村鎮(zhèn)農資連鎖經營物流配載與配送組合優(yōu)化理論及應用研究_圖文_

1、Research on the Combinatorial Optimization Theory and Application of Stowage and Distribution for Agricultural Material Chain Operation作者:楊云超導師:袁振洲北京交通大學2010年6月本論文得到國家“十一五"科技支撐計劃課題(編號:2006BAJ07803資助 學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解北京交通大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定。特 授權北京交通大學可以將學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索, 提供閱覽服務,并采用影印、縮印

2、或掃描等復制手段保存、匯編以供查閱和借閱。 同意學校向國家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤。(保密的學位論文在解密后適用本授權說明學位論文作者簽名:扔磊恕 簽字同期:2口/睥/月J1日導師簽名:簽字日期:山k夕年月,堋j 一l f k中圖分類號:U492.3UDC:656學校代碼:10004密級:公開北京交通大學 碩士學位論文村鎮(zhèn)農資連鎖經營物流配載與配送組合優(yōu)化理論及應用研究 Research on the Combinatorial Optimization Theory and Application of Stowage and Distribution for Agricultu

3、ral Material Chain Operation作者姓名:楊云超導師姓名:袁振洲學位類別:工學學科專業(yè):交通運輸規(guī)劃與管理學 號:08121390職 稱:教授學位級別:碩士研究方向:物流系統規(guī)劃北京交通大學2010年6月 致謝本論文的工作是在我的導師袁振洲教授的悉心指導下完成的,袁振洲教授悉 心指導我們完成了實驗室的科研工作,在學習上和生活上都給予了我很大的關心 和幫助,他嚴謹的治學態(tài)度和科學的工作方法給了我極大的幫助和影響。在此衷 心感謝兩年來袁振洲老師對我的關心和指導。我還要感謝交通運輸學院的各位任課老師,他們在我讀研期間,教我各種知 識,使我的知識結構進一步完善,在此,我向他們表

4、示深深的謝意。在撰寫論文期間,我的同門李艷紅、吳先宇、趙莉、李明華、李瑞杰、吳非、 葉芳、苑靜蕾、張進等以及我的同學孟國連、毛益兵、李金海等對我論文研究工 作給予了熱情幫助,在此向他們表達我的感激之情。另外也感謝家人,他們的理解和支持使我能夠在學校專心完成我的學業(yè)。 k中文摘要摘要:隨著村鎮(zhèn)經濟的發(fā)展和村鎮(zhèn)流通體制改革的不斷深入,村鎮(zhèn)連鎖經營憑借 “統一管理、統一配送、統一服務經營模式帶來的巨大優(yōu)勢,得到了迅速的發(fā) 展,成為支撐村鎮(zhèn)經濟發(fā)展、提升村鎮(zhèn)居民生活質量的重要手段。但是村鎮(zhèn)連鎖 經營的自然環(huán)境、市場環(huán)境、物資種類等都與城市連鎖經營有著巨大差異,而目 前村鎮(zhèn)連鎖經營配載與配送相關理論及應

5、用技術研究都明顯的滯后于快速發(fā)展的 客觀實際的需求,本文的研究在村鎮(zhèn)連鎖經營物流配載與配送在理論研究和應用 技術兩方面進行積極的探索,為村鎮(zhèn)農資連鎖經營的健康發(fā)展提供理論和技術支 撐。本文研究以村鎮(zhèn)連鎖經營的基本理論和村鎮(zhèn)連鎖經營物流配載與配送的特征 為切入點,分析了村鎮(zhèn)特殊背景下各種典型企業(yè)組織物流模型的優(yōu)缺點,結合村 鎮(zhèn)物流流體、流向等特征,對傳統的連鎖經營模式進行了優(yōu)化;進一步深入分析 了優(yōu)化后模式中配載與配送組合優(yōu)化的連鎖網點、車輛、貨物、路網、約束條件、 目標函數等構成要素,構建了單配送中心、多車輛、多車型、考慮貨物混裝約束 的雙向配載與配送組合優(yōu)化數學模型,并設計了基于構建搜索子空

6、間和整數矩陣 表示解表示形式的改進遺傳算法的求解算法;在模型與算法理論研究的基礎上, 本文還對村鎮(zhèn)連鎖經營的配載與配送決策應用技術進行了深入的研究,提出了多 種語言混合編程的系統開發(fā)思路,構建包括決策模型庫實現技術、可視化GIS實 現技術、空間數據與Access數據庫的數據融合技術的可視化決策技術解決方案:并在系統需求分析、業(yè)務流程分析和數據流程分析的基礎上,詳細設計了適用于 村鎮(zhèn)農資連鎖企業(yè)的配載與配送決策支持系統,并實現了系統界面設計、用戶管 理、需求信息管理、車輛信息管理、路網和網點空間信息管理、決策支持等核心 功能。關鍵詞:連鎖經營;農資物流;配載與配送;決策支持分類號:U492.3.

7、1.¨ABSTRACTABSTRACT:With the development of rural economic and deepens of reform in rural circulation system,rural chain operation has been spread rapidly and become a major force which supports rural economic development andenhances the quality of 1ife for residents in villagesand small towns.

