基于節(jié)約算法的企業(yè)物流配送路徑優(yōu)化研究
——以羅冠陶瓷福州市物流配送路徑為例

王 靜，林曉毅，向建紅

（武夷學(xué)院 商學(xué)院，福建 武夷山 354300）

物流作為企業(yè)的“第三利潤源”，對企業(yè)健康發(fā)展的作用越來越凸顯。但隨著物流業(yè)發(fā)展的同時，一直居高不下的物流成本也成為困擾所有企業(yè)的重要癥結(jié)。如何有效降低企業(yè)物流成本，提升企業(yè)物流效益，成為各家企業(yè)都十分重視的重要課題。而配送費用又是產(chǎn)生物流成本的關(guān)鍵原因之一。配送費用的高低主要取決于配送線路的長短，配送線路的合理化有助于企業(yè)縮短配送路徑、提高車輛裝載率，從而減少車輛汽油消耗以及人工費用，降低物流成本。因此對配送線路的合理優(yōu)化成為了各個企業(yè)發(fā)展現(xiàn)代物流的當(dāng)務(wù)之急。

羅冠陶瓷有限公司是一家建材企業(yè)，其主營業(yè)務(wù)是瓷磚的制造加工以及銷售，羅冠陶瓷采用的是自營物流，企業(yè)物流配送具有一定的典型性。本文選用節(jié)約算法對羅冠陶瓷的企業(yè)物流配送路徑進(jìn)行優(yōu)化分析，能極大的降低羅冠陶瓷的配送成本，提高羅冠陶瓷的物流運作效率，從而提高羅冠陶瓷在市場上的競爭力與效益，同時可以為其他企業(yè)物流配送路徑優(yōu)化提供一定的借鑒意義。

1 羅冠陶瓷福州配送中心物流配送路徑現(xiàn)狀

1.1 羅冠陶瓷福州配送中心經(jīng)銷商信息

（1）福州配送中心經(jīng)銷商分布情況

羅冠陶瓷有限公司的總部在廣東省佛山市。目前，公司在福州設(shè)立了一個大型配送中心，福州各地客戶所需要的貨物都是由該配送中心直接發(fā)出。配送中心采取的是自營物流方式，配送車輛與司機(jī)都是公司自有的，目前可供調(diào)度的車輛共有5 t和2 t兩種類型，車輛的平均速度為50 km/h，運輸成本為2元/t/km。目前福州市的經(jīng)銷商主要有10家，具體分布如下圖所示：

圖1 福州配送中心經(jīng)銷商分布圖Figure 1 Distribution map of distributor in Fuzhou distribution center

（2）福州配送中心經(jīng)銷商需求信息情況

羅冠陶瓷福州配送中心的10家經(jīng)銷商的需求信息如下表所示：

表1 經(jīng)銷商需求信息Table 1 The demand information of distributor

1.2 羅冠陶瓷福州配送中心各條配送路徑現(xiàn)狀相關(guān)信息

羅冠陶瓷福州配送中心目前的配送路徑是根據(jù)經(jīng)銷商之間的距離進(jìn)行安排的，經(jīng)銷商的之間距離比較近的采用循環(huán)配送，而距離遠(yuǎn)的就采用一對一的單點配送。配送中心P向10家經(jīng)銷商的配送路徑目前總共有7條，具體配送情況見下表：

表2 目前各條配送路徑的相關(guān)信息Table 2 The relevant information of various distribution routes at present

根據(jù)表2的配送路徑信息可以得出：

配送總里程為95.4+73.4+128.2+162+56.2+116.2+183.8=815.2km

配送總時間為2.94+1.9+3.03+3.45+1.75+2.7+4.35=20.12h

車輛平均裝載率為（78%+48%+95%+40%+50%+65%+56%）/7=62%

配送成本=815.2×（3.9+2.4+1.9+0.8+2.5+1.3+2.8）×2=25434.24元

2 運用節(jié)約算法對羅冠陶瓷配送路徑的優(yōu)化

雖然福州配送中心采用自營物流的方式進(jìn)行貨物配送，但在物流配送路徑的選擇上，沒有綜合考慮物流配送的車輛返程空載率、單條配送路徑上的經(jīng)銷商需求量對車輛的要求、裝卸貨物時間效率等因素，而是簡單的根據(jù)經(jīng)銷商的位置遠(yuǎn)近來決定，導(dǎo)致物流成本提高，物流配送效率降低。節(jié)約算法可以有效的針對這些缺陷進(jìn)行路徑的優(yōu)化，減少物流成本。

