《基于精準重心法的S家電企業物流配送中心選址和路線規劃問題實證研究》14000字(論文)_第1頁
《基于精準重心法的S家電企業物流配送中心選址和路線規劃問題實證研究》14000字(論文)_第2頁
《基于精準重心法的S家電企業物流配送中心選址和路線規劃問題實證研究》14000字(論文)_第3頁
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文檔簡介

一、緒論(一)研究背景和意義1.研究背景歷經20多年的發展,我國家電業已成為市場化最早、程度最高的行業之一。隨著互聯網電子商務的發展,推動了傳統家電零售業的改革,各家電企業紛紛采取措施進行自救,把目光鎖定減少物流環節,降低物流成本,發展倉儲—配送一體化,甚至推出電商物流的云倉模式,借助物流業的發展進行變革性的嘗試,以此提升自身的核心競爭力。物流配送專家詹姆斯·阿爾里德指出:“主要通過提高物流配送打競爭戰的時代已經悄悄來臨。看清這點的企業和管理人員才是未來競爭激流中的弄潮者,否則,一個企業將可能在新的物流配送環境下苦苦掙扎,甚至被淘汰出局。”電子商務在我國逐漸成為一個獨特的發展行業,除疫情沖擊時段外,直播帶貨促進了中國網絡購物市場交易規模不斷擴大,如圖1—1;由于電子商務的高速發展,傳統家電企業正在逐漸由以線下銷售為主的銷售方式轉向線上與線下結合的銷售方式。與傳統的線下銷售不同,線上銷售對高效率、低成本的物流運輸配送服務的要求進一步提高。無論是家電制造企業,還是家電零售企業,都較早地意識到現代物流的重要性,現代物流使產品通過統籌協調、合理規劃,控制整個商品的流動,達到利益最大而成本最小,同時滿足用戶需求不斷變化的客觀要求。因此家電零售企業需要重新審視自身的物流網絡系統,選擇合適的物流配送模式,進行物流網絡節點的選址,規劃物流中心的內部布局,從而為用戶提供更優質的物流配送服務,降低企業物流成本,提升企業競爭力和市場占有率。目前,各家電零售企業(如SN集團)已經根據自身情況形成了不同的物流配送模式,在全國各地建立了配送網點,但選址和路徑優化仍是企業需要不斷研究和改進的問題。企業要想在市場混戰中突出重圍,就必須重視信息化制造對自身的作用。工業4.0時代對制造業的信息化制造提出了更高的要求,因此面對激烈市場競爭和時代浪潮變化的雙重挑戰,家電制造業必須借助電子商務轉型升級,提高企業的物流服務。圖1-1我國電子商務網絡購物市場交易規模(數據來源:2020中國電子商務市場數據發布報告)2.研究意義 傳統家電企業以線上銷售為主的時代已經逐漸遠去,網上購物正逐漸成為我國每一個消費者的主要購物方式,對于家電企業,必須抓住電子商務的發展機遇,適應時代發展的洪流才能更好得幫助企業在競爭激烈的市場下生存。在電子商務線上銷售的新模式下,消費者獲取商品信息的渠道增多,“貨比三家”的現象越來越普遍,隨著人民消費水平的提高,對商品的偏好要求也越來越嚴苛,商家為迎合不同消費者的不同消費喜好,不得不提高自身產品的品質以及提供更多個性化的商品供消費者選擇。但由于線上不能直接與消費者面對面溝通,如何提升消費者的購物體驗,改善服務質量成為家電零售企業的一大難題。在電子商務環境下,消費者在家電企業網購的結束不是在貨物送至顧客手中,也包括了家電產品安裝,這對配送人員的專業技能有一定的要求,傳統國內快遞企業難以滿足家電企業的配送要求,為解決這一問題,S家電企業需要完善物流網絡布局,提高物流配送效率,改善物流配送服務,才能充分地滿足線上的訂單需求,讓企業得到可持續的發展。(二)國內外研究現狀物流配送中心的選址和城市末端配送路徑的選擇直接關系著物流的各項活動的成本,同時也關系到配送中心的正常運作和發展。電子商務的配送的研究熱度一直居高不下,它既是學術界的研究熱點,更是學術界一直想要解決的難點,國內外對于電子商務的物流中心的選址和配送問題有著大量的研究。1.國外研究現狀電子商務在國外起步較早,應用也十分廣泛。在配送方面也逐漸發展成學術界的熱門問題。物流選址作為物流網絡規劃的經典問題和一大難點,在國外學者中也進行了大量的研究。