8、Because of the significant differences in chain operation between urbanand rural, currently rural chain operation stowage and distribution theory and application of technology-related research are significant lags behind the fast.growingdemand.Based on this,this paper provides active exploration in

9、both theoretical study and application technology in rural chain operation logistics stowageand distribution.This paper chooses the basic theory of rural chain operation and the characteristics of logistics stowage and distribution as a starting point,analyzes the advantages anddisadvantages of chai

10、n operation in particular contextof rural.The traditional chain operation model has been optimized taking into account the ruralcirculation materials, flow and other features.This paper further analyzes the chain stores,vehicles,goods, road network,constraints,objective function and other elements o

11、f stowage anddistribution in the mode that has been optimized,constructs a two。way stowage and distribution combinatorial optimization model of single distribution center,more vehicles,m01潞models,and consider the mix of goods bound,designs its solution memod.Ill the model and algorithm theory resear

12、ch,the paper also makes depth study on decision application technology ofrural chain operation logistics stowage and distribution,proposessystem development ideas based of mixed programmmg languages.Visual decision-making technology solutions Was constructed in this paper, which including implementa

13、tion techniques of decision model database,implementation techniques of visual GIS,data fusion technology of spatial dataand Access database BaSed on the system requirements analysis,business process analysis and data flow analysis,this paper preliminarydesigns and implementations of stowage and dis

14、tribution combinatorial optimizationdecision support system with the core functions of model decision.making,visual output,basic data entry,information query EtcKEYWORDS:Rural Chain Operation;Agricultural Goods Logistics;Stowage and Distribution;Decision SupportCI。ASSNO:U492.3.,I , ,_ 目錄3.4實例應用與結果分析

15、.385作者簡歷83獨創(chuàng)性聲明85學位論文數據集87 , “ 一1緒論1.1選題的來源本選題來源于國家“十一五”科技支撐計劃課題“村鎮(zhèn)農資連鎖經營網絡配 送設備與技術研究(編號:2006BAJ07803”,是其中“村鎮(zhèn)農資連鎖經營物流配 載與配送組合優(yōu)化理論及應用研究”相關研究部分。該課題的研究內容包括村鎮(zhèn)連鎖經營物流配送的網點選址、配送中心內部設 施布局優(yōu)化、庫存模型、算法與決策、配送模型、算法與決策、以及相應的決策 支持系統開發(fā)研究任務。本論文的研究范圍包含其中兩項任務,一是村鎮(zhèn)連鎖經營配載與配送組合優(yōu) 化模型與算法研究,二是在理論研究的基礎上進行決策模型的應用研究。技 術 研 究應 用

16、開 發(fā)具體研究任務P孽嬲型怯羆:熹 ;L!??！薄?-jI1r 面牙萬啞流程優(yōu)化,庫薦i西體化l絲多堅策模型與笈漣嬰壅村鎮(zhèn)農資連鎖經營網絡配送/1系統沒計與管理技術研究 lV 一。1。_。_。-。_一配送車輛智能管理與跟蹤設備技術研究1 I_二_=二二.:二一:=_=_=二.;九村鎮(zhèn)農資連鎖經營物流決策 。jI警驍蝴僦讎鸛竺、#模型與算法研究 n U-。11。配送車輛調調整模型與算法研究一 一一一一一一一一一一一一一一一一一一11r I+。二,=村鎮(zhèn)農資連鎖經營網絡配送f輛監(jiān)控與jI蹤信息系統開發(fā)研究I IuI L一一 一 j I 鈴:理與決策軟件Jr發(fā) nI廠 一Il農瓷誶鋤酣拱渙笛廊用枯米

17、研密 I一7三網 ,本文內容一I 匕一物-_- 圖1-1本文的研究內容及與課題的關系界定Figure 1-1The contents ofpaper and the relationship、加m the subject1.2研究的背景和意義農業(yè)是國民經濟的基礎,在整個國民經濟中發(fā)揮著重要的作用。這主要表現 在農業(yè)是為人類生存提供必需品的生產部門,同時農業(yè)的發(fā)展是社會分工和國民 經濟其它部門成為對立生產部門的前提和進一步發(fā)展的基礎。農用物資又是農業(yè)生產的基礎,因此農用物資事業(yè)的對農業(yè)發(fā)展和國民經濟 全局的發(fā)展都有基礎性的作用。我國農用物資事業(yè)經過60多年的建設與發(fā)展,已 經取得了階段性的重大勝

18、利,主要表現為:扭轉了農用物資資源短缺的局面,實 現了包括化肥在內的各類農用物資資源由供不應求轉變?yōu)榛灸軡M足農業(yè)生產需 要;農資市場由過去的賣方市場轉變?yōu)楝F在的買方市場,農民隨之由過去的搶購、 儲備轉變?yōu)楝F用現買,不儲不備;農資經營渠道拓寬,市場經營主體多元化,市 場競爭機制基本形成。雖然,我國在農用物資發(fā)展中取得了一系列的重大成就,但是目前仍然還存 在許多迫切需要解決的問題。在破解了物資短缺的難題之后,如何實現高效農用 物資流通以滿足農業(yè)發(fā)展的需求成為迫切需要解決的瓶頸。近幾年,農村流通體系的發(fā)展問題也引起了政府和社會的高度重視,從中央 到各級地方政府都采取了一系列的政策和措施來加快建設和

19、完善農村流通體系。 商務部2005年啟動的“萬村千鄉(xiāng)市場工程”就是其中的措施之一,工程的主要內 容是,通過安排財政資金,以補助或貼息的方式,引導城市連鎖店和超市等流通 企業(yè)向農村延伸發(fā)展“農家店”,力爭用三年的時間孕育出25萬家連鎖經營的農 家店。為了推動力.村干鄉(xiāng)市場工程的開展,財政部會同商務部出臺了專項資金扶 持政策;國家開發(fā)銀行向各地分行下達了支持貸款計劃。僅2005年,中央財政對 該項目的補貼2.04億元。2006年,中央政府又加大了資金扶持力度,國家開發(fā)銀 行也安排了100億專項資金支持農村市場體系建設。截止到2009年,農家店的數 量已超過了27萬家。伴隨著農村流通體系的大發(fā)展,農

