物流敏捷调运决策支持系统的研究

      文章编号：1003-207(2011)01-0084-07

      1 引言

      敏捷调运与一般的物流调运相比，它要求车辆的发运更加准时，货物的交货时间更加迅捷、配载和交货方式更具柔性，车辆资源得到最大程度的利用。敏捷调运实现的过程实质上就是一个决策的过程，任一决策过程总是在一定的控制机制下运行的。由于敏捷调运的决策过程特别要求对环境变化迅速做出有效反应，因此，对敏捷调运的决策过程建立有效的决策支持系统十分必要。

      近年来，国内外学者针对物流调运的研究大多集中在车辆路径选择与调度问题(Vehicle Routing and Scheduling Problem，VRP/VSP)方面[1-4]。而关于VRP/VSP的研究主要集中在以下三个领域：(1)VRP/VSP的分类与模型表示方法，即物流调运问题的理论抽象；(2)VRP/VSP问题计算复杂性的研究；(3)VRP/VSP模型求解方法的研究。在现有对支持物流调运实现的决策支持系统的研究中，王平、胡向东(2002)[5]在分析敏捷制造模式下物流配送的要求与特点的基础上，建立了物流配送网络调度模型，提出并实现了基于交通运输网络的分层优化技术，采用VC++6.0开发了智能化的物流配送辅助决策支持系统。该辅助决策支持系统于2000年8月通过了国家863/CIMS主题专家组的评审，一致认为该系统具有良好的应用前景和推广价值。唐孝飞、孙壮志、胡思继(2002)[6]以典型的物流企业的配送问题为背景，对物流配送决策支持系统进行了系统分析。但该文对物流配送决策支持系统的模型库和方法库的介绍均不太详细，所做的分析仅是宏观性的，对具体实现过程中的细节未作太多的阐述。Gayiali和Tatsiopoulos(2004)[7]针对一石油企业的VRP与VSP决策问题，设计了一个基于信息技术所驱动的决策支持系统。该决策支持系统的目标是降低企业的配送成本和人员成本，提升配送资源的利用率和客户的满意度等。但作者对该决策支持系统的研究也仅停留在设计层面，开发与实施过程未作讨论。王云鹏、王占中、鹿应荣(2005)[8]提出了基于数据仓库的多式联运决策支持系统结构。作者将多式联运货运站数据集市作为联机分析的对象，利用MS SQLSever2000建立多维数据集，然后在多维数据集的基础上进行OLAP分析，从不同维度、不同级别层次上对数据作相应的切片分析。但作者所提出的基于数据仓库的多式联运物流决策支持系统的体系结构还比较简单，只是对此类系统的一种探索。王勇、吴志勇、廖明(2006)[9]以重庆某商业集团为背景，设计和开发了物流配送车辆调度决策支持系统。该系统的应用，优化了配送路径，提高了配送的效率，从而降低了该集团的配送成本。但该系统没有考虑到客户退货的情况。王建宇、刘彦斌、王康平(2008)[10]以“现代物流决策支持系统”为依托，分析了现代物流行业中两个基本问题，即带时间窗的车辆路由问题和物流选址问题，并提出了相应的遗传算法来求解。该文的求解结果同Solomon等人给出的已知最优解进行比较，略差于已知最优解。但该文认为在满足“现代物流决策支持系统”项目要求的前提下，所提出的算法能较好地节约项目成本。遗憾的是，该文对所提出的算法如何集成应用到现代物流决策支持系统项目中的细节部分并未做太多的介绍。

      在国内大多数对物流调运(配送)决策支持系统的研究中，大多数只对系统的分析与设计进行了探讨，也有的仅仅使用了多Agent方法来进行建模，而对于决策支持系统中的数据库系统、模型库和方法库只做了初步的研究，比较欠缺深入的研究[6,11]。这主要的原因是因为物流调运活动的个性化特征较强[12]，对于开发出比较通用的物流调运决策支持系统感到比较困难。

      从以上的分析中可以看出，国内对于支持敏捷调运实现的决策支持系统的研究还比较少见。同时，物流敏捷调运决策支持系统的运作往往需要一定实用的决策知识作为依据。而对这一问题的研究可以有效地提高决策的质量以及调运的敏捷性。虽然，已有研究人员通过多种方式(例如，粗糙集、数据仓库等)来构造决策表或决策树，并获取相关决策知识以支持物流调运决策支持系统的敏捷性[13]。但目前在国内外现有的研究中，对物流调运决策支持系统的决策知识做深入研究以支持系统的敏捷性的研究成果也比较少见。因此，结合实践归纳或挖掘出有用的敏捷性决策知识也是迫切需要的。

      针对这一现状，笔者曾在浙江省重大科技攻关项目《现代物流系统的开发与研究》的子课题《物流敏捷调运决策支持系统》进行研制的过程中，从递阶控制机制角度出发，并以笔者对该类机制在物流系统规划设计和城市公交网络系统规划设计等问题中的应用研究[14,15]作为基础，从以下几个方面对物流敏捷调运决策支持系统进行研究。

      (1)提出物流敏捷调运优化适度递阶控制模型，并研究该模型中各子系统之间的内部控制关系，为决策支持系统的研究作铺垫。

      (2)提出物流敏捷调运决策支持系统总体框架，归纳出三类“敏捷性准则”并作为决策知识以支持系统的运行。进而对物流敏捷调运决策支持系统中的数据库系统、模型库与方法库部分做深入研究。

      2 物流敏捷调运优化适度递阶控制模型的提出

      

      针对各决策环节，本文提出了借鉴IDEF0方法描述的敏捷调运优化适度递阶控制模型。由于适度递阶控制是介于等级控制和分形控制之间的一种混合控制机制，它更强调系统内部过程之间的自顶向下的控制关系，并保留了传统递阶控制TOPDOWN的问题求解方式，从而可以降低研究问题的复杂性，提高问题的求解效率[14,15]。