“双十一”期间物流系统资源配置优化研究

摘 要：为了适应全球经济一体化发展，物流企业面临着前所未有的竞争压力。物流系统资源优化配置就是通过对现有物流系统资源现状、存在的问题和发展趋势进行研究，提出物流系统资源优化配置策略。基于此，概述物流系统资源管理中的指派问题，通过对物流企业现有内部系统资源和工作任务分解，进行资源配置的优化分析。实证表明，该方法运算快捷方便，所得的结果比较合理，真正能为企业和政府提供理论支持和具体可行的决策参考依据。

关键词：“双十一”；物流系统资源；指派问题；优化

中图分类号：F252 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2017）31-0035-04

引言

物流管理过程中，如何将有限的人力、物力、财力等各种资源分配到各环节，使得物流成本降低，提高物流服务水平是物流管理要解决的重要问题，也是物流系统资源的现状。在实际应用中，如车辆如何调配，人员如何安排，配送中心如何选址等，以及物流服务系统如何指派服务人员，机器设备如何安排生产等问题要进行解决。时间和成本是衡量物流系统资源优化配置效果的两个非常重要的指标，物流服务任务与第三方物流资源节点之间的优化匹配决策模型，主要考虑成本和时间因素。但在“双十一”期间主要考虑时间因素，这种在事先价格透明的情况下，消费者注重的是时间和物流服务满意度。

一、物流系统资源配置问题的提出

物流系统资源配置优化，既是贯彻落实党和国家发展战略思想的有效措施，也是基于物流系统资源配置使用现状的客观要求，物流发展大战略要求物流系统资源必须进行统筹规划，合理使用。要科学有效利用各种社会物流系统资源，就必须深入贯彻联合发展的战略思想，加强物流系统资源的宏观统筹和优化配置，全面考虑经济社会发展和国家建设对物流系统资源的真正需求，进而有效促进物流系统资源要素的双向流动和转移，努力避免物流设施的重复建设和物流资金的分散投入，最大限度地节约社会物流系统资源，提高国家物流建设的整体效率和效益。

二、指派问题概述

（一）标准形式的指派问题

在物流系统资源管理中，经常会遇到这样的问题，n个人或工作小组，n件事或工作任务，已知第i个人做第j件事的费用或时间为cij（i，j=1，2，…n），一个人只能完成一项工作，同样一项工作也只能由一个人来做。要求确定如何指派，使完成这n件事的总费用或时间最少，该问题可以归结为标准形式的指派问题。

要解决该类问题，首先确定决策变量：

模型约束条件中，第一行表示每件事有且只有一个人去做，第二行表示每个人必须做且只能做其中一件事。

目标函数中的系数cij（i，j=1，2，…，n）一般称为价值系数或效率系数，经济含义为完成工作任務需要花费的经济成本或工作时间。我们需要研究的是如何节约工作的经济成本和工作时间，但对于“双十一”期间需要考虑更多的是节约工作时间。称矩阵C=（cij）n×n=为效率矩阵（或价值系数矩阵）。

称决策变量xij排成的n×n矩阵：

X=（xij）n×n=为决策变量矩阵。

上述指派问题为标准型指派问题，可以用分枝定界法、割平面法或者隐枚举法进行求解。然而，这些解法都没有充分利用指派问题的特殊性质和特点，科学有效地减少计算量。

（二）非标准形式的指派问题

然而在现实物流系统资源管理工作中，工作数和任务数大多可能会不同，目标函数也有可能取最大值等，此时需要先把此类非标准形式的指派问题转化为标准形式求解。

1.最大化指派问题。目标函数取最大时，可令效率矩阵中的最大元素，减去该矩阵中的所有元素，从而得到新的效率矩阵。此时，原问题转换为取最小值，其解与原问题相同，只要在新效率矩阵的基础上继续求解即可。