20、資連鎖經營也在我國各地從無到有、從少 到多的迅速興起,以農資連鎖、配送為主要經營形勢的新型業(yè)態(tài)在全國范圍內迅 速發(fā)展,并且表現出其優(yōu)勢和強大的生命力,日益成為我國農資經營的主流模式。 但是目前針對農資連鎖經營物流配送的理論和技術研究卻十分滯后于快速發(fā)展的 實踐需要。導致一些農資物流企業(yè)缺少足夠的理論和技術的支撐,最終因經營成 本過高,服務質量難以提升等原因,曇花一現,破產倒閉,或步履維艱,苦苦支 撐。因此,本文的研究主要界定為農資連鎖經營物流配載與配送理論和技術的研 究。希望通過課題研究,能豐富村鎮(zhèn)連鎖經營的現代物流理論體系,也為農資物 流企業(yè)的發(fā)展提供技術支持。2(1村鎮(zhèn)連鎖經營的研究現狀。

21、連鎖經營起源于美國,在發(fā)達國家已經歷了 較長時間的發(fā)展,對其研究已經相對成熟。國外對于連鎖經營物流配送的研究開 始于車輛調度問題的研究,并逐步向從配送體系、物流成本、供應鏈一體化等多 角度、全方面的展開。Dantzig和Ramsey對物流配送中車輛調度優(yōu)化問題進行了 研究,引起各個學科的高度重視,使物流配送問題成為了多個交叉學科的研究重 點ill;Tumball(1989年通過對英國飲料和食品行業(yè)配送的研究,提出了加強企 業(yè)之間的聯系對降低物流成本的重要作用【2】;Andraski Joseph和Novack Robert (1996年研究提出了配送企業(yè)的增值作用【習;菲利普科特勒(1997年

22、在市 場營銷管理中,系統的論文了連鎖企業(yè)在統一訂貨、統一配送的機制及其對連 鎖企業(yè)帶來的巨大優(yōu)勢【4】等。國外連鎖企業(yè)物流配送的發(fā)展對我國具有很大借鑒意義。但是由于我國國情 的特殊性,以及長期存在的城鄉(xiāng)社會經濟等方面的巨大差異,發(fā)展適合我國國情 的村鎮(zhèn)連鎖經營配送還需要結合我國國情進行進一步的研究。國內對連鎖經營的研究主要集中于城市范圍的大型連鎖超市,對于村鎮(zhèn)連鎖 經營相關問題的研究發(fā)展較晚,在2005年商務部大力推進“萬村千鄉(xiāng)市場工程” 后才逐漸受到重視。主要的研究成果有集中以下幾個方面:趙莉、葉芳、袁振洲(2007年對村鎮(zhèn)連鎖經營與配送網絡規(guī)劃的關鍵技術 和問題進行了研剄5。,鮑宏禮、管竹

23、筍提出對村鎮(zhèn)連鎖經營的統一采購、統一配送、 統一服務的管理體系進行了研剄6】;王娟(2008年在其碩士論文河北省農村 連鎖經營發(fā)展研究中,對農村發(fā)展連鎖經營的策略,以河北省為例進行了比較 系統的研究【7J。王永亮(2007年在碩士論文面向城鎮(zhèn)的連鎖經營企業(yè)物流配 載與配送組合優(yōu)化模型與算法研究,對城鎮(zhèn)連鎖企業(yè)物流配送與城鎮(zhèn)物流連鎖企 業(yè)的不同和其特征進行比較深入的研究【8】。謝立忠(2008年在其碩士論文縣 域農村連鎖經營超市的物流配送及算法研究中,重點研究了縣域連鎖超市物流 配送模型與算法,建立了“農家店"經營形式下物流配送模型,并設計了節(jié)約歷 程算法【91。(2農資物流的研究現狀

24、。我國的農用物資流通行業(yè)自形成以來經歷了數次 巨大的變革,其中兩次產生的影響最大。第一次是上世紀70年代末的市場經濟改 革,將我國的農資經營結構由原來的單元化轉變?yōu)槎嘣?第二次是根據加入WTO 的承諾,自2006年12月20日起,我國的農藥、化肥、和農膜市場在批發(fā)零售環(huán)節(jié)對外開放,將國際競爭引入到農資行業(yè),外商憑借其科研、技術、 等方面領先優(yōu)勢,給國內的流通企業(yè)帶來了巨大競爭壓力。我國對農資配送及相關理論的研究重點與國內農資發(fā)展的環(huán)境、 密,主要研究成果集中以下三個方面: 管理、營銷 歷程聯系緊農資經營模式及配送網絡的優(yōu)化調整。伴隨農資經營體制的不斷深化改革, 針對如何調整和優(yōu)化農資企業(yè)經營

25、模式和改進營銷、配送網絡以適應市場環(huán)境變 化,國內學者進行了多個角度的研究。吳長瑩(2007年在其碩士論文農資連 鎖經營模式在中國農資營銷中的應用研究中,對我國發(fā)展農資連鎖經營的必要 性,農資連鎖經營現狀及存在問題等進行了系統分析【101;楊毅(2004年在其碩 士畢業(yè)論文陜西省農資公司連鎖經營方案設計研究中,以陜西省農資公司為 研究對象,研究了農資連鎖經營的形式和總體策略,并分析農資物流配送對農資 連鎖的重要性【ll】。王新利(2003年在其博士論文中國農村物流模式及體系發(fā) 展研究中對我國農村物流體系、農村物流模式及宏觀調控策略從經濟學角度進 行了較為深入的分析;王寶喜(2003年在其碩士畢

26、業(yè)論文農資企業(yè)市場營 銷網絡建設研究中,對農資企業(yè)營銷網絡的構建模式及農資企業(yè)營銷網絡的運 行進行了研究【l川。農資配送中信息化技術的應用。在市場化程度加劇,外資企業(yè)沖擊等因素 影響下,如何提高農資的配送效率,從而在競爭中獲得優(yōu)勢,也成為國內理論和 技術研究的另一個熱點領域。李艷(2008年在其碩士畢業(yè)論文北大荒農資與 農產品分銷系統的設計與實現中,研究了通過采用電子商務技術優(yōu)化企業(yè)物流 作業(yè)流程的具體實現過程【141;保紅永(2006年在其碩士畢業(yè)論文甘肅郵政物 流農資配送業(yè)務管理信息系統分析與設計中,分析了甘肅郵政服務三農、開展 農資配送業(yè)務的可行性和建立管理信息系統的具體方案【15】;馮

