【基于遺傳算法數(shù)學(xué)模型對(duì)電商在S鎮(zhèn)物流配送現(xiàn)狀進(jìn)行優(yōu)化的實(shí)證探究18000字(論文)】_第1頁(yè)
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緒論研究背景和意義研究背景在全國(guó)上下同心協(xié)力的努力之下,我國(guó)現(xiàn)已全面脫貧,下一步就是如何平穩(wěn)銜接到鄉(xiāng)村振興,而物流的發(fā)展可以推動(dòng)鄉(xiāng)村振興,因?yàn)樵卩l(xiāng)村經(jīng)濟(jì)中,大部分的收入源于農(nóng)產(chǎn)品或具有鄉(xiāng)土特色的文化產(chǎn)品輸出,以往受制于農(nóng)村交通不暢,使得好產(chǎn)品也面臨著滯銷問(wèn)題,如果物流觸角能在農(nóng)村全面遍及,那么城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)循環(huán)通道會(huì)愈發(fā)順暢,推動(dòng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。在《國(guó)家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃(2018-2022年)》中,提出了要加快構(gòu)建農(nóng)村物流基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò),鼓勵(lì)企業(yè)在農(nóng)村建設(shè)與發(fā)展與郵政、快遞、供銷、運(yùn)輸?shù)扔嘘P(guān)的產(chǎn)業(yè)。《關(guān)于打贏脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)三年行動(dòng)的指導(dǎo)意見》中提出了推進(jìn)“快遞下鄉(xiāng)”工程。由此可以看出,國(guó)家對(duì)于農(nóng)村地區(qū)的物流發(fā)展非常重視,而物流發(fā)展中最關(guān)鍵的一環(huán)就是配送,想要達(dá)到配送成本低的目標(biāo),就要對(duì)配送路徑進(jìn)行優(yōu)化。研究意義中國(guó)快遞業(yè)的發(fā)展起步較晚,其起始于二十世紀(jì)七十年代末,并且初期發(fā)展比較緩慢,但是,近些年來(lái),電子商務(wù)迅猛發(fā)展,中國(guó)快遞業(yè)受其影響,隨之迅速發(fā)展起來(lái),物流的相關(guān)技術(shù)水平越來(lái)越高,物流運(yùn)作模式越來(lái)越多樣,整體發(fā)展健康穩(wěn)健??梢钥吹?,城市物流發(fā)展較為健全,但是,農(nóng)村物流仍然存在著很多問(wèn)題,比如經(jīng)營(yíng)不夠規(guī)范、服務(wù)效果不好、成本壓力大等等?,F(xiàn)在,相關(guān)政策向農(nóng)村市場(chǎng)傾斜,使農(nóng)村地區(qū)快遞業(yè)能夠取得快速發(fā)展,并且,隨著城市電商市場(chǎng)逐漸飽和,各大電商巨頭開始將目光轉(zhuǎn)向了農(nóng)村市場(chǎng),如果電商平臺(tái)想迅速占領(lǐng)農(nóng)村市場(chǎng),就要將配送路徑設(shè)計(jì)得更完善以滿足村民的需求。隨著收入的不斷增加的和網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物的普及度越來(lái)越高,使得如今農(nóng)村居民成為了網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物的一大主力。通過(guò)電商平臺(tái),農(nóng)民不僅可以在網(wǎng)上買東西,還可以在網(wǎng)上賣東西,比如:通過(guò)農(nóng)產(chǎn)品銷售平臺(tái)售賣農(nóng)產(chǎn)品,網(wǎng)上直播賣貨,農(nóng)家樂(lè)采摘的水果幫客戶寄回家中等等。但受到農(nóng)村地區(qū)快遞分散、地區(qū)交通不順暢、經(jīng)濟(jì)落后、基礎(chǔ)設(shè)施不健全等因素的制約,快遞的配送路徑選擇并不簡(jiǎn)單,并且取送貨車輛路徑研究主要集中于城市當(dāng)中,農(nóng)村車輛路徑研究也主要集中于從城市到農(nóng)村的單向物流研究[1]??茖W(xué)的快遞配送路徑可以保證最大數(shù)量的顧客及時(shí)取到快遞以及及時(shí)將農(nóng)產(chǎn)品寄出去,有效地減少配送時(shí)間,減少配送里程,提高配送效率,降低配送成本,不僅能滿足更多客戶的需求,還能在合理的情況下達(dá)到企業(yè)的利潤(rùn)目標(biāo)。因此,本文以農(nóng)村物流配送路徑為研究對(duì)象,首先分析目前農(nóng)村快遞業(yè)的整體狀況,然后以溪翁莊鎮(zhèn)順豐物流的配送路徑為對(duì)象,因?yàn)橄糖f鎮(zhèn)有雙向物流需求并且順豐物流在村級(jí)有布局,對(duì)順豐公司當(dāng)前的物流配送路徑進(jìn)行研究,找出其中的問(wèn)題,進(jìn)行路徑優(yōu)化,以提升快遞流通速度,促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。合理地選擇快遞配送路徑不僅對(duì)企業(yè)發(fā)展有好處,更方便了居民的生活。第一,路徑的優(yōu)化有利于快遞企業(yè)降低派送時(shí)間,提高快遞資源利用率,提供高效的快遞服務(wù),戰(zhàn)略性地?cái)U(kuò)展農(nóng)村市場(chǎng)。第二,快遞服務(wù)的提升能夠使農(nóng)村客戶方便地寄送農(nóng)產(chǎn)品,拓展農(nóng)產(chǎn)品的銷售渠道,拉動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),保障民生。最終,實(shí)現(xiàn)企業(yè)與客戶共贏。國(guó)內(nèi)外研究綜述國(guó)內(nèi)物流配送現(xiàn)狀我國(guó)對(duì)農(nóng)村物流的研究時(shí)間還比較短。國(guó)內(nèi)對(duì)農(nóng)村配送體系研究較早的學(xué)者有王新利[2],他認(rèn)為農(nóng)村物流體系是一個(gè)有機(jī)整體,其中包括萬(wàn)千部分,這萬(wàn)千部分都是與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)活動(dòng)相關(guān)的。劉昕桐[3]認(rèn)為在人口稀疏的農(nóng)村,推動(dòng)第三方物流發(fā)展非常重要,另外,社區(qū)物流與眾包物流也是一種值得嘗試的新思路,所以他提出可以構(gòu)建這樣一個(gè)農(nóng)村物流配送體系:以社區(qū)為物流支撐,社區(qū)內(nèi)采用社區(qū)物流或眾包物流,社區(qū)外采用第三方物流。程汝青[4]對(duì)農(nóng)村流通供應(yīng)鏈的物流配送問(wèn)題進(jìn)行了一定的研究,并建立了遺傳算法模型進(jìn)行求解,。張守京等[5]對(duì)農(nóng)村物流取送一體化協(xié)同配送路徑進(jìn)行了研究,他們?cè)O(shè)計(jì)了自適應(yīng)轉(zhuǎn)移策略并且改進(jìn)了交叉算子,采用蟻群遺傳算法找到車輛路徑選擇的最優(yōu)解,有效降低農(nóng)村物流配送成本,提升滿載率。盛虎宜[6]等考慮到農(nóng)村地區(qū)居民居住地比較分散,并且具有集貨和送貨的雙重需要,提出共同配送,運(yùn)用一種改進(jìn)過(guò)的蟻群算法,有效地縮短了車輛的行駛距離,降低了配送費(fèi)用。國(guó)內(nèi)研究者們也運(yùn)用了諸多的算法模型進(jìn)行了路徑優(yōu)化問(wèn)題的研究。在1994年,郭輝煌和李軍[7]運(yùn)用啟發(fā)式算法對(duì)車輛路徑優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行求解。袁慶達(dá)等[8]設(shè)計(jì)了既考慮到時(shí)間窗又考慮到不同車輛類型的禁忌算法,這種算法首先采用GENIUS方法產(chǎn)生初始解,然后利用禁忌算法對(duì)其進(jìn)行一定的優(yōu)化。鄒彤等[9]運(yùn)用遺傳算法求解多車場(chǎng)車輛路徑問(wèn)題。