零售連鎖企業(yè)物流配送路徑優(yōu)化方法

李艷淇 鄧超

[摘要]以某零售連鎖公司武漢區(qū)域的配送網(wǎng)絡(luò)為研究對(duì)象，通過二次指數(shù)平滑法預(yù)測該公司未來十年日需求量的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，基于VRP模型并運(yùn)用LINGO軟件進(jìn)行求解，提出配送路徑優(yōu)化方案。最后將優(yōu)化前后的配送路徑進(jìn)行對(duì)比分析，證明優(yōu)化后的配送路徑能夠提高該公司的配送效益。

[關(guān)鍵詞]零售連鎖企業(yè);物流配送;路徑優(yōu)化

[中圖分類號(hào)]F252.14???? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1005-152X（2022）03-0086-04

Method of Logistics Distribution Route Optimization for Chain Retail Enterprises

LI Yanqi， DENG Chao

（School of Automotive & Traffic Engineering， Wuhan University of Science & Technology， Wuhan 430081， China）

Abstract： Taking the distribution network of a certain chain retail company in the Wuhan area as the research object， we predicted the figures of the company's daily demand for the next decade using the quadratic exponential smoothing method， then built the VRP model and solved it using the LINGO software， and proposed the optimal distribution route. Finally， we compared the distribution routes before and after the optimization to prove that the optimized distribution route can improve the distribution efficiency of the company.

Keywords： chain retail enterprise; logistics distribution; route optimization

0 引言

部分發(fā)達(dá)國家的零售連鎖業(yè)發(fā)展迅猛，除了消費(fèi)水平、經(jīng)營模式和結(jié)構(gòu)、管理模式和科學(xué)技術(shù)因素外，還取決于完備的商品物流配送體系和全社會(huì)共同工作。Andrei，等[1]提出了一種新方法來解決集群車輛路徑問題，尋找一組車輛在成本最小化情況下的最優(yōu)路徑集合;Perez-Rodriguez，等[2]通過分布估計(jì)演算法解決了有時(shí)間窗的車輛路徑問題，為此類問題提供了參考;Zulvia F，等[3]提出了綠色車輛路徑問題，利用多目標(biāo)梯度進(jìn)化算法解決考慮了時(shí)間窗、高峰時(shí)段和非高峰時(shí)段的不同運(yùn)輸時(shí)間和配送時(shí)間的車輛路徑問題，提高了生鮮易腐等產(chǎn)品的配送效率。

而今，我國的物流配送體系雖然與世界頂尖連鎖零售企業(yè)相比還相差甚遠(yuǎn)，但是近幾年我國連鎖零售企業(yè)的配送網(wǎng)絡(luò)也在不斷優(yōu)化。李玉瑾[4]運(yùn)用層次分析法（AHP）和節(jié)約里程法（CW）對(duì)中央紅連鎖超市進(jìn)行物流配送路徑優(yōu)化模型構(gòu)建，使該超市的運(yùn)營效益得到了有效提高;王鈺祥，等[5]針對(duì)連鎖超市生鮮產(chǎn)品的配送問題構(gòu)建VRP模型，通過掃描算法并以某代表案例為基礎(chǔ)，得到配送路徑的優(yōu)化方案;吳競鴻[6]以某連鎖超市上海區(qū)域?yàn)檠芯繉?duì)象，建立了VRP模型，運(yùn)用蟻群優(yōu)化算法并借助MATLAB軟件進(jìn)行模型求解，最后經(jīng)過比較分析認(rèn)為優(yōu)化后的配送路徑方案可提高產(chǎn)品配送效率。

總而言之，合理的物流配送體系對(duì)我國連鎖零售企業(yè)發(fā)展的重要性不言而喻，而其中最關(guān)鍵的是針對(duì)企業(yè)的發(fā)展情況對(duì)配送網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行更新優(yōu)化。因此，優(yōu)化物流配送路徑是零售連鎖企業(yè)配送網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)的必要之舉。

1 配送路徑優(yōu)化概述及零售連鎖業(yè)配送網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

