電子商務(wù)環(huán)境下云配送在物流路徑優(yōu)化中的應(yīng)用

張 欣

（江西財(cái)經(jīng)大學(xué) 信息管理學(xué)院，江西 南昌 330013）

電子商務(wù)環(huán)境下云配送在物流路徑優(yōu)化中的應(yīng)用

張 欣

（江西財(cái)經(jīng)大學(xué) 信息管理學(xué)院，江西 南昌 330013）

互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，電子商務(wù)迅速發(fā)展，其物流配送服務(wù)要求越來越高，電子商務(wù)的主要優(yōu)勢在于方便、快捷，而物流配送是決定電子商務(wù)快捷、方便的重要因素?；谠婆渌偷奈锪鞣?wù)在于尋求最低成本、最短時(shí)間將客戶商品準(zhǔn)量、準(zhǔn)時(shí)、安全送達(dá)。因此，將更有利于促進(jìn)電子商務(wù)可持續(xù)發(fā)展。鑒于此，結(jié)合電子商務(wù)環(huán)境下物流配送的特點(diǎn)和要求，加入云配送相關(guān)概念，建立模型探討電子商務(wù)物流配送路徑優(yōu)化的對策。

云配送；電子商務(wù)；物流網(wǎng)絡(luò)

一、引言

信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)在全球發(fā)展開來，傳統(tǒng)商業(yè)模式在互聯(lián)網(wǎng)下出現(xiàn)新的特征。相關(guān)商業(yè)機(jī)構(gòu)為了緊跟時(shí)代發(fā)展潮流，都在盡可能地改變自己原有的商業(yè)運(yùn)作模式，以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的電子商務(wù)就應(yīng)運(yùn)而生。電子商務(wù)是指在世界各地廣泛的商業(yè)交易活動中，因特網(wǎng)開放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，基于瀏覽器/服務(wù)器應(yīng)用方式，買方賣方存在地域差異而進(jìn)行各種商貿(mào)活動，實(shí)現(xiàn)購物者的網(wǎng)上消費(fèi)、商戶之間的網(wǎng)上交易和在線電子支付以及各種商務(wù)活動、交易活動、金融活動和相關(guān)的綜合服務(wù)活動的一種新型的商業(yè)運(yùn)營模式。中國電子商務(wù)研究中心檢測數(shù)據(jù)顯示，2015年中國電子商務(wù)市場交易規(guī)模為16.2萬億，較2014年增長21.2%。其中B2B運(yùn)營商平臺營收超200億，增速達(dá)到6.9%，網(wǎng)絡(luò)購物市場交易規(guī)模3.8萬億，較2014年增長37.2%。因此，今天迅速發(fā)展的電子商務(wù)活動，是否有高質(zhì)量物流服務(wù)是消費(fèi)者評價(jià)電子商務(wù)滿意程度的重要指標(biāo)。因此，要最大限度發(fā)揮電子商務(wù)高效、便捷的特點(diǎn)，就應(yīng)該建設(shè)與其配套的便捷的電子商務(wù)物流配送系統(tǒng)。

二、基于云配送的電子商務(wù)物流配送系統(tǒng)的運(yùn)作需求

電子商務(wù)云配送物流模式我們可以從以下兩個(gè)角度進(jìn)行分析。

（一）電子商務(wù)對云配送的目標(biāo)層需求

實(shí)現(xiàn)高效率是電子商務(wù)的目標(biāo)層需求，低成本和跨時(shí)空交易也是電子商務(wù)的應(yīng)有內(nèi)容。具體分為以下幾個(gè)方面。