此外,在多車場(chǎng)車輛路徑問(wèn)題基礎(chǔ)上增添了多種約束條件,例如路況情況、客戶優(yōu)先級(jí)、時(shí)間窗等,使問(wèn)題更加多樣,更具研究?jī)r(jià)值。李寧等[10]研究帶時(shí)間窗的車輛路徑問(wèn)題時(shí)將粒子群算法(PSO)應(yīng)用于其中。葉志堅(jiān)等[11將國(guó)外的五種求解多車型問(wèn)題的啟發(fā)式算法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行總結(jié),并在此基礎(chǔ)上提出了混合啟發(fā)式算法——將禁忌搜索算法和大旅程法相結(jié)合。同年,孫國(guó)華[12]建立了帶時(shí)間窗的開放式滿載車輛路徑問(wèn)題模型,并且,他設(shè)計(jì)了改進(jìn)后的自適應(yīng)遺傳算法進(jìn)行開環(huán)路徑求解。楊文璐等[13]針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)搜索優(yōu)化算法的種種問(wèn)題,提出了一種改進(jìn)的群搜索優(yōu)化算法,引入交叉因子,增加粒子多樣性,還利用了模擬退火算法進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化來(lái)研究車輛路徑問(wèn)題。費(fèi)騰等[14]運(yùn)用基于DNA-蟻群算法對(duì)車輛路徑問(wèn)題進(jìn)行求解,蟻群算法有其一定的局限性,于是引入DNA算法中的交叉變異思想應(yīng)用其中,提出新的算法,有效控制參數(shù)選擇,從而得到最優(yōu)參數(shù)來(lái)求解??钻?yáng)等[15]認(rèn)為客戶量少的時(shí)候,可以運(yùn)用精確算法,但是客戶數(shù)量龐大的時(shí)候,我們應(yīng)首選人工智能算法來(lái)解決,此文介紹了幾種常見的人工智能算法,包括Clarke-Wright算法、Sweep算法以及遺傳算法,并從保證多個(gè)配送中心服務(wù)多個(gè)客戶時(shí)的角度建立模型。黃玉文[16]將遺傳算法與模擬退火算法兩種算法相結(jié)合,對(duì)多配送中心車輛路徑問(wèn)題進(jìn)行研究,不僅具有自適應(yīng)遺傳算法強(qiáng)大的全局搜索能力,還具有模擬退火算法強(qiáng)大的局部搜索能力,加速尋找最優(yōu)解的過(guò)程。羅耀[17]針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法算法后期精度下降等問(wèn)題,對(duì)算法作出了一定的改進(jìn),引入遷移算子,發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后的算法在搜索效率和解的質(zhì)量方面均有很大的進(jìn)步。孫偉[18]等不單單將算法簡(jiǎn)單串聯(lián)起來(lái),而是將遺傳算法融入到蟻群算法中,使串聯(lián)過(guò)后的部分與改進(jìn)過(guò)后的遺傳算法進(jìn)行并聯(lián)運(yùn)算,清晰地體現(xiàn)了混合算法的高效性。孫洋等[19]年使用蟻群算法與搜索禁忌法相結(jié)合的方式對(duì)循環(huán)取貨車輛的路徑進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了整體過(guò)程中費(fèi)用最低的目標(biāo)。向明尚等[20]基于布谷鳥算法提出一種離散布谷鳥算法,利用輪盤賭機(jī)制以提高初始解的質(zhì)量,并且引入了shift法和2-opt法這兩種方法用來(lái)增強(qiáng)最優(yōu)解的局部開發(fā)能力,對(duì)帶容量約束的車輛路徑問(wèn)題進(jìn)行更深一步的研究。孫亮等[21以總變動(dòng)成本最小為最優(yōu)化目標(biāo),建立輕魯棒模型,提出一種超啟發(fā)式粒子群算法,這種算法能有效解決不確定旅行時(shí)間下的車輛路徑問(wèn)題。國(guó)外物流配送研究現(xiàn)狀在農(nóng)村物流方面,國(guó)外的發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)農(nóng)村物流,尤其是農(nóng)產(chǎn)品的物流研究起步較早并且較為完善,早在1901年,JohnECroweli就闡述了農(nóng)產(chǎn)品配送過(guò)程中存在的問(wèn)題,對(duì)成本也有一定的研究。Weld[1]對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的配送渠道問(wèn)題進(jìn)行了深入的研究。DuvalY[22等運(yùn)用DynamicProgramming方法到農(nóng)村農(nóng)產(chǎn)品的物流供應(yīng)鏈上,優(yōu)化內(nèi)外部成本。Liu[23]針對(duì)物流企業(yè)運(yùn)輸鏈長(zhǎng)、消費(fèi)密度低的特點(diǎn),以政府補(bǔ)貼物流企業(yè)的利潤(rùn)最大化為目標(biāo),建立了農(nóng)村電子商務(wù)最后一英里配送的路徑優(yōu)化模型,通過(guò)修改啟發(fā)式信息、信息素更新規(guī)則和解的構(gòu)造,改進(jìn)蟻群算法以適應(yīng)RECL的最后一英里分布。在路徑優(yōu)化方面,最早的物流配送路徑優(yōu)化概念是由Dnatzig和Rmaser[24]在1959年提出,它指一定數(shù)量的客戶各自都有不同數(shù)量的貨物需求,由配送中心向客戶供貨,由一些車負(fù)責(zé)分別送貨,組織合理的行車路線的目的是使客戶的需求得到滿足,并能在一定的條件之下達(dá)到諸如成本最低、路程最短、耗時(shí)最短等目的[25]。最初的路徑優(yōu)化是為了解決亞特蘭大煉油廠向各個(gè)加油站運(yùn)送汽油的問(wèn)題,并提出了用于解決此路徑選擇問(wèn)題的線性規(guī)劃求解過(guò)程。將過(guò)去所有有關(guān)如何求解車輛路線問(wèn)題的方法綜合來(lái)看,可以將其分為兩種,精確算法與啟發(fā)式解法,其中精確算法又分為動(dòng)態(tài)規(guī)劃法、分支定界法、集合涵蓋法等等;啟發(fā)式解法分為模擬退火法、禁忌搜尋法、確定性退火法、基因算法、蟻群算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等等。Fisher在1995年曾把求解車輛路線問(wèn)題的算法分成三個(gè)不同發(fā)展階段。第一個(gè)階段是1960年到1970年,這階段屬于比較簡(jiǎn)單的啟發(fā)式方式,包括貪婪法、各種局部改善啟發(fā)式算法等;第二個(gè)階段是1970年到1980年,這一階段主要利用數(shù)學(xué)規(guī)劃,屬于啟發(fā)式解法階段,包括集合分割法、集合涵蓋法以及指派法;第三個(gè)階段是1990開始直至今天,運(yùn)用了較新的現(xiàn)代啟發(fā)式算法,包括利用人工智能方法、遺傳算法等[26]。隨后,車輛配送路徑選擇不斷發(fā)展,并且,多位學(xué)者對(duì)這個(gè)問(wèn)題提出了自己的見解,他們按照不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分類,比如:?jiǎn)诬囆秃投嘬囆停瑔闻渌椭行暮投嗯渌椭行模內(nèi)∝浐脱b卸混合,有無(wú)時(shí)間窗等等[27]。配送路徑優(yōu)化問(wèn)題引起了眾多學(xué)者的關(guān)注,車輛路徑優(yōu)化理論在理論和實(shí)踐上不斷發(fā)展和成熟,人們利用科學(xué)的分析方法,構(gòu)建了許多數(shù)學(xué)模型,提出了許多算法,取得了很大的成就。國(guó)外方面,Golden等于1984年首次研究了多車型車輛路徑問(wèn)題,之后國(guó)內(nèi)外多名學(xué)者針對(duì)求解多車型車輛路徑問(wèn)題的算法進(jìn)行了大量的探索。Klots[28]利用線性規(guī)劃以及啟發(fā)式算法共同求解多車場(chǎng)類型的車輛路徑問(wèn)題。Gendreau[29]研究了在每種車型的數(shù)量是無(wú)限的情況下,運(yùn)用禁忌搜索算法研究車輛路徑問(wèn)題,即FS-MVRP問(wèn)題。同年,Taillard[30提出了運(yùn)用產(chǎn)生啟發(fā)式算法求解多車型的車輛路徑優(yōu)化問(wèn)題。Polacek[31]提出一種求解多車場(chǎng)類型的車輛路徑問(wèn)題的變鄰域搜索算法。