第1章 绪论
1.1课题研究的背景及意义
现代经济迅猛发展的重要要组成部分是物流。它对于我们的国民经济还有社会发展起到的关键的作用。如今，国际上有“第三利润源泉”之称的便是物流。物流是一种可以实现经济高速运行、融合高新科技为一体的先进管理与组织方式,而伴随着经济全球化，现代化信息技术、供应链管理技术的高速发展,在全世界范围受到了广泛的关注,高度的重视，发展十分迅速。现代物流水平在美国，欧洲等经济发达国家及其一些经济发展水平较高的国家,已经成为影响企业生存力，竞争力的主要因素。
近几年,作为“第三利润的源泉”的物流在国内各行各业的引起了极大重视并得到快速发展。国内一些经营规模较大的商业企业和制造企业雨后春笋般建立起自己的配送中心，进入商品流通效率化新时代。与此同时,第三方物流经营范围扩展到大型运输、仓储和航运企业,例如联想、海尔等企业的家电与电脑产品的配送业务由中远国际货运公司为其负责; 摩托罗拉、菲力浦进行的产品配送由中外运运营;广州宝供集团为宝洁、通用电器、安利、吉列、本田、上海家化等企业开展配送业务由广州宝供集团统一配送。此外,邮政业依据其强大物流配送资源优势，在原有递送包裹的基础上，将其配送业务积极的扩展到企业、商家和电子商务网站领域。在我国蓬勃发展起来的物流配送,引起了国内物流专家学者的深入研究和广泛关注。
物流配送是按照收货方(批发商、零售商店、用户等)的货物要求(货物的种类、数量、时间等方面的需求),在配送中心(仓库、车站、港口等)进行分捡、配货和装车作业,并把分配好的货物及时配送到收货人的物流活动。物流配送在物流中连接企业与消费者的环节发挥了巨大作用。物流配送集中体现了一种将集货、入库、配货、配装、配送为一体的多种功货物流通方式。
物流配送的运输调度是必须在满足客户货物要求的基础上,应用最优化方法，即为客户配送的货物数量合理,配送货物的车辆最少而且要选择最佳路线使得配送车辆的运输时间和费用最少。采用最优化数学方法可以很好地实现提高配送效率的要求、降低配送成本。因而物流配送研究所要解决的问题, 就是通过利用最优化数学方法结合计算机实现配送调度计划。在对物流配送的研究中，其核心和目标是在有效控制配送中发生的库存成本问题、运输成本问题和运输时间问题为内容的运输调度。
从事城市配送的货运工作面临着繁多的货运点、繁多的货物种类、复杂的道路网况,而且运输服务区内运输网点分布不均匀,另外,城市的很多客户还对配送服务提出更高的要求。因此, 困扰着国内外专家学者的一项重要课题是如何应用现代数学方法及计算机快速求解优化调度方案。
目前, 配送中心按照众多客户的多频度、小批量的订货需求进行组织配送,是指一般意义上的物流配送运输调度,广受研究的v即(vehieleRoutingnadSehedulingproblem)问题，其主要内容是指根据确定的配送货物量分配车辆数量和选择最佳路线。现代物流管理伴随着当今互联网信息技术的高度发展和人们对物流认知的更进一步深化,开始超出企业范围内向供应链管理的方一向发展，将上游、下游不同企业进行联合协作。近些年来,西方发达国家已经萌生出新型的物流配送方式---供应商管理客户库存(VendorMnagaedInvenotyr），即基于供应链管理的新型的物流配送方式。这种物流配送得显著特点是由生产厂商等下游供应商来管理以零售商等为主的下游客户的库存补充任务。这样生产供应商的物流配送任务就是根据一个时间段内(如一个月或一个季度)客户的每天销售状况和库存量来判定每天应该给哪些客户配
5
