1、【学习目的与要求学习目的与要求】1.1.了解空间效益产生的原因、内涵，理解物流空了解空间效益产生的原因、内涵，理解物流空间效益的度量间效益的度量2.2.理解与物流空间效益相关的收益与成本理解与物流空间效益相关的收益与成本3.3.掌握空间效益的实现方式及方法掌握空间效益的实现方式及方法过华清宫绝句 唐杜牧长安回望绣成堆，山顶千门次第开。一骑红尘妃子笑无人知是荔枝来。3.1.13.1.1空间效益产生的原因空间效益产生的原因 物流创造空间效益是由现代社会产业结构、社会分工所物流创造空间效益是由现代社会产业结构、社会分工所决定的，主要原因是供给和需求之间的空间差。决定的，主要原因是供给和需求之间的空间
2、差。供应地消费地北京临沂空间的转换产生空间效益第三方利润源的核心内容之一 1.1.外在动因外在动因 物流的空间效益产生于经济全球化、资源分散化以及生产和物流的空间效益产生于经济全球化、资源分散化以及生产和需求等的异地化。需求等的异地化。2.2.内在动因内在动因 在人类经济活动过程中，出于交易便利、降低交易成本和需在人类经济活动过程中，出于交易便利、降低交易成本和需求分散等方面的考虑，必然要求经济活动在一定区域内集中。求分散等方面的考虑，必然要求经济活动在一定区域内集中。亚当.斯密：社会分工的广度依存于市场的扩大。经济全球化的趋势物流服务体系于赖依进促经济全球化进程的不断推进空间效益是“物”的流
3、动过程中由于“物”的空间转换所产生的效益供给方需求方从供给方的角度来看，空间效益就是“物”实现空间转换前后给供给方带来的收益的差额。如产品在外地销售价格高于本地所带来的额外收益、外地原材料价格低于本地所带来的额外收益从需求方的角度来看，空间效益就是“物”实现空间转换所带来的效用满足或消费者剩余的增加。效用的满足指：由于“物”的移动使得当地没有的但又是消费者需求的产品产品流到当地，体现了“从无到有”的过程。如某地特产到另一地，或是区域之间替代产品的价格差。基于分散生产所基于分散生产所创造的空间效益创造的空间效益基于集中生产所基于集中生产所创造的空间效益创造的空间效益基于中间集散地所基于中间集散地
4、所创造的空间效益创造的空间效益基于弥合生产需求分基于弥合生产需求分散所创造的空间效益散所创造的空间效益 由于受到自然条件、产品生产方式、产品技术经济由于受到自然条件、产品生产方式、产品技术经济特征以及社会分工深化等因素的影响，现实中广泛存在分散生特征以及社会分工深化等因素的影响，现实中广泛存在分散生产的情况。这种生产方式需要完善的物流体系的支撑，能够使产的情况。这种生产方式需要完善的物流体系的支撑，能够使与之相关的与之相关的“物物”实现顺利流动。实现顺利流动。例如，粮食生产是在一亩地一亩地分散生产出来的，而且也必然是在适宜的耕地上分散进行的。这是由粮食生产的技术经济特征和自然条件的不同所决定的
5、，不可能出现将其他的土壤、化肥、种子等集中于某一块地进行集中生产的情况。而一个大城市的需求却相对大规模集中。在这一过程中，物流活动通过实现粮食生产所需的各种物资的顺利流动和粮食向需求地的顺利流动创造空间效益。综合考虑人力、资源、基础设施等生产要素的差异，其中必然会出现综合考虑人力、资源、基础设施等生产要素的差异，其中必然会出现较之其他地区更适合生产某种产品、更有比较优势的地区。而要充分利用这种较之其他地区更适合生产某种产品、更有比较优势的地区。而要充分利用这种比较优势生产出特定产品，就需要相关的原材料、资本、信息、人力、管理等比较优势生产出特定产品，就需要相关的原材料、资本、信息、人力、管理等
6、生产要素不断从其他地区流入，以求集中生产，形成本产品相对于其他地区生生产要素不断从其他地区流入，以求集中生产，形成本产品相对于其他地区生产产品的优势。产产品的优势。格兰仕集中生产效益 广东格兰仕集团有限公司(以下简称格兰仕)的成功法宝就是在保证质量的前提下，依靠集中生产、规模生产，最大幅度地降低成本集中生产、规模生产，最大幅度地降低成本，实施低价策略低价策略，以在竞争中赢得主动。格兰仕的经营模式不同于一般大型企业集团的哑铃模式(一头是设计，一头是营销和品牌，中间是生产环节，整个产业链条都做)，而是采用橄榄模式，即专做制造专做制造，前面的设计、后面的营销和品牌都由别人去做。正因为专注制造，格兰仕