Cordeau[32]提出了求解帶時(shí)間窗的車輛路徑問(wèn)題的通用算法——禁忌搜索算法。Wang和Lin[33]提出合理安排運(yùn)輸路線是影響配送成本的主要因素,因此,他們建立了路徑優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,利用遺傳算法對(duì)路徑進(jìn)行優(yōu)化,可以方便有效地得到最優(yōu)解或近似最優(yōu)解,對(duì)物流企業(yè)實(shí)現(xiàn)科學(xué)快速的配送調(diào)度和路徑優(yōu)化具有現(xiàn)實(shí)意義。Yu和Zhou[34]認(rèn)為隨著網(wǎng)上購(gòu)物成為一大趨勢(shì),以往的路徑優(yōu)化算法隨著訂單量的增加已不再有效,所以作者通過(guò)建立三維約束模型,有效地解決了傳統(tǒng)模型中效率低下的問(wèn)題。優(yōu)化算法的分配里程比遺傳算法減少了25%以上,提高了模型的綜合性能??偨Y(jié)國(guó)內(nèi)方面快遞配送路徑的研究主要集中在人口較多的大城市,缺乏在農(nóng)村快遞配送路徑方面的研究與實(shí)例應(yīng)用,即使考慮到農(nóng)村地區(qū)的配送問(wèn)題,也只是在單向物流上研究得較多,少有研究農(nóng)村地區(qū)物流雙向配送問(wèn)題的。因此,本文將以農(nóng)村車輛配送路徑為研究對(duì)象,以成本最低為目標(biāo),建立合理的配送路徑,運(yùn)用遺傳算法得到最優(yōu)解,為優(yōu)化溪翁莊鎮(zhèn)物流配送路徑提供一定參考,促進(jìn)該地區(qū)快遞業(yè)的成長(zhǎng),推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)健康發(fā)展。研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線構(gòu)建適合溪翁莊鎮(zhèn)順豐快遞配送的路徑優(yōu)化的數(shù)學(xué)規(guī)劃模型。順豐快遞作為國(guó)內(nèi)民營(yíng)速遞的領(lǐng)頭羊,順豐快遞一直秉承著“成就客戶,推動(dòng)經(jīng)濟(jì),發(fā)展民族速遞業(yè)”的經(jīng)營(yíng)理念,順豐快遞公司積極探索用戶需求,一直為客戶提供快速、安全的寄送快遞的渠道,所以,以順豐快遞為例進(jìn)行分析,對(duì)其他的快遞公司也有一定的借鑒意義,本文將以成本最低為目標(biāo)進(jìn)行路徑優(yōu)化。針對(duì)所研究的路徑優(yōu)化問(wèn)題,利用遺傳算法對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,對(duì)模型進(jìn)行求解。因?yàn)檫z傳算法在求解路徑問(wèn)題時(shí),不僅僅關(guān)注局部最優(yōu),更可以獲取全局最優(yōu)解,利用這一優(yōu)勢(shì),針對(duì)溪翁莊鎮(zhèn)順豐快遞從鎮(zhèn)到村的配送環(huán)節(jié),車輛在路徑選擇上存在的問(wèn)題,依據(jù)前文所構(gòu)建的模型,采用遺傳算法,計(jì)算車輛從鎮(zhèn)快遞分揀中心到村中的最佳配送路徑,進(jìn)行配送路徑優(yōu)化分析。本文的技術(shù)路線圖如圖1.3所示。圖1.3技術(shù)路線本文框架針對(duì)溪翁莊鎮(zhèn)順豐物流現(xiàn)有的配送路徑,車輛在路徑選擇上存在的問(wèn)題,首先對(duì)農(nóng)村物流的概念、特點(diǎn)、發(fā)展現(xiàn)狀、背景和國(guó)內(nèi)外的研究進(jìn)行前期的閱讀和調(diào)查,接下來(lái)根據(jù)溪翁莊鎮(zhèn)的的情況進(jìn)行模型的構(gòu)建,根據(jù)各項(xiàng)約束條件,運(yùn)用遺傳算法解決路徑選擇問(wèn)題,最后進(jìn)行總結(jié)。圖1.4本文框架本論文主要?jiǎng)澐譃?個(gè)章節(jié),分別是:第一章緒論。介紹論文的研究背景、研究意義,綜述了國(guó)內(nèi)外對(duì)物流路徑優(yōu)化問(wèn)題、農(nóng)村物流問(wèn)題的研究情況。第二章農(nóng)村物流及農(nóng)村電商情況概述。先介紹農(nóng)村物流的概念、基本特點(diǎn)、發(fā)展現(xiàn)狀;然后分析農(nóng)村電商的概念;其次,分析農(nóng)村電商的運(yùn)送方向分為兩個(gè)方向,一個(gè)是由農(nóng)村向城市運(yùn)送,一個(gè)是由城市向農(nóng)村運(yùn)送;最后,分析農(nóng)村物流的幾大意義,分別是縮小城鄉(xiāng)差距、加速農(nóng)產(chǎn)品流通、增加農(nóng)民收入。第三章電商在溪翁莊鎮(zhèn)的物流配送現(xiàn)狀分析。先簡(jiǎn)單介紹了溪翁莊鎮(zhèn)情況,包括村落數(shù)量、分布情況、人口數(shù)量等;接下來(lái)分析了溪翁莊鎮(zhèn)目前的物流配送現(xiàn)狀,介紹了該鎮(zhèn)的網(wǎng)點(diǎn)分布,有哪些快遞可以送到該鎮(zhèn);最后對(duì)溪翁莊鎮(zhèn)順豐物流配送路徑選擇的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析,提出順豐快遞想要占領(lǐng)農(nóng)村市場(chǎng)這片藍(lán)海,需要從配送路徑開始優(yōu)化。第四章路徑優(yōu)化模型。首先對(duì)問(wèn)題進(jìn)行描述,對(duì)所求解問(wèn)題進(jìn)行大致描述,接下來(lái)設(shè)定各個(gè)模型約束條件,比如配送中心以及村落的編號(hào),配送車的裝卸貨順序,對(duì)配送車的型號(hào)進(jìn)行約束,對(duì)一些已知條件進(jìn)行一些說(shuō)明。接著建立數(shù)學(xué)模型,定義在模型中需要用到的變量,將約束條件轉(zhuǎn)寫成數(shù)學(xué)公式。第五章第六章為結(jié)論建議與展望:先對(duì)論文所做的研究給出總結(jié),然后結(jié)合溪翁莊鎮(zhèn)順豐快遞配送路徑優(yōu)化問(wèn)題與研究結(jié)論,幫助順豐公司提出一些合理的路徑優(yōu)化建議。最后,對(duì)本論文研究中遺傳算法以及一些其他仍然存在的不足做歸納,對(duì)以后的研究進(jìn)展做展望。農(nóng)村物流概述基本概念 “物流”這個(gè)詞語(yǔ)最早源于日本,日本將英文單詞“Logistics”翻譯為“物的流通”[35]。我國(guó)專家學(xué)者直接引用過(guò)來(lái),并簡(jiǎn)稱為“物流”。中國(guó)的物流術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)將物流定義為:物流是物品從供應(yīng)地向接收地的實(shí)體流動(dòng)過(guò)程中,根據(jù)實(shí)際需要,將運(yùn)輸、儲(chǔ)存、裝卸搬運(yùn)、包裝、流通加工、配送、信息處理等功能有機(jī)結(jié)合起來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶要求的過(guò)程。其實(shí)可以說(shuō)我國(guó)物流業(yè)起源很早,因?yàn)樵诠糯?,鏢師押鏢、古絲綢之路上商人運(yùn)送貨物都屬于物流。但是,早期我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展對(duì)該行業(yè)需求不大,發(fā)展一直都比較緩慢。近十多年來(lái),以淘寶、京東等為代表的電商平臺(tái)開始迅猛發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代尤其是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下的電商平臺(tái)對(duì)各行各業(yè)帶來(lái)了巨大的沖擊,使得物流行業(yè)步入了快車道,遇上了難得的發(fā)展時(shí)期和機(jī)遇,物流行業(yè)的各方各面飛速發(fā)展。一批物流配送公司也隨之快速崛起,例如:順豐、中通、申通、韻達(dá)等。農(nóng)村物流[36].是“物流”概念里一個(gè)分支,描述的是一個(gè)地域范疇,與城市物流是相對(duì)而言的,指的是為農(nóng)村居民的生產(chǎn)、生活及其它經(jīng)濟(jì)活動(dòng)提供包裝、裝卸、運(yùn)輸、加工和存儲(chǔ)等相關(guān)活動(dòng)的總稱。