送、何时配送、配送的货物量,最后才是车辆分配和最佳行驶路线问题,也就是库存分布、配送路径问题(nIventoyrRoutnigPorblem,简称IRP)。而以往单纯依据每天客户指定好的订货需求量和客户所在位置来分配车辆和选择最佳行驶路线了。由此可见,I即是以VRP为基础结合库存而发展而来的。然而实际中由于客户的需求变化受市场影响,需求波动起伏,而且配送的客户选择和配送数量还有车辆数量分配和最佳路线的选择存在密切关系, 所以此种物流配送方式下的运输调度优化更加复杂。此外每天配送方案也影响未来的配送方案的优化，用计算机实现解算更加困难。但是研究此类问题确实具有非常大的实际应用。
现阶段,世界各国对物流配送这类问题的研究也时正处于探索阶段。现代物流追求的永恒主题就是提高物流经营水平,降低物流配送成本。这是一个世界性的课题。也正因为如此，本文对于这个方面的研究将具有一定前瞻性和实际性应用价值。目前,航运业正转变为第三方物流综合服务商。其中,航运企业在原来传统的港到港的基础上转变为提供门到门多式联运航运业务,而且供应商与需求商建立起长期稳定的战略合作伙伴关系,充分利用分布在国内、国外密集的运营网点和强大广阔的海运航线、陆运车组、堆场、仓储等物流运输、存储设施优势以积极的态势进一步强化服务。并且与供应商、需求商双方一起规划定制能够适应市场化和厂商生产、供应方式和营销策略的高效率、低成本的物流方案(在这, 主要是与客户的生产节奏方式、销售快慢、库存合理性等决定相结合起来的一体化的运输服务流程和其物流辅助性包装、加工服务。物流将会产生很多想象不到的利润之源，它的魅力在于其潜在着很大的利润空间,只要不断挖掘。如为厂商降低库存量、提高库存周转量从而最终达到零库存目的,还可为进出口贸易商、大型销售商提供口岸货物分捡和拼箱货物配送业务，则可通过对物流过程的全方位控制,为货主提供稳定、安全、便捷、统一、准时、小批量、多频度、可追踪的运输服务策略)并且将以前零散、孤立的需求商和供应商物流过程全方位整合起来,通过第三方的角色以高效的物流信息系统、高效的物流配送实现对单个需求商和供应商之间小批量、多频度的物流要求。
在配送业务中, 影响企业服务质量、降低物流成本、增加经济效益的众多考虑的因素中，配送车辆调度的优化问题涉及面最广,需要考虑的因素最多,因而物流配送车辆调度成为优化的关键。特别是现如今随着现在经济的快速发展，人民生活水平的提高,消费者对商家提供便捷、全面的服务期望,对商品配送提出了全面的、高质量的要求。因而决定物流配送企业生存能力、竞争力的关键因素就是客户的满意度。
目前，我国的物流配送现状依旧是配送效率很低,车辆空驶严重,配送成本居高不下,服务质量一直满足不了客户。造成这样的原因是我国基本上还处在只是最单纯的配送货物上而没有合理规划到的配货的水平上。由于配送的最后一环是面对客户。因此,面对十分突出的配送的地位如何来实现准确而快速的配送服务是企业在未来经营方面首先解决的主要课题。为此, 要提高配送效率、降低服务成本、提高客户满意度、增加经济效益而进行科学合理的研究组织配送方法是十分必要的。
物流配送调度的优化需要考虑两方面问题。不单单需要考虑降低成本,还要最大程度满足客户服务的需求。然而如何在满足客户需求下,还能大大降低物流成本,提高客户满意程度。已成为摆在我们面前的一个重要而迫切的研究课题“如何在提高物流服务质量与降低物流成本之间找到一个基本的平衡点”。因此，基于客户满意程度的物流服务质量优化的研究具有一定的实际意义。
6
1.2国内外研究现状 1.2.1国外物流发展现状