7、迅速在全球范围内获得了极为可观的规模优势和成本优势规模优势和成本优势，奠定了自己的市场竞争地位。同时，开放的全球采购是格兰仕实现低成本扩张的又一把利剑。格兰仕凭借规模化集中生产的优势与自身品牌的良好口碑，放眼全球进行原材料采购，不但没有库存包袱，还吸引了越来越多的供应商参与合作，大大降低了采购成本，进一步增强了竞争优势。社会分工的深入和细化使得生产环节变得越来越繁多，需要社会分工的深入和细化使得生产环节变得越来越繁多，需要资源、能源、人力等经济要素的频繁流动予以支持。消费者对资源、能源、人力等经济要素的频繁流动予以支持。消费者对“物美物美价廉价廉”的追求和生产者对利润的追求再加上信息不对称的影
8、响大大增的追求和生产者对利润的追求再加上信息不对称的影响大大增加了交易成本，加了交易成本，使得商品交易往往要借助于中间集散地才能顺利实现。使得商品交易往往要借助于中间集散地才能顺利实现。集中交易能够极大地降低流通成本。集中交易能够极大地降低流通成本。例如，粮食生产是在一亩地一亩地分散生产出来的，而且也必然是在适宜的耕地上分散进行的。这是由粮食生产的技术经济特征和自然条件的不同所决定的，不可能出现将其他的土壤、化肥、种子等集中于某一块地进行集中生产的情况。而一个大城市的需求却相对大规模集中。在这一过程中，物流活动通过实现粮食生产所需的各种物资的顺利流动和粮食向需求地的顺利流动创造空间效益。201
9、4年数据2013年4月18日孟菲斯：2006年总人口为680,768人水路：美国四大内陆港之一。铁路：美国仅有的拥有5条一级铁路的三个城市之一。公路：全美中心，至152个大城市最多一晚的车程。航空：2小时内的航程几乎覆盖全美大中型城市。“一张乒乓球台从上海发往新疆，从上海直达新疆需要15天，运费320元；从上海转经临沂发往新疆只需要10天，运费120元。”这是临沂商城物流圈子里最为津津乐道的一个“舍近求远”的话题，而在临沂物流业，类似的话题层出不穷。究竟是什么原因让商家做出这样的选择？因临沂物流成本低，运输速度快，“舍近求远”表面上看是绕路了，实际核算成本要节省得多。有商户曾做过测算，一批货从
10、广州直接发往兰州，运费需要3600元；而同样一批货，若从广州先发往临沂，再经临沂转发兰州，却只需2700元，比直接发货价还要低30%。在临沂，物流周转快得益于货源充足，配货速度快，根本不需要大型停车场，车辆在停车场内一般一天之内肯定能找到货源，货物运输基本可实现零库存，当天配货、当天发货。交易成本低是临沂商城发展的核心优势所在，也是其保持竞争优势、长盛不衰的关键所在。一是商品价格低。临沂商城商品以中低端为主，且地产品占有较大比例，出厂价控制在商户手中。二是商户经营成本低。政府实施“放水养鱼”政策，尽量压缩税收、管理费用等各种成本，努力降低商户的经营成本。三是货物运输价格低。由于货物周转速度快，
11、压缩了等货、装卸、仓储等成本，降低了物流配送价格，临沂商城物流价格比全国平均低20%30%，可实现600公里以内次日到达，1500公里隔日到达，3000公里以上3-7天到达，已经形成了辐射全国、周转快捷、方式灵活的庞大物流体系。随着现代物流体系的不断完善，统筹发展公路、铁路、航空和临港物流，临沂陆海空“三位一体”的物流体系初步形成。拥有配载线路2000多条，覆盖全国所有县级以上城市，通达全国所有港口和口岸，日均发送货物20多万吨。开行了临沂至昆明、西宁、成都等13个方向货运班列，鲁南铁路物流园被列为全国铁路物流园建设样板工程。临沂机场成功开通临沂至韩国、泰国国际航线和临沂至广州首条全货机航线，
12、顺丰航空物流及快件分拣中心落户临沂。在2017博鳌国际物流论坛上，临沂市被授予“中国物流最具影响力城市”称号。2017年，临沂商城物流总额为6709.78亿元。如今如今生产与需求的空间差十分普遍，而现在消费者生产与需求的空间差十分普遍，而现在消费者对商品的需求也日益多样化。除了大生产决定的供应分散外，对商品的需求也日益多样化。除了大生产决定的供应分散外，自然地理、产业集群和社会发展因素等也造就了产品生产的分自然地理、产业集群和社会发展因素等也造就了产品生产的分散。散。每种商品的生产者面临众多的消费者，每种商品的每种商品的生产者面临众多的消费者，每种商品的消费者也面临着对众多生产者所生产产品的选
13、择。消费者也面临着对众多生产者所生产产品的选择。这么复杂交这么复杂交错的供给与需求的空间差都是依靠物流来弥合的，物流也从中错的供给与需求的空间差都是依靠物流来弥合的，物流也从中取得了利益。这就是物流这种经济活动取得的空间效益。取得了利益。这就是物流这种经济活动取得的空间效益。3.2 3.2 空间效益的度量空间效益的度量3.2.13.2.1空间价值相关的收益空间价值相关的收益 物流的空间价值是物流的空间价值是“物物”实现空间转换前后实现空间转换前后给供给方带来的收益的差额，它直接来源于实现给供给方带来的收益的差额，它直接来源于实现“物物”的空间转换所产生的相关收益大于所发生的相关成本的空间转换所