早在上世紀末,Sink等(1997)學者透過敏銳得觀察,分析總結出:伴隨著企業的發展,企業將不得不面對對于核心業務和外包業務的抉擇,即由于企業和人的精力一樣,資金、人才、時間等資源都是有限的,無法將所有業務都做到十全十美,要專精于自身的核心競爭力的提高,做到專而精而非大而全。基于此,企業的發展需要集中資源發展核心業務,對于企業非核心的業務例如物流信息服務、物流運輸等則需要外包給專業的物流企業;REF_Ref28327\w\h[1]到本世紀初,學者Lee等(2001)提出:由于城市物流不斷發展,在商品從供應地到消費者的轉移過程中,就物流方面而言,真正決定消費者消費體驗和滿意度的環節,是商品送到目的配送點后消費者取得貨物的過程,這個過程通常指物流配送的“最后一公里”問題,因此如何解決“最后一公里”的配送問題成了物流配送的重中之重。REF_Ref28327\w\h[2]發展到近些年來,“最后一公里”的理論日益被學術界所接受,Gevaers等人就“最后一公里”的理論基礎上,分析了其影響因素,得出其特征,最終研究出了一整套計算“最后一公里”成本的工具。[3]PoirierC等(2000)從供應鏈的角度對電子商務配送進行了研究,指出電子商務的可獲取和利用資源可以輻射到更多的領域。REF_Ref28327\w\h[4]XingY等(2006)則對電子商務企業競爭力差距的根本原因進行了研究,指出了只有通過良好的配送服務質量,才能獲得更多顧客的認可,提高企業的知名度和競爭力。REF_Ref28327\w\h[5]在物流中心選址的物流研究問題上,學者Zikopou等(2015)另辟新徑,從對逆向物流供應鏈的調研中發現了各個要素之間的數量關系,分析了回收點數量和其他點選址對逆向物流創造效益的影響程度,同時進行了量化處理,構建了目標函數,為逆向物流供應鏈效益的評估提供了一定的標準。[6]2.國內研究現狀國內學者在對選址和配送的的研究中更加注重對實際問題的深化研究以及用實踐去豐富已有的理論知識,更多在不同的視角和環境下去結合企業的實際需求和遇到的問題,在解決實際問題的基礎上去探尋和優化解決選址和配送路線問題的算法和理論。在配送中心選址方面,高學東等(1995)在原有0—1規劃模型的基礎上,與非線性相結合,創立了一種非線性混合0—1模型。REF_Ref28327\w\h[7]魯曉春等(2000)利用重心法的矢量運算,在特定的條件下為配送中心的選址問題提供了解決方案。REF_Ref28327\w\h[8]后德軍等(2004)通過模糊聚類法,解決了區域物流配送中心(RDC)的選址問題。REF_Ref28327\w\h[9]劉璇等(2012)對經典的物流配送中心選址方法進行歸納,以GIS技術為依托在現有模型的基礎上進行改進,提出合理有效的新選址模型。REF_Ref28327\w\h[10]關菲等(2013)總結了物流中心模糊環境下的選址和多目標規劃的特征,結合現有的配送中心選址模型基礎,加入了對于模糊環境下給各種因素的考量,建立了以費用最低,配送綜合服務水平最高的多目標物流中心選址模型。REF_Ref28327\w\h[11]李云龍等(2018)研究了基于互聯網電商模式下城市末端共同配送的網點選址。REF_Ref28327\w\h[12]在車輛配送路徑方面,姜大立等(1999)在已有的啟發式算法的基礎上,賦予了VRP的染色體表達方式,創立了VRP的遺傳算法。REF_Ref28327\w\h[13]王金妹等(2005)以連鎖企業物流配送特點與現狀為基礎,針對定位——配給、最短路徑、運輸車輛路線安排和旅行商四個問題建立模型,研究各個層次的規劃方法,對連鎖企業規劃設計物流配送系統具有理論指導作用。REF_Ref28327\w\h[14]段征宇等(2010),改進蟻群算法解決了具有時間依賴性的車輛配送路徑問題。REF_Ref28327\w\h[14]趙慧娟等(2013)創立了配送路徑的動態模型,并基于模型為車輛的配送路徑的規劃提供了隨機選擇。REF_Ref28327\w\h[16]石兆等(2014)運用禁忌搜索算法求解靜態環境下帶逆向物流的選址路徑問題,解決了動態環境下有時間窗的選址路徑優化問題和運輸路徑優化問題。REF_Ref28327\w\h[17]黃浩等(2015)分析了在供應鏈環境下通過蟻群算法研究車輛配送路徑。