在发达国家物流配送规模已经变得很强大了。物流产业随着现代经济的持续高涨并且在市场经济激烈的竞争中运作质量也越来越高。根据一些数据统计，早在1999年时候美国物流产业的规模已经是9000亿美元,然而其中所占比列最大的是物流配送，它的合同价值金额已经达到460亿美元了,还有专家预测在将来的几年时间里物流配送业务还将平均每年以35%的速度增长;在日本，作为经济发展的两个车轮----物流现代化和生产现代化一起,带动日本经济的高速发展，国家迅速崛起。从以下主要发达国家的配送中心做研究，了解物流配送在全世界的发展状况。 （一）美国配送中心
在历经第二次世界大战以后,美国物流业发生了两次重要的改革。由于二战期间叉车的发展推动了第一次物流的改革。铁路已经成为过去式，公路成为物流的主要运输方式。第二次重要改革是各配送中心和物流中心在六、七十年代迅速发展引起来,这次的变革具有重要意义，它总共具有三个特点:一、实现库房的大型化,库房的建立沿着高速公路向远郊发展，库房的空间更具有扩展性;二、实现电脑网络化管理,将生产商、批发商、零售商乃至一些大的消费群体与各配送中心和物流中心联成一体。配送中心作为为供应链的核心、,集中负责接收零售商的订单,生产商根据接收的这些订单组织生产;三、“第三方物流”即前文提到的作为独立于货物，独立于供需企业之间，通过合作关系让这些提供物流服务的物流企业得到了强劲的发展,使得它逐步成为物流的主要渠道。
现在物流已经发展成为支撑美国国民经济的一个巨大行业。已经有超过30个的大中小型生产商、企业服务的社会化配送企业。库存的商品与配送的商品占所有市场份额的57%,不仅如此它已经为社会提供多达600万个的就业机会,每年带来的产值达2万亿美元。物流对美国的影响非常巨大。下面将主要介绍几种典型的配送中心。
①干货物流中心(DSC----干货是美国除生鲜食品之外的货物)。1960年正式成立,建设的初期只是一个普普通通的仓储企业,从1969年起随着美国物流的第二次改革，企业将各地的干货存储仓库改作运输公司和配送公司,历史性的时刻是在1981年签定了第一份配送合同,就此,企业的配送中心连同它的配送业务迅速发展到美国全境,公司名称随之变更为干货物流公司，原来的干货储存公司已成为历史。公司的主要业务是接收300多家企业工厂生产的商品，然后将这些货物配送给美国各地7000多家零售商,其中16家一L厂的商品由该公司一家配送。公司对配送的商店内没有所有权和经营权,主要是为工厂服务,工厂生产的商品就近存入该公司在各地的配送中心,零售商向工厂订货,工厂汇总后通知公司送货,送给谁由工厂说了算,具体送货时间由各配送中J自与零售商店协商确定。货款由零售商与工厂结算,配送中,自向工厂收取相应的物流费用。所有环节包括存货、订单处理和配送商品都由以卫星通讯为载体的电脑网络跟踪控制。
②沃尔玛公司的配送中心。沃尔玛作为世界最大的连锁零售公司,它在美国设有30个配送中心,这些配送中心不接受社会其它商店的订单,也不实行独立核算，只为公司所属的连锁店铺配送商品。连锁店铺的运营模式是将客户的订单传递给临近的配送中心,配送中心进行汇总后向公司总部递交,接着公司总部向工厂统一采购 ,并且店铺将货款汇至总部,由总部直接与工厂结算,配送中心只负责物流不负责货款结算。
德国是以市场为导向的物流模式,它凭借其发达的公路、铁路、航空、水路立体化运输,以现代化的信息资源及相对应的信息处理为桥梁,以每一个的集散中心仓库为枢纽,形成了一个组
7
织化程度较高,分工细腻的现代化物流网络, 这网络上的节点便是配送中心，为满足客户高质量的服务和降低产品的成本起着巨大作用。德国作为一个经济强国其配送业十分发达,通过一下实例可见一斑。