14、产生的相关收益大于所发生的相关成本费用的部分。费用的部分。因此，度量空间价值的关键就是对实现因此，度量空间价值的关键就是对实现“物物”的空间转换所产生的相关收益和所发生的相关的空间转换所产生的相关收益和所发生的相关成本费用的考察，两者的差额就是空间价值。成本费用的考察，两者的差额就是空间价值。与空间价值相关的收益可以从两个方面加以考察，即收与空间价值相关的收益可以从两个方面加以考察，即收益的显性部分与隐性部分。益的显性部分与隐性部分。xIyI显性部分显性部分-产品在异地实现的销售收入。主要受商品的价值含量、市场的空间位置及相关市场环境等因素的影响。收益收益隐性部分隐性部分-指因产品空间转换而给
15、供给方带来的、不容易计算的那部分收益。如借助物流服务使供给方的销售渠道得到拓展，市场范围扩大等。yI3.2.2 3.2.2 空间效益相关的成本空间效益相关的成本1.1.机会成本机会成本 由于产品实现空间转换，流向异地以较高的价格进由于产品实现空间转换，流向异地以较高的价格进行交易，从而丧失了在当地或者原交易地以原有价格进行交行交易，从而丧失了在当地或者原交易地以原有价格进行交易的机会，从经济学意义上来说，这其中包含了产品的机会易的机会，从经济学意义上来说，这其中包含了产品的机会成本，可以归于空间价值的成本部分成本，可以归于空间价值的成本部分。jC2.2.物流活动的成本消耗物流活动的成本消耗 为
16、实现产品空间转换所进行的物流活动要发生一定的成本消耗，它与物流品质相对应。物流活动的成本消耗主要是在运输、包装、搬运装卸过程中发生的相关的人、财、物的投入，其成本构成如下：-物流活动的总成本 -物流活动发生的人力成本（包括作业人员的工资、福利、奖金等）-物流活动消耗的物料成本（包括燃料的消耗、包装材料的投入等）-物流活动投入的资金成本（包括资金的投入及其占用成本等）qwrzCCCCzCrCwCqC3.物流活动实现期间内的时间成本 在物流创造“物”的空间效益过程中，用以消除空间差异的活动必然消耗一定的额外时间，从而相对于本地或原交易地交易而言，由于物流作业环节的存在，使产品交易延迟，“物”的价值
17、不能立即实现。而在这段时期内发生的产品占用资金的机会成本以及包括货物潜在损失在内的其他成本等就是空间效益创造相关的时间成本，其成本构成如下：-时间成本；-产品占用资金的机会成本；-包括货物潜在损失在内的其他相关时间成本 时间成本 与物流成本 不同，其不是由物流服务提供商承担，而是由货物供应方（即物流服务购买者）来承担。ghsCCChCsCgCsCwC3.2.33.2.3物流空间价值的度量物流空间价值的度量 在对相关收益与成本进行计量的基础上，物流空间价在对相关收益与成本进行计量的基础上，物流空间价值可以用下面的公式最终加以度量：值可以用下面的公式最终加以度量：szjyxCCCIIV收益显性部分
18、收益隐性部分产品的机会成本物流活动成本消耗物流活动期时间成本物流空间效益 3.33.3空间效益的实现方式及方法空间效益的实现方式及方法 实现物流空间效益的途径主要有以下几个方面：采购优实现物流空间效益的途径主要有以下几个方面：采购优化、物流网点布局优化、物流路径优化、交易环节优化和空间化、物流网点布局优化、物流路径优化、交易环节优化和空间利用优化。利用优化。优化物优化物流路径流路径优化优化采购采购优化优化网络网络优化空优化空间利用间利用优化交优化交易环节易环节空间效益空间效益3.3.13.3.1采购优化采购优化1 1采购点的优化采购点的优化 由于企业所采购的产品一般地理分布较广，工商企业对采由
19、于企业所采购的产品一般地理分布较广，工商企业对采购点的布局、规模、数量等将直接影响到企业的成本控制、生购点的布局、规模、数量等将直接影响到企业的成本控制、生产运作以及最终利润，因此采购点优化是空间优化应该关注的产运作以及最终利润，因此采购点优化是空间优化应该关注的重要方面。重要方面。采购点距采购点距企业的距离、采购数量及产品运输方式等企业的距离、采购数量及产品运输方式等是采购是采购点优化的主要考虑因素。点优化的主要考虑因素。某饮料生产企业拟定在其定点收购水果的四个村庄中的某一个村庄设立仓库，各年在四个村庄收购的水果数量（t）和四个村庄（V1，V2，V3，V4）之间的通行情况和运输距离（公里），
