基于節(jié)約里程法和時間窗的農(nóng)產(chǎn)品配送優(yōu)化
——以廣州DS公司為例

黃友文

（廣州科技職業(yè)技術(shù)大學(xué)，廣東 廣州 510550）

近十年來，隨著我國經(jīng)濟和科技的發(fā)展，物流行業(yè)得到快速發(fā)展。我國是農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)和消費大國，農(nóng)產(chǎn)品物流也相應(yīng)地上了一個臺階。據(jù)國家發(fā)展和改革委員會統(tǒng)計的數(shù)據(jù)顯示，2020年全國社會物流總額300.1萬億元，2021年全國社會物流總額335.2萬億元，按可比價格計算，同比增長9.2%。其中，2020年農(nóng)產(chǎn)品物流總額4.6萬億元，2021年農(nóng)產(chǎn)品物流總額5.0萬億元，按可比價格計算，同比增長7.1%[1-3]。然而農(nóng)產(chǎn)品具有天然易腐易損、不易貯藏等特性，在傳統(tǒng)的配送模式里，由于缺乏專業(yè)的配送設(shè)備以及有效的管理方式，大大地影響了農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)與口感。消費者在趨于理性消費的同時，越來越追求品質(zhì)生活，農(nóng)產(chǎn)品相關(guān)流通企業(yè)也因此更加重視流通各環(huán)節(jié)對農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的影響，關(guān)注農(nóng)產(chǎn)品的配送優(yōu)化，以此提高農(nóng)產(chǎn)品在市場上的競爭力。本文以廣州DS公司為例，從配送的路線規(guī)劃入手，在保證配送時效、合理配載的基礎(chǔ)上，采用節(jié)約里程法，研究如何使配送車輛以盡可能短的距離完成配送任務(wù)，以達到既節(jié)省燃油費，又縮短農(nóng)產(chǎn)品在途時間的目的。

1 節(jié)約里程法的基本思想

為了降低總成本，實現(xiàn)利益最大化，配送中心必須對配送車輛、送貨時間、行車路線等進行合理優(yōu)化。目前廣州DS公司沒有對配送路徑進行精準(zhǔn)計算，在這種現(xiàn)狀下，可以采取節(jié)約里程法進行配送路徑優(yōu)化，以減少配送里程，降低配送成本，從而達到降低物流總成本的目的[4]。

1.1 節(jié)約里程法的基本思想與原理

在節(jié)約里程法的配送模式里，假設(shè)P0為配送中心所在位置，Pn（n≥1）為需要進行配送的客戶點。假設(shè)P1和P2是其中兩個客戶點，則P0到P1和P2的距離分別表示為P0P1和P0P2，P1和P2兩個配送點之間距離表示為P1P2，以此類推。

根據(jù)配送業(yè)務(wù)一般的運作流程，可以有兩種方案：第1種是分別派兩個車，分別給這兩個客戶進行配送，則這個方案的配送路程總計為2P0P1+2P0P2。第2種方案是只用一輛車，根據(jù)客戶點的配送時間先后需求來完成，該方案的最終配送總里程合計為P0P1+P1P2+P0P2。由于這3個不同的點在同一個平面上，這時3個點可以形成一個三角形的關(guān)系[5]。

通過分析其中的原理，三角形的任意兩條邊之和大于第三邊，我們可以得到P0P1+P0P2＞P1P2，所以（P0P1+P0P2）+（P0P1+P0P2）＞（P0P1+P0P2）+P1P2，即2P0P1+2P0P2＞P0P1+P1P2+P0P2，因此第2種方案的配送里程比第1種方案要少。第2種方案可以節(jié)約的里程是2P0P1+2P0P2-（P0P1+P1P2+P0P2）=P0P1+P0P2-P1P2。將這種方法應(yīng)用于多個配送點的配載運輸上，把節(jié)約里程從大到小計入同一條運輸路線的運輸車輛上，直到此車接近滿載后再安排下一輛車重新進行規(guī)劃，以此類推，直至完成所有的配送任務(wù)[6-8]。

1.2 節(jié)約里程法的優(yōu)缺點分析

1.2.1 優(yōu)點

節(jié)約里程法一方面優(yōu)化了配送運輸?shù)沫h(huán)節(jié)，減少了運輸路程，是一種簡便、成本低的方法；另一方面，企業(yè)物流活動一體化得以體現(xiàn)，配送網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢明顯，且思路簡單清晰，執(zhí)行起來得心應(yīng)手。

1.2.2 缺點

當(dāng)不考慮行程中的時間因素時，使用節(jié)約里程法選取配送路線太強調(diào)路程的節(jié)約，而在某些情況下，時間更能決定物流配送的成本和服務(wù)質(zhì)量[9]。例如，在城市間的傳輸過程中，是否選擇高速公路，城市內(nèi)部上下班時間道路是否擁擠，一次巡回時所花費的時間長短，交通事故和轉(zhuǎn)移失誤等，都會對配送工作人員的心理狀況產(chǎn)生直接的影響，因此在運送路線的選取上，時間因素也非常關(guān)鍵[10-11]。

采用節(jié)約里程法不能靈活、多變地解決顧客的個性化需求，導(dǎo)致企業(yè)的生產(chǎn)、銷售和配送越來越趨向于小批量、品種、批次。因此，節(jié)約里程法更適合穩(wěn)定性的需求，或者訂貨周期相對固定的客戶，或者需求沒有太大波動的客戶類型進行配送[12-13]。

