考虑同城配送的多产品多中心两级物流网络设计及车辆路径研究

随着快递行业的快速发展,快递企业单处理中心模式已无法满足多种快递产品的处理需求。同时,同城快递与跨城快递独立配送模式导致城市物流末端配送资源利用率低。为建立高效的城市快件配送网络,本文分析现有配送系统及多产品需求特点,设计了服务多种产品的同城-跨城配送相融合的城市配送网络,构建了多中心-两级配送-环线配送网络车辆路径优化模型,并建立以系统车辆路径总成本最小和快递包裹配送总时间最少的多目标数学优化模型。结果表明该模型能够有效区分各快递产品,降低处理中心的工作压力,缩短快递包裹平均配送时间,从而提高末端配送效率和资源利用率。针对该模型,采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对其进行求解,结合算例验证了模型及算法的实用性与有效性。     

带中途脱挂的干/支线两级运输网络牵引车调度优化

甩挂运输因牵引车与半挂车并行作业的高效性，在快递运输企业中逐渐得到应用。基于两级运输网络，本文提出"可中途脱挂"的甩挂运输新模式，同时，允许干/支线任务由同一台牵引车混合执行，构建了混合整数规划模型，并开发了混合模拟退火算法进行求解。在干/支线任务比例变化和任务总数变化两类仿真算例下，将本文的甩挂运输模式与"不可中途脱挂、干/支线任务混合执行"及"不可中途脱挂、干/支线任务分开执行"两种模式的总成本进行对比，验证了模型的有效性，体现出本文模式的显著优势及鲁棒性，并为快递运输企业的现实运营提供决策支持。     

多枢纽轴辐式协同物流网络任务-路径优化匹配研究

针对物流网络运营中规模效益低、运营商与客户利益冲突等问题，本文提出了基于多枢纽轴辐式协同物流网络的任务-路径优化匹配策略。在网络结构确定的条件下，从物流集成服务商角度出发，综合考虑资源发车时刻、路径能力限制、动态成本折扣系数以及任务延时惩罚，构建了以总物流成本最小和时间最短为优化目标的轴辐式协同物流网络任务-路径优化匹配数学模型。根据问题特点，设计了基于三层编码的遗传算法对模型进行求解，同时配合多点交叉、变异机制提高求解效率。研究结果表明，集并运输能够大幅度降低任务集执行成本，但当集并带来的交货延迟、客户满意度降低等负面效应超过其正面效应时，需适当匹配直达线路以提高整体效益。     

竞争环境下的轴-辐式集装箱海运网络设计问题

针对航运企业的重组与全球扩张引起的竞争问题,提出了竞争环境下的轴-辐式集装箱海运网络设计模型。模型采用基于路径的变量作为决策变量,利用离散函数来表示航运企业与航运联盟的竞争可吸引的流量(或客户),目的在于通过设计混合轴-辐式集装箱海运网络,实现以更低的服务成本和更短的服务时间最大化可吸引的流量,建立了枢纽港口数量约束、航线连接约束、航线中转约束、流量竞争约束等,运用多点交叉遗传算法进行求解,最后结合亚欧航线的集装箱海运市场进行实例分析,对考虑客户需求多样性与航运联盟对策下的轴-辐式集装箱海运网络进行设计,并验证了算法的计算效果。     

动态定价与允许需求延迟订货批量模型的联合决策

基于MRP的经典订货批量模型往往忽略了产品的售价对订货策略的影响。本文针对离散时间多周期情形,研究了允许需求延迟的动态定价和订货批量的集成问题。建立了二次规划数学模型。提出了一种基于动态规划的精确算法,可以在多项式时间内求解原问题的最优定价策略和最优订货计划。实验结果表明,算法可以有效地求解动态定价和订货批量的集成问题;与串行决策机制相比,并行决策机制可以给订货商带来更多的利润。通过固定订货费用的灵敏度分析,揭示了固定订货费用对利润和订货计划的显著影响,表明了允许需求延迟的联合决策模型优于不允许需求延迟的联合决策模型。     

灰模糊积分关联度决策模型

灰关联度决策模型是在假设属性之间彼此相互独立的基础上构建的,但是在很多实际问题中属性之间往往存在一定的交互作用,从而导致灰关联度决策模型失效。针对这一问题,引入模糊积分理论,构建了灰模糊积分关联度决策模型。为求解该模型,定义了基于属性权重和属性间交互度的默比乌斯变换系数,来计算2可加模糊测度,其中属性权重通过序关系分析法和施密特正交马田系统共同确定,属性间的交互关系和交互度由专家确定。以廉租房保障家庭经济状况评估为例,对灰模糊积分关联度决策模型和灰关联度决策模型进行比较验证,验证结果表明灰模糊积分关联度决策模型的决策结果更加科学合理,有较好的应用价值。     