20、如图所示，仓库的设立应该使总的运输周转量最少，用重心法可以确定仓库的设立位置。7000tV15000tV24000tV33000tV4234561.设立目标函数 以总的运输周转量（吨公里）为目标函数，即以其运输周转量最少为目标。2.分别计算四个村庄的周转量 1）V1村庄：V2-V1周转量：50002=10000 V4-V1周转量：30003=9000 V3-V1周转量：40007=28000 总周转量：47000吨公里 2）V2村庄：V1-V2周转量：70002=14000 V3-V2周转量：40006=24000 V4-V2周转量：30005=15000 总周转量：43000吨公里 2.分别
21、计算四个村庄的周转量 1）V3村庄：V2-V3周转量：50006=30000 V4-V3周转量：30004=12000 V1-V3周转量：70007=49000 总周转量：91000吨公里 2）V4村庄：V3-V4周转量：40004=16000 V1-V4周转量：70003=21000 V2-V4周转量：50005=25000 总周转量：62000吨公里 因此，设立在V1村庄最合适 2 2采购批量的优化采购批量的优化 供应商经常采用批发折扣的方式鼓励需求者大批量购买，供应商经常采用批发折扣的方式鼓励需求者大批量购买，即采购量越大就可以享受越低的购买价格。即采购量越大就可以享受越低的购买价格。对
22、于购买者来说，大批量采购可以获得较低的价格、降对于购买者来说，大批量采购可以获得较低的价格、降低运输成本和交易成本，但是同时意味着增加了仓储成本和库低运输成本和交易成本，但是同时意味着增加了仓储成本和库存资金持有成本。存资金持有成本。)(222hICQQDSPDhQQICQDSPDTCiiiiiiiiiiiQ采购批量iP采购批量为 时单位产品的价格iQiTC采购批量为 时一定时期内（设为一年）内的总相关成本iQD每年的平均需求量S每次的交易成本I库存资金占用成本iC库存商品的单位成本（由采购时的价格决定）h单位库存产品的年存储费用采购批量为Qi，平均库存量为Qi的1/2库存资金占用成本存储费用
23、最优采购批量 )(2*hICDSQi1计算最优采购批量下的总成本2计算各个批发折扣分界点采购批量对应的总成本3将不同批量下的采购成本进行对比，选择总成本最低的，即为最优采购批量 3.3.2 3.3.2 物流网点布局优化物流网点布局优化 物流网点就是物流网络的结点。本部分所讨论的物物流网点就是物流网络的结点。本部分所讨论的物流网点，主要是指储运仓库、流通仓库、中转仓库等。流网点，主要是指储运仓库、流通仓库、中转仓库等。1.1.物流网点布局的目标物流网点布局的目标(1)(1)服务好服务好(2)(2)费用省费用省(3)(3)效益高效益高2.2.物流网点布局的内容物流网点布局的内容物流网点布局的内容具
24、体包括以下五个方面：物流网点布局的内容具体包括以下五个方面：(1)(1)区域内网点数目的设计；区域内网点数目的设计；(2)(2)区域内网点位置的设计；区域内网点位置的设计；(3)(3)区域内网点规模的设计；区域内网点规模的设计；(4)(4)区域内各网点的供货范围的设计；区域内各网点的供货范围的设计；(5)(5)区域内各网点的进货渠道和进货方式区域内各网点的进货渠道和进货方式(中转直达中转直达)的设的设计。计。2.2.物流网点布局的内容物流网点布局的内容物流网点布局的内容具体包括以下五个方面：物流网点布局的内容具体包括以下五个方面：(1)(1)区域内网点数目的设计；区域内网点数目的设计；(2)(
25、2)区域内网点位置的设计；区域内网点位置的设计；(3)(3)区域内网点规模的设计；区域内网点规模的设计；(4)(4)区域内各网点的供货范围的设计；区域内各网点的供货范围的设计；(5)(5)区域内各网点的进货渠道和进货方式区域内各网点的进货渠道和进货方式(中转直达中转直达)的设的设计。计。3.3.物流网点布局应考虑的因素物流网点布局应考虑的因素地区选择应考虑的因素有：地区选择应考虑的因素有：(1)(1)符合国家的宏观生产力布局和经济发展规划；符合国家的宏观生产力布局和经济发展规划；(2)(2)地区经济发展水平与市场前景良好，有比较足购物流需求量；地区经济发展水平与市场前景良好，有比较足购物流需求
