基于节约里程法的城市电商物流末端配送路径优化研究以京东物流广州客村站为例物流管理毕业论文.docx
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基于节约里程法的城市电商物流末端配送路径优化研究以京东物流广州客村站为例物流管理毕业论文
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摘要】在电子商务普及应用的今天，购物方式中的网络购物占据的分量越来越重。
一方面，电子商务行业的高速发展推动了物流行业的发展，物流业的重要程度愈发凸显；另一方面，在电商大环境下，各行业对物流服务的依赖越来越强，物流服务问题日益突出，城市电商物流末端配送存在的问题更是当下急迫需要解决的。
本论文首先通过查阅文献，对城市物流现状、配送路线优化等理论知识有初步认知，了解国内外学者对城市物流末端配送的相关研究，参考相关研究的思路；其次介绍电子商务的概念、配送相关理论与配送路线优化理论等，确定本文应用的路径优化的方法；然后实地调查京东物流位于广州市海珠区客村的配送站，通过访谈及电话访问调查的方式收集京东物流在广州市海珠区的配送线路相关现状资料，对其配送规划现状中存在的各种混乱、不科学之处着重进行分析，考虑制定配送路线的各种约束因素的影响，利用节约里程法对京东物流在广州市海珠区的配送线路进行规划，求解得出优化后的配送线路；最后结合相关访问调查结果，得出结论：
目前我国城市电商物流的末端配送实施过程中存在管理不严、操作不当、配送线路规划不科学等问题。
根据调查反馈，有针对性地提出改进和优化建议，希望为其他地区解决城市电商物流配送问题提供借鉴，对推动电商物流末端配送服务的发展以及提高客户满意度，具有一定的理论意义和现实意义。
【关键词】电商物流；城市物流末端配送；节约里程法
Researchontheoptimizationoftheenddistributionpathofurbane-commercelogisticsbasedonmileagesavingmethod
[Abstract]Withthepopularizationandapplicationofe-commerce,onlineshoppinghasbecomemoreandmorecommonandanindispensablepartofpeople'slife.Ontheonehand,thevigorousdevelopmentofe-commercepromotesthedevelopmentofthelogisticsindustry.Ontheotherhand,thedevelopmentofe-commercereliesmoreandmoreonthelogisticsservice,andthelogisticsserviceproblemisincreasinglyprominent.Theproblemsexistingintheenddistributionofurbane-commercelogisticsareurgenttobesolved.
Thispaperfirstthroughconsultingtheliteraturetounderstandtheresearchdirectionandcontentofdomesticandforeignscholarsonurbanlogisticsterminaldistribution,andlearnfromtherelevantexperienceofadvancedresearchathomeandabroad;secondly,itintroducesthetheoreticalknowledgeofurbanterminaldistributionanddistributionoptimization,pathoptimizationandotherrelatedknowledge,anddefinesthemethodofpathoptimization;then,itinvestigatesthedistributionstationofJingdongLogisticslocatedintheHakkavillage,HaizhuDistrict,GuangzhoucityInterviewandquestionnairesurveycollectthebasicdataofthedistributionlineofJDlogisticsinHaizhuDistrict,Guangzhou.Consideringtheconfusionandunscientificofthedistributionline,consideringtheloadofdistributionvehiclesandthemaximumdrivingdistance,thepaperusesthemileagesavingmethodtoplanthedistributionlineofJDlogisticsinHaizhuDistrict,Guangzhou,andfindsouttheoptimizeddistributionline.Finally,itcombinesthetwomethodsAccordingtotheresultsofthequestionnairesurvey,itisconcludedthattherearesomeproblemsintheprocessofimplementingtheenddistributionofurbane-commercelogisticsinChina,suchaslaxmanagement,improperoperationandunscientificdistributionrouteplanning.Accordingtothefeedbackofthequestionnaire,theimprovementandoptimizationmeasuresareputforward,hopingtoprovidereferenceforotherregionstosolvetheproblemofurbane-commercelogisticsdistribution,whichhascertaintheoreticalandpracticalsignificanceforpromotingthedevelopmentofe-commercelogisticsterminaldistributionserviceandimprovingcustomersatisfaction.
