單一物流中心貨物配送模式之研究1一、前言市場(chǎng)的擴(kuò)大以及競(jìng)爭(zhēng)的激烈，管理系統(tǒng)在空間特性問(wèn)題上處理能力不足的問(wèn)題已慢慢浮現(xiàn)，管理者對(duì)於地理資訊系統(tǒng)的需求也大幅提高。例如在貨物運(yùn)送方面，如能結(jié)合地理資訊系統(tǒng)優(yōu)異的空間展示、處理以及分析的功能，將能有效的克服空間阻隔，達(dá)到節(jié)省成本的目的。2一、前言物流配送在GIS實(shí)屬於空間分析的問(wèn)題，以往研究則較少考量空間分佈差異對(duì)配送產(chǎn)生的影響。故本研究將空間分析中群聚分析方法（ClusteringAnalysis）引入車輛途程問(wèn)題(VRP)模式當(dāng)中，已改善以往VRP演算法未加入空間考量的問(wèn)題。並嘗試分析不同的空間分佈型態(tài)（Pattern），對(duì)不同VRP求解模式的影響。3二、物流業(yè)特性分析美國(guó)物流管理協(xié)會(huì)（CLM,CouncilofLogisticsManagement,1995）之定義如下：「舉凡涉及物品、勞務(wù)以及相關(guān)資訊自原料地至消費(fèi)地間，如何有效率（efficient）及有效能（cost-effective）地加以儲(chǔ)存（storage）與流動(dòng)（flow），以因應(yīng)顧客所需之規(guī)劃、執(zhí)行與管理程序，皆屬之。」4二、物流業(yè)特性分析物流系統(tǒng)的演進(jìn)，可分為主要的三個(gè)階段：1.第一代物流系統(tǒng)：又稱為原料物流或是實(shí)體供給系統(tǒng)，主要是屬於物料之採(cǎi)購(gòu)及移動(dòng)過(guò)程。2.第二代物流系統(tǒng)：又稱為銷售物流或是實(shí)體分配系統(tǒng)，一般狹義的物流及意旨此系統(tǒng)，本研究所要探討的問(wèn)題也正是屬於實(shí)體分配中貨物運(yùn)輸?shù)墓?fàn)疇。3.第三代物流系統(tǒng)：又稱為企業(yè)物流系統(tǒng)（BusinessLogisticsSystem），就是將上述實(shí)體供給和實(shí)體分配的各項(xiàng)活動(dòng)，合成一個(gè)整體，予以綜合管理。5二、物流業(yè)特性分析而物流資訊系統(tǒng)與一般資訊系統(tǒng)不同的地方在於其對(duì)資料蒐集的密集性，以及資訊的詳細(xì)性和動(dòng)態(tài)性，和數(shù)學(xué)模式的應(yīng)用上皆比一般資訊系統(tǒng)來(lái)的高，數(shù)學(xué)模式的使用則是幫助決策的產(chǎn)生，例如線性規(guī)劃、最短路徑分析、系統(tǒng)模擬等，而這些特性在物流系統(tǒng)營(yíng)運(yùn)上所扮演的角色，主要是以最小的成本來(lái)處理訂單以及配送的問(wèn)題，以達(dá)到最佳的服務(wù)水準(zhǔn)。6三、地理空間分析關(guān)於地表空間的特徵，一般來(lái)說(shuō)屬於空間分析的範(fàn)疇，而對(duì)於地表空間型態(tài)（pattern）的描述，主要可分為幾種指標(biāo)，以點(diǎn)資料來(lái)說(shuō)，有下列幾種：–頻率(frequency)–密度(density)–幾何中心(geometriccenter)–離散(dispersion)–排列(arrangement)Clustered(密集型),Scattered(擴(kuò)散型),Random(隨機(jī)型)7群聚分析而若要將空間中不同的點(diǎn)資料予以歸納分類，則必須要使用空間分析中的群聚分析技術(shù)（ClusterAnalysis）。群聚型隨機(jī)型8群聚分析方法1.UPGMA

利用接近值算數(shù)平均數(shù)2.

WPGMA

加入了權(quán)重值的計(jì)算3.

SLINK

利用最小接近值4.

Clink

利用最大接近值5.