26、量；(3)(3)与大物流系统网络接轨配套；与大物流系统网络接轨配套；(4)(4)交通基础设施比较齐全、配套，运输方便；交通基础设施比较齐全、配套，运输方便；(5)(5)能源、信息、市场、法制等基础条件好；能源、信息、市场、法制等基础条件好；(6)(6)还要考虑竞争态势和自己的实力情况，如果在这些地区有很还要考虑竞争态势和自己的实力情况，如果在这些地区有很强的竞争对则要根据自己的实力来确定是勇敢挑战还是采取回强的竞争对则要根据自己的实力来确定是勇敢挑战还是采取回避策略。避策略。地点选择应考虑的因素有：地点选择应考虑的因素有：(1)(1)符合当地经济发展规划和城市发展规划；符合当地经济发展规划和城
27、市发展规划；(2)(2)周围有一大批企业可能成为自己的客户，市场前景良好，有比较周围有一大批企业可能成为自己的客户，市场前景良好，有比较充足的物流需求量；充足的物流需求量；(3)(3)与大物流系统网络接轨配套；与大物流系统网络接轨配套；(4)(4)交通基础设施比较齐全、配套；交通基础设施比较齐全、配套；(5)(5)电力、煤气、水源、通讯设施；电力、煤气、水源、通讯设施；(6)(6)地质条件好；地质条件好；(7)(7)地势平坦、土方量小，避免占用农田耕地；地势平坦、土方量小，避免占用农田耕地；(8)(8)一般不在市中心区，不在居民区，不影响居民生活，不增添交通一般不在市中心区，不在居民区，不影响
28、居民生活，不增添交通干道压力。干道压力。4.4.物流网点布局的方法物流网点布局的方法 (1)(1)模拟法：主要通过模拟模型求解。模拟模型一般能模拟法：主要通过模拟模型求解。模拟模型一般能够给出地理位置关系的概念，有些能够进行定量化的计算分析，够给出地理位置关系的概念，有些能够进行定量化的计算分析，有些则不能够进行定量化的计算分析，而是采取专家评分的方有些则不能够进行定量化的计算分析，而是采取专家评分的方式来选定方案。式来选定方案。(2)(2)解析法：解析法主要是一种数学方法，主要通过建解析法：解析法主要是一种数学方法，主要通过建立数学模型求解，其解一般可以得到立数学模型求解，其解一般可以得到个
29、比较精确的定量解。个比较精确的定量解。由于它一般是作了一些理想化的假设以后得出的结果，但实际由于它一般是作了一些理想化的假设以后得出的结果，但实际情况却比较复杂，所以得出的结果还要根据实际情况作一些相情况却比较复杂，所以得出的结果还要根据实际情况作一些相应的调整才能够实施。应的调整才能够实施。(3)(3)实用性方法实用性方法(启发式方法启发式方法)；这是一种针对实际情况，；这是一种针对实际情况，综合运用各种方法进行处理而形成的比较实用的物流网点布局综合运用各种方法进行处理而形成的比较实用的物流网点布局方法。方法。3.3.3 3.3.3 物流路径优化物流路径优化3.3.3.1 3.3.3.1 物
30、流路径优化的含义物流路径优化的含义 物流路径指在物流作业过程中物的流动所流经的路线。物流路径指在物流作业过程中物的流动所流经的路线。就运输配送而言，不同的物流路径有时也意味着不同的就运输配送而言，不同的物流路径有时也意味着不同的运输方式。因此，优化物流路径也包含着作业方式运输方式。因此，优化物流路径也包含着作业方式(如运输方式如运输方式)的优化。的优化。就库内搬运行驶而言，路径设置的合理与否关系着物流就库内搬运行驶而言，路径设置的合理与否关系着物流运作效率的高低。运作效率的高低。3.3.3.2 3.3.3.2 物流路径优化的原则物流路径优化的原则（1）靠近的站点群安排行车路线（2）从距仓库最远
31、的站点开始设计路线（3）各条行车路线之间没有交叉（4）使用最大的车辆进行运送（5）取货送货应该混合安排（6）对特殊情况采取灵活多样运送方式（7）避免时间窗口过短 3.3.3.3 3.3.3.3 物流路径优化的方法物流路径优化的方法1.1.旅行商问题旅行商问题TSP(Traveling Salesman ProblemTSP(Traveling Salesman Problem，TSP)TSP)模型模型 该问题的目标是确定车辆从原点出发再回到原点前访问所该问题的目标是确定车辆从原点出发再回到原点前访问所有顾客的服务次序，使总行驶距离最小。有顾客的服务次序，使总行驶距离最小。TSPTSP模型的目标