社交网络情境下基于同侪影响的产品线规划研究

依托社交网络优化产品线是实现“匹配消费者需求带动产品设计-制造-营销全流程协调发展”的重要途径,尽管已经引起实业界的重点关注,相应的学术研究却十分匮乏。鉴于此,本文基于同侪影响理论与前景理论,结合社交网络情境下消费者的产品需求、偏好及决策,构建涵盖产品线营销层面和设计层面的双层规划模型;然后结合智能手机产品线实例,运用嵌套灰狼算法对该双层规划模型进行求解验证。本研究旨在提出社交网络与产品线规划之间耦合作用的联合优化框架,为面向社交网络的产品线规划提供理论依据。     

考虑定价和需求关系的供应链网络优化研究

本文通过引入价格-需求函数描述产品价格变化对消费者需求的影响，构建了一个由制造商、仓库和消费者组成的三级供应链网络。在此基础上，以最大化供应链总利润为目标、以定价和需求为决策变量，建立了混合整数非线性规划（MINLP）模型。基于该模型目标函数非线性的复杂性，采用外部近似法将目标函数近似线性化，即切割成有限条切线，使其可以求解。最后通过不同规模的算例分析验证了模型和算法的可行性与有效性，从而指导供应链上的企业权衡其成本和收益，提高顾客的满意度。     

禁忌搜索算法在单分配多枢纽轴辐式物流网络中的应用

随着经济的发展,轴辐式网络因有提高运输效率,优化资源配置,产生范围经济等作用越来越多的受到各方面学者的关注。本文对轴辐式网络进行优化分析,改进轴辐式网络的多重分配多枢纽中位问题模型,得到无容量限制的单分配多枢纽中位问题模型(USApHLP)的混合整数线性规划模型,并采用改进的禁忌搜索智能算法来求解,通过算例验证了禁忌搜索算法可以有效的求解单分配多枢纽中位问题。     

考虑时间序列关联的订单选择决策比较研究

在不同计划期的订单之间有可能存在时间序列关联,而现有生产计划模型大多不考虑这一关联关系对订单选择决策的影响.针对这一问题,以按单生产方式为背景,基于时间序列关联规则,建立了一个权衡当前与未来利润的订单选择决策模型,而将不考虑时序关联关系的订单选择模型作为比较研究的Benchmark问题.在数值仿真实验中,设计了一个动态随机的订单到达流,采用分阶段求解策略,以权重优先算法针对不同决策情景,分别基于两个模型进行决策并比较其决策结果.数据显示,在订单流中存在关联性的情况下,考虑时序关联关系的决策模型较优,证明在生产计划中考虑需求在时间方向上的关联性是必要的.     

协同运输的路线整合问题研究

本文研究协同运输的路线整合问题(CTRIP):允许所有的O-D流(运输任务)在规定的路线长度内任意采取直通运输、单点中转、两点中转的整合运输路线,整合运输的中枢路段在支付固定成本后可产生运费折扣,如何选择O-D流的整合路线使得总成本最小? CTRIP广泛应用于航空、物流、快递等领域的整合运输实践。论文构造了CTRIP的混合整数规划模型和Benders分解算法,实验显示,算法表现出非常好的计算绩效。最后,我们利用一个具体实例对CTRIP与已有研究展开了比较,结论显示CTRIP更能保证中枢路段的规模优势 。     

Lead Time Management through Expediting in a Continuous Review Inventory System

We consider a continuous review inventory system where delivery lead times can be managed by expediting in‐transit orders shipped from the supplier. First, we propose an ordering/expediting policy and derive expressions for evaluating the operating characteristics of such systems. Second, using extensive numerical experiments, we quantify the benefits of such an expediting policy. Third, we investigate a number of managerial issues. Specifically, we analyze the impact of the number of expediting hubs and their locations along the shipment network on the performance of such systems and offer insights into the design of the shipment network. We show (i) a single expediting hub that is optimally located in a shipment network can capture the majority of cost savings achieved by a multi‐hub system, especially when expediting cost is not low or demand variability is not high; (ii) when expediting time is proportional to the time to destination, for small‐enough or large‐enough demand variations, a single expediting hub located in the middle of the shipment network can capture the majority of cost savings of an optimally located hub; and (iii) in general, hubs close to the retailer significantly drive down costs, whereas hubs close to the supplier may not offer much cost savings.     