REF_Ref28327\w\h[18](三)研究內容與研究方法1.研究內容本文大致的研究思路:先對所要規劃的物流中心現有的網點進行現狀的了解,并從中發現其存在的問題。之后采用精準重心法對做物流中心的重新選址,并分析了重新選址以后對于城市末端配送的影響,從而得出新網點選址的方案。物流網點在重新選址后,結合外部約束和企業未來發展需求,采用蟻群算法計算新、舊網點的物流配送路線,對,比新、舊網點的配送路線,分析新、舊物流配送路線的差異,得出最優的配送路線方案。為企業末端配送網點的選址和配送路線規劃提供一定的借鑒。本文主要的章節安排如下:第一章,闡述本文的研究背景及研究意義,并對國內外學者所撰述的與研究主題相關的文獻進行研讀與總結,之后說明本文的研究內容和所使用的方法。第二章,介紹電子商務的概念與特征、解釋電子商務與配送的關系,針對家電產品,進一步介紹家電產品的特點以及其配送特征,最后簡要概述本文建模所用方法。第三章,簡要介紹S公司運營現狀和物流配送發展現狀。第四章,介紹S公司的福州市閩侯縣物流中心的選址現狀,對現存有的網點選址進行分析并建立精準重心法選址模型,在通過Excel線性規劃得出計算結果,得出新的網點位置,并對新網點的成本進行分析。第五章,針對S公司的福州市閩侯縣物流中心的配送路線現狀,分析其存在的問題,通過蟻群算法得出新、舊網點的物流配送路線,通過新舊配送路線的對比,評估新的配送路線方案。第六章,對全篇論文加以總結并提出建議。2.研究方法1、文獻研究法查找、閱讀并匯總了物流中心的選址和配送方面的研究,了解不同區域不同規模的配送中心選址和配送相關理論和模型,為本文對S公司物流中心的選址和配送提供合理且科學化的理論支撐。實地調研法為了使本文所撰寫的內容有一定的信服力和實踐意義,需要到S公司進行實地走訪調研,獲取準確無誤的相關數據。定性分析法與定量分析法相結合對S家電企業福州市閩侯縣的已有的網點和物流中心的基本情況進行定性的分析,并由此得出其存在的問題并以此為重新規劃的方向。并對物流中心的選址和配送路徑進行定量的試算和分析,通過對定量和定性兩種分析方法的綜合應用得出布局方案。對比分析法通過對已有網點和重新選址的網點進行比較分析,得出更優的方案選擇,提高方案的可行性和科學性。二、相關理論概述與方法介紹(一)電子商務配送概述1.電子商務的概念與特征所謂電子商務,簡而言之,它是指以信息網絡技術為手段來進行商品交換的商業活動;具體指包含客戶消費者、政府、供應商等一切供應和消費主體,通過利用互聯網購物網站、智能終端甚至Email等電子商務工具共享信息,使得商家企業及其合作伙伴、上下游供應商、客戶等主體之間的商業活動的流程實現電子化,配合企業的電子生產管理系統來提高企業生產、流通、倉儲、回收等各個環節的效益。由電子商務的含義以及其發展的歷史不難得出電子商務具有以下基本特征:1、服務性電子商務活動從其本質上來說是一種服務行為,基于智能終端不受地域限制的特性,消費者的購物行為也有了更多選擇的余地,這種情況下,它要求企業提高服務品質,以客戶為核心,充分考慮滿足消費者滿意度,提供更為人性化的服務。2、普及性電子商務是網絡技術發展的產物,作為一種新的貿易形式,它的影響范圍波及全世界的企業、用戶,全世界的人民都被拉入一個數字化的網絡經濟中。3、整體性電子商務實際上是由人工規范操作和電子信息處理兩個部分組成,二者缺一不可,才能準確無誤的按照規范的程序來處理各個事務的對應工作流程,以此保證內部系統運行的嚴密性和整體性。4、協調性電子商務之所以能完成商業活動,其根本在于其能夠使得客戶與商家在交易平臺上進行必要的溝通和協調,同時在其背后也需要金融機構、物流部門、技術部門的支持和協調,從而使整個交易過程順暢進行。其交易模式如圖2-1所示:圖2-1電子商務交易模式5、安全性由于電子商務的交易最終在線上完成,資金的安全性就成為了人們密切關注的問題,現代解決的經典辦法是在消費者和商家中間選擇一個獨立的第三方支付平臺,只有經過雙方確認,商品的交易過程才最終完成,從而為消費者提供了安全保障。2.配送的概念及功能要素配送的本質為一種高級的送貨行為,通常認為配送是按照消費者的訂貨要求,在物流配送中心或其他物流節點進行貨物配備,并以最合適的方式將貨物送到對應的消費者手中。