27、旭(2003年在其 碩士畢業(yè)論文金色谷農資智能配送系統的研究與開發(fā)中,從金色谷農資公司 的配送業(yè)務需求出發(fā),以圖論和運籌學理論為基礎,進行了通過信息化手段降低 農資配送成本的研究【I 6。其它農資相關的理論研究。在村鎮(zhèn)流通業(yè)中的三大流通物資分別為農用物 資、農產品和農業(yè)生活資料,除了對農資物流配送的研究,國內學者對農產品流 通也進行了相應的研究。黃祖輝(2003年研究了農產品流通渠道的演變過程, 并論證了物流配送技術的優(yōu)化改進對農產品銷售的重要性舊;丁麟(2005年對 農產物流進行了深入分析,提出了將信息技術應用與農產品的構想【18】;田沐野 (2006年在其碩士畢業(yè)論文基于GIS的農產品物流

28、配送車輛路徑優(yōu)化可視化 研究中,分析了農產品物流配送特點,建立了農產品物流的數學模型,并采用 ArcGIS技術實現了車輛優(yōu)化安排的可視化輸出【19】。4中心車輛配送配載調度指派模型研究【20】(2004年研究了車輛配載與配送的兩 目標優(yōu)化調度模型,并借助VB6.0仿真模擬,驗證了統籌配送配載目標函數可以 更有效的模擬物流中心配送的客觀實際。北京交通大學王永亮在碩士畢業(yè)論文面 向連鎖經營的物流配載與配送組合優(yōu)化模型與算法研究【8】(2007年,對城鎮(zhèn)連 鎖的物流配載與配送組合優(yōu)化問題進行第一次比較全面的研究,建立以配送和配 載綜合費用最低的目標函數,和車輛時間窗、運能利用率等多個約束條件的數學

29、模型,并設計模型的模擬退火算法,但是其在模型中未考慮城鎮(zhèn)貨物的多樣性、 混裝性等多個重要約束條件,對配載與配送理論的應用技術只提出了研究思路, 具體應用技術沒有深入探討。其它國內外的相關理論研究主要側重物流配載問題或物流配送問題中的一個 方面。針對物流配載方面的研究也相對較少,在物流配載方面的研究主要有:北 京交通大學的賀國先在其博士論文現代物流配送裝車及車輛調度問題優(yōu)化方法 研究【2l】中,提出車輛裝載的多目標規(guī)劃模型,并設計模擬退火算法和遺傳算法 進行求解;北京科技大學的牛玉玲在其碩士論文車輛配載問題的數學模型及算 法122J中,主要深入研究了在配送過程中貨物在車廂中合理放置的問題。在物流

30、 配送方面,國內外學者目前已經進行了大量的研究,取得了一定的成果,主要有:張濤等在不確定車輛數的車輛路徑問題模型和混合算法研究【23】中,提出了基 于3-OPT改進的遺傳算法,改進了算法的搜索能力;祝崇雋等在供應鏈中車輛 路徑問題的研究進展及前景1241q對配送車輛路徑規(guī)劃問題進行了比較全面的綜 述;北京交通大學的郎茂祥在其博士論文物流配送車輛調度問題的模型和算法 研究【25J中,對帶有時間窗問題的車輛調度問題構建了數學模型,并設計相應的 啟發(fā)式算法;武漢理工大學的夏新海在其碩士論文物流配送車輛調度優(yōu)化研究 【261中,對非滿載的零擔貨物的車輛配送問題進行了比較深入的研究,設計了遺傳 算法,并

31、通過實例印證了該算法的有效性。在物流系統的應用技術研究方面,國內外都經歷了由物流管理信息系統逐步 向物流決策支持系統發(fā)展的過程,并且將GIS功能引入DSS系統,開發(fā)集成GIS 和DSS優(yōu)勢互補功能改進的決策支持系統技術已經成為研究熱點之一。在該領域的研究中,西方發(fā)達國家起步較早,技術比較成熟,其研究成果已在生產實踐中 得到不斷的推廣,帶來了良好的社會經濟效益。芬蘭學者Helo P(2005年開發(fā)的供應鏈管理物流信息系統軟件,為分析供 應鏈運作提供了更清晰的視角【2。7】;美國學者Faulin J開發(fā)的配送路徑優(yōu)化決策支持 系統,優(yōu)化了FRILAC公司配送路徑作業(yè)計劃,為該公司降低了10%的運營

32、成本【281。 加拿大學者Todd A Randall(2005年開發(fā)的集成GIS功能的DSS為解決交通堵 塞問題提供了有效的工具【291。國內在這一領域的研究也已經取得了一定的成果:張元教(2001年在基 于GIS的空間決策支持系統理論及其應用中,提出了GIS和DSS集成的三種方 法,并對二者實現的邏輯結構和物流結構進行了設計例;王亮(2005年在基 于GIS與DSS技術的輔助決策軟件平臺設計與開發(fā)中提出了GIS與DSS實現方 法和功能開發(fā)技術路線【311。國內在一些應用領域也已經開發(fā)出了應用于本領域的 基于GIS的決策支持系統,主要代表有:徐志勝等(2004年在基于GIS的城 市公共安全應

