高，這個決策過程可以歸結(jié)為多階段決策問題[3]。很多理論和實踐證明，加入的中轉(zhuǎn)站運輸所需費用比一站式到達的費用小很多，所以運輸過程中經(jīng)常會波及到中轉(zhuǎn)情況。

運籌學(xué)中羅列了解決運輸問題的一般步驟：運用表上作業(yè)法來解決此問題。該方法通過最小元素法得出初始調(diào)運方案后，應(yīng)用位勢法判斷是否最優(yōu)，并應(yīng)用閉回路法進行解的調(diào)整，最后得到最優(yōu)方案[3]。本文將這些步驟用軟件求解。

二、途中運輸成本的影響因素

(一)運輸途中總費用與運距的長短為正比關(guān)系

運輸成本一般是由兩部分組成的，一個是場站成本，另一個是途中成本，前者與運距無關(guān)，后者隨運距增長而增加。各種運輸途徑中，如果場站成本低，途中成本高，那么這種情況應(yīng)該采用短距離運輸；相反，場站費用大，途中費用小，這種情況應(yīng)該采用長距離運輸。輪船運輸?shù)膱稣境杀咀畲?，高于鐵路運輸，并且大于汽車運輸。然而各種運輸方式途中成本的大小卻恰恰相反，汽車運輸排第一，火車運輸排第二，輪船運輸最后。所以汽車運輸適于短距離運輸，輪船運輸適合于長距離運輸。如此狀況，恰好反映了運輸成本中不同的運輸方式運輸成本費用構(gòu)成中的比例是不一樣的，反映出各種運輸方式具有不同的特征，應(yīng)該針對不同運輸方式采取不同方法優(yōu)化[4]。

(二)運輸途中總成本與運量的多少為正相關(guān)

各類運輸渠道所能完成的運輸量對運輸成本來說非常重要。運輸成本不僅與運距有關(guān)，如上文所說，也與運輸量有很大關(guān)系，運輸量越大，運輸費用越大。它是隨著運量的改變而改變的，稱為可變成本；還有一部分，是與運量多少無關(guān)的，不隨著運量增加而增加，這一部分稱為固定成本。如水路運輸中的輪船燃油成本、港口停靠成本及裝卸成本中的裝卸機械能動成本、裝卸計件工資等成本，這些是隨運量增長而變化的可變成本；而船體折舊、攤銷、企業(yè)管理費用等與運量變化無關(guān)屬于固定成本。

因此，當(dāng)貨運周轉(zhuǎn)量增加時，可變成本隨噸公里數(shù)增加而隨之增長，與噸公里增長無關(guān)的固定成本則相對保持不變，但分?jǐn)偟絾挝贿\輸成本中的固定成本不斷減少，單位運輸成本隨之下降，反之亦然。

三、物流企業(yè)途中運輸成本優(yōu)化模型

一般的運輸問題表述如下：某類物資有若干生產(chǎn)地和銷售地，根據(jù)各個銷售地的需求以及生產(chǎn)地的產(chǎn)量，需要將這類物資運送到相應(yīng)的各個銷售地，并且為了資源不浪費，總產(chǎn)量需要等于總銷量。已知各生產(chǎn)廠家的產(chǎn)量和各銷售廠家的銷量以及各產(chǎn)地到各銷地的單位運輸價格(或運輸距離)，問應(yīng)如何調(diào)配貨物的運量以及運輸途徑，才能使總運輸成本(或總運輸量)最小、效益最大化？

設(shè)Xij為從產(chǎn)地Ai運往銷地Bj的物資數(shù)量(i=1,…,m；j=1,…,n)，由于從Ai運出的物資總量應(yīng)等于Ai的產(chǎn)量ai，因此Xij應(yīng)滿足：

四、某材料制造企業(yè)途中運輸成本優(yōu)化實例

某地區(qū)有四個材料制造企業(yè)，分別為A1、A2、A3、A4，其鋼材產(chǎn)量分別為20萬噸、30萬噸、40萬噸、60萬噸，有四個建筑企業(yè)，B1、B2、B3、B4，其需求量分別為15萬噸、20萬噸、50萬噸、65萬噸，總需求量等于總供給量，求最佳運輸方案。運價表見表1:

表1

運用管理運籌學(xué)2.0軟件求解模型，得出結(jié)果如下：

最優(yōu)解如下：

表2

五、結(jié)語

利用管理運籌學(xué)軟件對材料生產(chǎn)企業(yè)途中運輸成本的優(yōu)化進行了研究，基于某企業(yè)運輸實例，對其途中運輸成本最優(yōu)化問題進行軟件求解運算，得到最優(yōu)方案。運籌學(xué)對于決策者來說是一種投資決策與評價方法，不僅能夠整理思路，而且以最簡單便捷的方式完成目標(biāo)。但是由于本文研究對現(xiàn)實問題做了一定的簡化和假設(shè)，采用了一些基本簡化方式，所得結(jié)果和實際有一定的出入。因此在以后的研究中，決策者們應(yīng)該努力使運籌學(xué)結(jié)合實際問題，來為企業(yè)服務(wù)，使企業(yè)效益最大化。(作者單位：西安建筑科技大學(xué))

[1] 趙昱. 運籌學(xué)在現(xiàn)代物流中的運用[J]. 商情, 2013(43):71-72.

[2] 姜鋒雷. 運籌學(xué)在我國公路、鐵路運輸系統(tǒng)中的運用[J]. 中國水運(理論版),2007,10:152-153.

[3] 趙彥艷, 胡桂萍. 運籌學(xué)在物流管理中的應(yīng)用研究[J]. 勞動保障世界:理論版, 2013(5).

[4] 周曉杰. 物流運輸?shù)某杀究刂蒲芯坎呗訹J]. 商情, 2010(12):48-48.

宋玥(1991-)，女，漢族，陜西西安人，碩士研究生，西安建筑科技大學(xué)，投資決策與項目評價。