其功能要素包含六個方面的內容:1、備貨與集貨存貨備貨指貨物的籌備,它包含訂貨、采購、進貨、集貨、質量檢測、交接、結算等環節。其中,集貨通常指將分散的小批量集中起來,它是備貨的準備、基礎工作;在集貨的過程中,存貨的發生不可避免,按存儲時間的長短可以將存貨分為儲備或暫存,它是發揮規模效應的集中體現,只有做好備貨集貨存貨工作,才能充分發揮配送的優勢。2、分揀與配貨分揀是配送區別于其他物流活動、獨居特色的功能要素,配貨是利用現代傳輸裝置和撿取設備按客戶既定要求將貨物集中分配的物流活動。絕大多數情況下,分揀的好與壞決定了物流配送水平的質量。3、配裝由于車輛存在荷載的問題,為了充分利用運力和運能,配裝活動就變得不可或缺。配裝活動的出現是傳統送貨向現代配送發展的重要標志之一。4、配送運輸配送運輸通常區別于干線運輸,一般指運輸形式中的支線運輸和末端運輸,其運輸距離較短,規模較小,但貨物的價值可高可低。通常情況下多為城市末端配送,其配送運輸涉及的客戶通常較多,交通路線也較為復雜,對于配裝和路線的合理規劃是其一大難點。5、送達服務一般情況下,將貨物送達客戶是配送服務的終點,但現實生活中送達服務往往需要會出現送貨時間和客戶時間沖突的情況,因此只有合理的選擇配送時間、配送地點才能更好的完成送達服務。送達服務的質量是配送質量的重要指標。6、配送加工在一些特定的顧客要求下,配送有時也需要完成一些簡單的加工服務,其目的一般較為明確且單一,它是提高顧客物流體驗和滿意度的重要途徑之一。3.電子商務與配送的關系電子商務與配送的關系可以具體從以下三個方面進行分析:1、配送是電子商務的重要組成部分在電子商務環境下,商品所有權從點擊購銷合同的那一刻起,就以商流的形式由賣方轉移到買方,但是此時貨物實體并沒發生轉移。因此,無論商品交易形式如何變化,不管在傳統的貿易方式下,還是在電子商務環境下,商品從供應者到需求者轉移總是需要一個物理位置的變化,交易的順利進行需要各類物流活動的支持,也就是需要通過物流配送來完成。因此,物流是電子商務的重要組成部分,而配送是物流主要功能之一,缺乏現代物流的電子商務是一個不完整的電子商務,物流配送是電子商務的重要組成部分,是不可或缺的部分。2、配送是實現電子商務的保證隨著人們生活水平不斷提高,隨之對服務的要求也越來越高,消費者的個性需求也越來越多,通常表現為多品種、小批量、及時快速等特點。市場導向要求電子商務企業建立有效、合適的物流配送系統,不斷提高對客戶的服務水平和質量,良好的電子商務客戶服務最直接的表現是通過配送及時地完成商品交易,如果物流配送環節不能使網上交易實現方便、快捷、高效的優勢,那么物流配送則會成為制約電子商務發展的瓶頸。良好的物流配送不僅能使整個電子商務過程順利完成,而且給客戶留下良好的服務印象,有利于提升顧客滿意度。3、配送有利于提高電子商務企業市場競爭力電子商務企業的運營成功與否主要取決于商品的價格和客戶服務。商品的價格包含著物流配送成本,而配送成本的高低直接影響到商品的價格。一個成功的電子商務企業必須擁有完善的物流配送體系支持企業運營,能夠根據客戶的需求做出最優的配送方案或靈活調整調度方案,從而降低商品的配送成本,進而降低商品成本,為客戶減少支付成本,從而樹立企業在客戶心中的良好形象,提高電子商務企業市場的市場競爭力。(二)家電產品配送概述1.家電產品的概念與特點家用電器(HEA)主要指在家庭及類似\t"/item/%E5%AE%B6%E7%94%A8%E7%94%B5%E5%99%A8/_blank"場所中使用的各種電器和電子器具。又稱民用電器、日用電器。家用電器使人們從繁重、瑣碎、費時的\t"/item/%E5%AE%B6%E7%94%A8%E7%94%B5%E5%99%A8/_blank"家務勞動中解放出來,為人類創造了更為舒適優美、更有利于身心健康的生活和工作環境,提供了豐富多彩的文化娛樂條件,已成為現代家庭生活的必需品。其產品特點有以下幾點:1、產業高度集中隨著世界家用電器工業的發展,逐漸形成了一批產業集團,在行業中居于壟斷地位,起著支配作用。