33、急決策支持系統的研究中設計了系統的結構框架,并提供了有效 的建立城市空間數據庫的技術解決方案【32】;申立軍(2004年在其論文基于GIS 的城市公共交通規(guī)劃計算機輔助決策支持系統研究中,設計了基于GIS的城市 公共交通規(guī)劃計算機輔助決策支持系統的模式,并實現了其中的關鍵技術【33】;田 沐野、鮑婧針對農產品的物流配送決策支持系統進行了相應的研究,為進一步完 善集成GIS與DSS系統提供了借鑒思路【19】【34】。從1.3的上述各小節(jié)的研究現狀中總結可知,目前國內外對村鎮(zhèn)連鎖經營、農 資物流、配載與配送理論、GIS可視化決策支持系統等方面都進行了有益的研究, 取得了一系列的研究成果。但是,結合

34、本文課題選題范圍,在本文的研究領域也 還存在一系列問題,有待進一步深入研究,主要有以下幾個方面:(1在村鎮(zhèn)連鎖經營及農資物流方面,目前對于村鎮(zhèn)連鎖經營物流的研究主 要集中宏觀層面的經營策略、管理體系或微觀層面具體某一物流環(huán)節(jié)的優(yōu)化設計, 缺少針對在村鎮(zhèn)特殊的社會經濟和自然條件下,從農村連鎖經營物流配送各環(huán)節(jié) 系統最優(yōu)的角度出發(fā)對配送模式優(yōu)化分析;農資配送的研究成果主要集中在農資 流通領域或者農產品流通領域中的某一方面,對于如何統籌農用物資與農產品共 同配送,共用物流網絡,降低物流成本的研究相對較少;在農資配送中信息化技 術的應用主要以建立管理信息系統為主,對提高連鎖經營企業(yè)經營效率有更重要 意

35、義的決策支持系統的研究目前幾乎沒有,有待進一步研究。6基本處于空白階段。因此,結合村鎮(zhèn)農資連鎖經營配載與配送特性,進行滿足村 鎮(zhèn)農資連鎖配載與配送管理和決策的可視化決策技術的應用研究,以實現降低農 資連鎖的物流成本、提高物流效率的目標,具有十分重要的理論意義和實踐意義。1.4本文的研究視角根據課題選題來源的國家“十一五”科技支撐計劃課題“村鎮(zhèn)農資連鎖經營 網絡配送設備與技術研究”相關研究任務,結合目前國內外在此領域的研究中已 取得的成果及有待于進一步研究的問題,本文選擇以下兩個方面作為研究視角, 深入研究:(1村鎮(zhèn)農資連鎖經營物流配載與配送理論研究。結合村鎮(zhèn)物資流通的經營 方式、流體、流向、自

36、然條件特點等,對村鎮(zhèn)農資連鎖經營的物流配送模式進行 優(yōu)化,構建基于優(yōu)化模式的村鎮(zhèn)連鎖經營物流配載與配送組合優(yōu)化模型,并設計 有效的求解算法,為村鎮(zhèn)農資連鎖經營的配載與配送科學決策提供理論依據。理 論研究的重點是,建立能夠充分反映村鎮(zhèn)連鎖經營農資物流配載與配送實際需求 的數學模型,克服目前物流配送理論難以反映出村鎮(zhèn)農資物流實際需求的不足。 (2村鎮(zhèn)農資連鎖經營物流配載與配送理論得到應用研究,主要是建立以上 述基于優(yōu)化農資連鎖經營模式的物流配載與配送模型和算法為決策依據的GIS可 視化村鎮(zhèn)農資連鎖經營配載與配送組合優(yōu)化決策支持系統。應用研究的重點是根 據農資物流的用戶需求、業(yè)務流程、應用環(huán)境等要求

37、,解決構建配載與配送決策 支持系統的一系列技術上的難點和重點,提出構建基于GIS可視化的配載與配送 決策支持系統的技術解決方案。本文在還將以上述技術解決方案為基礎,設計和 實現配載與配送決策支持系統的主要核心功能。71.5研究技術路線及主要內容本文研究的技術路線如圖1.2所示。具體思路為:首先分析村鎮(zhèn)連鎖經營物流 配送的具體實際情況,從村鎮(zhèn)連鎖的配送的貨物、流向、外部環(huán)境等多角度分析 村鎮(zhèn)連鎖經營的物流配送特征;深入研究村鎮(zhèn)物資流通領域各種企業(yè)組織形式的 物流模式的優(yōu)缺點,并充分結合市場經濟規(guī)律、農村生產生活方式、自然地理環(huán) 境等特點,從農資、農產品統籌配送考慮,提出基于雙向物流的配載與配送模

38、式 優(yōu)化;根據村鎮(zhèn)物流配送的模式分兩條路線研究,一是借鑒現有模型和算法,構 建村鎮(zhèn)連鎖經營物流配載與配送的組合優(yōu)化模型,并設計模型求解的有效算法; 二是在綜合分析各種決策工具軟件的使用條件,選擇決策應用系統的開發(fā)工具軟 件,初步構建多種軟件優(yōu)勢互補的系統框架,并研究各種軟件的開發(fā)和接口技術, 提出多種工具軟件混合編程開發(fā)的技術解決方案。在上述研究工作的基礎上,進 行系統的需求分析、功能模塊設計和編程實現,詳細設計了適用于村鎮(zhèn)農資連鎖 企業(yè)的配載與配送決策支持系統,并實現了系統界面設計、用戶管理、需求信息 管理、車輛信息管理、路網和網點空間信息管理、決策支持等核心功能。8、村鎮(zhèn)連鎖經營物流配送特

39、征分析借鑒現有模 村鎮(zhèn)連鎖經營配送模式優(yōu)化 分析各種丁具軟件 塑和算法 的適用條件和接L0上 00構建配送與配載組合優(yōu)化模型 配送與配送決策可視化系統框架構建:l:統籌考慮農資配送與回程農產品配送 術系統平臺的初步設計木統籌考慮貨物配載與車輛路徑 木混合編程的可視化決策實現策略一一配送與配載組合優(yōu)化算法設計 可視化決策的關鍵理論與技術研究木構建子空間的遺傳算法改進 奉配載與配送模型庫應用技術研究 一 木矩陣形式的多車輛解表示結構設計 木配載與配送GIST.具應用技術研究木遺傳迭代策略設計 木配載與配送數據應用技術研究基于GIS的可視化決策支持系統設計與核心功能實現配載與配送決策支持系統分析I上