[Keywords]E-commercelogistics；Urbanlogisticsterminaldistribution；SavingAlgorithm
1绪论
1.1研究背景
我国物流行业起步较晚，相关方面的理论研究相较于发达国家较为滞后，时至今日我国物流配送模式、物流技术的应用水平仍低于发达国家。
国外展开物流配送服务已经有较长时间了，社会整体对于物流配送服务均有一定的了解与认知，逐渐形成成熟的理论体系。
其中，物流器械、工具运用的高度当以美国的物流配送服务首屈一指。
论及物流配送相关的基础设施建设水平，当属日本较为领先，其物流配送的整合度较高。
现如今，科学规划配送线路以提高物流配送效率，整合方方面面的资源，提高资源的利用水平，以客户为本，为客户提供柔性化、个性化的配送服务，提高客户满意度，是我国物流配送业现阶段需要着重关注的。
信息流、资金流、商流、物流是电子商务发展的重要组成部分[1]。
随着我国的社会经济及信息技术以极快的速度进行发展，我国迎来了“互联网+”、大数据时代，2018年中国电子商务交易总额31.63万亿元，同比增长8.5%。
2019年上半年，我国实物商品网上零售额同比增长21.6%。
各项数据均显示出电子商务作为一种近十年崛起的新商业模式，已经渗透进国民日常生活的方方面面，无论是日用品还是奢饰品都纷纷被摆上电商平台出售；社会各阶层各年龄段人士均能通过电商平台购买到心仪的商品。
电子商务的发展越发蓬勃，电子商务、线上购物等新的商业模式也愈发成熟并作为经济增长点拉动各行各业的发展，物流业成为最直接的受益者。
根据国家邮政局数据显示，2016年全国快递业务量完成超过313亿件，业务收入完成4005亿元[2]。
在刚过去的2019年，快递业务量和业务收入分别完成630亿件和7450亿元，同比分别增长24%和23%，仅仅过去了三年时间，我国的快递业务完成量已经有了质的跨越。
在电子商务迅猛发展、消费者对物流企业的配送相关服务要求不断提高的大环境下，发展与配送相关的各项服务成为各物流企业的重中之重。
城市作为人口高度密集的聚居地，日常运作十分依赖物流配送服务，城市末端配送服务在连接销售方与消费者中发挥着举足轻重的作用。
目前我国的城市配送实施过程中仍存在诸如管理不严、操作不当、配送线路规划不科学等问题。
朱玲在研究中提出合理优化城市配送线路，将会极大地完善城市配送网络，提高配送效率[3]。
因此，本文以京东物流广州客村站的末端配送路线现状为调查切入点，研究城市中电商物流末端配送普遍存在的问题，合理运用节约里程法等物流技术，对现有配送服务、配送路线规划等提出改进及优化建议，对提高城市配送效率、提高终端消费者的用户体验、推动城市物流发展具有一定意义，希望能为其他地区解决城市电商物流末端配送路径规划问题提出可供参考的思路。
1.2国内外研究现状
1.2.1国外的研究现状
城市电子商务物流相关项目的研究比较受国外学者的重视，相关研究也比国内更早起步，自2000年起就有大量国外学者关注物流的末端配送问题。
配送模式，是物流末端配送的核心要素之一，不同国家和地区在实际应用中会根据文化背景和社会现状的差异性，运用和发展符合本国国情、高效的配送模式[4]。
委托点代寄收服务模式是目前国外物流配送的经典模式，配送企业提供可代寄收的自提服务点，为消费者提供便利的收取和退换包裹的服务，这种模式能极大地减少因等待快递员而造成的时间损耗。
另外，国外众多物流服务商会提供按需求送货的服务模式，物流服务商会提供送货时间窗给顾客选择，以避免顾客无法按时收取包裹造成配送不成功。
BushuevM和GuiffridaL针对这个情况提出设置供应链交付窗口最优位置的方式，为时间窗的设置提供了合理建议[5]。
国外对自助收发箱模式的应用也较为广泛，MikkoPunakivi等学者对芬兰首都等地区进行研究，通过仿真验证得出结果，与传统的送货上门模式相比较，采用自助收发箱收发快递，在一定条件下可以节约大量的成本[6]。
近年来，相当多的国外学者致力于研究关于电子商务物流“最后一公里”的路径优化、城市配送方式创新等相关方面。