世界著名的企業有:美國的通用電氣、沃普、RCA、勝家、懷特、北美飛利浦、杰尼斯無線電7家公司,日本的松下電器、東芝、日立、索尼、夏普、日本電氣、三洋電機、三菱電機8家公司,荷蘭的飛利浦公司,聯邦德國的西門子、博什、德律風根3家公司,瑞典的麗都(Electrolux)公司,意大利的扎努西公司,法國的湯姆遜公司等。2、大批量專業化生產零、部件實行專業化生產,總裝廠實現生產連續化、自動化,生產規模一般都在年產幾十萬臺,人均生產率高。3、技術密集。家用電器是新材料、新工藝、新技術的綜合體現,各相關行業的新材料、新工藝、新技術很快在家用電器產品上得到應用。4、產品更新快市場競爭激烈,促進企業不斷開發新產品,更新換代,以新取勝。2.電子商務環境下家電產品配送的特征作為以銷售家用電器為主的家電連鎖零售業,與其他形式連鎖企業的物流配送模式相比,其物流配送有著明顯的特點和差異,具體表現如下:

1、季節性一般沒有人會在春秋兩季購買空調,但到了夏冬兩季,購買空調的人數會大大增加。據有關方面統計,昆明一年的空調銷售臺數不足5臺,原因是昆明一年四季如春。經過統計發現旺季的銷售額比淡季高出十幾倍。另外,家電產品還有一個突出特點是“假日經濟"。家電銷售受到節假日商家促銷的影響,銷量會提升很多,伴隨來來的是客戶對快速物流配送的需求。

2、分散性

一般購買產品的顧客住所不同,交通狀況也不盡相同,如果規劃配送路線,使得運送成本更低。這是家電配送工作的特點,同時也是難點和重點。

3、及時性

家電零售行業若要長久生存和發展,必須要對顧客的需求做出快速響應,這就是要求企業有很強的快速反映能力以及快速處理能力,只有在這種情況下,才能以最短的時間解決送貨和售后等問題。

4、安全性

為了防止在搬運、運輸過程中損壞,給消費者帶來不必要的麻煩,家電產品必須完好無損地被送達到指定地點。

5、方便性

家電配送作為一項增值服務,必須為顧客提供便捷的服務,最大限度地滿足客戶要求。建模方法1.精準重心法介紹精準重心法是一種選擇銷售中心位置,從而使銷售成本降低的方法。精確重心法把銷售成本看成運輸距離和運輸數量的線形函數。此種方法利用地圖確定各點的位置,并將一坐標重疊在地圖上確定各點的位置。它是一種模擬方法,它將物流系統中的需求點和資源點看成是分布在某一平面范圍內的物流系統,各點的需求量和資源量分別看成是物體的重量,物體系統的重心作為物流網點的最佳設置點,利用求物體系統重心的方法來確定物流網點的位置。精確重心法首先要在坐標系中標出各個地點的位置,目的在于確定各點的相對距離。坐標系可以隨便建立。在國際選址中,經常采用經度和緯度建立坐標。然后,根據各點在坐標系中的橫縱坐標值求出成本運輸最低的位置坐標X和Y。Cx=DixViVi公式(2-1)公式中:Cx--重心的x坐標;Cy--重心的y坐標;Dix--第i個地點的x坐標;Diy--第i個地點的y坐標;Vi--運到第i個地點或從第i個地點運出的貨物量。最后,選擇求出的重心點坐標值對應的地點作為要布置設施的地點。2.蟻群算法介紹蟻群算法是一種用來尋找優化路徑的概率型算法。它由MarcoDorigo于1992年在他的博士論文中提出,其靈感來源于螞蟻在尋找食物過程中發現路徑的行為。這種算法具有分布計算、信息正反饋和\t"/item/%E8%9A%81%E7%BE%A4%E7%AE%97%E6%B3%95/_blank"啟發式搜索的特征,本質上是進化算法中的一種啟發式全局優化算法。將蟻群算法應用于解決優化問題的基本思路為:用螞蟻的行走路徑表示待優化問題的可行解,整個螞蟻群體的所有路徑構成待優化問題的解空間。路徑較短的螞蟻釋放的信息素量較多,隨著時間的推進,較短的路徑上累積的信息素濃度逐漸增高,選擇該路徑的螞蟻個數也愈來愈多。最終,整個螞蟻會在正反饋的作用下集中到最佳的路徑上,此時對應的便是待優化問題的\t"/item/%E8%9A%81%E7%BE%A4%E7%AE%97%E6%B3%95/_blank"最優解。三、S家電企業物流中心現狀分析S企業簡介蘇寧易購1990年12月26日創立于江蘇南京,位居中國企業500強第59位、中國民營500強第一、中國最佳信譽品牌100強、民營企業上市公司100強第二、中國企業信息化50強(零售業第一位),中國商業科技100強(零售業第一位),在家電連鎖零售行業中處于領先者的地位。