PAGEPAGE2拼多多農(nóng)產(chǎn)品冷鏈作業(yè)成本優(yōu)化案例分析目錄TOC\o"1-3"\h\u5445拼多多農(nóng)產(chǎn)品冷鏈作業(yè)成本優(yōu)化案例分析 11901.1冷鏈作業(yè)配送路徑問題求解算法 1168231.2主體構(gòu)成、問題描述與假設(shè)條件 111701.3模型成本構(gòu)成及參數(shù)說明 2150711.4生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流共同配送路徑優(yōu)化模型求解 4109591.4.1構(gòu)建模型 4133501.4.2算例分析 51.1冷鏈作業(yè)配送路徑問題求解算法對于拼多多中在上海市場的生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈配送成本優(yōu)化問題，本文選擇遺傳算法作為在控制成本問題上對貨物配送路徑優(yōu)化方面的求解方法。1.2主體構(gòu)成、問題描述與假設(shè)條件（1）主體構(gòu)成本文所研究的冷鏈物流共同配送形式的主體可大致歸為以下三類：①農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)商目前主要的生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)商包括了主營農(nóng)產(chǎn)品加工的企業(yè)、大中小型規(guī)模養(yǎng)殖或種植的農(nóng)人，以及生鮮農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)基地等。②第三方冷鏈運輸企業(yè)第三方冷鏈運輸企業(yè)是個中間性企業(yè)，在具體的物流活動中通過各種專業(yè)的制冷保質(zhì)設(shè)備為有物流需要的顧客提供相應(yīng)生鮮商品的運送。③顧客（終端消費者）最終消費者群體不僅可以是個人消費者，也可以是某種組織群體，是生鮮冷鏈物流系統(tǒng)服務(wù)的對象。（2）問題描述路徑的優(yōu)化問題對于生鮮農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和運輸中的成本控制問題有著深刻的影響，鑒于生鮮農(nóng)產(chǎn)品對于時間、溫度的敏感性，和其自身的配送特征，本文把冷鏈物流配送路徑優(yōu)化問題描述成：最終用戶下了訂單后，生鮮電商平臺將需求信息傳輸至第三方運輸企業(yè)，配送企業(yè)再根據(jù)送貨數(shù)量以及種類、消費者的具體位置等信息，安排冷藏作業(yè)車輛進(jìn)行集中配送，其中冷藏車輛將在用戶的期望時間范圍內(nèi)進(jìn)行送貨。（3）假設(shè)條件由于冷鏈物流共配的參與主體較多，車輛調(diào)度優(yōu)化問題的探討很復(fù)雜，為了利于構(gòu)建數(shù)理模型，本文做出了下述假設(shè)：①第三方冷鏈物流配送企業(yè)已知曉顧客的收貨地址、時間要求、特殊需求等消息。②一個客用的貨物只經(jīng)一輛車運送，但這輛車可為多個客戶運送。③車輛的規(guī)格、基礎(chǔ)設(shè)備均相同，并且載重狀況總是符合駕駛規(guī)定，無論何時，客戶配送需要相加都不會高于車的最大載重量。④冷鏈物流企業(yè)擁有多個中轉(zhuǎn)中心，并且冷藏車的出發(fā)點和終點都是中轉(zhuǎn)中心。⑤考慮物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展境況，估計運輸中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用成本。⑥歸功于溫控技術(shù)，只有作業(yè)時間會損壞貨物。⑦冷藏車在運送程中不再接收新的用戶訂單。1.3模型成本構(gòu)成及參數(shù)說明（1）車輛固定成本本文中車輛的固定成本指的是駕員工資成本、車輛購買成本、制冷設(shè)施保養(yǎng)成本以及車輛折舊費用等各項均攤到每次配送中的成本，這些隨著每次出車數(shù)的減少而減少。若將車輛的固定成本用C固表示，其相關(guān)公式如下:k:代表第k輛工作車進(jìn)行一次轉(zhuǎn)運所用的固定成本K={1，2，3…K}:代表參與轉(zhuǎn)運的車輛的集合，k為作業(yè)車輛的序碼 C固=k=1kk （1.SEQ(\*ARABIC\s1（2）車輛能耗總成本單位時間內(nèi)制冷所需成本與總的運輸時間相關(guān)，用C冷表示，燃油消耗成本由單位距離消耗費用與實際運輸距離之積構(gòu)成，用C油表示。