在路径优化方面，GromichoJ.学者提出使用限制性的动态规划算法，运用VRP模型进行模拟，规划交通堵塞状况下的配送路线[7]。
Ehmke等学者基于远程信息技术的交通数据采集，研究分析企业时间窗下的配送路径优化模型[8]。
国外对城市电商物流末端配送各方各面的研究对我国学者更深入的了解和发展末端配送具有积极的指导意义。
1.2.2国内的研究现状
上世纪七十年代末，物流的概念才从日本传入中国，对于物流各方面理论的研究，均起步较晚。
近年来在互联网技术高速发展的大背景下，电子商务有了跨越式的发展，随之而来的暴力分拣、快递包裹大批量堆积等物流配送问题日益突出，迫切需要解决，我国关于物流配送模式方面的研究才逐渐在实践应用中发展起来。
据统计，截至2016年，京东已经拥有了6790个配送服务站和自提点，在末端配送环节中，京东物流先后提出为客户送货上门和客户自提服务，自提服务包括自提点取货、智能柜、便利店合作自提等多种便利选择[9]。
尽管京东物流现有的末端配送方式有上述的多种便利选择，但是在应用中仍然普遍存在取件不及时导致的货物堆积、地摊式派件、取件不及时而占用智能柜空间等现状。
林秋霞提出电子商务物流不同于传统物流，但目前人们对于电子商务物流的认识还停留在表面，且当前我国物流装备水平还有欠缺、物流人才的缺乏、物流效率有待提高等因素也制约着我国电子商务物流的发展[10]。
由于京东商城业务的不断扩展，京东自营物流配送压力过大不得不把其中一部分业务分摊到第三方物流上，霍青青、于汶艳提出，以沈阳市的京东物流末端配送作为例子，沈阳京东商城选择降低第三方物流入驻门槛，且管控不够严格，时有顾客投诉服务质量差、配送不及时、客户取件出现差错等现象，配送问题迫切需要解决[11]。
宋微等学者根据电子商务环境中城市配送的特点，通过构建配送运输路线模型，并用节约里程法对其进行实验计算求解，完成物流配送的优化分析，实验表明节约里程法可以有效地求得配送线路优化的近似最优解[12]。
1.3研究内容与技术路线
1.3.1研究内容
针对目前城市电子商务物流末端配送许多方面存在迫切需要改善的现状，以京东物流广州客村站为例，以配送时间最短、配送路线最短为目标，运用节约里程法对京东物流在广州市海珠区的配送线路进行规划，求解得出优化后的配送线路，探讨目前的城市电商物流配送的先进之处与改进方向。
论文全文共五个章节：
第一章绪论。
本章首先介绍了我国电子商务大环境下物流服务的重要性，并对国内外学者的研究成果做了一定的总结，介绍国内外城市电商物流末端配送相关方面的研究，明确本文的主要研究内容与技术路线。
第二章相关理论与概念。
本章主要向读者介绍电子商务物流、城市末端配送和配送路线优化方法等理论的基础概念，概述本文重点运用的路径优化方法——节约里程法的内容、原理以及具体步骤。
第三章京东物流广州市海珠区配送路线现状问题。
经实地调查以及电话访问调查京东物流末端配送相关问题，根据调查所得的结果，运用物流运作管理、物流配送管理等相关知识进行分析。
访问主要从京东物流末端配送的路线规划情况、路线管理情况、配送员配送现状等方面进行调查。
第四章节约里程法优化配送路线。
实地调查京东物流广州客村站，观察与记录其部分末端配送路线，了解配送路线规划存在的困难、配送时效、配送空载率或超重率等情况。
根据调查所得信息，分析该配送站点配送路线现状，采用节约里程法对配送路线进行优化，结合地理位置制定最优的合理配送路线。
第五章结论。
对本论文的研究内容和优化建议作简单的总结与归纳，并对城市电商物流配送的优化与发展做出了展望。
1.3.2技术线路图
图1技术路线图
2相关理论与概念
2.1电子商务物流的概念
电子商务是指以信息网络技术为手段，进行商品交换等活动的商务方式，广泛地指在因特网环境下，买卖双方不谋面地进行的各种商业活动，包括：
消费者的网上购物、企业之间的网上交易和在线电子支付等[13]。
电子商务物流是基于传统物流概念，结合了电子商务中信息流、资金流、商流而提出的网络化的物资或服务的配送活动[14]，包括了虚拟商品或服务的网络传送和实体商品的物理传送。