1.高時(shí)效、廣范圍。當(dāng)下電子商務(wù)活動的廣范圍對物流配送的時(shí)效性有很高的要求，電子商務(wù)的快捷、便利以及客服無地域限制是吸引廣大客戶的重要原因，根據(jù)地域的不同，有針對性地提供當(dāng)日達(dá)、次日達(dá)等服務(wù)項(xiàng)目。特別是生鮮食品，越早送達(dá)，越能給客戶帶來最滿意的體驗(yàn)價(jià)值。針對這些種種因素，電子商務(wù)合作企業(yè)的物流服務(wù)公司就要建立遍布全國乃至全世界的物流服務(wù)配送網(wǎng)絡(luò)，特別是在跨國物流服務(wù)的時(shí)候，不同國家企業(yè)之間的物流資源整合運(yùn)用就顯得尤為重要，能為消費(fèi)者提供更好的最后一公里送達(dá)服務(wù)。

2.高質(zhì)量、低成本。相較于傳統(tǒng)粗放的物流配送模式，在電子商務(wù)環(huán)境下，客戶對物流配送服務(wù)的質(zhì)量有了明顯的提高，如何保證在物流配送中低的破損率以及低的丟失率，最終送達(dá)時(shí)能為消費(fèi)者提供完好無損的物品就顯得尤為重要。于此同時(shí)，電子商務(wù)活動因?yàn)橐跃W(wǎng)絡(luò)為載體，沒有實(shí)體店面租金等相關(guān)費(fèi)用，所以大大降低了交易中信息的獲取成本和由于減少了中間環(huán)節(jié)而省去的交易成本。

3.個(gè)性化服務(wù)。云配送是一種低耗費(fèi)、高效率的物流配送模式，打破傳統(tǒng)空間的束縛，以物流資源共享為基礎(chǔ)，提供高敏捷性和可伸縮性的，用戶可以參與的新型物流配送模式。云配送可以參照客戶自己平時(shí)的使用習(xí)慣、行為偏好和特點(diǎn)等諸多因素，并通過平臺協(xié)調(diào)倉儲、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)向用戶提供能滿足其自身需求的各種個(gè)性化服務(wù)。

（二）電子商務(wù)對云配送的技術(shù)層需求

相較于傳統(tǒng)商業(yè)模式，電子商務(wù)將交易流程電子化，突破了時(shí)間和空間的限制，使得交易活動更加便捷，不僅如此，電子商務(wù)還提供了豐富的信息資源，使得交易更加公平、透明。除此之外，電子商務(wù)是當(dāng)前發(fā)展最快的交易方式之一，擁有集成性強(qiáng)、效率高、便捷性、協(xié)同性等特點(diǎn)。因此，為了追求更快的、更高效的物流配送服務(wù)，電子商務(wù)對云配送系統(tǒng)提出了敏捷化運(yùn)作、協(xié)同化管理的技術(shù)要求以及整合物流信息資源的技術(shù)支持能力。

三、基于云配送的物流配送系統(tǒng)在電子商務(wù)中的應(yīng)用

（一）電商時(shí)代下的物流云配送

當(dāng)今電子商務(wù)的快速發(fā)展，使得市場競爭程度愈發(fā)強(qiáng)烈。與此同時(shí)，顧客需求的多樣化和個(gè)性化對電子商務(wù)環(huán)境下的物流配送提出了更高的要求。但是當(dāng)前我國電子商務(wù)物流配送由于在技術(shù)和管理方面的不足，各種資源難以進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)，以至于無法滿足物流配送“多類別、小批量、多批次”的物流配送要求。云配送是一種按客戶在云平臺上信息使用量付費(fèi)的一種模式，該模式提供了大量的、可用的貨源及車源信息，這些信息進(jìn)入可配置的資源共享池（資源包括網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器，應(yīng)用軟件等）。當(dāng)客戶登錄云平臺后，這些資源就能夠被快速查閱，并且客戶只需投入很少的管理工作，或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互就能達(dá)成目的?；谠婆渌偷奈锪髂Ｊ绞蔷o緊圍繞客戶需求，在電子商務(wù)物流配送中加入云計(jì)算技術(shù)，以使對現(xiàn)有各種物流資源統(tǒng)一優(yōu)化整合，將物流每個(gè)環(huán)節(jié)相連接，為客戶提供網(wǎng)絡(luò)化、智能化物流配送的嶄新模式。通過云計(jì)算將物流配送的各種資源全方位銜接、察覺和反饋控制，最后形成趨于完善的、動態(tài)拓展的物流配送服務(wù)云體系。