則車輛運輸過程中能耗的總成本用C運表示，具體參數(shù)與公式如下：Xijmk1，貨運中心m的運輸車輛k從顧客i到顧客jck，代表單位油耗成本cs，代表單位時間的制冷裝置的作業(yè)成本dij，代表顧客i與顧客j之間的運輸距離v，代表作業(yè)車輛平均的運輸速度 C油= C冷= C運=C油+C冷=n=m+1n（3）運輸過程中的貨損成本生鮮農(nóng)產(chǎn)品極易損耗，原因主要有兩種，即隨著運輸時間的增加失去水分與卸貨時造成溫度波動造成的損失，因此貨損成本的相關(guān)參數(shù)及公式如下 ymikP，生鮮農(nóng)產(chǎn)品的單價q，代表顧客i購買數(shù)量a，代表物流作業(yè)中的貨損率tki，代表車輛k抵達(dá)主顧i所花費的時間tki-1，代表車輛k抵達(dá)主顧i-1所花費的時間 C損=其中a作為鮮活農(nóng)產(chǎn)品的損腐率，并與運輸時間密切相關(guān)，實際運輸量隨時間的線性增加而減少，在本研究中這種損腐率將被視為固定的值。（4）違背時間窗造成的懲罰成本懲罰成本指的是商品在顧客預(yù)期時間外交付，顧客雖然會接收商品，但由于貨物未能按顧客要求時間送達(dá)，平臺自動罰款而產(chǎn)生的損失。費用計算公式如下：ETi’，顧客可接受的商品最早到達(dá)時間LTi’，顧客可接受的商品最晚到達(dá)時間θ1，商品早于顧客指定最早時間所產(chǎn)生的懲罰系數(shù)θ2，商品晚于顧客指定最晚時間所產(chǎn)生的懲罰系數(shù)ETi，顧客i指定的冷鏈運輸車輛最早的到達(dá)時間LTi，顧客i指定的冷鏈運輸車輛最晚的到達(dá)時間在配送時間超過顧客預(yù)期時間時產(chǎn)生的最大懲罰成本為： C懲=只有顧客在規(guī)定的時間內(nèi)收到生鮮農(nóng)作物才能避免商戶產(chǎn)生罰款成本，但凡超過顧客預(yù)設(shè)的交貨時間哪怕只是一秒，也會產(chǎn)生罰款成本，這是設(shè)好的一個固定值H。作為懲罰系數(shù)，提早送達(dá)顧客手中的懲罰系數(shù)會比延后送達(dá)顧客手中的懲罰系數(shù)更有效，也就是θ1＜θ2.（5）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使用成本行業(yè)中普遍應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為RFID采集與條形碼技術(shù)之間的結(jié)合，該技術(shù)可以提升物流運轉(zhuǎn)效率，還可以用來調(diào)控運輸空間內(nèi)的溫濕度等。因此，本文中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用成本主要由運輸途中使用和維修RFID技術(shù)產(chǎn)生，相關(guān)參數(shù)與成本c物的闡釋如下：cw，表示維護物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的單個成本qi，表示消費者i先生的需求商品量cb，表示使用RFID的單個成本F，表示物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)繁復(fù)駁雜度E，表示使用RFID標(biāo)簽的頻率 C物1.4生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流共同配送路徑優(yōu)化模型求解1.4.1構(gòu)建模型通過上述闡釋，現(xiàn)在可以建立起目標(biāo)為總成本最小的數(shù)學(xué)模型。令配送總成本為Z，具體數(shù)學(xué)表達(dá)式如下： Zmin=C固 i=1n k=1Ky k=1n上述公式中，式（1.9）是本次模型的以總運輸成本最小為目標(biāo)的目標(biāo)函數(shù)，式（1.10）至（1.12）是本次建模的約束條件。公式（1.11）代表運輸車的最大載重數(shù)每次都超過同一路徑上的消費者需要數(shù)；公式（1.12）代表每一位消費者只用一輛運輸車提供一次配送服務(wù)。1.4.2算例分析本文將參照某幾家生鮮企業(yè)在上海市的營業(yè)數(shù)據(jù)，通過遺傳算法，先對原本的未優(yōu)化的運輸方案實行成本分析，再對建議的優(yōu)化后采取共同配送并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)時的路徑方案實行運輸成本分析，對比兩種方案模型的運轉(zhuǎn)情況，以證明運用了共同配送模式以后的生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈成本優(yōu)化方案的可行。（1）算例介紹本章選用上一章中出現(xiàn)的三家生鮮電商在上海市的消費者信息作為算例運輸出發(fā)點。三家生鮮電商分別簡寫成PDD、MRYX、HMXS，本文選擇他們?nèi)以谀硞€時間段的具體訂單，平臺工作人員會根據(jù)訂單上所列要求采購好所需商品，并轉(zhuǎn)給各自的物流分轉(zhuǎn)中心開展分揀、配送作業(yè)。本文將把客戶與物流分轉(zhuǎn)點所處的地理位置用圖1.1表示出來，并計算出三家企業(yè)兩兩之間的直線距離。對應(yīng)物流分轉(zhuǎn)中心以及主顧點的分布如圖1.1所示。（2）相關(guān)參數(shù)的設(shè)定本章作出如下假設(shè)，即在從分轉(zhuǎn)中心出來到消費者地址的過程中的冷鏈運輸車輛是同一類型的，規(guī)格都一致，以及功率、油耗率、限載量等等。