2 廣州DS公司配送現(xiàn)狀分析

2.1 廣州DS公司基本情況介紹

廣州DS公司原本是一家農(nóng)產(chǎn)品種植、生產(chǎn)公司，近年來由于生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品以“綠色、有機、健康”為賣點吸引了很多消費者，產(chǎn)品質(zhì)量和口碑較好，形成了一定的客戶源。為了滿足商超類型客戶的配送需求，該公司成立了一家農(nóng)產(chǎn)品配送公司。生產(chǎn)基地及配送中心倉庫均在廣州市番禺區(qū)大石鎮(zhèn)，大部分的客戶也分布在其周邊?，F(xiàn)在僅以客戶群中的其中12個客戶為例進行以最短路徑為目標(biāo)的配送路線規(guī)劃。

2.2 廣州DS公司配送業(yè)務(wù)基本數(shù)據(jù)

廣州DS公司用于農(nóng)產(chǎn)品銷售配送的車輛類型是3 t和4 t的恒溫冷藏車。計劃進行優(yōu)化的12個客戶對農(nóng)產(chǎn)品的交貨數(shù)量、時間要求，包括一些常見的異常情況導(dǎo)致的交貨時間上的變化可接受范圍詳見表1，配送中心（P0）至各客戶（Pn）以及各客戶之間的距離詳情見表2。

表1 客戶對貨物需求量及時間窗Table 1 Customer demand for goods and timewindow

3 以節(jié)約里程法對廣州DS配送業(yè)務(wù)進行優(yōu)化

首先，按客戶要求的時間窗先后順序進行排序，如表3所示。然后，根據(jù)節(jié)約里程法及相關(guān)數(shù)據(jù)，計算出各配送點間的節(jié)約距離，如表4所示。最后安排配送路線。計算客戶總需求量：0.9+0.5+0.6+0.7+1.0+1.2+0.8+0.7+0.9+0.6+0.5+0.7=9.1 t。由于車輛均采用3 t的車型，9.1÷3=3.03 t，因此至少安排3輛車，運行3條路線。根據(jù)表3中客戶交貨的時間窗排序所示，P3、P1、P5是客戶交貨時間窗排列在前面的3位，因此這3個客戶分別是3條配送路線的第1位配送客戶。先安排第1條路線，將P3確定為第1條路線上的第1個配送客戶，接著將P3至其他配送點的節(jié)約里程計算出來，如表5所示。

表3 客戶交貨的時間窗排序Table 3 Sorting of customer delivery time window

表4 各配送點間的節(jié)約距離Table 4 Saved distanceof each distribution point 單位：km

表5 P3至其他配送點的節(jié)約里程Table5 P3 saved mileage to other distribution points

為了安排第1條路線的第2個客戶，對P3至其他客戶的配送節(jié)約里程進行比較（由于P1、P5分別是另外兩條路線的第1個配送客戶，因此不用再作比較）。由表5可見，P10是P3去其他所有配送點中能夠節(jié)約最大距離的一點，因此選擇P10為第1條路線的第2個配送客戶，此時總的配送量為0.6+0.6=1.2 t，離3 t還有差距，因此還可以增加配送量。

接著安排第1條路線的第3個客戶。分析P10至其他客戶的配送節(jié)約里程，具體如表6所示。分析節(jié)約里程可以得到P4為第1條路線的第3個配送客戶，此時總的配送量為0.6+0.6+0.7=1.9 t，因此還可以增加配送量。

表6 P10至其他客戶的配送節(jié)約里程Table 6 P10 mileage saved by distribution to other customers

繼續(xù)安排第1條路線的第4個客戶。分析P4至其他客戶的配送節(jié)約里程，具體如表7所示。

表7 P4至其他客戶的配送節(jié)約里程Table 7 P4 mileage saved by distribution to other customers

通過節(jié)約里程分析可知，P4至P7、P12的節(jié)約里程相同，均為10 km，但是P7比P12的需求量多0.1 t，本著充分利用車輛設(shè)備資源的原則，由于該輛車前面的已確定客戶點總需求為1.9 t，加上P7（0.8 t）也不超重。因此確定P7為第1條路線的第4個配送客戶，此時總的配送量為0.6+0.6+0.7+0.8=2.7 t，此時總配送量接近3 t，同時考慮到時間窗的要求，無法再加任何配送點。

由此可得第1條路線上的配送點為P0-P3-P10-P4-P7-P0。按照同樣的方法求出其他兩條路線分別為P0-P1-P9-P2-P12-P0和P0-P5-P6-P8-P11-P0。使用節(jié)約里程法進行配送的總里程為79 km，即在每天常規(guī)的配送任務(wù)里面，以一日一配來計算，未優(yōu)化前的總里程為（7+6+8+9+5+4+6+3+4+7+5+4）×2=136 km,而且最少需要4輛車才能完成任務(wù)。使用節(jié)約里程法僅以12個配送點為例進行優(yōu)化，一日一配就可節(jié)省57 km的運輸成本，一年以360 d計算，整個公司有一百多個配送點，在油價不斷上漲的今天，將是一筆很可觀的費用。

4 結(jié)論

通過節(jié)約里程法在廣州DS公司農(nóng)產(chǎn)品配送的應(yīng)用與分析案例中可以看出，使用節(jié)約里程法能夠在合理范圍內(nèi)對一定數(shù)量的配送客戶點進行配送優(yōu)化，在考慮客戶配送時間需求的前提下，盡可能地縮短配送運輸?shù)木嚯x，從而達到降低農(nóng)產(chǎn)品配送成本的目的，該研究旨在為更多的配送業(yè)務(wù)經(jīng)營者提供參考與借鑒。