（二）云配送環(huán)境下物流車輛路徑優(yōu)化的優(yōu)勢

基于云配送的物流車輛路徑優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型與傳統(tǒng)車輛路徑優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型在本質(zhì)上是一樣的，都是通過合理安排車輛的配送路線和行車時(shí)間，使目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)，即配送時(shí)間最短和成本最低，區(qū)別在于模型前提條件的構(gòu)建，傳統(tǒng)優(yōu)化模型中所有因素都是確定的，而基于云配送的物流車輛路徑優(yōu)化模型中某些因素是動態(tài)變化的，例如車輛位置、車廂環(huán)境等。該模型能有效降低物流配送時(shí)間和成本，提高服務(wù)效率，相較于傳統(tǒng)模型，該模型更具有實(shí)用價(jià)值，基于云配送的物流車輛路徑優(yōu)化服務(wù)具有以下優(yōu)勢。

1.云配送將各種分散獨(dú)立的應(yīng)用資源集中在同一個(gè)平臺下。云中心中有豐富的海量信息資源，如構(gòu)建整車優(yōu)化模型所需的實(shí)時(shí)交通信息、天氣信息、物流信息等，用戶通過統(tǒng)一接口獲取所需多源數(shù)據(jù)資源，實(shí)現(xiàn)所需物流配送業(yè)務(wù)的自適應(yīng)。

2.云配送是將所有計(jì)算機(jī)、應(yīng)用資源集中起來，通過軟件自動管理，在云端以服務(wù)形式向用戶提供基礎(chǔ)架構(gòu)、應(yīng)用服務(wù)、軟硬件資源等。物流企業(yè)通過SaaS模式取得所需服務(wù)，不需要購買昂貴的硬件設(shè)施，也無需負(fù)擔(dān)頻繁的升級維護(hù)費(fèi)用，只需支付低廉的服務(wù)費(fèi)用即可擁有所需的服務(wù)，提高物流的配送服務(wù)效率。

3.云配送實(shí)現(xiàn)物流資源的開放和用戶無差別訪問，在云配送上構(gòu)建物流車輛路徑優(yōu)化應(yīng)用服務(wù)，則用戶通過統(tǒng)一的接口就可以獲得物流配送的信息資源，構(gòu)建自己的應(yīng)用。

四、基于云配送的物流配送系統(tǒng)路徑問題優(yōu)化模型的建立

（一）問題描述

將物流配送問題看作帶有時(shí)間約束的單配送中心的路徑規(guī)劃問題，在云配送的支持下，海量信息共享，實(shí)時(shí)更新及查詢，因此該配送系統(tǒng)可按實(shí)際情況選擇配送路徑，在配送過程中，根據(jù)客戶所在地的交通情況，可用例如公路、鐵路相結(jié)合的方式進(jìn)行配送，提高配送效率，降低成本，提高客戶滿意度。此處將問題描述為：設(shè)多名客戶對某貨物提出需求，利用云配送優(yōu)勢，可查詢配送之前需要的當(dāng)前公路、鐵路相關(guān)信息，利用海量的信息資源共享優(yōu)勢來為客戶送貨，最后經(jīng)公路運(yùn)輸?shù)能囕v配送任務(wù)完成返回出發(fā)地，同時(shí)貨物要在客戶要求的時(shí)間內(nèi)到達(dá)，竟可能時(shí)間短、路徑短，每輛車的載重量與完成一次最遠(yuǎn)路程是相關(guān)的。在配送過程中，已知客戶的位置坐標(biāo)，客戶需求量，而且有足夠的庫存，且每個(gè)客戶至多只有一輛車經(jīng)過，合理安排行車路線和時(shí)間，使得配送費(fèi)用最少，時(shí)間最少。