40、 山 I用戶需求分析 業(yè)務流程分析 數據流程分析系統設計與核心功能實現皇決策支一t童 J,_:量 持 用 需 車戶 求 輛管 管 管理 理 理功 功 功 功能 能 能 能圖1-2本文研究技術路線圖Figure 1-2Technical route of this paper9結合本文研究的技術路線,確定論文的主要研究內容包括如下幾個方面:第一章緒論:主要介紹論文的選題來源、選題背景及意義、采用的技術路線 和主要研究內容。第二章村鎮(zhèn)連鎖經營配載與配送的基本理論:主要是以村鎮(zhèn)連鎖經營概念、 村鎮(zhèn)連鎖經營配載與配送特征等理論為切入點,研究配送配載在連鎖經營中的地 位與作用,村鎮(zhèn)連鎖經營的基本模式,結

41、合村鎮(zhèn)既是生產地又是消費地的特點, 進行了村鎮(zhèn)連鎖配送的雙向物流模式優(yōu)化改進;之后,分別總結村鎮(zhèn)連鎖物流配 載與配送理論研究和物流信息化在村鎮(zhèn)連鎖經營的應用研究。第三章村鎮(zhèn)連鎖經營配載與配送組合優(yōu)化模型與算法:針對村鎮(zhèn)連鎖經營問 題的具體特點,分別構建了傳統連鎖經營模式下單項物流配載與配送優(yōu)化模型, 和優(yōu)化模式下雙向物流的配載與配送組合優(yōu)化模型,并設計了基于改進遺傳算法 的兩個模型通用求解算法。第四章實現配載與配送可視化決策的關鍵理論與技術:從多種決策工具軟 件、GIS軟件、系統丌發(fā)工具中通過分析比選,確定配載與配送可視化決策所需要 的Maplnfo、C語言、MATLAB、MapXtreme、

42、Access工具軟件,初步構建多種 工具軟件優(yōu)勢互補的系統框架;并深入研究各種工具軟件的兼容性、可擴展性以 及接口技術,提出了多種語言混合編程的系統開發(fā)思路,構建了包括決策模型庫 實現技術、可視化GIS實現技術、空間數據與Access數據庫的數據融合技術的可 視化決策技術解決方案。第五章基于GIS可視化的配載與配送組合優(yōu)化決策支持系統設計與實現:在 進行系統需求分析、業(yè)務流程分析和數據流程分析的基礎上,詳細設計了適用于 村鎮(zhèn)農資連鎖企業(yè)的配載與配送決策支持系統,并實現了系統界面設計、用戶管 理、需求信息管理、車輛信息管理、路網和網點空間信息管理、決策支持等核心 功能。第六章結論與展望:總結本文

43、的主要工作和研究結論,并對需要開展的下一 步研究進行簡要說明。10撾鎮(zhèn)盛姿適毯經萱物逾醒茲當配堂掛絲當撞式盆蚯2村鎮(zhèn)農資連鎖經營物流配載與配送特征與模式分析村鎮(zhèn)連鎖經營是我國村鎮(zhèn)一種新興的企業(yè)組織形式,但由于村鎮(zhèn)生產生活方 式、社會經濟發(fā)展水平等都與城市有著很大的不同,因此村鎮(zhèn)連鎖經營的組織結 構體系、物流運作流程都具有自身的鮮明特點。本章以連鎖企業(yè)的配載與配送的 典型特征為切入點,分析其對決策支持系統的功能需求。2.1物流在連鎖企業(yè)中的功能分析連鎖經營是正在我國迅速興起的一種現代化的商業(yè)模式和企業(yè)組織形式91。現 在除了傳統的超市、大賣場、便利店等業(yè)態(tài)外,在農用物資、辦公用品、服裝、 玩具等

44、越來越多的行業(yè)已經丌始采用連鎖經營的形式。隨著連鎖企業(yè)經營范圍的 延伸和經營規(guī)模的擴張,物流成本已經成為影響連鎖經營企業(yè)生存和發(fā)展的最關 鍵因素之一。因此,采用先進的物流技術和物流管理方法來降低成本、提高效率, 以更好的發(fā)揮連鎖經營的優(yōu)勢,成為一個亟需攻克的難題。(1連鎖經營的概念連鎖經營(Chain Operation,是一種商業(yè)組織形式和經營制度【l們。國際連鎖協會對連鎖經營的定義為,“連鎖經營就是通過企業(yè)內部分工協作或 企業(yè)與企業(yè)之間的分工協作,以提高零售業(yè)的組織化水平,獲取競爭優(yōu)勢的經營 方式”。我國連鎖店經營管理規(guī)范意見對連鎖經營的定義為“經營同類商品、使 用統一商號的若干門店,在同

45、一總部的管理下,采取統一采購或特許經營等方式 實現規(guī)模效應的組織形式”。(2連鎖經營的形式企業(yè)連鎖經營主要有三種形式:直營連鎖(Regular Chain,特許加盟(Franchise Chain,自愿加盟(Voluntary Chain11】。連鎖企業(yè)可以僅采用上述三種形式的某一種,或交叉采用若干種的組合。但 連鎖經營企業(yè)無論采用的單一或組合的形式,其經營體系都是基本相同的。連鎖經營的基本經營體系由總部、門店和配送中心構成?？偛控撠熎髽I(yè)的整 體規(guī)劃和集中管理;門店在總部的統一管理下,承擔日常的業(yè)務職能;配送中心承擔總部對各門店的物流任務。(3連鎖經營的特征組織形式聯合化和標準化。組織形式聯合