目前,我國(guó)農(nóng)村物流整體發(fā)展嚴(yán)重不足,與城市物流相比相差甚遠(yuǎn),遠(yuǎn)低于全國(guó)物流發(fā)展水平。大多數(shù)物流配送公司只配送到縣鎮(zhèn)一級(jí),配送到鄉(xiāng)村的很少。農(nóng)村物流特點(diǎn)農(nóng)村物流與城市物流相比較,有著自身不同的特點(diǎn),主要體現(xiàn)在以下幾方面:一是居民居住地分散、運(yùn)輸成本較高。由于我國(guó)一些地區(qū)的農(nóng)民居住地比較分散,各快遞公司想要做到村村通快遞難度較大,因此很多快遞公司選擇將末端配送站點(diǎn)建在鎮(zhèn)上,所以村民只能自行到鎮(zhèn)上取快遞。由于路程較遠(yuǎn),很多買家不會(huì)專門跑到鎮(zhèn)上取快遞,但是對(duì)于快遞公司來(lái)講,快遞時(shí)效非常重要,所以網(wǎng)點(diǎn)就會(huì)選擇代簽收,一旦快遞出現(xiàn)問(wèn)題,就會(huì)引起糾紛,無(wú)形中增加了很多人力成本。同時(shí),有些顧客長(zhǎng)時(shí)間不取快遞,網(wǎng)點(diǎn)需要每天跟蹤相應(yīng)快遞的情況,對(duì)快遞進(jìn)行再次整理,滯留的快遞還會(huì)增加末端網(wǎng)點(diǎn)的保管成本。二是基礎(chǔ)設(shè)施落后,配送效率難以提高?;A(chǔ)設(shè)施落后主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面,第一個(gè)方面是道路發(fā)展落后,一般農(nóng)村電商配送主要是在鄉(xiāng)道上運(yùn)輸,有些鄉(xiāng)道路面不僅窄,還因?yàn)闆](méi)有進(jìn)行路面硬化,泥濘不堪,再加上路面不能進(jìn)行及時(shí)管護(hù)、修管道等多方面原因,路面坑坑洼洼,南方如遇上梅雨季節(jié),車輛行駛被阻,還有陷入泥坑的風(fēng)險(xiǎn),造成配送效率低,另外在一些西部山區(qū),路比較崎嶇狹窄,大型車輛無(wú)法通過(guò),小型車輛成本較高。另一個(gè)方面是物流配送設(shè)施設(shè)備落后。農(nóng)村電商物流涉及雙向物流:工業(yè)產(chǎn)品運(yùn)送到農(nóng)村和農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)送到城鎮(zhèn)。農(nóng)產(chǎn)品多屬于生鮮類產(chǎn)品,產(chǎn)品季節(jié)性強(qiáng)、周期短、產(chǎn)品對(duì)運(yùn)輸時(shí)效要求比較高,不易儲(chǔ)存,容易腐爛,對(duì)運(yùn)輸?shù)囊蟊容^高,但是很多農(nóng)村地區(qū)的物流水平達(dá)不到冷鏈物流所需要的物流設(shè)施和物流技術(shù)要求。三是客戶體驗(yàn)較差,企業(yè)參與不積極。我們現(xiàn)在處于互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,點(diǎn)一點(diǎn)手機(jī)屏幕,就可以快捷地購(gòu)物,但是網(wǎng)購(gòu)的商品需要通過(guò)物流實(shí)現(xiàn)其價(jià)值。從商品交易的角度來(lái)看,完成付款后消費(fèi)者就具有商品的所有權(quán)了,所以消費(fèi)者希望在配送的過(guò)程中快遞包裹可以被愛護(hù),因此在電商物流平臺(tái),消費(fèi)者可以對(duì)物流進(jìn)行評(píng)價(jià),此點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是用戶體驗(yàn)。由于很多村內(nèi)沒(méi)有物流網(wǎng)點(diǎn),只在鎮(zhèn)上設(shè)有收發(fā)網(wǎng)點(diǎn),還比較零散,隨著農(nóng)村地區(qū)網(wǎng)民不斷增多,包裹數(shù)量進(jìn)一步增大,配送人員不可能送件上門,所以他們選擇通過(guò)打電話的方式通知收件人到鎮(zhèn)上自提,這造成了居民取件成本過(guò)高,代收代拿現(xiàn)象嚴(yán)重,快遞丟失損毀率高。包裹損壞、不能送達(dá)家中都會(huì)使顧客體驗(yàn)感變差。另外,由于各種原因,比如:農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施落后,快遞數(shù)量少,成本高等,國(guó)內(nèi)很多物流企業(yè)不愿意大力布局下沉鄉(xiāng)村消費(fèi)市場(chǎng),除了中國(guó)郵政之外,很多自然村基本不提供物流服務(wù),偏遠(yuǎn)地區(qū)尤其嚴(yán)重。由于農(nóng)村電商物流配送很難送到每位顧客家中,消費(fèi)者的投訴集中在最后這個(gè)環(huán)節(jié),商品的評(píng)價(jià)中因?yàn)槲锪鞯膯?wèn)題出現(xiàn)中差評(píng),會(huì)給商家?guī)?lái)更多損失。四是缺乏服務(wù)人才,服務(wù)意識(shí)難提升。隨著科技不斷進(jìn)步,機(jī)器代替人工已在電商物流倉(cāng)儲(chǔ)和轉(zhuǎn)運(yùn)中心得到實(shí)現(xiàn),再加上物流公司對(duì)流程的優(yōu)化,效率較以往有了很大的提高,但是,為了適應(yīng)智慧化物流發(fā)展的需求,對(duì)工作人員的能力也提出了更高的要求。在電商物流“最后一公里”末端配送上,依然需要大量人工支持,由于末端配送網(wǎng)點(diǎn)工作強(qiáng)度大、需要騎著電動(dòng)車在大街小巷奔走,利潤(rùn)微薄,很多物流管理專業(yè)人才都不愿意到農(nóng)村地區(qū)從事物流配送工作。其實(shí),即使是一般營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的工作人員,也需要具備門店運(yùn)營(yíng)管理、數(shù)據(jù)分析、客戶維護(hù)等較高能力,顯然,目前在農(nóng)村物流網(wǎng)點(diǎn)工作人員是無(wú)法達(dá)到這幾點(diǎn)的。目前農(nóng)村物流的末端配送幾乎都是中專畢業(yè)生,甚至是沒(méi)有任何物流學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的當(dāng)?shù)鼐用瘢@些人對(duì)物流信息系統(tǒng)使用不熟練,有些人缺乏服務(wù)意識(shí),配送效率低,一定程度上影響了物流服務(wù)的質(zhì)量和效率。農(nóng)村物流發(fā)展現(xiàn)狀近些年來(lái),隨著我國(guó)農(nóng)村居民收入持續(xù)增長(zhǎng),經(jīng)濟(jì)環(huán)境不斷變化,線上消費(fèi)渠道逐漸向農(nóng)村市場(chǎng)下沉,鄉(xiāng)村的市場(chǎng)消費(fèi)潛力不斷釋放,2020年,全國(guó)農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)零售額達(dá)到了1.79萬(wàn)億元,同比增長(zhǎng)8.9%。人民網(wǎng)于2020年4月24日發(fā)布了《中國(guó)農(nóng)村電商物流發(fā)展報(bào)告》,報(bào)告重點(diǎn)關(guān)注了中國(guó)農(nóng)村電商物流行業(yè)綜合發(fā)展進(jìn)行的情況。報(bào)告指出,隨著電商扶貧、數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)、電子商務(wù)進(jìn)農(nóng)村綜合示范等工作的深入推進(jìn),我國(guó)農(nóng)村電商正保持迅猛的發(fā)展勁頭,農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)零售增速不斷加快,農(nóng)村電商的發(fā)展有效激發(fā)了農(nóng)村電商物流的需求。農(nóng)村物流網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)建的核心是鄉(xiāng)村一線的物流服務(wù)節(jié)點(diǎn)的建設(shè)。