32、函数及约模型的目标函数及约束条件如下：束条件如下：式中：式中：为车辆经过对应路段为车辆经过对应路段 所花的代价，如时间、所花的代价，如时间、距离或费用等；距离或费用等；为路段为路段 是否在线路上，是否在线路上，1 1代表肯定，代表肯定，0 0表示否定。表示否定。11minmnijijijZC X1s.t.=11,2,nijiXjn 1=11,2,nijjXjm 0,1ijX ijC,i jijX,i j 【例【例3-13-1】图】图3-13-1所示，要求车辆从配送中心所示，要求车辆从配送中心A A出发，送货到出发，送货到B B、C C、D D三个客户后再返回配送中心。任意两点间的距离巳知，即三
33、个客户后再返回配送中心。任意两点间的距离巳知，即直线上的数字，求最佳配送路径。直线上的数字，求最佳配送路径。ABDC453818222731解：用简单贪婪算法求最佳路径，步骤如下：解：用简单贪婪算法求最佳路径，步骤如下：第一步：选择距出发点最近的顾客位置。由于第一步：选择距出发点最近的顾客位置。由于B B点距点距A A点最近，点最近，故先选择故先选择B B点。点。第二步：从剩下的结点中选择离当前已选择结点最近的顾客，第二步：从剩下的结点中选择离当前已选择结点最近的顾客，即找出离即找出离B B点最近的点，由图知，这一点是点最近的点，由图知，这一点是C C点。点。第三步：如果所有位置都被选择了，则
34、停止；否则返回到第二第三步：如果所有位置都被选择了，则停止；否则返回到第二步。步。由于只剩下由于只剩下D D点没被选择，所以，点没被选择，所以，D D点成为继点成为继C C点之后的顾客；然点之后的顾客；然后返回后返回A A。这样，图中的最佳送货路线为：这样，图中的最佳送货路线为：A AB BC CD DA A；总行驶距离；总行驶距离22+18+38+4522+18+38+45123123。2.2.节约法节约法 节约法用于多车辆路径问题，能同时确定车辆数及车辆节约法用于多车辆路径问题，能同时确定车辆数及车辆行驶路径，其目标是使所有车辆行驶总里程最短，且使所需车辆行驶路径，其目标是使所有车辆行驶总
35、里程最短，且使所需车辆总数最少。节约法的基本思想是：如果将运输问题中的两个回路总数最少。节约法的基本思想是：如果将运输问题中的两个回路合并成一个回路，就对缩短线路总里程合并成一个回路，就对缩短线路总里程(即节约了距离即节约了距离)，并减少，并减少了一辆卡车。了一辆卡车。【例【例3-23-2】某配送中心要为】某配送中心要为1313个客户提供配送服务，配送中心的个客户提供配送服务，配送中心的位置、客户的坐标及需求量见表位置、客户的坐标及需求量见表3-13-1。配送中心共有。配送中心共有4 4辆卡车，辆卡车，每辆车的载重量是每辆车的载重量是200200件。由于送货成本与行驶总里程之间密切件。由于送货
36、成本与行驶总里程之间密切相关，公司领导希望获得总行驶距离最小的方案。相关，公司领导希望获得总行驶距离最小的方案。站点X坐标Y坐标需求量（件）配送中心00客户101248客户26536客户371543客户491292客户515357客户620016客户717-256客户87-430客户91-657客户1015-647客户1120-791客户127-955客户132-1538表3-1 客户坐标及订单规模（1 1）计算距离方阵）计算距离方阵“距离距离”是指广义的距离，指任意两点间的空间距离或两点间是指广义的距离，指任意两点间的空间距离或两点间的运输成本。这里，按的运输成本。这里，按下下式利用坐标值来
37、计算两点间的距离式利用坐标值来计算两点间的距离 ：根据表根据表3-13-1的坐标值，可计算出客户之间及客户与配送中心的的坐标值，可计算出客户之间及客户与配送中心的距离，结果见表距离，结果见表3-23-2。22()()ABABABCxxyy表表3-2 3-2 客户及配送中心之间的距离客户及配送中心之间的距离配送中心客户1客户2客户3客户4客户5客户6客户7客户8客户9客户10客户11客户12客户13客户1120客户2890客户3178100客户4159840客户51517914110客户6202315201660客户71722132016540客户8817919161114100客户961812
38、222017201660客户1016231422199848140客户1121281826221176131950客户121122142421141612579130客户131527203028222320129162080 （2 2）计算节约矩阵）计算节约矩阵根据表根据表3-23-2的距离方阵，如果将线路的距离方阵，如果将线路“配送中心配送中心客户客户A A配配送中心送中心”与线路与线路“配送中心一客户配送中心一客户B B一配送中心一配送中心”合并成一条合并成一条线路线路“配送中心配送中心客户客户A A客户客户B B配送中心配送中心”。按式。按式(3-2)(3-2)计计算节约距离算节约距离
