孫瓊玲, 王 亮 (南京財經大學,江蘇 南京 210046)
20世紀60年代,歐美學術界就已提出 “服務中心”理論,該理論主要觀點是企業進行物流管理和決策不能僅僅強調節約消耗,降低成本,而應該立足于在保持和提高企業對客戶的服務水平的基礎上,通過尋求物流成本與服務之間的平衡點,保持企業的競爭優勢。
在服裝業這個時效性很強的行業里,若配送不能在零售商要求的時間內到達,會造成產品脫銷,給零售商造成利潤損失,從而降低客戶滿意度。配送到達時間的準時與否,已成為客戶衡量配送服務水平的高低。準確的到達時間需要配送中心合理的車輛調度方案,這就要求企業從客戶的角度去考慮問題。
據羅蘭·貝格與中國連鎖經營協會在2003年對國內多個連鎖零售企業調查結果顯示:其缺貨問題是配送中的重要癥結,每年因缺貨導致損失近四成消費機會。與生產企業不同,服裝門店多分布在商業區,競爭激烈,顧客停留時間短,缺貨時顧客等待可能性小,給零售商造成損失,在銷售旺季節,損失會更嚴重。
目前分別針對客戶滿意度和物流配送車輛路徑調度的研究成果很多,但大多是局限在二者范圍內研究,前者僅有對客戶滿意度評價的一些研究,后者僅在算法方面作專門研究,總目標選取得大都簡單,有很多目標項沒有考慮到,沒有針對性地給出配送調度方案。本文以服裝業的配送問題作為研究對象,在日益激烈的市場競爭中,服裝企業的成敗不僅取決于其成本,還取決于其服務水平。
根據服裝行業的特點,客戶滿意度的高低是個模糊概念,所以使用模糊度對評價指標進行描述有利于模型的研究。這里定義:物流配送客戶滿意度用介于0與1的數值進行表示,0表示客戶對配送服務完全不滿意,1表示客戶對配送服務完全滿意。
送貨準時性反映了客戶對貨物到達時間的要求。在物流配送過程中,客戶通常限定交貨時間,貨物必須在某一時間段內送達、卸貨,如果過早或過遲,都會使客戶滿意度下降,從而影響客戶滿意度。時間段 [Tei,Tli],表示客戶所能接受的服務時間段;時間段 [TEi,TLi]表示客戶最滿意的服務時間段。配送時間準時與否對客戶滿意度的影響可以通過圖1表示出來。

圖1 客戶滿意度示意圖
模型的假設條件: (1)單配送中心; (2)各配送點只被一輛車服務,而一輛車能為多配送點服務; (3)配送中心的車都是同一型號,即具有同樣的最大配送量; (4)配送中心的產品能滿足所有客戶的需求。
設i=0表示配送中心,i=1,2…n表示第n個客戶,hij表示客戶i與客戶j之間的距離,Ti表示配送到達客戶i處的時間,si表示配送在客戶i處的服務時間,tij表示從客戶i行駛到客戶j所需要的時間,Q為每輛車配送的最大配送量,F為每輛車配送的固定成本,di為客戶i的需求量。
xijk=1表示第k輛車配送時,配送完點i后配送點j,否則xijk=0
rk=1表示第k輛車進行了配送,否則rk=0

約束條件:

式中, i、j=1,2,…,n,k=1,2,…,K。
(1)表示成本最小化的目標; (2)表示客戶滿意度最大化的目標; (3)每個配送點只被一輛車服務的約束; (4)表示到達客戶j的時間要晚于到達客戶i的時間、為客戶i服務的時間及客戶i到客戶j間的行駛時間之和; (5)車輛不允許超載; (6)、 (7)表示各個車輛從配送中心出發,服務客戶后回到配送中心。
本文先以配送成本最小為第一個目標函數,求解配送路線的客戶組合,再以客戶滿意度最大為次目標,求解配送組合的客戶配送順序以及每次配送從配送中心出發的時間。用遺傳算法求解的步驟:
(1)染色體編碼。本文采用自然編碼,即序數編碼。車輛調度的一條可行線路可以編成長度為n+k的染色體, (0,i11,i12,…,i1s,…,0,i21,…,i2t,0,iml,…,imw),其中ikj表示第ikj個配送點。可以理解為車輛從配送中心出發,經過配送點i11,i12,...,i1s后,回到配送中心,形成子路徑l;而第二輛車也是從配送中心出發,經過i21,...,i2t后,返回配送中心0,從而形成子路徑2;如此反復,直到所有的客戶都被訪問到。這樣,使染色體具有子路徑內部有序,而各個子路徑之間無序的特性。
(2)適應度函數。在車輛優化調度問題中,目標函數值越小越好 (即在滿足載重量和時間約束的基礎上,行車線路的總運距越小越好),而在遺傳算法中,個體適應度越大,表示個體的性能越好,一般適應度函數要求非負,所以將目標函數通過變換fi=bz′zi轉化為適應度函數。其中fi為染色體i的適應度;b為一常數;z′為初始群體中最好染色體的運輸成本;zi為染色體i對應的運輸成本。
(3)產生初始種群。由于基于某一特定的初始化策略會降低種群的多樣性,一般采用隨機生成的方法產生初始種群。初始種群是隨機產生一個門店的全排列,并將第一位和最后一位置為0,表示從配送中心出發并最終回到配送中心, 如 (0,i1,i2,…i1,0 )。
(4)遺傳算子。遺傳算子主要包括交叉算子和變異算子。交叉算子是把兩個父代個體的部分結構加以替換重組,而生成新個體,在遺傳算法中起核心作用。交叉算子的設計一般與所求解的具體問題有關,而且要和編碼方式相協調,就本文而言,對于染色體 (0,i11,i12,…,i1s,…,0,i2l,…,i2t,0,iml,…,imw),可以采用遺傳算法標準的一點交叉(one-point crossover)、兩點交叉 (two-point crossover)等。變異算子是對染色體的某些基因座上的基因值做變動,作用是維持群體的多樣性。與二進制編碼的變異操作不同,這里的變異是對個體某個基因的值隨機產生。
用遺傳算法對第一目標進行求解后,用客戶滿意度隸屬函數UT(Ti)進行優化取得優化值。
已知某個服裝生產企業,設有1個自建配送中心 (0為配送中心),從配送中心出發,向4個不同門店配送服裝產品。單位配送距離cij為1,配次的最大配送量Q為10m3,每輛車配送的固定成本F為100元,在每個客戶的服務時間為0.5小時,該配送中心擁有足夠被調度的車輛,設為K。其他相關數據如表1~4所示:

表1 配送中心、配送點間的距離

表2 配送中心、配送點間的行駛時間

表3 各需求點的需求特征

表4 以最小成本為目標用遺傳算法進行求得的最佳配送組合
以客戶滿意度最大對上面結果在車輛的出行時間進行優化安排得到以下結果:

表5 優化后的結果
從表5可以看出,車輛線路一推遲一小時出發,線路2推遲1.5小時出發,可以提高客戶滿意度。
將車輛調度的成本最小化的目標與客戶滿意度進行結合,同時考慮客戶的滿意程度和配送成本,建立多目標配送模型,在節約配送成本的前提下,如何決策配送時間,盡可能在客戶的期望時間段內提供配送服務,以期最大程度地提高客戶滿意程度,體現優質的配送服務水平,是企業提高配送質量的重要環節。
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