Ward’sminimumvariancemethodE=(x1-Cmean1)^2+(y1-Cmean1)^2+……..取MIN9群聚分析方法6.

K-meansalgorithms(Macqueen,1967)

在一群需求(demand)點(diǎn)中找出k個(gè)供應(yīng)(supply)中心的位置﹐使得需求點(diǎn)至供應(yīng)中心的總成本最低(鄒明城，2000)7.

K-medoidalgorithmsg(Vinod,1969)

對(duì)於K-means法容易掉入去最佳解的問(wèn)題加以修正。8.

CLARANS(NgandHan,1994)9.

DBSCAN(Easter,1996)

以空間分佈的密度為考量發(fā)展求解模式。10.GDBSCAN(SANDERet.al,1998)10四、、VRP求解解分分析析陳文文瑞瑞（（1990））曾曾提提到到：：VRP是車車輛輛在在依依序序的的服服務(wù)務(wù)地地點(diǎn)點(diǎn)做做收收貨貨(或或，，和和)送送貨貨的的服服務(wù)務(wù)，，且且必必須須依依照照指指示示依依序序通通過(guò)過(guò)這這些些服服務(wù)務(wù)地地點(diǎn)點(diǎn)，，開(kāi)開(kāi)始始和和結(jié)結(jié)束束在在同同一一個(gè)個(gè)出出發(fā)發(fā)點(diǎn)點(diǎn)(depotordomicile)。。VRP問(wèn)題題的的分分類類單一一場(chǎng)場(chǎng)站站、、多多場(chǎng)場(chǎng)站站本研研究究屬屬於於單單一一場(chǎng)場(chǎng)站站11VRP問(wèn)題題探探討討本研研究究最最主主要要的的討討論論是是關(guān)關(guān)於於單一一場(chǎng)場(chǎng)站站與與多多車車輛輛路線線問(wèn)問(wèn)題題之之研研究究，，在在實(shí)實(shí)務(wù)務(wù)應(yīng)應(yīng)用用上上通通常常都都以以單單一一物物流流中中心心，，同同時(shí)時(shí)指指派派多多部部車車輛輛，，來(lái)來(lái)達(dá)達(dá)到到時(shí)時(shí)效效性性最最高高的的顧顧客客滿滿意意度度。。這樣樣的的問(wèn)問(wèn)題題被被定定義義為為：：在在一一廣廣大大的的區(qū)區(qū)域域散散置置分分佈佈N各節(jié)點(diǎn)或顧客客，每個(gè)顧客客有其特定的的需求量，這這些需求量由由某一個(gè)特定定的中心站來(lái)來(lái)提供，此中中心站有多部部車輛，每部部車輛的裝載載量為已知，，來(lái)求由配送送中心到滿足足所有N各點(diǎn)的顧客需需求的配送路路線，並使配送成本達(dá)到到最小。12VRP問(wèn)題求解模式式(1)先分群群再排路線(ClusterFirst-Routesecond)掃瞄法(GillettandMiller,1974)-採(cǎi)用及座標(biāo)角角度掃瞄分群群。(2)先排路線再分分群(RouteFirst-clusterSecond)(BodinandBerman,1979)-分群結(jié)果受先先前排列之路路進(jìn)影響。(3)節(jié)省法或插入入法(SavingorInsertion)節(jié)省法(ClarkeandWright,1964)-叫無(wú)彈性，無(wú)無(wú)法視群聚狀狀況調(diào)整13VRP問(wèn)題求解模式式(4)改善與交換(Improvementorexchange)K-optimal法(LinandKernighan,1965)(5)數(shù)學(xué)規(guī)劃法(MathematicalProgrammingApproaches)(6)最佳解法(ExactProcedures)(7)人機(jī)互動(dòng)法(InteractiveOptimization)14VRP問(wèn)題求解模式式分析由於VRP屬於非完全多多項(xiàng)式(NP-Complete)問(wèn)題，(5)數(shù)學(xué)規(guī)劃法法、(6)最最佳解法兩種種方式求解複複雜度隨問(wèn)題題大小呈指數(shù)數(shù)成長(zhǎng)，近年年來(lái)學(xué)者紛紛紛致力於啟發(fā)發(fā)式解法的開(kāi)開(kāi)發(fā)。啟發(fā)式解解法基本本步驟（（徐吉田田，1993））1.指定定K車輛（即即路線））2.