46、化和標準化是連鎖經營的前提。連鎖經營的組織形式是由總部 和眾多的分店所構成的一種企業(yè)聯合體。連鎖經營的企業(yè)聯合體是整體性、穩(wěn)定 性和全方位的聯合,所有的連鎖店都是用統一的店名,具有統一的店貌,提供標 準化的服務和商品。經營方式的一體化和專業(yè)化經營方式的一體化和專業(yè)化是連鎖經營的核心。連鎖經營把傳統的流通體系 中相互獨立的各種商業(yè)職能有機的組合在一個統一的經營體系中,實現了采購、 配送、批發(fā)、零售的一體化,從而形成了生產和銷售一體化的流通格局,提高了 流通領域的組織化程度。管理方式的規(guī)范化和現代化管理方式的規(guī)范化和現代化是連鎖經營的基本保證。由于在連鎖企業(yè)中,商 品進貨由總部統一管理,銷售職能主

47、要由各分店承擔,這種購銷職能的分離,就 必然要求總部要加強管理措施,保證連鎖企業(yè)全局的高效、有序運行。連鎖經營是商業(yè)制度的一次創(chuàng)新。這種先進的商業(yè)組織形式的興起和發(fā)展的 動力,不僅來自于在經營理念的變革,更是體現了新技術、新方法對傳統企業(yè)結 構升級調整的巨大推動力。采購管理技術、物流管理技術、信息管理技術三大核 心技術的支撐,是連鎖經營旺盛發(fā)展動力的根本所在。在三大核心技術中,物流管理技術作為連鎖經營企業(yè)之間貨物實體流動的承 擔者,對連鎖企業(yè)發(fā)揮組織方式聯合化的優(yōu)勢,實現經營方式一體化的目標等都 起著基礎性的作用。通過先進的物流管理技術,降低物流成本、提高物流服務質 量,是連鎖經營企業(yè)有效運營

48、的重要保障。物流配送在連鎖經營中的作用可以從以下幾個方面具體分析:(1發(fā)揮連鎖企業(yè)的規(guī)模效益。規(guī)模效益是連鎖經營的突出優(yōu)勢之一。而連 鎖經營的規(guī)模效益J下式通過“統一進貨、統一配送、統一管理"來實現的。通過 物流中心的統一配送,連鎖企業(yè)可以將總部的集中化進貨與各門店的分散化銷售 結合起來,使分散的銷售力轉化為集中的進貨力,從而使連鎖企業(yè)無論在與供應 商的價格談判中,還是與同行業(yè)的競爭中都能獲取優(yōu)勢,形成規(guī)模效應。(2促進連鎖企業(yè)的速度效應。在連鎖經營模式下,物流中心在分工的基礎 12上形成了高度專業(yè)化的運作體系。專業(yè)化的管理和設備,促進了物流中心運行的 高效率,從而實現了連鎖經營的速

49、度優(yōu)勢。(3完善連鎖企業(yè)的經營體系。統一配送的運作模式,不僅大大降低了分店的庫存成本,還促進了各門店逐步向“只管銷售”方向發(fā)展。專業(yè)化的物流分工實現了企業(yè)決策權向總部集中,物流活動向配送中心轉移,門店更專注銷售的方向發(fā)展,這幣是連鎖經營成功的關鍵因素之一。2.2村鎮(zhèn)農資連鎖經營物流配載與配送特征分析由于農村的生產生活方式、社會經濟發(fā)展水平、自然地理條件等各個方面都 與城市有著較大的差異,因此在村鎮(zhèn)環(huán)境中農資物流配載與配送與城市物流有著 較大的差異,其主要特征有以下六個方面。(1配送需求具有時間和空間的分散性相對于人口分布集中,網點分布密集的城市連鎖經營配送而言,村鎮(zhèn)連鎖經 營由于村鎮(zhèn)分布的自然

50、條件決定了村落分布零散,人口密度小,發(fā)展不平衡,這 使得連鎖經營各分店之間的距離較大,而且各個門店的商品需求相對不大。同時 農村生產生活較城市生產生活而言自主性更大,這也使得村鎮(zhèn)配送需求在時間上 具有分散性的特點。由于農村人口基數大,配送需求雖然在具體到每個村莊、每個農戶時規(guī)模較 小,但從區(qū)域全局來看,村鎮(zhèn)總需求規(guī)模卻是巨大的,有著非常巨大的發(fā)展空間。村鎮(zhèn)連鎖經營中,需求時間和空間分散性,導致的各門店需求數量少、頻率 大,總部與各門店之間以及門店與門店之間距離大的特點,都使得在村鎮(zhèn)連鎖經 營中,配載與配送所占總成本中的比重較城市大的多。由此,優(yōu)化配載與配送作 業(yè)計劃,降低配載與配送的物流費用,

51、對于村鎮(zhèn)連鎖經營降低經營總成本,提高 效益水平,維持和開拓農村市場都具有重要的意義。(2村鎮(zhèn)居民生產者和消費者的身份兩重性村鎮(zhèn)的村莊與城鎮(zhèn)居民小區(qū)的明顯的區(qū)別之一,就是與城鎮(zhèn)居民小區(qū)以消費 為主不同,村莊既是農業(yè)生產資料、農村生活資料的消費地,又是農產品的生產 地。并且,農村對生產資料和生活資料購買力的高低很大程度上取決于農產品銷 售狀況。農民購買能力這一個因素,把農業(yè)生產資料、農業(yè)生活資料購買與農產 品銷售相關聯,形成了農村流通體系的一個典型特點。上述特點也決定了,規(guī)模性的開發(fā)農村市場,就必須要充分協調生產、生活 資料在農村的銷售和農產品的收購的關系。發(fā)展村鎮(zhèn)連鎖經營,也應該充分發(fā)揮 連鎖經