配送路徑優(yōu)化[8-10]是指在原有的配送路徑基礎(chǔ)上，由一輛或多輛貨車將一個(gè)或多個(gè)配送中心的貨物送到單個(gè)或多個(gè)需求點(diǎn)再返回到配送中心，在為需求點(diǎn)提供配送服務(wù)的同時(shí)，綜合考慮配送中心到各個(gè)需求點(diǎn)間的距離、車輛數(shù)目、需求量以及車輛的載貨量，合理規(guī)劃車輛的配送路線，完成配送任務(wù)，實(shí)現(xiàn)配送成本最低、配送時(shí)間最短、車輛載貨率最高、配送路徑最短等目標(biāo)。

零售連鎖企業(yè)以配送為中心，集中采購、統(tǒng)一配送、高效率地將產(chǎn)品送到各個(gè)連鎖門店。其配送網(wǎng)絡(luò)具有以下特點(diǎn)：

（1）按訂單要求集成化統(tǒng)一配送，提高了運(yùn)輸效率和服務(wù)水平;

（2）物流活動(dòng)聚集，減少了企業(yè)運(yùn)營成本;

（3）倉庫管理集中，貨物周轉(zhuǎn)的速度快。

2 基于VRP模型的物流配送路徑優(yōu)化

2.1 VRP數(shù)學(xué)模型

2.1.1 基本假設(shè)和約束條件

（1）計(jì)劃區(qū)只有一個(gè)配送中心且位置確定;

（2）零售店的位置、數(shù)量和需求量已知，并且每個(gè)零售店只能由一輛車服務(wù);

（3）配送中心只有一種車型并且車輛載重量已知，每條配送路徑的需求量之和不能超過車輛載重量，且使用的車輛數(shù)達(dá)到最少;

（4）從配送中心發(fā)車，服務(wù)完全部的門店后再返回配送中心。

2.1.2 目標(biāo)函數(shù)與決策變量。目標(biāo)函數(shù)為求總運(yùn)輸成本最小，因此可以用式（1）表示：

xij—決策變量，（i，j∈K，K為配送中心和門店的集合），表示車輛是否從節(jié)點(diǎn)i向節(jié)點(diǎn)j提供服務(wù)，是為1，否則為0。

車輛從節(jié)點(diǎn)i到達(dá)過節(jié)點(diǎn)j，則其貨物裝載量不能超過車輛的額定裝載量C，如果沒有到達(dá)過則裝載量為0，其約束條件為：

2.2 企業(yè)案例分析

L公司創(chuàng)立于2006年，是典型的零售連鎖企業(yè)，公司十余年來深耕華中地區(qū)，遍布全國。L公司的總部設(shè)立于武漢市，本文特選取了L公司在武漢地區(qū)的零售門店配送網(wǎng)絡(luò)為研究對(duì)象。由于原有的門店配送路徑已經(jīng)不符合L公司日愈增長的商品需求量，所以本次研究主要是通過二次指數(shù)平滑法預(yù)測各個(gè)門店未來十年的平均日需求量，基于此對(duì)配送中心到各個(gè)門店的路徑進(jìn)行優(yōu)化，從而達(dá)到減少配送成本的目的。假設(shè)其配送中心編號(hào)為0，各個(gè)零售門店的編號(hào)為1-8，相關(guān)數(shù)據(jù)見表1和表2。

由網(wǎng)絡(luò)調(diào)研得到的資料可知，武漢地區(qū)的配送中心一般調(diào)用7輛貨車來配送零售門店每日的需求量，配送中心發(fā)出車輛的額定裝載量為6t，來回行駛里程不超過90km，每輛貨車的出車成本為180元/次，運(yùn)輸費(fèi)用為8元/km，每輛車負(fù)責(zé)一條運(yùn)輸路徑。針對(duì)各個(gè)門店未來十年的平均日需求量，利用原有的配送路徑進(jìn)行循環(huán)配送，見表3。

第一條配送路線（0-1-0）：武漢配送中心-黃陂四店-武漢配送中心;

第二條配送路線（0-2-0）：武漢配送中心-武昌火車站店-武漢配送中心;

第三條配送路線（0-3-0）：武漢配送中心-吉慶街店-武漢配送中心;

第四條配送路線（0-4-8-0）：武漢配送中心-硚口法院店-蔡甸廣場店-武漢配送中心;