2021年中央一號(hào)文件《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》中提出要全面促進(jìn)農(nóng)村消費(fèi),加快完善縣鄉(xiāng)村三級(jí)農(nóng)村物流體系,改造提升農(nóng)村寄遞物流基礎(chǔ)設(shè)施,深入推進(jìn)電子商務(wù)進(jìn)農(nóng)村和農(nóng)產(chǎn)品出村進(jìn)城,推動(dòng)城鄉(xiāng)生產(chǎn)與消費(fèi)有效對(duì)接,由此可以看出網(wǎng)點(diǎn)建設(shè)是農(nóng)村物流行業(yè)發(fā)展的重要因素之一。其實(shí)我們可以看到,近些年,快遞服務(wù)進(jìn)軍農(nóng)村地區(qū),物流建設(shè)成效明顯。據(jù)國(guó)家郵政局相關(guān)數(shù)據(jù)顯示:截至2020年8月,農(nóng)村100%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)已建有郵政局所,100%的建制村實(shí)現(xiàn)了直接通郵,鄉(xiāng)鎮(zhèn)快遞網(wǎng)點(diǎn)覆蓋率已達(dá)97%,有4萬(wàn)個(gè)農(nóng)村郵政支局以及超過(guò)50萬(wàn)個(gè)村級(jí)服務(wù)站點(diǎn),完成農(nóng)村地區(qū)年收投快件超過(guò)200億。發(fā)展農(nóng)村物流的意義 第一是可以縮小城鄉(xiāng)差距。農(nóng)村物流的快速發(fā)展,對(duì)社會(huì)發(fā)展有著至關(guān)重要的意義。物流可以將生產(chǎn)出來(lái)的各類產(chǎn)品,以最快的速度、更低的價(jià)格捷輸送到廣大農(nóng)村地區(qū),直接提升農(nóng)村居民的生活品質(zhì),讓農(nóng)民過(guò)上更優(yōu)質(zhì)的生活;物流還是為城市居民提供米面糧油、蔬菜水果的重要橋梁和紐帶,是一項(xiàng)惠及所有居民的民生工程,是社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)的重要一環(huán),有利于解決農(nóng)產(chǎn)品買難賣難的問(wèn)題。同時(shí),其實(shí)廣大農(nóng)村地區(qū)存在巨大的消費(fèi)需求和大量勞動(dòng)力,正是因?yàn)闆](méi)有合適的機(jī)會(huì)提供給他們,才導(dǎo)致大量勞動(dòng)力流失到大城市當(dāng)中,出現(xiàn)“空心村”的情況,如果以物流行業(yè)的發(fā)展作為切入點(diǎn),激發(fā)這部分潛在能量,不僅能推進(jìn)農(nóng)村城市化進(jìn)程,還能為農(nóng)村居民提供在家門口就業(yè)的機(jī)會(huì),農(nóng)村地區(qū)將為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供巨大的拉動(dòng)力,推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。第二是可以加速農(nóng)產(chǎn)品流通。如今,人們的生活水平不斷提高,消費(fèi)者尤其是城市消費(fèi)者對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來(lái)越高,他們希望買到綠色無(wú)污染的新鮮蔬菜水果。這一趨勢(shì)加大了市場(chǎng)對(duì)高效低價(jià)農(nóng)產(chǎn)品物流的需求。高效率的農(nóng)產(chǎn)品物流不僅能有效降低產(chǎn)品在流通過(guò)程中的損耗率,實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格穩(wěn)定,還能實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收。近年來(lái),中共中央和國(guó)務(wù)院致力于研究推動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的方法,加速農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。物流則是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料和農(nóng)產(chǎn)品流通的重要保證。一方面,我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)缺乏國(guó)家統(tǒng)一的規(guī)劃,處于自給自足,分散種植,獨(dú)自出售的境地。農(nóng)民由于信息不通達(dá)、不具備使用電子產(chǎn)品的能力等原因,他們獲取市場(chǎng)信息的渠道很少,所以他們得生產(chǎn)活動(dòng)盲目性很大,會(huì)出現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品滯銷、降價(jià)等問(wèn)題。另外一方面,由于無(wú)法獲取生產(chǎn)生活用品價(jià)格的準(zhǔn)確信息,農(nóng)民購(gòu)買相關(guān)用品容易被蒙蔽。所以說(shuō),建設(shè)農(nóng)村電子商務(wù)平臺(tái),推進(jìn)農(nóng)村區(qū)域物流建設(shè)是大勢(shì)所趨,物流行業(yè)可以利用自己收集的大數(shù)據(jù)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供信息指導(dǎo),暢通農(nóng)產(chǎn)品流通渠道,避免農(nóng)民盲目生產(chǎn),從而提升農(nóng)民抵御市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)能力。 第三是可以增加農(nóng)民收入大力發(fā)展農(nóng)村物流行業(yè),首先可以增加就業(yè)崗位,農(nóng)民可以在村中擔(dān)任配送員、整理快遞人員、錄入快遞信息工作人員等職位,還可以修繕道路、種植特色農(nóng)產(chǎn)品,開農(nóng)家院等等,這么多的就業(yè)崗位能夠吸引外出勞動(dòng)力回歸村中為家鄉(xiāng)建設(shè)做貢獻(xiàn)。暢通物流渠道,可以一定程度上解決市場(chǎng)信息不對(duì)稱造成的提高農(nóng)民的生產(chǎn)資料價(jià)格、壓低農(nóng)產(chǎn)品銷售價(jià)格的問(wèn)題,從而增加了農(nóng)民收入。電商在溪翁莊鎮(zhèn)的物流配送現(xiàn)狀分析溪翁莊鎮(zhèn)情況簡(jiǎn)介溪翁莊鎮(zhèn)整體情況溪翁莊鎮(zhèn)屬北京市密云區(qū)下轄鎮(zhèn),小鎮(zhèn)面積62.45平方千米。地處密云區(qū)西部,東鄰穆家峪鎮(zhèn),南接密云鎮(zhèn),西與西田各莊鎮(zhèn)為鄰,北瀕密云水庫(kù),該鎮(zhèn)處在燕山山地向華北平原的過(guò)渡地帶,擁有北高南低的地勢(shì),北、西、東三面環(huán)山,屬于淺山丘陵區(qū)。溪翁莊鎮(zhèn)有14個(gè)行政村,包括:溪翁莊、金叵羅、走馬莊、石墻溝、石馬峪、白草洼、北白巖、尖巖、黑山寺、東智北、東智東、東智西、立新村、東營(yíng)子。該鎮(zhèn)有10225戶人家,21134人,其中農(nóng)業(yè)6307戶,13615人,非農(nóng)業(yè)3918戶,7519人。溪翁莊鎮(zhèn)的旅游發(fā)展現(xiàn)狀溪翁莊鎮(zhèn)以“一宅一味、一村一品”為旅游發(fā)展定位,成功培育了北白巖、石馬峪、蕎麥峪等多個(gè)民俗旅游村,進(jìn)一步提高了溪翁莊鎮(zhèn)旅游吸引力,逐步形成了發(fā)展新格局。其中,每個(gè)村都有特色農(nóng)產(chǎn)品,都獨(dú)具特色,例如:東智東的香椿,金叵羅的小米,尖巖的栗子宴,蕎麥峪的蕎麥宴,北白巖村春餅節(jié),溪翁莊鎮(zhèn)的魚王美食節(jié)等等。溪翁莊鎮(zhèn)還大力探索“互聯(lián)網(wǎng)+民宿+農(nóng)業(yè)”的旅游發(fā)展方式,比如:金叵羅村開通了“金叵羅村”微信公眾號(hào),向廣大游客發(fā)布櫻桃采摘節(jié)和開鐮節(jié)等最新旅游資訊,另外,該村還開通了金叵羅小米微店,內(nèi)含20余種農(nóng)副商品,還有多種具有濃郁村莊特色的服務(wù)項(xiàng)目,例如:租地種菜、認(rèn)領(lǐng)小動(dòng)物、采摘瓜果等。