蘇寧易購,是蘇寧電器集團的新一代B2C網上商城,于2009年8月18日上線試運營。2010年2月1日正式上線,并將自主采購、獨立運營,蘇寧電器也由此正式出手電子商務B2C領域。2011年5月25日正式啟用.com域名,原.cn域名跳至.com域名。蘇寧易購2011年實現銷售收入59億元,躋身國內電子商務前三,2012年繼續加大網購發展力度,年銷售167億元,并沒有完成既定目標達到200億元,力爭300億元。堅持零售本質,面對互聯網、物聯網、大數據時代,持續推進O2O變革,全品類經營,全渠道運營,全球化拓展。隨著蘇寧易購虛擬、圖書等產品品類相繼上線,以及未來蘇寧易購還將繼續拓展快速消費品、百貨等產品品類,蘇寧互聯網零售CPU能力也逐步凸顯,企業運營進入銷售快速增長、規模效應提高、運營效益改善的良性發展軌道,并向社會提供數據云、金融云和物流云服務,打造互聯網零售盈利的新模式,蘇寧的物流需求將會大大增加,屆時對于物流的要求也將逐步提高。電商環境下家電企業配送現狀傳統家電制造企業過去的銷售主要依靠其零售網點,本地企業在臨近區域內的網點擴展相較于其他競爭對手較為容易,因此其區位優勢較為明顯,在本地銷售市場上占據主動權。而在電子商務市場下,地理位置不再成為阻礙企業的因素,產品從南方企業的倉庫運送到北方消費者的手中,也只需消費者動一動手指——在線提交訂單。這樣一來,傳統家電制造企業原有的區位優勢變不復存在。如果其不能順應電子商務的發展,加快電子商務轉型,那么其企業競爭力將會明顯下降。隨著互聯網的普及、電子商務的發展,商品信息越來越透明,消費者的消費需求也已經發生根本性變化。過去消費者只能通過零售網點工作人員的介紹了解產品的相關信息,而現在通過互聯網,消費者可以了解到任何自己喜歡的商品,并且提交訂單購買,網購已經成為大眾的購買習慣。消費者的網購傾向性使得購買群體已經從線下零售店轉移到了電子商務平臺。在零售網點客戶群轉移的情況下,企業若想保證客戶源,減少客戶流失,就必須滿足消費者的消費需求,加快電子商務轉型的步伐。企業要想在市場混戰中突出重圍,就必須重視信息化制造對自身的作用。工業4.0時代對制造業的信息化制造提出了更高的要求,因此面對激烈市場競爭和時代浪潮變化的雙重挑戰,家電制造業必須借助電子商務轉型升級,提高企業的物流服務。S家電企業配送現狀早在上世紀九十年代,S企業就開始物流建設,成立物流部,專注于大家電,并在2012年注冊成立轉型為第三方物流企業。隨著企業規模的擴大和電子商務市場的拓展,其已經在全國9個地區已經建成并投入使用自有的現代化物流基地,共擁有88個區域配送中心、300個城市配送中心、近2000個快遞點,物流體系覆蓋全國300多個城市。在2015年之前蘇寧將完成60個物流基地,12個自動化揀選中心的建設。截至2019年1月,蘇寧物流聯合天天快遞擁有的相關配套倉儲合計面積達到950萬平方;擁有19個小件始發中心、60個大件始發中心,46個冷鏈物流倉,開通了6大跨境口岸和6座海外倉,以及465個城市配送中心、27744個末端快遞點,覆蓋全國2858個區縣;在全國范圍內,擁有超過10萬輛運輸車輛資源,干支線網絡超過4000條,在全國95%以上的區域可以實現24小時達。規模化、自動化的物流管理與配送體系,讓蘇寧易購的配送成本處于整個行業水平線以下,也讓其在電商競爭中先勝一籌。但伴隨著電子商務B2C爆發式的增長,在局部地區(如福建省福州市)的物流中心逐漸無法滿足需求。現有中心選址如圖3-1。圖3-1福州市S公司物流中心地址由上圖可知,在福州市S公司物流中心只有單一的閩侯縣物流中心,其門店都分布在物流中心東側,來回運輸必然存在返程空駛,運力浪費等問題,基于此,本文對福州市S公司閩侯縣的物流中心選址和配送路徑進行優化分析。四、S家電產品物流中心選址優化分析(一)問題分析與模型建立1.問題分析(針對福州市閩侯縣)隨著電子商務的發展,蘇寧物流配送需求急劇增加,提升城市物流末端配送服務能力至關重要。對家電企業而言,網點的選址對成本控制具有極其重要的作用。為實現物流與電商融合發展,解決蘇寧易購電商發展的瓶頸問題,適應電商環境下的配送需求,優化物流“最后一公里”的配送,現對福州市閩侯縣的網點的位置重新選址,使得新網點所處位置對應的總成本最小,以提高配送網絡的效率和客戶的滿意度,構建完善的末端配送網絡,降低配送成本。