52、營的網點覆蓋優(yōu)勢,開展雙向物流。, (3村鎮(zhèn)配送物資具有多樣性,部分物資要求提供特殊的配送服務農業(yè)生產具有多樣性,這表現在區(qū)域內農業(yè)結構可能包含農、林、牧、副、 漁等多種方式,同時農作物等又包含不同種類、不同品種,所需要的農具、化肥 等生產物資等各不相同。由此,村鎮(zhèn)連鎖經營的配送物資的范圍可能既包括無生 命的農藥、化肥、塑料、農具等農業(yè)生產物資,又包括有生命的植物的根、莖、 葉、種子等,還可能涉及到家禽家畜的飼料、獸藥等。在開展雙向物流的連鎖經營中,還要提供到農產品、農村生活資料等的配送 服務,這又將配送服務的對象擴大到了鮮活的家禽家畜及其肉、蛋、奶等,并且 涉及種類繁雜的農村的生活日用品、服

53、裝等。這些不同種類的物資,由于其物理、化學等各個方面存在很大的差異性,有 些物資之間不能混裝,例如農藥和家禽飼料;有些物資運送需要提供特殊的條件, 如植物幼苗、鮮活家禽等。這就要求村鎮(zhèn)連鎖經營的配送服務同時具備相應的多 樣性,以保證滿足村鎮(zhèn)連鎖經營市場發(fā)展的內在需求。(4配送時間服務要求較城市寬松村鎮(zhèn)連鎖經營中,對配送服務的時間要求較城市更加寬松,這一方面是由于 農村生活節(jié)奏相對緩慢,另一方面是由于農村生產生活具有較強的自主性。因此,在村鎮(zhèn)連鎖經營配送決策中可以相對弱化配送的硬時間窗要求,而是 把更多精力投入到降低配送成本,降低貨物的損壞率等方面。(5村鎮(zhèn)道路基礎設施落后于城市從總體上講,村鎮(zhèn)

54、的道路等基礎設施條件較城市還有很大的差距。雖然伴隨 著近幾年的“村村通”工程,農村公路網連通度有了巨大提高,但道路等級、道 路服務水平等都還普遍不高。這一方面導致了在村鎮(zhèn)配送中,貨物更易因顛簸等 而損壞,另一方面制約了配送的車速,加上村鎮(zhèn)店與店之間距離更遠,配送車輛 的單程送達時間較長。在傳統配送配載模式下,村鎮(zhèn)配送的車輛一經出發(fā),就幾乎與總部失去聯系, 單程送達時間長的特點更使配送計劃在需要調整時更加困難。(6科學技術水平發(fā)展滯后村鎮(zhèn)連鎖經營是近幾年才得到迅速的發(fā)展,相對城市和其他行業(yè)物流來說, 對其開展的研究還相對匱乏,缺少成熟理論和技術來指導和支撐村鎮(zhèn)連鎖經營的 發(fā)展。同時,由于農村經濟

55、社會發(fā)展水平現狀的制約,一些現有的科技化、信息 化的手段在村鎮(zhèn)連鎖經營中還沒有得到有效的推廣和應用。141.農用物資的物流配送模式隨著農村市場經濟體制改革的深入,產生于計劃經濟時代的傳統的供銷網絡 模式的流通方式已經不能適應新形勢的要求。以流通企業(yè)為中心的農用物資連鎖 經營模式和以生產企業(yè)為中心的物流配送模式在村鎮(zhèn)得到了發(fā)展。這兩種新模式 都在不同程度上克服了原有計劃經濟模式的弊端,促進了農業(yè)物資的流通,但由 于各自本身的局限性,都還存在一定的不足。(1以生產企業(yè)為中心的農資物流配送模式以農資生產企業(yè)為中心的物流配送模式,是農資生產企業(yè)為了完成銷售職能, 建設配送中心,自建銷售網點或通過個別區(qū)

56、域內的銷售代理的形式構建銷售和配 送網絡【11l,其模式見下圖2-1。其物流配送流程為,生產企業(yè)根據訂單或市場預測,由配送中心將貨物配送 至各銷售網點,由銷售網點完成與農民的貨物購買和交付。圖2-1以生產企業(yè)為中心的物流配送模式Figure 2-1Distribution mode taking production company as the center以生產企業(yè)為中心的農資物流配送模式優(yōu)點 . >農資生產企業(yè)介入流通領域,通過構建自己的銷售和配送網絡,克服了原 有計劃經濟下層層調撥的低效率缺陷。>生產企業(yè)通過構建自己的配送網絡,可以在廣泛的范圍內實現廠家直銷, 降低價格,以

57、在競爭中獲取優(yōu)勢,擴大市場份額。15以生產企業(yè)為中心的農資物流配送模式不足>由于村鎮(zhèn)分布的分散性,生產企業(yè)要構建覆蓋廣泛的銷售和配送網絡所需 要的成本非常高。同時由于單個企業(yè)產品品種有限,對于有些類型的企業(yè) 構建自己的銷售網絡在經濟上是不可行的。>農業(yè)生產的季節(jié)性決定了農村對農資需求的周期性更加明顯。企業(yè)自行構 建的銷售網絡,受到服務范圍的限制,在銷售淡季大量人員和設備閑置, 資源浪費嚴重。>生產企業(yè)在銷售領域的管理和策略欠科學,過多的介入流通領域,占用了 企業(yè)大量的財力和人力,制約了企業(yè)核心競爭力的形成。(2以流通企業(yè)為中心的農資連鎖經營模式農資連鎖經營模式,是由區(qū)域內的總店匯集區(qū)域內的農資需求,從農資生產 廠家進貨,在連鎖企業(yè)內部的在統一采購、統一配送的經營理念下,由各級配送 中心送達各連鎖店,在連鎖店實現物資銷售和交付,模式結構見下圖2-2。圖2-2以流通企業(yè)為主的農資連鎖經營模式Figure 2-2Agricultu