图说供应链网络规划之线路优化的陷阱

来源:智慧物流 | 2015-03-12 10:04 | 作者:Roger He

对于从事物流配送的经理们,他们很可能会非常关注所谓的“最优”配送线路的规划。那么什么是“最优配送线路”?“最优配送线路”在实践中意味着什么?获得“最优配送线路”的代价有多大?……这些大家是否思考过?

每个人对“最优”的理解可能完全不同:有的追求的是成本最优,有的追求的是时效最优,有的希望是灵活性最大,不一而足……

我这里暂且假设一种最简单的最优线路——就是追求一辆车用最短的配送距离来实现遍历几个配送点(如城市,或门店)。我们甚至可以假设所有的约束都忽略(如载重量,接收货物时间,司机时间,货物种类……),这就是“运输路径问题(VRP)”。

               

 

计算机工程师首先想到的是利用计算机计算和搜索能力来发现各种可能线路顺序中最短的那条。那好,假设我们使用世界上最快的IBM计算机来遍历搜寻“最优”的配送线路方案,结果是:

1.遍历10个点:需要0.000000000002秒时间(很快,非常快!!!)

2.遍历25个点:需要耗时一年 ,需要对比6.2*10的23次方可行解

3.遍历32个点:需要耗时约160亿年(地球的寿命至今还只有40多亿年),需要对比8.2*10的33次方的可行解。

很显然,通过遍历搜索是“天方夜谭”。数学家们则是从优化算法着手。在2009年11月的美国学术杂志《TransportationScience 》上有一篇标题为“50年的运输路径”一文中提到:“运输路径问题(VRP)在经历了50多年的算法研究,至今还在学术上还处于寻找更好方法的阶段。事实上,路径优化包含了3个非常困难的子问题:

  • 邮递员问题 (及如何找到一个好的访问顺序)

  • 如何优化装载运输车辆

  • 如何考虑时间窗和行驶时间

2012年,荷兰Quintiq公司的CEO(Victor先生,也是数学建模专家)通过几种不同算法的组合打破了“带时间窗的运输路径问题(VRPTW)在1000个配送点上的优化世界记录”( 参考:Gehring & Homberger benchmark. www.sintef.no/Projectweb/TOP/VRPTW/Homberger-benchmark)。但即使如此,这个记录也仅仅是理论结果,很多实际约束(如载重量、费率等)都在计算中被忽略了。

既然获得“最优配送路径”如此之难,是否意味着线路优化就没有意义了呢?事实上,很多物流企业都从业务角度在这方面进行了探索。本人曾观察了DHL在这方面的实践:它们每天要随时接收快递订单,还需要迅速地把来自世界各地的快件配送到每个客户的收货点,它们有静态优化的配送线路,也有动态调整线路的机制。也就是说,它们的线路优化不是仅仅拘泥在数学模型上,也结合了快递业务特点。总之,线路优化问题所存在的一些陷阱需要大家注意。物流是复杂的,智慧物流就是需要把复杂的物流问题“去繁就简”。在线路优化方面,其实没有所谓“最优”方案,如果一定说存在“最优”,那么最合适的方案就应该是“最优”的方案。

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