2.人数和工作任务数不等。可虚拟人数或工作任务数，使得工作数和人数相等。此时虚拟的工作或人在效率矩阵中的系数cij取为0，表示虚拟的工作一定有人做，或者虚拟的人一定有工作，在得到的新效率矩阵基础上继续求解即可。最后在求得的最优解中，去除虚拟的人或者工作及其对应的指派对象，便得原问题的最优解。此时，人数大于工作数时，有人将不被指派工作；工作数大于人数时，有工作没有人来完成。

3.某事一定不能由某人来做。令此人做该项工作的系数cij足够大即可。

4.一个人可做几件事。假设n个人中的第k个人可同时做t件事，可把第k个人视为t个人，这t个人做同一件事的费用系数cij都一样，此时，原问题化为n-1+t人数为个人的指派问题。此时，再按工作数与人数的关系，调整新的效率矩阵，使得工作数和人数相等，继续求解即可解决问题。

三、实证算例分析

有4个物流货物运输车队，要分别指派他们完成四项不同的运送工作任务，每队做各项工作所消耗的时间（如下表所示），问应如何指派工作，才能使总的消耗时间最少。

（一）解决方案一

引入 0—1 变量 xij，并令xij= 1（当指派第 i 人去完成第 j 项工作时）或 0（当不指派第 i 人去完成第 j 项工作时）。

可以表示为一个 0—1 整数规划问题：

minz=7x11+9x12+10x13+12x14+13x21+12x22+16x23+17x24+15x31+

16x32+14x33+15x34+11x41 +12x42+15x43+16x44

S.t. x11+ x12+ x13+ x14= 1 （甲只能干一项工作）

x21+ x22+ x23+ x24= 1 （乙只能干一项工作）

x31+ x32+ x33+ x34= 1 （丙只能干一项工作）

x41+ x42+ x43+ x44= 1 （丁只能干一项工作）

x11+ x21+ x31+ x41= 1 （A 工作只能1人干）

x12+ x22+ x32+ x42= 1 （B 工作只能1人干）

x13+ x23+ x33+ x43= 1 （C 工作只能1人干）

x14+ x24+ x34+ x44= 1 （D 工作只能1人干）

xij 为 0—1 变量（i，j = 1，2，3，4）。

求解，可用“管理运筹学软件”中整数规划子程序。将上述问题输入软件，求解结果（如下页图1所示）。

（二）解决方案二

利用“管理运筹学软件”中指派问题子程序，输入数据点击解决按钮求解结果（如下页图2所示）。

通过上述两种方案的分析与比较，最好的资源配置方案是：派甲队去做C项工作，派乙队去做B项工作，派丙队去做D项工作，派丁队去做A项工作，这样的安排，完成工作任务消耗总时间最少，即需要48小时。

结论

为了科学地降低成本和提高效率，合理优化和运用物流企業现有内部系统各种资源，进行物流资源的统筹和规划，对于构建有效的物流资源配置体系具有非常重要的现实意义，物流资源统筹问题，在理论上和实践上都是切实可行的。为确保物流系统各种资源配置能够在科学合理的轨道上运作，必须把创新作为推进物流系统资源配置和优化的重要措施。因此，理顺物流管理机制，打破贸易壁垒，建立物流信息沟通机制、联合物流科研成果推广机制，实现国家与社会物流资源的有效整合，减弱体制障碍与各方利益格局造成的阻力，通过物流标准化衔接工程，信息沟通共享工程，实现物流系统资源的统筹与科学规划。本文提出了运用管理运筹学量化分析的手段，分别运用正数规划、匈牙利法和指派问题的方法，构建物流企业系统内部资源的数学量化模型。针对物流企业的具体决策问题进行深入细致的理论分析和实践研究，由于些问题大多来源于日常的物流企业配送服务管理业务需要，所以能够把理论研究的结果应用于实践实际问题，并进行问题的策略设计和优化分析，在实践中具有广泛的推广应用价值。本文主要讨论运用指派问题的解决方法，通过对物流企业现有内部系统资源和工作任务分解，进行资源配置的优化分析。实证表明，该方法运算快捷方便，所得的结果比较合理，真正能为企业和政府提供理论支持和具体可行的决策参考依据。

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