2.建模思路本案例所研究的末端配送是在B2C模式下,快遞員將包裹從快遞企業的最后一個配送網點配送到指定的地址的配送活動。根據網點與配送點之間一對多的關系,需要從各個網點以一定的運輸費率運送一定量的包裹到對應的各個配送點。這是一類單設施選址問題,而精確重心法是求解這類問題最有效的算法之一。3.符號說明表4-1重心法符號說明表符號符號說明網點集合I配送點集合J有向弧集網點i到配送點j的距離配送點j的電商包裹量M網點個數新網點i的經度坐標新網點i的緯度坐標配送點j的經度坐標配送點j的緯度坐標表示網點i是否為配送點j服務表示是否選擇網點i為新網點4.模型建立在模型假設中的條件確定后,為優化末端網點的選址,只需考慮網點與配送點的距離與運輸費率及其對應的包裹量,使其總運輸成本達到最小。數學模型公式表4-2重心法數學模型公示表公式(3-1)S.T.公式(3-2)公式(3-3)公式(3-4)公式(3-5)公式(3-6)公式(3-7)公式(3-8)其中,式(1)表示以距離最短為目標;式(2)表示網點個數約束;式(3)表示當且僅當網點i被選中時才能為配送點j服務;式(4)表示每個配送點只能由一個網點進行配送,即一對多關系;式(5)、(6)表示新網點的經緯度坐標;式(7)、(8)表示變量的0-1約束。模型優化傳統的精確重心法是對上述目標函數求偏微分,然后再使用迭代的方法,計算過程繁瑣,本文采用Excel軟件求解,故對上述數學模型進行優化如下:本文以各個網點到對應各個配送點的包裹量乘以運輸費率及其間的距離,求出上述乘積之和最小的點,即:公式(3-9)其中:TC——總運輸成本V——配送點的運輸包裹量R——從網點到配送點的運輸費率d——從網點到配送點的距離公式(3-10)與為網點的緯度與經度,xi與yi則為網點對應配送點的緯度與經度,K代表一個度量因子,將坐標軸上的一單位指標轉換為通用的距離單位,如英里等。這里假設費率均為1,且K(二)算法結果通過查詢和實地考察,將該企業物流中心配送網點與配送點對應經緯網數據,包裹量數據整理如下表:表4-3物流中心舊網點與配送點坐標表網點+配送點經緯度舊網點經緯度包裹量費率K距離運輸成本xyxyA001119.21256826.132312119.21256826.1323129541100B001119.23080626185814.8655B002119.19846726.139633451100.18597.1497B003119.1990426.128345931100.141013.1108B004119.1777726.147157891100.378333.6707B005119.1658426468536.0773B006119.17058426.123025341100.430014.6196B007119.15089326.115758961100.638661.3037B008119.24492726.113325781100.375229.242(數據來源:百度地圖坐標拾取系統)總成本210.0613將數據導入Excel如圖4-1圖4-1舊網點與配送點坐標Excel表其中,距離為配送點經緯度坐標與網點的歐式距離,運輸成本=包裹量*費率*距離;(三)結果分析對圖4-1的表格,利用Excel的規劃求解工具計算運輸成本的最小值情況下,得出新網點的選址,其結果如圖4-2圖4-2新網點選址以及運輸成本由計算結果可知,新網點的最優選址為(26.1318,199.1928),其運輸總成本為176.0029,相較于原物流中心網點的總運輸成本210.0613,節約成本為210.0613-176.0029=34.0584五、S家電公司產品物流中心配送路徑優化分析(一)問題分析與模型建立1.問題分析(針對福州市閩侯縣)在電子商務末端“最后一公里”配送中,網購客戶空間分布廣,加上客戶對配送服務的時效性、柔性與個性化需求的增強,往往使得“最后一公里”的配送路徑難以得到最為合理的安排,導致車輛配送距離過長,進而增加了配送時間,降低了配送效率。