德国的现代物流产业同美国一样都是是随着二战后经济的迅速恢复和高速发展的物流产业而发展起来的,他们对于物流的研究与对物流实际运作覆盖社会再生产的全部过程。近十来年例,德国的物流逐步变为甲地的产品集中到甲地的一个集散中心，原来传统的甲地的产品分别运到乙地的模式已逐步消失。
①德国有20个丽德(Lide)连锁店，以位于内卡而斯乌耳姆的配送中心为例。丽德公司负责向所辖地区的连锁店配送食品，它在每个地区都有这样一个配送中心，在连锁店配送的食品中,丽德公司自制的食品有40%,其余60%向专业的食品厂订购。丽德配送中心独立核算交易金额,在这里有7000多平方米的仓储面积,有9000多个货位,库存商品平均每年都要要周转18---20次,每月出库的商品有2000多万马克,货损值仅仅3000多马克,其货损率只有惊人的0.05%;德国人向来做事严谨，它们仓库采用五层高架货仓,每个货仓都有自己独立的编号, 商品的集装单元托盘整齐的放置在垂直的五层高架货仓上,货仓上面四层只是作为配货备用商品，最下面一层则是供配货使用。
计算机信息管理系统有条不紊的指挥着仓库每天各种繁复的工作,早晨计算机显示今天需要进什么商品、进多少数量、要求什么时间送到;电脑还出一份报告，根据每种食品的时效性，列出那种商品浆要到保质期并提供其具体位置,提醒仓库管理人员尽早出库。每次进货时电脑都要打印出标签, 标签上有货位号,小包装数量以及其它有关信息粘贴在集装单元托盘上。计算机根据仓库内和铲车上安装的红外发射装置和接收装置,详细通知负责进、出货的工人哪个库门有什么货,货物具体放在什么位置;什么货需要出库,要从哪个库门出；那些商品己经用完,要从上面的那一层取下予以补充。
集装单元整体是配货员工根据收到的订单要求配装满一个托盘后用塑料薄膜将托盘与商品裹住,整齐的放到指定位置,配货职工每个工作日基本可以包装200个小包装,收入同完成的工作量紧密联系。配送中心负责向该城区80个食品店供货,这些食品店把什么时候、什么商品列入订单中,将订单上报后大约过30小时就可收到所需商品。这个配送中心只对一些单程运输的商品则交给其它专业运输公司去完成，其运量占运量的30%，剩下的70%交由自己的运输车队负责。
②维尔特集团公司总部设在斯图加特。全球共有40家分公司,每家公司都有一个配送中心，维尔特公司是一家纯贸易配送的私人公司。该公司主要生产电子元件、电动工具、各类五金、粘合剂等产品。该公司不同于其他公司，它不是自己生产商品，其主要经营方法是根据国内外的市场情况, 按照客户对各种产品的需求订单，从世界各地大批订购公司所经营的产品，对订购来的产品重新包装并组配成客户所需的产品。从客户下订单, 一般只需2天时间就会送货到客户手中,如果需要加急文件，可在36小时内送达(急件不再另收费)。该公司配送中心机械化程度和自自动化水平都很高,库房里能用机器人运输车替代的都使用机器人，库房内共有8辆这样的机器人运输车在工作,但是这种机器人造价很高每台需要120万美元,每辆可替代8个工作人员工作。
各部门工作程序(包括人和机器)都在中央计算机系统指挥下进行工作。5层高架无人全自动库集中储存着集装单元托盘,每小时可处理52个集装单元托盘,有7公里长的传送带来完成零散品种的运输。该配送中心仓库有600人员工,每天配送超过7.5万个品种的商品, 每20分钟就由电脑送一份配送计划单，上面标有客户需求种类、数量、地址和行程路线,员工要在20分钟内根据配送路线的先后顺序将货配载和装车,接下来计算机发出指令，传送带将不同品种的商品送到需要该品种的配货员工的工作台前。依据计算机传来的配货单, 配货员工核实无误后进行包装,标明客户的地址。分配装车, 送货由一名司机全面负责,公司车队负责
8