近些年來(lái),金叵羅村本著挖掘、保護(hù)、弘揚(yáng)民俗文化為基礎(chǔ),將歷史與現(xiàn)代進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,這樣不僅保護(hù)了岌岌可危的老房,還為民俗旅游打造亮點(diǎn),塑造了金叵羅村獨(dú)一無(wú)二的特色鄉(xiāng)土文化旅游品牌。通過(guò)豐富多樣的農(nóng)事活動(dòng),金叵羅村打造了金谷開鐮節(jié)、櫻桃采摘節(jié)等名牌活動(dòng)推動(dòng)民俗旅游發(fā)展,大力開發(fā)農(nóng)事體驗(yàn)項(xiàng)目,不斷豐富農(nóng)耕文化元素,擁有開心農(nóng)場(chǎng)、小米基地、櫻桃采摘園等多個(gè)游玩地點(diǎn),很好地增加市民游玩體驗(yàn)感。旅游產(chǎn)業(yè)的興起勢(shì)必會(huì)帶動(dòng)農(nóng)產(chǎn)品的售賣,游客們就可以選擇利用郵寄的方式將農(nóng)產(chǎn)品帶回家,經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使村民的錢袋子鼓起來(lái)了,大家的需求也就越來(lái)越多樣化,尤其是年輕的村民會(huì)選擇在網(wǎng)絡(luò)上購(gòu)物,年輕人可以帶動(dòng)老年人學(xué)會(huì)使用網(wǎng)購(gòu)平臺(tái)。網(wǎng)購(gòu)的便利性會(huì)使越來(lái)越多的人優(yōu)先選擇在網(wǎng)上買東西,物流在其中起著連接商家與顧客的作用,是提高顧客滿意度的重要一環(huán)。圖3.1是溪翁莊鎮(zhèn)十四個(gè)村的分布情況圖,可以直觀地看出每個(gè)村落的分布與各村之間的距離。圖3.1溪翁莊鎮(zhèn)14個(gè)村的分布情況溪翁莊鎮(zhèn)物流配送現(xiàn)狀溪翁莊鎮(zhèn)現(xiàn)有以下快遞公司可以配送,包括:韻達(dá)快遞、中通快遞、申通快遞、德邦快遞、順豐快遞、京東快遞、菜鳥驛站、國(guó)通快遞、匯通快遞、宅急送、增益快遞等。其中,韻達(dá)快遞、中通快遞、申通快遞、圓通快遞在鎮(zhèn)上設(shè)有物流網(wǎng)點(diǎn),中通快遞與申通快遞設(shè)在同一個(gè)網(wǎng)點(diǎn),圓通快遞全部放在菜鳥驛站。順豐快遞、德邦快遞和京東快遞可以送到村里,電話通知顧客取快遞,如果顧客不能及時(shí)取快遞,則放在村里的超市,顧客選擇合適的時(shí)間自行取走。國(guó)通快遞在兩個(gè)工作日以后派送到鎮(zhèn)上,匯通快遞每周一、周五派送到鎮(zhèn)上通知顧客自提,增益快遞一個(gè)工作日以后配送到鎮(zhèn)上。圖3.2是溪翁莊鎮(zhèn)的鎮(zhèn)上快遞網(wǎng)點(diǎn)分布圖,有韻達(dá)網(wǎng)點(diǎn)、中通申通快遞網(wǎng)點(diǎn)和圓通快遞網(wǎng)點(diǎn),分布比較集中,距離非常近。圖3.2溪翁莊鎮(zhèn)中通、申通、韻達(dá)、圓通快遞網(wǎng)點(diǎn)分布圖溪翁莊鎮(zhèn)順豐物流配送路徑選擇的優(yōu)缺點(diǎn)分析因?yàn)楸疚难芯康氖菑逆?zhèn)到村的配送路徑優(yōu)化問(wèn)題,由于中通、申通、韻達(dá)、圓通都是送到鎮(zhèn)上,不會(huì)配送到村一級(jí),而德邦、順豐、京東可以配送到村一級(jí),那么本文選擇行業(yè)的領(lǐng)頭者——順豐快遞公司作為研究對(duì)象,對(duì)其選擇的配送路徑優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析,為下一步優(yōu)化其配送路徑打下基礎(chǔ)。順豐物流的村內(nèi)配送情況順豐快遞是由一名配送員開著面包車進(jìn)到村中,給每一位顧客打電話,有些顧客的電話一次打不通,需要多次撥打,一邊撥打電話一邊等顧客出來(lái)取快遞,如不能及時(shí)取快遞,快遞員則與顧客協(xié)商,將快遞放在村中的超市或其他地方由他人代收,如有到付件,快遞員會(huì)一直等到顧客前來(lái)。順豐快遞的配送是由幾個(gè)配送員送完一整個(gè)鎮(zhèn)的快遞,每個(gè)人負(fù)責(zé)一塊區(qū)域,比如說(shuō)我調(diào)研的這名快遞員告訴我,他負(fù)責(zé)北白巖、尖巖、黑山寺村、東營(yíng)子村這三個(gè)村的快遞配送與攬收,那么整個(gè)鎮(zhèn)需要四到五個(gè)快遞員進(jìn)行配送。順豐物流當(dāng)前配送模式的優(yōu)缺點(diǎn)由上段可知,每位順豐快遞員一天跑兩次,再加上等待顧客的時(shí)間,可以看出,其他部分浪費(fèi)的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于配送的時(shí)間。另外,每一位快遞員所送的快遞數(shù)量并不多,大約每天一百多件,也就是說(shuō),上午大約五十件,下午大約五十件,一輛面包車都裝不滿,如此少量的快遞也需要配送員一個(gè)村一個(gè)村的配送,還要一天跑兩次,非常浪費(fèi)時(shí)間。其實(shí),我們也可以理解為什么順豐采用最簡(jiǎn)單的配送方式進(jìn)行配送,因?yàn)檫@樣對(duì)快遞員的個(gè)人素質(zhì)要求不高,只要會(huì)開車,跟著導(dǎo)航把每一個(gè)村都配送一遍就可以了,目前來(lái)講,這樣的配送方式是可以滿足少量快遞的配送的,但如果順豐快遞想要在農(nóng)村地區(qū)開辟出一片屬于自己的市場(chǎng),就要比別的快遞公司更進(jìn)一步,用最少的成本、最快的時(shí)間完成整個(gè)鎮(zhèn)的配送任務(wù),積累村民的好感,讓大家樂(lè)意、愿意使用順豐寄收物品。

路徑優(yōu)化模型問(wèn)題描述從配送內(nèi)容來(lái)看,農(nóng)村物流的配送物品種類主要是生活物資、生產(chǎn)物資,農(nóng)產(chǎn)品;從物流的配送方向來(lái)看,分為取和送兩個(gè)方向;從配送級(jí)來(lái)看,一個(gè)縣城配送中心覆蓋多個(gè)鎮(zhèn)級(jí)配送中心,一個(gè)鎮(zhèn)級(jí)配送中心覆蓋多個(gè)村級(jí)代理點(diǎn)。我們可以將農(nóng)村物流配送問(wèn)題進(jìn)行抽象概括,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,農(nóng)村電商雙向物流路徑優(yōu)化模型可以被看作由一個(gè)配送中心出發(fā),為多個(gè)客戶進(jìn)行配送服務(wù),問(wèn)題具體描述如下:在一定范圍內(nèi),有一個(gè)配送中心負(fù)責(zé)周圍N個(gè)村落節(jié)點(diǎn)的配送服務(wù),有的村落節(jié)點(diǎn)有取貨需求,有的村落節(jié)點(diǎn)有送貨需求,還有一些村落節(jié)點(diǎn)既有送貨需求也有取貨需求,物流中心有K輛配送車,每輛車的最大配送量為Q。配送車輛從配送中心出發(fā),將快遞配送到有送貨需求的村落節(jié)點(diǎn),回程的路上把有取貨需求村落的包裹送回到配送中心。配送中心和各個(gè)村落的具體位置是已知的,各個(gè)村落的送貨和取貨需求量是已知的,要求在所有的約束條件下,規(guī)劃出最佳車輛配送行駛路線,優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。建立數(shù)學(xué)模型約束條件本文對(duì)該農(nóng)村物流模型做如下抽象和假設(shè)使得模型符合現(xiàn)實(shí)情況:(1)配送中心只有一個(gè),即單一配送中心,配送中心即是每輛配送車輛的起點(diǎn)和終點(diǎn),所有車輛均從配送中心出發(fā),完成配送任務(wù)后返回中心;(2)周邊14個(gè)村落節(jié)點(diǎn)都被這一物流中心服務(wù),派一定數(shù)量的運(yùn)輸車完成每個(gè)村落節(jié)點(diǎn)的送貨任務(wù)和取貨任務(wù),每個(gè)村落的取貨量和送貨量不能超過(guò)單輛配送車的最大承重能力;(3)在配送中心,配送車輛裝載上所有村落節(jié)點(diǎn)的所有待配送貨物,然后出發(fā)到第一個(gè)村落節(jié)點(diǎn)進(jìn)行快遞的取送作業(yè)。