搭接网络中的路长悖论及其特性研究

本文发现在搭接网络中存在“工序间加入不同表现形式的同一时间约束,可能会产生不同的最大路长”这个悖论。通过研究此悖论形成原因从而提出搭接网络的一种新表示方法。该方法不但与经典的CPM网络在表示形式上完全统一,而且在求解时间参数及关键路线的方法上也保持一致。该新表示法使得CPM网络中许多基础理论可以推广到搭接网络中来,例如工序的总时差T_ij等于关键路长μ^∇与过该工序（ij）的最大路长μ_ij^∇之差（μ^∇-μ_ij^∇）;任意一条路线μ上自由时差的和都等于关键路长μ与该条路的路长之差（μ^∇-μ_ij^∇）等。利用这些定理与规律,本文解决了搭接网络中如何正确求解时间参数问题,提出在搭接网络中评估关键路长与次关键路长之差的简便方法以及求解搭接网络次关键路线的一系列精确算法,并通过算例表明这些方法在搭接网络应用中的具有有效性与简便性。     

考虑CO2排放量的城市专业物流中心选址研究

目前关于物流中心选址的研究多基于企业的角度,鲜有学者站在地方政府角度考虑不同行业物流特点对城市物流中心选址进行研究。本文基于钢材分销行业特征,从地方政府角度出发,构建了综合考虑CO₂排放量和物流成本的双目标整数规划模型,采用理想点法将双目标转化为单目标并用分枝定界法对该模型进行求解。本文以重庆市钢材分销行业的城市物流中心选址为例进行分析,并将CO₂排放量的测算结果以澳大利亚碳税的征收标准进行计算,发现碳税征收并不能有效降低钢材行业CO₂排放量。地方政府可通过合理选择物流中心位置、规范城市物流配送车辆选型、限速、限行和错峰限时等城市物流管理策略来实现低碳物流。     

基于混合蚁群算法的冷链物流配送路径优化研究

基于绿色物流发展理念，为企业寻求经济与环境达到双赢的局面，本研究将节能减排转化为绿色成本，融入路径优化问题中，建立以总成本最小为研究目标的冷链物流路径优化数学模型。针对蚁群算法初始阶段由于信息素不足导致收敛速度慢的问题，将A*算法与蚁群算法相结合，利用A*算法的全局收敛性和蚁群算法的正反馈性构造了一种混合蚁群算法。通过对实例进行仿真优化与对比分析，验证了模型和算法的有效性。     

基于遗传算法的三级逆向物流网络设计模型研究

建立初始回收点以方便客户、提高回收速度以及建立集中回收中心以负责产品的收回、分拣并统一运送到相应的生产商或分销商修理地点是一种节约、有效的多层次产品回收模式。本文在即存研究基础之上,加入了考虑初始点回收成本、回收产品中再销售品的收益和可再利用品的收益等变量,提出了能够优化连接客户、集中回收中心和生产商三级逆向物流网络数学模型,最后灵敏度分析表明遗传算法对于求解这类问题是一种有效的方法。     

引入第三方物流的VMI模型优化研究

关于卖方管理库存(VM I)的研究多是从主导企业(买方)来评价VM I的实施效果的,事实上不但应该考虑VM I对买方的影响,还应考虑VM I对整个供应链的影响。在前人研究的基础上,考虑了运输成本和经济批量之间的内在联系,对传统VM I模型进行了完善。通过模型分析发现了卖方短期成本增加的条件,在此基础上通过引入第三方物流作为中间作业平台来优化VM I模型,从而缓解卖方短期成本增加的弊病,降低VM I作业环节的物流成本,增加卖方的短期利润,以提高卖方参与VM I的积极性。     

基于4PL的跨境电商物流联盟多方行为博弈研究

在对我国4PL跨境电商物流联盟运作模式分析的基础上，针对基于跨境电商平台主导的跨境电商物流联盟，运用演化博弈理论，分析联盟内跨境电商平台、物流服务商和商家之间的动态博弈过程，构建三者在不同策略下的演化博弈模型，并结合系统动力学对三方策略选择的动态博弈进行仿真分析。结果表明，在联盟运作过程中：（1）各方参与者最终会达到"平台监管、物流企业努力、商家参与"的均衡状态，并且商家参与对联盟稳定运作具有重要作用。平台监管对物流企业策略选择具有直接影响，其应制定科学的惩罚力度及补偿裁定，以提升物流服务质量并保障商家权益；（2）联盟各方参与者对其相关外生变量具有较高的敏感性，但其最终策略受多个变量的共同作用，为此平台需发挥其主导作用，采取多种措施激发物流企业及商家的积极性。     

On the impact of collaborative strategies for goods delivery in city logistics

Abstract

City logistics refers to the process of total optimisation of the logistics and transport activities in urban areas while considering economic, environmental, social and safety aspects. This paper considers a collaborative scenario for the urban goods transport planning and management as a way to reduce transport costs, congestion and environmental impact of this activity. An approach from the Operations Management field, using mathematical modelling, for tactical and operational decision-making is proposed to discuss and compare both collaborative and non-collaborative scenarios. This approach is validated using real data taken from the city of Bogotá, Colombia. Results put in evidence the quantitative benefits that can be achieved when collaborative logistics operations are implemented, represented in both transportation costs and environmental impacts. Although these results might not be surprising (like in the field of supply chain management), the contribution of this paper is centred in the fact that the impacts of collaboration in city logistics have not yet been quantified until now. This allows an ‘ex ante’ evaluation of the benefits of collaborative goods transport in cities.