39、(A (A，B)B)。(O(O代表配送中心代表配送中心)(A (A，B)=B)=这样可得到第一次计算的节约矩阵，见表这样可得到第一次计算的节约矩阵，见表3-33-3。下面利用该。下面利用该节约矩阵将客户划归到不同的运输路线中。节约矩阵将客户划归到不同的运输路线中。ABAOBOABCCC 客户1客户2客户3客户4客户5客户6客户7客户8客户9客户10客户11客户12客户13客户10客户2110客户321150客户41815280客户5101418190客户69131719290客户7712141627330客户837671214150客户9021146780客户10510111222282916
40、80客户115111214253432168320客户121545121516141018190客户1303228121211121516180表表3-3 3-3 第一次计算的节约矩阵第一次计算的节约矩阵（3 3）合并客户路线）合并客户路线客户线路合并的原则是使节约的距离最大，且不超过车辆客户线路合并的原则是使节约的距离最大，且不超过车辆载重量。这是一个反复进行的过程。载重量。这是一个反复进行的过程。观察表观察表3-33-3，最大的节约，最大的节约3434来自客户来自客户6 6与客户与客户1111的合并，合的合并，合并后的总运量并后的总运量16+9116+91107200107200件，合并是
41、可行的。因此，首件，合并是可行的。因此，首先应将这两个客户合并在一条线路，如表先应将这两个客户合并在一条线路，如表3-43-4中第二列所示。中第二列所示。节约的节约的3434在下一步中不必再考虑。在下一步中不必再考虑。路线客户1客户2客户3客户4客户5客户6客户7客户8客户9客户10客户11客户12客户13客户110客户22110客户3321150客户441815280客户55101418190客户669131719290客户77712141627330客户8837671214150客户99021146780客户101051011122228291680客户116511121425343216
42、8320客户12121545121516141018190客户131303228121211121516180表表3-4 3-4 第一次改进后的节约矩阵第一次改进后的节约矩阵下一个最大的节约是客户下一个最大的节约是客户7 7和客户和客户6 6合并后可节约距离合并后可节约距离3333。合并后的总运量合并后的总运量107+56107+56163200163200210200件。件。合并不可行，再考虑将客户合并不可行，再考虑将客户5 5添加到线路添加到线路6 6中，节约量是中，节约量是2929，但，但加入客户加入客户5 5的运量后，超过了车辆载重量，同样不可行。的运量后，超过了车辆载重量，同样不可行
43、。接下来，考虑线路接下来，考虑线路3 3和和4 4合并后可节约距离合并后可节约距离2828，合并后的运量，合并后的运量43+9243+92135200135200件，合并可行。这两条线路合并后的节约矩件，合并可行。这两条线路合并后的节约矩阵如表阵如表3-63-6所示。所示。路线客户1客户2客户3客户4客户5客户6客户7客户8客户9客户10客户11客户12客户13客户110客户22110客户3321150客户431815280客户55101418190客户669131719290客户76712141627330客户8837671214150客户99021146780客户1010510111222
44、28291680客户1165111214253432168320客户12121545121516141018190客户131303228121211121516180表表3-6 3-6 第三次改进后的节约矩阵第三次改进后的节约矩阵反复进行上述过程，已经合并的线路不再考虑，将没被合并的线反复进行上述过程，已经合并的线路不再考虑，将没被合并的线路依次进行合并：路依次进行合并：线路线路5 5与线路与线路1010合并，节约合并，节约2222，合并后的运量，合并后的运量57+4757+47104104件，件，可行。可行。线路线路1 1与线路与线路3 3合并，节约合并，节约2121，合并后的运量，合并后的