基于S公司物流“最后一公里”在福州市閩侯縣點與點間主要呈現一對多軸輻式網絡,根據點位置和包裹量等數據信息,本文采用蟻群算法,考慮配送車輛載重量等約束,合理規劃車輛配送路徑,使各網點服務的配送點群體實現整體距離最短,最大限度的降低車輛配送距離,提高配送效率,減少企業運營成本,2.模型建立(1)建模思路根據福州市閩侯縣物流末端配送的特點,考慮網點和配送點之間,覆蓋范圍和配送密度之間的關系,在各網點服務的配送點群體已知的情況下,對各網點的車輛配送路徑進行逐一分析,避免末端配送覆蓋范圍的重疊,尋求各網點配送距離最短,滿足客戶時效性要求。(2)模型假設為便于車輛路徑優化模型的建立,作如下假設:=1\*GB3①每個配送點的包裹量和位置已知;=2\*GB3②每個網點的位置已知,網點到配送點的距離已知;=3\*GB3③每個配送點只歸屬于一個網點的服務范圍,即一對多關系;=4\*GB3④每個配送點每次只能由一輛車為其服務;=5\*GB3⑤每輛車的載重量不能超過車輛最大載重限制;=6\*GB3⑥配送車輛都從網點出發,并在完成配送任務后返回原網點,屬于封閉式車輛路徑問題;=7\*GB3⑦采用歐式距離。(3)符號說明表5-1蟻群算法符號說明符號符號說明配送網絡網點和配送點集合V有向弧集車輛集合K車輛k最大載重量節點i和節點j間的距離配送點j的包()表示是否車輛k經過節點i到達節點j表示是否網點i送至配送點j(4)模型構建基于網點至配送點直接配送的模式,構建如下的城市物流末端車輛配送路徑優化模型:表5-2蟻群算法模型公式說明公式(4-1)S.T.公式(4-2)公式(4-3)公式(4-4)公式(4-5)公式(4-6)公式(4-7)公式(4-8)其中,式(4-1)表示以總里程最小為目標;式(4-2)表示車輛都從網點出發,最終返回原網點;式(4-3)表示每個配送點只能由一個網點配送;式(4-4)表示車輛的載重量限制;式(4-5)表示網點車數限制;式(4-6)表示只能從配送點的一個方向往另一個方向單向行駛;式(4-7)、(4-8)變量0-1約束。(二)算法結果由蟻群算法對原網點配送路徑進行運算,結果如圖5-1。圖5-1物流中心舊網點配送路徑方案構建城市物流末端車輛配送路徑優化模型,并采用蟻群算法對模型進行求解,利用MATLAB進行編程實現算法(見附錄一),實現各網點至配送點的最短路徑,并得到網點優化后路徑方案如圖5-2。圖5-2物流中心新網點路徑方案(三)結果分析通過對比新舊物流中心網點路徑方案,我們不難看出,物流中心舊網點配送方案復雜繁瑣,線路迂回嚴重且返程空駛的問題明顯,而對于新網點,盡管仍然存在一定的迂回線路,但總體路線得到十分明顯的改善,實現配送路線的優化和物流總成本的降低。六、總結和展望(一)總結本文針對電子商務環境下S家電企業物流中心的選址和配送路徑規劃的優化問題進行了研究,首先針對了S企業在電商環境下B2C爆發式增長的實際需求變化下,導致了局部地圖原有物流中心無法滿足企業實際需求的問題,結合科學的理論和算法,使用數學語言對物流中心的重新選址和配送路徑的優化進行了問題的描述,將問題提煉成具體可以運算的數學模型,結合實際的數學約束,利用Excel的規劃求解,得出了S家電企業在福州市閩侯縣的物流中心的新網點地址,在得出新網點的基礎上,進一步通過啟發式算法——蟻群算法對新舊網點下配送路徑的方案進行對比,驗證了物流中心新網點的配送路徑的優越性,實現了物流中心成本更低,路線更優的目標。論文所做具體工作如下:首先,對電子商務及其配送的相關理論進行介紹,并在此基礎上進一步具體介紹家電產品的特性及其配送特點,結合物流相關專業知識,查閱了大量的文獻,選擇合適的建模方法。其次,針對S家電企業的物流中心選址—配送路徑優化問題,本文首先介紹了S家電企業的基本情況,分析了在電子商務大環境下家電產品配送的行業現狀,結合S家電企業的實際情況進行了具體分析,得出其物流中心的問題和不足。最后,本文采用精準重心法,在物流總成本最低的約束下,對S家電企業在局部區域物流中心進行重新選址,并進一步通過Matlab蟻群算法對新舊物流中心的選址網點配送路徑進行對比,得出配送

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