并且把過程中卸貨對時間影響忽略不計。運輸車輛按客需完成裝貨后，于當(dāng)日早晨五點整出發(fā)，并在一小時內(nèi)分配好全部運輸車輛。具體參數(shù)設(shè)定見下：基于上海市冷鏈交通市場現(xiàn)境，本文將安排小型冷鏈運輸車，每車每使用一次的固定成本定為200元；考慮到前面提到的時間窗成本，則預(yù)計早于指定時間發(fā)生成本為6元/h，晚于指定時間發(fā)生成本為12元/h；還考慮到道路交通狀況有可能會對車輛的駕駛速度產(chǎn)生影響，則預(yù)計運輸車的前進(jìn)速度為36km/h，且制冷成本為1元/h；油耗成本為1.7元/km。模型具體參數(shù)的設(shè)計如表1.1。（3）算例結(jié)果通過上述設(shè)定的參數(shù)信息，應(yīng)用MATLABR2019a軟件開始編程。根據(jù)遺傳算法，對原本的未優(yōu)化的運輸方案，以及建議的優(yōu)化后采取共同配送并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)時的路徑方案實行最優(yōu)運輸路徑和成本問題分別進(jìn)行10次以上的運作，求解。在沒應(yīng)用共同配送模式時，進(jìn)行反復(fù)數(shù)次數(shù)據(jù)分析，得出的商品派送路線如圖1.2。在圖1.2中，藍(lán)色線條為HMXS調(diào)撥中心發(fā)出車輛的送貨路徑，紅色線路為PDD配送中心的車輛行駛路徑，綠色線條則為MRYX調(diào)撥中心派送師傅的行車路線。可以看出，在沒有用共同配送進(jìn)行運輸?shù)臅r候，每個調(diào)撥中心都有自己的幾個分配客戶的地方，調(diào)撥中心的車輛行車路徑如表1.2，具體出車的成本明細(xì)如表1.3。為有效分辨，表中將PDD物流分配中心設(shè)成D1，MRYX分配中心是D2，HMXS分配中心是D3。從表1.2可以看出，這三個物流轉(zhuǎn)運中心分別出了5、3、3輛車，HMXS中心的生鮮貨物運輸路徑最短，為498.6km；再之便是MRYX物流分撥中心，其冷鏈運輸路徑有550.8km，而PDD物流轉(zhuǎn)運中心的運輸路線最長，達(dá)到了874.5km。9輛車運輸?shù)目偮烦踢_(dá)到了1923.9km。從表1.3可知，這三個物流調(diào)撥中心因為發(fā)車輛數(shù)不同，導(dǎo)致車輛固定成本也不一樣，分別是900元、540元、540元。油耗成本也有所不同，最高的為1486.7元，最低為847.6元，差異超過600元。同樣地，對采用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的共同配送運輸模式進(jìn)行反復(fù)數(shù)次數(shù)據(jù)分析，得出的商品派送路線如圖1.3，再篩選里面最廉價的車輛配送成本組成（表1.5）。從圖1.3可看出，該模式下商品運輸線路與圖1.2所示的商品運輸路線相比，有了顯著的區(qū)別。三個紅色光點代表三個轉(zhuǎn)運中心，其中紅色線路與藍(lán)色線路分別為PDD與HMXS物流轉(zhuǎn)運中心的商品配送線路狀況，PDD和HMXS的運輸點較為充分，MRY的運輸點較簡單。由表1.4能看出，在應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)的共同配送模式下PDD減少了兩輛運輸車，MRYX與HMXS分別減少了一輛，并且重復(fù)路線的部分得到了減少。由表1.5可知，PDD的車輛固定成本最高，HMXS的懲罰成本最低。假設(shè)三家物流中轉(zhuǎn)中心都花了300萬購入可用5年的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，一年里每天都要出車，一天總共出車50次，得到每天每一趟車的物聯(lián)網(wǎng)成本是63.6元。因此得出這三家中轉(zhuǎn)中心的物聯(lián)網(wǎng)成本分別是190.8元、127.2元和127.2元。（4）對比分析通過運行MATLAB軟件得出了上述的優(yōu)化結(jié)果，接著將原本的未優(yōu)化的運輸方案，以及建議的優(yōu)化后采取共同配送并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)時的路徑方案實行各方面成本的比照，結(jié)果見表1.6。分析表1.6數(shù)據(jù)，可得出實行冷鏈聯(lián)合作業(yè)模式能為企業(yè)帶來明顯的的優(yōu)化效果，對比結(jié)果可歸類為:（1）物流運輸總成本的主要組成部分為固定成本和油耗成本，未實行共同配送時油耗成本占了總成本的55%，與固定成本共同占到了總成本的87%，但在共同配送模式中油耗成本整體而言大幅度下降了，只占到總成本的38%。（2）車輛固定成本是一筆不可忽視和在公路門到門的運輸?shù)哪Ｊ嚼飵缀醪豢稍賰?yōu)化的一筆成本，在兩種運送模式中的占比都在31%，32%左右。（3）雖然貨損成本在總成本中的占比都不高，但共同配送