（二）優(yōu)化模型的建立

該優(yōu)化問題的相關(guān)參數(shù)設(shè)定為：車輛的數(shù)量為K={K∣K=1，2，3…m}輛車，車輛的載重量為Qk，最遠(yuǎn)行駛距離為Dk，車輛購置成本為Ck，每公里行駛費(fèi)用為Mk，鐵路運(yùn)輸按照貨物的重量計(jì)算，每噸貨物運(yùn)費(fèi)基礎(chǔ)價(jià)格1為Fi，基礎(chǔ)價(jià)格2為Ti。

其中 i=1，2，n，j=1，2，n，k=1，2，m，Xijk、Bij0為決策變量。

i=0表示物流園區(qū)到達(dá)時(shí)刻客戶表示為I={i∣i=1，2，3…n}，客戶i的需求量為Ai，貨物在客戶要求的時(shí)間[Ei，Li]內(nèi)到達(dá)，客戶 i、j 的距離為 dij，其中公路運(yùn)輸距離為 rij，汽車平均速度為 Vij，行駛時(shí)間表示為tij，火車平均速度為Vij，行駛時(shí)間表示為 Tij，配送到達(dá)客戶 i 的時(shí)刻為 Si，ti表示客戶 i 貨物卸載時(shí)在物流配送過程中的時(shí)間，本著最小費(fèi)用，較合理時(shí)間，建立基于云計(jì)算的物流園區(qū)配送路徑優(yōu)化模型：

約束條件（1）表示若選擇公路，則路線上所有客戶的需求量不超過車的載重量；條件（2）表示車輛運(yùn)輸貨物所行的總路程不超過車輛一次配送的最大行駛距離；條件（3）表示車輛從客戶到客戶配送貨物的行程不超過兩地距離；條件（4）表示每個(gè)客戶最多由一輛車送貨，當(dāng)時(shí)所有車輛在配送中心；條件（5）表示貨物在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)到達(dá)。

（三）模型優(yōu)化求解

在數(shù)學(xué)問題中，路徑優(yōu)化問題是NP難題，很難求得最優(yōu)解。在解決這個(gè)問題時(shí)采用遺傳算法對模型進(jìn)行優(yōu)化求解。結(jié)合該模型，利用遺傳算法問題求解。

1.初始化求解。采用自然編碼方式表示可行解，染色體長度為決策變量數(shù)，所有滿足條件的染色體生成集合空間，算法搜索在染色體空間進(jìn)行。

2.個(gè)體評價(jià)。建立適應(yīng)度函數(shù)，用適應(yīng)度值大小評價(jià)染色體的優(yōu)劣，在此針對優(yōu)化模型，建立一個(gè)評價(jià)函數(shù)，如下所示：

3.選擇。選擇過程為染色體的優(yōu)勝劣汰過程。將評價(jià)函數(shù)值高的染色體作為父代模板進(jìn)行遺傳。

評價(jià)函數(shù)為：

4.交叉。通過交叉過程，產(chǎn)生新個(gè)體，本文中采用單點(diǎn)交叉的方法，在某固定的某一位置選擇交叉基因形成新的染色體。

5.變異。通過變異，產(chǎn)生新個(gè)體。用隨機(jī)產(chǎn)生基因某個(gè)位置取反，獲得新個(gè)體。

6.停止準(zhǔn)則。按照固定的進(jìn)化代數(shù)作為GA終止條件，獲取最優(yōu)解。

（四）算例分析

某物流園區(qū)有一物流配送中心，現(xiàn)設(shè)定該中心有送貨客戶4個(gè)，配送車輛2臺，其中客戶的具體要求詳見下表，規(guī)定客戶需求量為T，單位長度KM，時(shí)間單位min。