車輛到達(dá)后,先卸貨,后裝貨,然后再駛向下一個(gè)村落節(jié)點(diǎn)進(jìn)行取送服務(wù);(4)所有配送車輛型號(hào)相同,其最大載重能力和最大行使里程等都是相同的;(5)配送中心和每個(gè)村落節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)已知,每?jī)蓚€(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離也是已知的,每個(gè)村落節(jié)點(diǎn)都會(huì)接受配送車的服務(wù)且只能被服務(wù)一次;(6)每個(gè)村落節(jié)點(diǎn)的取貨量、送貨量都是已知的且都會(huì)得到滿足;(7)在配送的過(guò)程中,配送車輛的載重量在任意時(shí)刻必須非負(fù),且不超過(guò)車輛的最大載重能力。構(gòu)建模型對(duì)快遞進(jìn)行取送的過(guò)程中,成本主要有車輛行駛過(guò)程中消耗的費(fèi)用和車輛的啟動(dòng)費(fèi)用,配送車輛越多,所耗費(fèi)的車輛成本越多,我們可以將啟動(dòng)成本認(rèn)為是一個(gè)常數(shù),行駛中耗費(fèi)的費(fèi)用可以用距離乘以單位距離成本得出。本文建立的配送數(shù)學(xué)模型所求成本最小就是將行駛成本和啟動(dòng)成本之和達(dá)到最小,在構(gòu)建物流模型之前,首先要定義在模型中會(huì)用到的相關(guān)變量:U代表包括配送中心在內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)的集合U={i},配送中心i=n+1,客戶節(jié)點(diǎn)i=1,2,?R代表客戶節(jié)點(diǎn)集合,其中U=R∪{0};V代表配送中心中車輛的集合,V=kdij代表節(jié)點(diǎn)i和jpi代表qi代表f代表單輛配送車輛每噸公里耗費(fèi)的運(yùn)輸費(fèi)用;C代表單輛配送車輛的啟動(dòng)固定成本;Q代表單輛配送車輛的最大載重噸數(shù);wixijkyij該模型的求解就是使下式求解出的值最小,也就是說(shuō)是配送成本和取貨成本最低:minF(i,j,k)=fi=1n+1第j個(gè)節(jié)點(diǎn)必須被服務(wù)且只能被服務(wù)一次:i=1n+1k=1車輛在任意節(jié)點(diǎn)的載重量都為非負(fù)且不高于其最高載重量:0≤yijk≤車輛從配送中心出發(fā)所載物品重量等于所有節(jié)點(diǎn)的送貨量之和:j=1n+1y0j車輛返回配送中心后所載物品重量等于所有節(jié)點(diǎn)的取貨量之和:i=1n+1yin+1k=車輛在某個(gè)節(jié)點(diǎn),取下貨物,再裝上要運(yùn)走的貨物,當(dāng)離開該節(jié)點(diǎn)時(shí),車輛上的貨物重量之和:i=1n+1到達(dá)節(jié)點(diǎn)j的運(yùn)輸車輛k上的貨物總重量,不得超過(guò)車輛的最大載重量:i=1n+1yijk≤Q車輛任何時(shí)候載重量必大于等于0:yijk≥0,i,j=1,2,?,k∈V,i≠j任何節(jié)點(diǎn)的取貨量和送貨量必須非負(fù)且車輛的載重量也必須非負(fù):pi≥0,d本章小結(jié)本章對(duì)路徑優(yōu)化模型進(jìn)行了大致的問(wèn)題描述,對(duì)配送中心、村落的情況、車輛配送能力、裝卸貨順序等進(jìn)行約束,闡述各個(gè)條件的具體情況,其次,對(duì)模型中會(huì)用到的變量進(jìn)行定義,并列出相關(guān)約束公式。本章的模型建立為下文利用遺傳算法進(jìn)行求解打下基礎(chǔ)。模型求解對(duì)比多個(gè)算法的優(yōu)缺點(diǎn)與其適用領(lǐng)域,最終,本文確定對(duì)遺傳算法來(lái)求解農(nóng)村地區(qū)雙向配送物流模型,并以順豐公司在溪翁莊鎮(zhèn)的物流網(wǎng)絡(luò)為實(shí)例,對(duì)本文所得結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。算法比較與選擇車輛路徑優(yōu)化問(wèn)題是一個(gè)非確定性多項(xiàng)式難題(NP-hard)問(wèn)題,該種問(wèn)題有很多種類型:如帶時(shí)間窗的問(wèn)題(VRPTW)、帶容量限制的問(wèn)題(CVRP)、雙向物流問(wèn)題(VRPSDP)、動(dòng)態(tài)約束問(wèn)題(DVRP)等[37。不同種類的問(wèn)題需要采用不同的算法來(lái)求解,算法大致上分為三大類,分別是傳統(tǒng)啟發(fā)式算法、精確算法、現(xiàn)代啟發(fā)式算法。每種算法由于其自身特性,在求解某種特定的路徑優(yōu)化問(wèn)題時(shí)有自己的優(yōu)勢(shì)和不足之處。為了選擇一種準(zhǔn)確度高、適用于求解本文農(nóng)村電商雙向物流模型的算法,下面將各個(gè)算法的優(yōu)、缺點(diǎn)和適應(yīng)哪種路徑優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行比較和分析。表5.1算法比較算法種類算法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用于何種情況精確算法分支定界法搜索效率高、能夠求得最優(yōu)解計(jì)算周期長(zhǎng)、占用內(nèi)存大適用于求解小規(guī)模、對(duì)稱或非對(duì)稱的VRP問(wèn)題動(dòng)態(tài)規(guī)劃法能夠求得最優(yōu)解計(jì)算周期長(zhǎng)、算法所占內(nèi)存隨變量的增添呈指數(shù)倍增長(zhǎng)適用于約束條件嚴(yán)格、映射范圍小的問(wèn)題切平面法能夠求得最優(yōu)解計(jì)算周期長(zhǎng)、占用內(nèi)存大適用于求解小型的優(yōu)化問(wèn)題集分割和列生成直接優(yōu)化可行解、VRP模型簡(jiǎn)單不易確定可行解的最小成本適用于約束嚴(yán)格、規(guī)模較小的問(wèn)題傳統(tǒng)啟發(fā)式算法節(jié)約算法可擴(kuò)充性、歸并子路徑和車輛利用率高結(jié)果為較優(yōu)可行解,不一定是最優(yōu)可行解適用于求解車輛數(shù)不確定、大規(guī)模的VRP、CVRP問(wèn)題兩階段法有聚類分析、易于融合其他方法其結(jié)果的改進(jìn)較為復(fù)雜適用于規(guī)模不大的CVRP、DVRP問(wèn)題掃描算法將距離近的節(jié)點(diǎn)聚類,結(jié)合插入法計(jì)算計(jì)算速度慢,因?yàn)樾枰獟呙杳恳粋€(gè)節(jié)點(diǎn)適用于規(guī)模不大的CVRP問(wèn)題插入算法是結(jié)合節(jié)約算法和最鄰近法,能夠求得一個(gè)比較滿意的解計(jì)算速度慢,結(jié)果不一定是最優(yōu)解適用于小規(guī)模的優(yōu)化問(wèn)題現(xiàn)代啟發(fā)式算法遺傳算法遺傳算法的優(yōu)點(diǎn)是魯棒性強(qiáng),可擴(kuò)展性強(qiáng)、全局搜索能力出色每次運(yùn)行結(jié)果不同,易限于局部最優(yōu)適用于復(fù)雜化、大規(guī)模的各種優(yōu)化問(wèn)題模擬退火算法應(yīng)用隨機(jī)松弛法結(jié)果為較優(yōu)可行解,不一定為最優(yōu)解適用于對(duì)既有的優(yōu)化路徑進(jìn)行改造蟻群算法有正反饋性、并行性、易與多種算法相結(jié)合,,變量需連續(xù)調(diào)整,搜索速度慢,易限于局部最優(yōu)適用于VRP、TSP問(wèn)題禁忌搜索算法禁忌搜索算法易于改進(jìn)來(lái)提高搜索效率其結(jié)果可能為局部最優(yōu)解適用于較大規(guī)模的VRP、VRPSTW問(wèn)題總的來(lái)說(shuō),精確算法是采用精確的數(shù)學(xué)方法來(lái)尋求問(wèn)題的最優(yōu)解,它尋求最優(yōu)解的能力要優(yōu)于啟發(fā)式算法。但是在計(jì)算過(guò)程中,精確算法會(huì)出現(xiàn)計(jì)算周期長(zhǎng),占用內(nèi)存大的問(wèn)題,所以這種方法對(duì)于約束條件過(guò)多過(guò)復(fù)雜的車輛路徑優(yōu)化問(wèn)題有一定局限性。傳統(tǒng)啟發(fā)式算法在求解車輛路徑優(yōu)化問(wèn)題時(shí)對(duì)于約束條件復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題適用性并不好。相對(duì)來(lái)說(shuō),現(xiàn)代啟發(fā)式算法在計(jì)算實(shí)際約束條件多、大規(guī)模的問(wèn)題上有著前兩種方法都不能相比的優(yōu)勢(shì),非常適用于解決實(shí)際的特定問(wèn)題。