简而言之，就是物流配送企业使用计算机信息技术和现代电子设备，针对订单需求，通过分拣、包装、流通加工、配送等一系列工作，将商品从销售方送达消费者手上的流通过程。
2.2城市末端配送的相关概念
2.2.1配送
物流配送简称配送，是物流系统中的一个子系统。
综合来看，配送活动是包括了装卸、包装、运输等功能的物流服务[15]，其最终意义是将货物送达目的地。
国家标准《物流术语》中对配送的定义是“在经济合理区域内，根据用户的要求，对物品进行拣选、加工、包装、分割、组配等作业，并按时送达指定地点的物流活动”[16]。
综合来讲，配送涉及到物流方方面面的要素，可以说是物流的一个缩影或在某小范围中物流全部活动的体现。
2.2.2城市配送
城市配送是指服务于城区及市近郊的货物配送活动，在经济合理范围内，根据客户的需求对物品进行流通加工、包装、装卸、分拣等作业，并按时按需送达指定目的地的活动[17]。
城市配送在整个物流链体中意义非凡，尤其是对于客户服务满意度有着举足轻重的影响。
城市配送的特点有：
配送活动频繁、配送距离短主要为公路运输、配送多品种多节点、运输批量小、受城市规划与各种管制的制约较多[18]。
2.2.3城市末端配送
城市末端配送属于城市配送范畴，是整个物流环节的最后一环，是直面终端消费者、将商品直接送达消费者手中的物流服务。
在城市路况较为复杂、顾客所在比较分散的情况下，在合适的、顾客满意的时间里，把商品准确、无误地送达顾客手里，是城市末端物流的首要目标。
城市末端配送的服务水平直接影响着顾客的消费体验和对企业产品、服务的认可水平[19]。
目前，我国最常见的城市末端配送服务方式，依然是快递员送货上门的服务。
通常是由快递员驾驶电动快递小车，完成某一个小区域内所有客户的订单送达，以短信或者电话的方式通知客户取件。
另外还有智能自提柜、自提门店等末端服务方式。
这种服务方式令快递员和顾客双方都避免了时间上的冲突，快递员节省了等待的时间，客户不方便取件的时候快递员可将商品存放在智能自提柜中，相关信息通过短信通知客户即可。
客户则可以不受时间限制的，随时都可以去取件。
这种末端配送服务方式，对派件和取件双方来说都能节省大量的时间，是一种有效提高配送效率的方式。
2.3节约里程法相关理论
2.3.1配送路线优化
配送路线的设计规划是否合理，从根源上影响配送效率及配送车辆调度等问题。
配送路线优化，就是指在满足配送车辆最大行驶距离、最大配载重量等约束条件的情况下，以配送车辆运输里程数最小、运输准确率最高等为目标，对配送车辆从配送中心到各个需求点的路线进行合理的、科学的组织规划，将货物准确送达客户手中。
既然末端配送是物流服务中不可或缺的一环，那么优化配送线路便具有重要的意义。
首先，优化配送路线是以配送车辆里程数最小为原则的，减少配送里程对减少运输配送成本有着非常直观的影响，有利于物流企业提高配送效率、降低物流成本。
其次，优化配送线路能精准地控制配送车辆的投入，最大限度地控制配送车辆的空载率，对缓解城市交通压力、合理安排运力有着不容忽视的作用。
最后，优化配送路线可以非常有效地加快配送速度，对配送效率的提高发挥着明显的积极作用。
物流企业可根据客户的需求，准时、准确地将货物送达客户手中，有利于物流企业提高个性化服务的水准，提高配送服务质量。
2.3.2节约里程法原理
节约里程法，又名节约算法，是用于解决运输车辆数量不确定时的经典的配送路线优化方法[20]。
其实质是为了达成提高配送效率的结果，考虑到配送中心、配送站的实际配送情况，在满足配送车辆达到最大行驶距离和最大配载重量等条件的基础上，科学的组织、连接配送站与目的节点，最大限度减少彼此之间的相对运行距离，减少配送车辆的空载率，节省配送时间。
节约里程法的核心思想就是将配送站与各个目的节点连接起来看作一个整体，在满足客户到货时间要求、车辆不得超载等条件的情况下，根据配送站分别运输到各目的节点的里程数据以及各目的节点之间最短距离数据，对各节点进行配送路线合并，每次合并均以合并后总运输距离的减小幅度最大为目的，直到配送车辆满载，即可形成优化后的配送路线。