集結(jié)結(jié)各需求求點(diǎn)成一一路線(啟始解解)3.路線線改善重新排列列路線中中各需求求點(diǎn)，以以得較好好的路線線。將某路線線的點(diǎn)移移到另一一路線15啟發(fā)式解解法基本本概念目前學(xué)界界研究VRP問(wèn)題通常常採(cǎi)用二二階段法法；第一階段段初始解的的產(chǎn)生，，例如(1)先先分群再再排路線線、(2)先排排路線再再分群、、(3)節(jié)省法法或插入入法第二階段段則為解的的改善，，例如(4)改善善與交換換本研究採(cǎi)採(cǎi)用先分分群後排排路線的的方法，，但考慮慮以往相相關(guān)研究究較少將將空間因因子納入入考量，，故本研研究引入入空間分分析中群聚分析析（ClusteringAnalysis）的相關(guān)技技術(shù)，來(lái)來(lái)作為VRP的分群求求解（啟啟始解））模式。。16五、、研研究究架架構(gòu)構(gòu)VRP空間間群群聚聚求求解解模模組組配送送以以及及物物流流之之空空間間資資料料庫(kù)庫(kù)車輛輛及及路路線線的的指指派派物流流業(yè)業(yè)特特性性分分析析VRP求解解模模式式分分析析地理理空空間間分分析析GIS系統(tǒng)統(tǒng)比較較其他他求求解解策策略略不同同空空間間Pattern分析析歸納納結(jié)結(jié)果果17六、、研研究究方方法法將空空間間分分析析中中群群聚聚分分析析模模組組應(yīng)應(yīng)用用於於VRP初始始解解的的求求得得，，以以離離散散/群群聚聚之之空空間間分分析析為為基基礎(chǔ)礎(chǔ)，，並並以以clustering分析析為為核核心心改改進(jìn)進(jìn)方方法法，，來(lái)來(lái)改改進(jìn)進(jìn)及及評(píng)評(píng)量量配配貨貨地地一一解解求求法法。。引入入空間間量量度度參參數(shù)數(shù)，以以做做為為空空間間度度量量，，來(lái)來(lái)評(píng)評(píng)定定不不同同演演算算法法在在不不同同空空間間度度量量上上的的優(yōu)優(yōu)劣劣。。18研究假設(shè)單一場(chǎng)站多多部車輛道路的特性性初期考慮對(duì)對(duì)稱性路網(wǎng)網(wǎng)，日後研研究在考量量實(shí)際路網(wǎng)網(wǎng)配送點(diǎn)特性性限制由一部車服服務(wù)需求皆不超超過(guò)一部車車容量車輛的限制制型態(tài)容量的限制制單一車種，，多部車輛輛行車距離的的限制19研究假設(shè)時(shí)窗(TimeWindow)的限制不考慮時(shí)窗窗限制客戶區(qū)位特特性固定已知的的需求產(chǎn)品本身特特性以數(shù)量考慮慮，視為一一種商品20群聚分析方方法本研究考慮慮工具的取取得以及符符合研究假假設(shè)需求性性，初步採(cǎi)採(cǎi)用SPSS統(tǒng)計(jì)軟體，，利用其內(nèi)內(nèi)建之Analyze模組中的Classify的功能，採(cǎi)用用k-meansCluster以及HierarchicalCluster演算法來(lái)做分分群，另外分分區(qū)域配送之之TSP演算法則採(cǎi)用用最遠(yuǎn)內(nèi)插法法，利用VB撰寫(xiě)求解程式式配合VRP標(biāo)準(zhǔn)例題做測(cè)測(cè)試。21七、初步成果果No.ProblemNameNodesVehicleCapacitySourceCostandFleetData#1E-n51-k550160Christofieds&Eilon(1969)採(cǎi)用Christofieds&Eilon(1969)所提出的測(cè)試試?yán)}進(jìn)行測(cè)測(cè)試22k-meansCluster結(jié)果23HierarchicalCluster結(jié)果24k-meansCluster配送結(jié)果25HierarchicalCluster配送結(jié)果26與過(guò)去研究之之比較初步結(jié)果已知最佳解KC→543HC→563521此結(jié)果為尚未未進(jìn)行改善解解之初步結(jié)果果，未來(lái)若配配合良好都改改善模組，應(yīng)應(yīng)可達(dá)到同等等水準(zhǔn)。但由於SPSS為套裝軟體，，並無(wú)法另外外加入容量限限制式，故外外來(lái)仍可能自自行開(kāi)發(fā)演算算法分析模組組進(jìn)行分析。。