第五條配送路線（0-5-0）：武漢配送中心-江夏夢想城店-武漢配送中心;

第六條配送路線（0-6-0）：武漢配送中心-東湖景園店-武漢配送中心;

第七條配送路線（0-7-0）：武漢配送中心-鐘家村二店-武漢配送中心。

由表3可知，L公司武漢地區(qū)原有的物流配送體系已經(jīng)不能滿足未來商品需求量增長的需求，其存在的問題總結(jié)如下：

（1）物流配送成本過高。由于 L公司的門店較多，物流配送網(wǎng)絡(luò)沒有根據(jù)商品訂單量增加而進(jìn)行配送體系的優(yōu)化，導(dǎo)致物流和運(yùn)輸分配不及時(shí)，司機(jī)往往按照就近原則的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行物流配送等，造成公司的物流運(yùn)輸成本過高。

（2）配送網(wǎng)絡(luò)中的配送路線不合理。武漢區(qū)域的配送中心與門店布局過于分散，沒有形成固定的配送路線，容易造成運(yùn)輸路線重復(fù)，從而增加了配送成本。

（3）貨車的載貨率低。由表3 可知，L公司武漢區(qū)域七條配送路線的載貨率分別是58.33%、88.33%、90%、76.67%、50%、78.33%、61.67%，車輛的貨物配載率沒有得到合理的分配，一些配送路線浪費(fèi)了貨車的車廂體積，使得貨物的周轉(zhuǎn)率降低，增加了物流配送成本。

本次模型求解方法是將二次指數(shù)平滑法所預(yù)測的各個(gè)門店未來十年平均日需求量（表1）和距離矩陣（表2）導(dǎo)入LINGO軟件中，由此求出武漢地區(qū)配送中心到各個(gè)門店配送路線的最優(yōu)方案。經(jīng)過LINGO 軟件的運(yùn)行優(yōu)化之后，可知優(yōu)化后的配送路線由七條優(yōu)化成六條，見表4。

將原有的配送路線和優(yōu)化后的配送路線進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果見表5。從表5可以看出：

（1）貨車的行駛里程數(shù)縮短。L公司武漢區(qū)域的配送路線由七條減少為六條，配送路徑優(yōu)化前的行駛里程數(shù)為429.4km，優(yōu)化后的配送行駛里程數(shù)是399km，減少了30.4km。由此可知，運(yùn)用LINGO軟件優(yōu)化配送路徑可以解決優(yōu)化前配送網(wǎng)絡(luò)行駛里程數(shù)較多的問題，使得武漢區(qū)域整個(gè)配送網(wǎng)絡(luò)的效率有所提高。

（2）使用車輛規(guī)模有所減少。L公司武漢區(qū)域在配送路徑優(yōu)化前使用的車輛數(shù)目是7輛，優(yōu)化后減少了 1輛車，降低了配送成本。

（3）貨車的平均載貨率降低。經(jīng)過配送路徑優(yōu)化后，貨車的平均載貨率由71.904%提高到83.887%，降低了車輛運(yùn)輸空載率，同時(shí)也能將商品及時(shí)地送達(dá)各個(gè)門店，提高了貨物的周轉(zhuǎn)率。

（4）貨物運(yùn)輸成本減少。經(jīng)過優(yōu)化計(jì)算，L公司武漢區(qū)域配送網(wǎng)絡(luò)每天的運(yùn)輸成本由4695.2元減少為4272元，優(yōu)化后的配送總成本顯著降低。配送路線的優(yōu)化不僅提高了配送效率，也使L公司的效益大大增加了。

3 結(jié)語

本文結(jié)合L公司武漢配送區(qū)域的產(chǎn)品未來需求量，對(duì)配送中心到各個(gè)門店的配送路徑進(jìn)行優(yōu)化。通過對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，優(yōu)化后的配送方案由七條配送路線減少為六條配送路線，且車輛的行駛里程數(shù)和使用數(shù)量都有所降低，平均載貨率也得到了提高，減少物流配送成本的同時(shí)也大大增加了該公司的運(yùn)營效益。由此可知，預(yù)測未來的產(chǎn)品需求量并進(jìn)行配送路徑優(yōu)化對(duì)于零售連鎖企業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

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