2.1 節(jié)約算法的簡介

節(jié)約算法是在1964年由國外的學(xué)者Clarke和Wright提出的[1]。其可用于解決車輛數(shù)不確定的車輛路徑問題[2]。它的核心思想是將車輛在運輸過程中向兩個單客戶往返的配送路線Li={0→i→0}和Lj={0→j→0}整合成一個存在多客戶的閉合配送環(huán)路L*={0→i→j→0}。通過整合，減少了運輸?shù)睦锍?，使得各點的需求量不超過車輛的載重噸數(shù)為止，按照同樣的原理繼續(xù)對下一輛車進(jìn)行優(yōu)化。相應(yīng)的變化值稱為兩點間的最短距離，其大小為：ΔCij=Ci0+C0j-Cij。

2.2 計算求解優(yōu)化

（1）根據(jù)地圖上所顯示的經(jīng)銷商的分布，可以畫出以下配送網(wǎng)絡(luò)圖。

圖2 配送網(wǎng)絡(luò)圖Figure 2 The distribution network diagram

（2）根據(jù)地圖上定位出來的距離2，從點P到10個經(jīng)銷商的距離，以及10個經(jīng)銷商之間的距離。畫最短距離表，如下表所示：

表3 最短距離表Table 3 The table of shortest distance

（3）計算節(jié)約里程數(shù)，畫出節(jié)約里程表。

表4 節(jié)約里程表Table 4 The table of saving mileage

根據(jù)節(jié)約里程法的基本原理。連接配送中心P和2個經(jīng)銷商A、B，形成一個三角形的配送環(huán)路，PA+PB-PC所得出來的結(jié)果就是節(jié)約里程數(shù)。例如：

P→ A：64.1 km P→ B：81 km A→ B：57 km

節(jié)約里程數(shù)=PA+PB-AB=64.1+81-57=88.1 km

（4）列出節(jié)約里程排序表。如表5所示：

表5 節(jié)約里程數(shù)排序Table 5 The sort of saving mileage

（5）根據(jù)上面所說的車輛時速為50 km/h，可以得出車輛行駛時間表如下：

表6 車輛行駛時間表Table 6 The table of vehicle driving time

（6）求解最優(yōu)配送路徑。

1）求初始解：根據(jù)節(jié)約里程數(shù)排序表里的大小排序，將線路D→E、F→H、E→F連起來。配送總里程為764.2km，需要2t車輛4輛，5t車輛3輛。

圖3 初始解配送路徑Figure 3 The distribution path of initial solution

2）求二次解，按節(jié)約里程數(shù)從大到小排序，將線路A→B、A→I相連接。配送總里程為660.2 km，需要2 t車輛1輛，5 t車輛4輛。

圖4 二次解配送路徑Figure 4 The second distribution path

3）求最終解，按節(jié)約里程數(shù)的從大到小的排序，將路線G→J連接起來。配送總里程為616.4 km，需要5 t車輛4輛。

圖5 最終解配送路徑Figure 5 The final solution to distribution path

4）優(yōu)化后的路徑在地圖上表示，如下圖所示：

圖6 優(yōu)化的路徑圖Figure 6 The diagram of optimal path

（7）從最優(yōu)解中可以得到4條車輛行駛路線。如表7所示。

表7 配送線路信息Table 7 The information of distribution line

（8）根據(jù)車輛行駛時間表以及到達(dá)各個經(jīng)銷商后的卸貨時間，列出配送路線信息服務(wù)表。

表8 配送路徑1服務(wù)信息表Table 8 The service information table of distribution path 1

表9 配送路徑2服務(wù)信息表Table 9 The service information table of distribution path 2

表10 配送路徑3服務(wù)信息表Table 10 The service information table of distribution path 3

表11 配送路徑4服務(wù)信息表Table 11 The service information table of distribution path 4

經(jīng)過上面的計算可以得知，優(yōu)化后的配送路徑，配送總里程為616.4 km，配送時間（含卸貨時間以及車輛返回配送中心的時間）為15.7 h。車輛平均裝載率[（4.6/5+4.6/5+3.9/5+2.5/5）/4×100%]=78% 。

2.3 配送路優(yōu)化前后配送情況比較

表12 優(yōu)化前后分析Table 12 The analysis of before and after optimization

3 結(jié)語

對羅冠陶瓷有限公司的原有配送路徑進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)原來的路徑具有很大的隨意性。因此，根據(jù)這樣的現(xiàn)狀提出了需要采取配送路徑優(yōu)化的措施來改善羅冠陶瓷的現(xiàn)狀，降低配送成本，來提高企業(yè)的競爭能力。通過前期的調(diào)查以及與配送中心負(fù)責(zé)人的溝通，決定采用節(jié)約算法進(jìn)行優(yōu)化，將使羅冠陶瓷有限公司在配送的各個方面都得到改善，配送的時間縮短，車輛行駛的總里程以及所需的車輛減少，裝載率得到極大的提高，從而降低配送成本。應(yīng)用節(jié)約算法對該公司配送路徑優(yōu)化，給企業(yè)物流成本帶來明顯的節(jié)約，對其他企業(yè)物流配送路徑的優(yōu)化也具有很強(qiáng)的借鑒作用。