遺傳算法是一種現(xiàn)代啟發(fā)式算法,被普遍應(yīng)用于求解路徑優(yōu)化問(wèn)題,和其它現(xiàn)代啟發(fā)式算法對(duì)比,遺傳算法擁有其自身不可替代的優(yōu)勢(shì):首先,全局優(yōu)化能力出色,算法在尋找最優(yōu)解過(guò)程中,不局限于單點(diǎn)尋找最優(yōu)解優(yōu),遺傳算法的搜索空間更大,可以在全局中快速取得最優(yōu)解或滿意解;另外,遺傳算法有著非常優(yōu)秀的的穩(wěn)定性和健康度,因?yàn)檫z傳算法在計(jì)算的過(guò)程中,會(huì)對(duì)初始種群中的大量可行解進(jìn)行選擇、交叉和變異操作,不斷擴(kuò)充可行解空間并對(duì)其進(jìn)行搜索,這樣種群就具有了群體穩(wěn)定性。以上兩種優(yōu)點(diǎn)使得遺傳算法適用于解決有復(fù)雜約束的和有一定規(guī)模的問(wèn)題,所以,本文決定采用遺傳算法來(lái)求解農(nóng)村電商雙向物流模型。采用遺傳算法求解路徑優(yōu)化模型遺傳算法基本原理自然界的生物在漫長(zhǎng)的時(shí)光中不斷自我變化,促使物種自身越來(lái)越適應(yīng)生存環(huán)境的過(guò)程叫做進(jìn)化。物種在進(jìn)化時(shí)一貫是以種群為單位的,一個(gè)種群由多個(gè)個(gè)體組成,每個(gè)生物個(gè)體適應(yīng)外界環(huán)境的能力不盡相同,這種能力稱作個(gè)體對(duì)環(huán)境的適應(yīng)度。依據(jù)達(dá)爾文進(jìn)化論的觀點(diǎn),適應(yīng)度高的物種個(gè)體對(duì)所處環(huán)境的適應(yīng)能力較強(qiáng),那么它的生存能力就強(qiáng),就有較大的幾率留下后代,適應(yīng)度高的基因就得以保存下來(lái);與之相反的是,適應(yīng)度低的個(gè)體生存能力弱,很容易在競(jìng)爭(zhēng)激烈的自然界中死去,這種優(yōu)勝劣汰的現(xiàn)象就叫“自然選擇,適者生存”。生物的親代能夠產(chǎn)生與自己相似的后代,后代從上一代個(gè)體那里繼承一定的性狀的現(xiàn)象叫做遺傳。基因是控制生物體遺傳的最基本的物質(zhì)單元,它在生物染色體上以一定的順序和結(jié)構(gòu)排列,每個(gè)特殊位置上的基因都控制著生物的某些特性。染色體的變化和改進(jìn)就是物種進(jìn)化的本質(zhì),進(jìn)化促使物種不斷改善自身的性狀,使種群后代得以更好的適應(yīng)外界的生存環(huán)境[37]。美國(guó)Michigan大學(xué)的J.Holland教授借鑒物種進(jìn)化的原理,模擬生物選擇和自然遺傳的過(guò)程,提出遺傳算法(GeneticAlgorithm)。遺傳算法是一種優(yōu)異的搜索算法,在求解問(wèn)題時(shí),首先,它通過(guò)編碼的方式,實(shí)現(xiàn)問(wèn)題空間到遺傳算法空間的映射;其次,通過(guò)組合交叉、變異等遺傳操作,對(duì)問(wèn)題的初始解進(jìn)行改良,使其能夠更好的滿足問(wèn)題的要求,進(jìn)而生成符合要求的可行解集;最后,通過(guò)反復(fù)的循環(huán)計(jì)算,得到問(wèn)題的近似最優(yōu)解。案例構(gòu)造在仿真實(shí)驗(yàn)中,溪翁莊鎮(zhèn)有一順豐物流中心,順豐公司配送業(yè)務(wù)包括由城市配送中心向各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)網(wǎng)點(diǎn)配送網(wǎng)購(gòu)商品和回收各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)客戶點(diǎn)的農(nóng)產(chǎn)品兩方面,物流公司擁有5輛運(yùn)輸車輛,每輛車額定載重量為1噸。周邊分布著14個(gè)村落節(jié)點(diǎn),各個(gè)節(jié)點(diǎn)的取送貨需求如表5.2。單輛車啟用成本C=5元,單位距離運(yùn)輸成本f=2.8元/噸公里。為了便于計(jì)算,假定兩點(diǎn)間是雙向連通的,兩點(diǎn)間距離取直線距離,如表5.3與5.4所示。表5.2配送中心及村落取送貨需求統(tǒng)計(jì)表(單位:噸)地點(diǎn)順豐速運(yùn)配送中心東智東東智西東智北立新莊金叵羅走馬莊送貨00.330.450.430.240.280.21取貨00.250.280.110.390.320.29地點(diǎn)石墻溝白草洼溪翁莊東營(yíng)子北白巖尖巖黑山寺石馬峪送貨0.380.450.200.300.410.360.260.43取貨0.240.290.520.160.280.340.250.26表5.3配送中心及各個(gè)村落路網(wǎng)距離表(單位:公里)客戶點(diǎn)順豐速運(yùn)配送中心東智東東智西東智北立新莊金叵羅走馬莊石墻溝順豐速運(yùn)配送中心01.51.43.34.15.56.16.7東智東1.500.42.22.84.04.65.2東智西1.40.402.02.84.14.75.5東智北3.32.22.000.93.13.44.9立新莊4.12.82.80.902.32.54.3金叵羅5.54.04.13.12.300.72.0走馬莊6.14.64.73.42.50.702.3石墻溝6.75.25.54.94.32.02.30白草洼7.86.36.66.15.43.13.41.2溪翁莊7.35.85.84.23.32.41.63.6東營(yíng)子8.77.47.45.54.64.23.55.4北白巖9.17.87.75.95.04.94.26.1尖巖9.38.08.06.15.25.04.36.1黑山寺10.69.59.37.46.77.16.48.5石馬峪7.25.96.36.46.04.14.62.4表5.4配送中心及各個(gè)村落路網(wǎng)距離表(單位:公里)客戶點(diǎn)順豐速運(yùn)配送中心白草洼溪翁莊東營(yíng)子北白巖尖巖黑山寺石馬峪順豐速運(yùn)配送中心07.87.38.79.19.310.67.2東智東1.56.35.87.47.88.09.55.9東智西1.46.65.87.47.78.09.36.3東智西1.46.65.87.47.78.09.36.3東智北3.36.14.25.55.96.17.46.4立新莊4.15.43.34.65.05.26.76.0金叵羅5.53.12.44.24.95.07.14.1走馬莊6.13.41.63.54.24.36.44.6石墻溝6.71.23.65.46.16.18.52.4白草洼7.804.46.06.76.79.22.1溪翁莊7.34.301.92.62.75.05.9東營(yíng)子8.76.01.900.70.73.27.8北白巖9.16.72.60.700.32.58.4尖巖9.36.72.70.70.302.58.5黑山寺10.69.25.03.22.52.5010.9石馬峪7.22.15.97.88.48.510.90優(yōu)化分析本文需要求解的是在完成14個(gè)村落節(jié)點(diǎn)的送貨任務(wù)和取貨任務(wù)的前提下,如何安排每一輛配送車輛的行車路徑,使得總的配送費(fèi)用最小。根據(jù)案例的已知條件,通過(guò)遺傳算法,利用軟件MatlabR2019a進(jìn)行求解計(jì)算,關(guān)鍵的計(jì)算步驟如下:(1)參數(shù)設(shè)置遺傳算法運(yùn)行參數(shù)的取值對(duì)算法的性能有不容忽視的影響,遺傳算法的主要參數(shù)有種群規(guī)模、交叉概率、變異概率和迭代次數(shù)等,具體取值為種群規(guī)模N設(shè)為500,迭代次數(shù)Gen設(shè)為100,交叉概率pc=0.85,變異概率圖5.2最優(yōu)解進(jìn)化示意圖計(jì)算結(jié)果顯示,在滿足約束條件的前提下,一共需要五輛車來(lái)進(jìn)行十四個(gè)節(jié)點(diǎn)的配送和取貨服務(wù),那么車輛的配送路線具體如下:子路徑一:順豐配送中心(15)——石墻溝(7)——白草洼(8)——順豐配送中心(15);子路徑二:順豐配送中心(15)——北白巖(11)——尖巖(12)——溪翁莊(9)——順豐配送中心(15);子路徑三:順豐配送中心(15)——金叵羅(5)——走馬莊(6)——立新莊(4)——順豐配送中心(15);子路徑四:順豐配送中心(15)——石馬峪(14)——順豐配送中心(15);子路徑五:順豐配送中心(15)——東智西(2)——東智東(1)——順豐配

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