27八、結(jié)論初期由於受限限於套裝軟體體限制，群聚聚分析部份的的僅限於現(xiàn)有有功能，並且且未加入容量量限制，未來(lái)來(lái)仍以自行撰撰寫(xiě)程式模組組，作為實(shí)驗(yàn)驗(yàn)驗(yàn)證的工具具。目前尚未就不不同配送的模模式討論其不不同空間分佈佈型態(tài)下的結(jié)結(jié)果，未來(lái)仍仍須進(jìn)一步分分析以瞭解群群聚分析方法法在空間群聚聚下的配送優(yōu)優(yōu)勢(shì)。289、靜夜四無(wú)無(wú)鄰，荒居居舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Thursday,December22,202210、雨雨中中黃黃葉葉樹(shù)樹(shù)，，燈燈下下白白頭頭人人。。。。13:57:0013:57:0013:5712/22/20221:57:00PM11、以我獨(dú)獨(dú)沈久，，愧君相相見(jiàn)頻。。。12月-2213:57:0013:57Dec-2222-Dec-2212、故人江海海別，幾度度隔山川。。。13:57:0013:57:0013:57Thursday,December22,202213、乍見(jiàn)翻翻疑夢(mèng)，，相悲各各問(wèn)年。。。12月-2212月-2213:57:0113:57:01December22,202214、他鄉(xiāng)生生白發(fā)，，舊國(guó)見(jiàn)見(jiàn)青山。。。22十十二月20221:57:01下午午13:57:0112月-2215、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。十二月221:57下下午12月-2213:57December22,202216、行行動(dòng)動(dòng)出出成成果果，，工工作作出出財(cái)財(cái)富富。。。。2022/12/2213:57:0113:57:0122December202217、做前，，能夠環(huán)環(huán)視四周周；做時(shí)時(shí)，你只只能或者者最好沿沿著以腳腳為起點(diǎn)點(diǎn)的射線線向前。。。1:57:01下午午1:57下午午13:57:0112月-229、沒(méi)有失敗敗，只有暫暫時(shí)停止成成功！。12月-2212月-22Thursday,December22,202210、很很多多事事情情努努力力了了未未必必有有結(jié)結(jié)果果，，但但是是不不努努力力卻卻什什么么改改變變也也沒(méi)沒(méi)有有。。。。13:57:0113:57:0113:5712/22/20221:57:01PM11、成功功就是是日復(fù)復(fù)一日日那一一點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)小小小努力力的積積累。。。12月月-2213:57:0113:57Dec-2222-Dec-2212、世世間間成成事事，，不不求求其其絕絕對(duì)對(duì)圓圓滿滿，，留留一一份份不不足足，，可可得得無(wú)無(wú)限限完完美美。。。。13:57:0113:57:0113:57Thursday,December22,202213、不不知知香香積積寺寺，，數(shù)數(shù)里里入入云云峰峰。。。。12月月-2212月月-2213:57:0113:57:01December22,202214、意志堅(jiān)強(qiáng)強(qiáng)的人能把把世界放在在手中像泥泥塊一樣任任意揉捏。。22十二二月20221:57:01下下午13:57:0112月-2215、楚塞三湘接接，荊門(mén)九派派通。。。十二月221:57下下午12月-2213:57December22,202216、少年十五二二十時(shí)，步行行奪得胡馬騎騎。。2022/12/2213:57:0113:57:0122December202217、空山新雨后后，天氣晚來(lái)來(lái)秋。。1:57:01下午1:57下下午13:57:0112月-229、楊楊柳柳散散和和風(fēng)風(fēng)，，青青山山澹澹吾吾慮慮。。。。12月月-2212月月-22Thursday,December22,202210、閱閱讀讀一一切切好好書(shū)書(shū)如如同同和和過(guò)過(guò)去去最最杰杰出出的的人人談