表1　客戶需求量、地理坐標(biāo)與時(shí)間區(qū)間

配送車輛最大載重為10T，vij=65km/h，車輛最大行駛距離Dk=30km，Mk=0.005，F(xiàn)i=7.2/T，Ti=0.042/T，Vij=70km/h。把客戶按1-4進(jìn)行編號，配送中心編號為0，對0-1、0-2、0-4用鐵路運(yùn)，現(xiàn)分別用傳統(tǒng)的遺傳算法和云配送支持下的模型算法對算例進(jìn)行求解。遺傳算法得到兩條最優(yōu)運(yùn)送子路徑0-4、0-1-2-3，配送最短時(shí)間為142.35h，最小運(yùn)輸成本為1276.24元。云配送支持下的模型算法也找到兩條最優(yōu)子路徑，分別為0-4和0-3-2-1，最小配送成本降至780.43，最短配送時(shí)間有細(xì)微增幅。

五、結(jié)語

基于云配送的路徑優(yōu)化問題，在配送路徑選擇方案上有了更多的選擇，運(yùn)輸費(fèi)用在整個(gè)運(yùn)輸過程中有所減少，但時(shí)間有可能較長。在實(shí)際路徑規(guī)劃當(dāng)中，考慮到一些其他費(fèi)用的影響因素，可以按照實(shí)際情況選則配送方案。云配送就是在海量實(shí)時(shí)條件下，對配送路徑進(jìn)行優(yōu)化研究，再結(jié)合數(shù)學(xué)優(yōu)化及組合最優(yōu)化理論建立數(shù)學(xué)模型，再用遺傳算法將其求解，并將結(jié)果進(jìn)行對比，在云配送支持下的物流園區(qū)配送系統(tǒng)增加了路徑選擇方案，同時(shí)減少了運(yùn)輸費(fèi)用。因此，將云配送應(yīng)用到物流領(lǐng)域，將進(jìn)一步提高物流作業(yè)效率，降低物流成本。

[1]張爭艷，柳天恩，李靜.電子商務(wù)背景下基于云配送模式的物流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及應(yīng)用[J].物流技術(shù)，2015，（10）.

[2]劉鎮(zhèn)，徐優(yōu)香，王譯.基于云計(jì)算的冷鏈物流配送車輛路徑優(yōu)化方法研究[J].電子設(shè)計(jì)工程，2013，21(17):122-127.

[3]劉程鵬.基于云計(jì)算的物流配送系統(tǒng)路徑優(yōu)化[J].技術(shù)與方法，2014，（6）.

[4]夏立民，王華，竇倩，等.基于蟻群算法的最優(yōu)路徑選擇問題研究[J].2007，28（16）：3957-3959.

[5]樂燁，互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代中小微物流企業(yè)發(fā)展與對策[J].物流工程與管理，2015，（9）.

Application of Logistics Network On Cloud Distribution Mode under E-commerce Background

ZHANG Xin
(J iangxi University of Finance and Economics，College of Information Technology，Nanchang，J iangxi 330013)

The development of E-commerce whose the demand of logistics services is increasingly high is rapid with the condition of Internet.Logistics is the important factor that judge whether E-commerce is quick and convenient because quickness and convenience are the main advantage of E-commerce.Seeking the lowest cost and shortest time，the order of cloud-distribution based logistics is sent the commodity to custom quantitatively，safely and on time.Therefore that will promote the sustainable development of E-commerce.In view of this，adding the conception of Cloud Distribution，associated with the characteristic and requirement of logistics distribution in circumstance of E-commerce，we build a model to discuss the strategy of Path optimization in logistics distribution of E-commerce.

cloud distribution; e-commerce; logistics network

F252

A

1009-9545（2016）02-0039-04

2016-01-26

張欣（1989-），男，碩士研究生，主要從事物流系統(tǒng)與規(guī)劃研究.