如下图所示，假设P点为配送中心，A、B两点均为目的节点，配送车辆从P点出发，分别运载货物前往A、B两地，完成配送任务后均空车返回，则配送车辆的行驶里程S=2SPA+2SPB。
而假设在满足其他限制条件的情况下，联合A、B两个节点，配送车辆从P点出发，先到目的节点B，再前往目的节点A，完成所有配送任务后从目的节点A返回配送中心，那么此时配送车辆的行驶里程S1=SPB+SBA+SAP,则节约里程数S=S-S1=SPB+SPA-SBA>0。
图21节约里程法示意图（优化前）
图22节约里程法示意图（优化后）
2.4节约里程法具体步骤
在实际问题当中，完成一次配送任务，往往需要对多个目的节点进行配送，节约里程法的运用主要有以下步骤：
（1）做运输里程表
用表格形式列出，以配送站为起点，配送车辆行驶到各个客户、目的节点之间，以及各个客户之间的最短配送距离；
（2）做节约里程表
根据运输里程表中各点之间的最短距离数据，运用节约里程法相关公式，计算出相应的节约里程数，将相关数据信息加以整理整理，并形成表格；
（3）做节约里程排序表
将节约里程表的数据，按节约里程数的大小进行降序排列，统筹整理结果，形成节约里程排序表；
（4）形成新的配送路线
根据配送车辆载重约束、最大行驶距离约束以及节约里程大小，顺序连接各客户所在点，对回路进行合并，形成新的配送路线。
3京东物流广州市海珠区配送路线现状问题
当前的城市末端配送受到社会大众的依赖，物流末端配送过程中会出现各种各样的状况，导致城市末端配送情况比较复杂，目前仍普遍存在配送成本高居不下、配送路线交叉重复等情况，物流信息共享平台、信息管理系统的搭建不完善，影响着其管理水平的同时，也阻碍了智慧物流配送与无人机、无人车等人工智能配送的发展。
本文主要通过电话访问的方式，向京东配送员进行采访并收集相关信息，了解到广州客村配送站组建了常年不少于二十人的配送团队，但是管理人员并没有为奋斗在一线的配送员们统一分配配送任务、设计合理的配送路线，配送任务划分的缺失导致配送员之间的工作量与配送效率差异较大，其管理状态及管理水平处于初级阶段。
目前存在的现状问题可以详细归纳为以下几点：
（1）配送员配送任务随性，无系统调配
配送员每日的配送任务除特殊配送以外，均由配送员各自选取任务并完成配送的，并不是由配送站统一分配好任务。
配送任务的自主选取机制，固然让配送站少了统一调配配送任务的压力，但是也同样加大了京东物流公司末端配送路线规划的难度。
（2）配送员配送路线缺乏科学规划
据了解，大多配送员都仅仅是根据经验和喜好随机选择路线完成当日的配送任务，配送路线呈混乱、交错状况，这种仅根据经验喜好选择的配送路线，并未经过科学合理的规划与分析，往往会不可避免地出现迂回运输、对流运输等不合理地现象。
（3）推荐线路未经优化
受访配送员表示，虽然其工作系统有推荐的配送路线，但是推荐路线仅仅是简单的把各配送目的地串联，并未实际考虑载货重量、道路交通状况、城市之中道路网络错综复杂等因素，实际意义不大，依照系统推荐路线进行配送任务可能效率更低，故配送员一般是根据自己的经验选择路线。
受访配送员均表示自己凭经验所制定的配送路线，没经过计算，是不科学的，但是并没有恰当的办法可以解决问题。
这就要求京东物流公司必须强化其配送服务人员的地理辨认能力，此外，还应该着重培养配送相关工作人员的专业意识包括负责的工作态度、热情的服务态度、配送过程中随机应变的能力。
（4）区域缺少统一管理、协调分配
在访问中向配送员了解到，区域内各配送站不是统一管理的，京东物流普遍由各网点单独管理各自的配送运输，缺乏整体性的配送管理，相关配送规范、路线规划统一的缺失易导致配送管理、任务划分不明确，难以形成规模经济，导致物流成本高居不下。
毫无疑问，配送路线混乱、缺乏统一的配送管理是阻碍京东物流配送服务进一步发展的难题，本文将运用节约里程法对其配送路线进行优化，希望能为解决配送路线问题提出可供参考的思路。
4节约里程法优化配送
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