45、运量48+13548+135183183件，件，可行。可行。线路线路1212与线路与线路6 6合并，节约合并，节约1919，但合并后的运量，但合并后的运量55+16355+163218218件，件，不可行。不可行。线路线路1212与线路与线路1010合并，节约合并，节约1818，合并后的运量，合并后的运量55+10455+104159159件，件，可行。可行。线路线路1313与线路与线路12(12(线路线路10)10)合并，节约合并，节约1818，合并总运量，合并总运量38+15938+159197197件，可行。件，可行。线路线路8 8与线路与线路6 6合并，节约合并，节约1515，合并后的
46、运量，合并后的运量30+16330+163193193件，可行。件，可行。线路线路2 2与线路与线路1 1合并，节约合并，节约1111，但合并后的运量，但合并后的运量36+17336+173209209件，不可行。件，不可行。线路线路2 2与线路与线路9 9合并，节约合并，节约2 2，合并后的运量，合并后的运量36+5736+579393件，件，可行。可行。最后，线路合并的结果是所有客户被划归为四条线路，分最后，线路合并的结果是所有客户被划归为四条线路，分别是别是11，3 3，44、22，99、66，7 7，8,118,11、55，1010，1212，1313，即由四辆卡车为这些客户送货。即由
47、四辆卡车为这些客户送货。（4 4）确定每辆车的最佳行驶路径）确定每辆车的最佳行驶路径客户群客户群11，3 3，44的最佳路径是：配送中心的最佳路径是：配送中心客户客户1 1客户客户3 3客户客户4 4配送中心；行驶距离为配送中心；行驶距离为3939。客户群客户群22，99的最佳路径是：配送中心的最佳路径是：配送中心客户客户2 2客户客户9 9配送中心；行驶距离为配送中心；行驶距离为3232。客户群客户群66，7 7，8 8，1111的最佳路径是：配送中心的最佳路径是：配送中心客户客户8 8客户客户1111客户客户6 6客户客户7 7配送中心；行驶距离为配送中心；行驶距离为4949。客户群客户群
48、55，1010，1212，1313的最佳路径是：配送中心的最佳路径是：配送中心客户客户5 5客户客户1010客户客户1212客户客户1313配送中心；行驶距离为配送中心；行驶距离为5656。因此，总的行驶里程为因此，总的行驶里程为176176。客户分布及送货路线规划的结。客户分布及送货路线规划的结果见图果见图3-33-3。3.3.扫描法扫描法扫描法是一种先客户分群再确定车辆最低路线的算法。求扫描法是一种先客户分群再确定车辆最低路线的算法。求解过程分为两步：第一步是指派车辆服务的站点或客户点；解过程分为两步：第一步是指派车辆服务的站点或客户点；第二步是决定每辆车的行车路线。第二步是决定每辆车的行
49、车路线。扫描法的原理是：先以物流中心为原点，计算出所有客户扫描法的原理是：先以物流中心为原点，计算出所有客户点的极坐标，然后依角度大小以逆时针或顺时针方向扫描，点的极坐标，然后依角度大小以逆时针或顺时针方向扫描，若满足车辆装载容量即划分为一群；将所有点完毕后在每个若满足车辆装载容量即划分为一群；将所有点完毕后在每个客户群内用最短路径算法求出车辆最佳行驶路径。客户群内用最短路径算法求出车辆最佳行驶路径。具体步骤如下：具体步骤如下：1 1）以物流中心为原点，将所有客户点的极坐标计算出）以物流中心为原点，将所有客户点的极坐标计算出来；来；2 2）选定极坐标轴，按顺时针或逆时针方向旋转，依角）选定极坐
50、标轴，按顺时针或逆时针方向旋转，依角度大小开始扫描；度大小开始扫描；3 3）将扫描经过的客户点需求量进行累加，当客户需求）将扫描经过的客户点需求量进行累加，当客户需求总量达到一辆车的载重量限制且不超过载重量极限时，就将这总量达到一辆车的载重量限制且不超过载重量极限时，就将这些客户划分为一群，即由同一辆车完成送货服务。接着，按照些客户划分为一群，即由同一辆车完成送货服务。接着，按照同样的方法对其余客户划分新的客户群，指派新的车辆；。同样的方法对其余客户划分新的客户群，指派新的车辆；。4 4）重复步骤）重复步骤 3 3），直到所有的客户都被划分到一个群），直到所有的客户都被划分到一个群中；中；5
