物流于20世紀(jì)40年代后期在世界各發(fā)達國家興起，有關(guān)統(tǒng)計表明，物流平均成本占 商品總價值的30％～50％。合理的物流業(yè)可以大大降低來自該部分的成本，日本在近20年內(nèi)物流業(yè)每增長2.6個百分點，經(jīng)濟總量就增加1%，美國物流產(chǎn)業(yè)的規(guī)模已達到9000億美元，幾乎是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的兩倍，2000年美國前20名第三方物流服務(wù)商凈收入達93.4億美元。我國物流成本是發(fā)達國家的3倍，發(fā)展?jié)摿薮蟆?
    隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，尤其是電子商務(wù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，物流的社會需求量明顯增長，物流產(chǎn)業(yè)作為社會的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，已成為推動經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的重要力量，成為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級、企業(yè)提高競爭力的必然要求。物流與先進的現(xiàn)代信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、電子控制技術(shù)以及計算機處理技術(shù)緊密結(jié)合，對物流活動進行計劃、組織、指揮、協(xié)調(diào)、控制和監(jiān)督，使各項物流活動實現(xiàn)最佳的協(xié)調(diào)與配合，以適應(yīng)現(xiàn)代綜合物流的大批量化、共同化的特點，從而減少流通環(huán)節(jié)，降低物流成本，提高物流效率和經(jīng)濟效益。
    隨著國內(nèi)物流業(yè)的發(fā)展，物流相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展受到越來越多的重視。電子化配車作為物流配送過程中的一個關(guān)鍵性的技術(shù)，對提高配送業(yè)務(wù)的自動化水平，提高車輛裝載的優(yōu)化程度，提高配送業(yè)務(wù)的工作效率方面都有重要的意義。
    海爾物流的運輸計劃流程由于運輸量大、產(chǎn)品種類繁多、而且要求按訂單發(fā)運，用手工方式操作工作量很大，配送人員的工作效率和配送的準(zhǔn)確率、優(yōu)化程度都受到限制。
    中國海洋大學(xué)與海爾集團合作開發(fā)的電子化配車系統(tǒng)，旨在尋求面向現(xiàn)代物流企業(yè)實用的優(yōu)化配送算法，建立現(xiàn)代物流配送系統(tǒng)，以期達到對現(xiàn)代電子化配送裝載業(yè)務(wù)有一個實用、有效的技術(shù)解決方案目的。實施結(jié)果表明了該算法的有效性和可行性。    
    一、 數(shù)學(xué)建模
    二、 算法分析
    因為裝箱問題比較復(fù)雜，實用的算法設(shè)計都采用近似算法，即算法不是為了計算出理論上的最優(yōu)解，而是使結(jié)果在一定誤差范圍內(nèi)接近最優(yōu)解。
    海爾電子化配車采用BFD算法的思路，可以把每裝入一件物品作為一個階段，把裝貨問題化為動態(tài)規(guī)劃問題，動態(tài)劃分車廂空間，按照實際業(yè)務(wù)的約束條件進行優(yōu)化計算，在此基礎(chǔ)上車輛裝載的空間利用率達到最優(yōu)。海爾系統(tǒng)的配送業(yè)務(wù)優(yōu)化的需求條件如下：貨物有能否底置、能否頂置的限制貨物的最大堆碼層數(shù)有限制每種貨物的裝載盡量集中成套裝車的貨物在單車上保證成套關(guān)系算法描述如下：
    FOR I=1 TO 貨車數(shù)量 DO 空間塊數(shù)量=1;
    SPACEREC(產(chǎn)品種類數(shù)，產(chǎn)品1數(shù)量，產(chǎn)品2數(shù)量┉產(chǎn)品N數(shù)量，空間X坐標(biāo)，空間Y坐標(biāo)，空間Z坐標(biāo));
    END FOR其中SPACEREC是個遞歸過程。遞歸算法如下：PROCEDURE SPACEREC(產(chǎn)品種類數(shù)，產(chǎn)品1數(shù)量，產(chǎn)品2數(shù)量┉產(chǎn)品N數(shù)量，空間X坐標(biāo)，空間Y坐標(biāo)，空間Z坐標(biāo));
    BEGINFOR I=1 TO 產(chǎn)品種類數(shù) DO 規(guī)定畫筆顏色;  計算一維最優(yōu)解;  
    標(biāo)準(zhǔn)裝載數(shù)=按一維最優(yōu)解計算標(biāo)準(zhǔn)裝載數(shù);  
    IF 產(chǎn)品數(shù)量>=標(biāo)準(zhǔn)裝載數(shù) THEN按標(biāo)準(zhǔn)方式裝載;剩余數(shù)量=剩余數(shù)量-已裝載數(shù)量;
    分割剩余空間塊,并記下每一空間塊的坐標(biāo)；
    SPACEREC(產(chǎn)品1剩余數(shù)量，產(chǎn)品2剩余數(shù)量┉產(chǎn)品N剩余數(shù)量，剩余空間X坐標(biāo)，剩余空間Y坐標(biāo)，剩余空間Z坐標(biāo));
    ELSE按未滿方式裝載;
    剩余數(shù)量=剩余數(shù)量-已裝載數(shù)量;分割剩余空間塊;
    并記下每一空間塊的坐標(biāo)；
    SPACEREC(產(chǎn)品1剩余數(shù)量，產(chǎn)品2剩余數(shù)量┉產(chǎn)品N剩余數(shù)量，剩余空間X坐標(biāo)，剩余空間Y坐標(biāo)，剩余空間Z坐標(biāo));
    END IF ;  
    END FOREND    
    實施結(jié)果與效益  
    該電子化配車系統(tǒng)在海爾集團試運行了五個多月，實踐證明各子功能的運行流暢，操作便捷靈活。各模塊之間相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確銜接。系統(tǒng)可根據(jù)要發(fā)運的不同貨物和可以承運的車輛，自動運算出適合裝載、空間利用率大的方案，并自動打印裝車圖和運輸計劃單。此系統(tǒng)為海爾物流節(jié)省了近十個人力崗位，效益突出。

    1. 直接效益
    ◆ 配載效率的提高
     采用手工方式配載時，配車員沒有準(zhǔn)確的算法依據(jù)，難以保證配載的優(yōu)化程度，車輛的利用情況在60%-85%之間。采用電子配車方式，總能保證最優(yōu)化配載，車輛空間利用率在70%-90%之間。可以把車輛配載的優(yōu)化提高5%-10%，降低運輸成本5%-10%。
    ◆ 工作效率的提高
    物流業(yè)務(wù)按訂單進行發(fā)貨，訂單數(shù)量非常繁雜，手工方式難以保證工作效率，采用電子化配車后，少數(shù)人員即可保證配載業(yè)務(wù)的順利進行，提高了工作效率，同時也提高了配載的準(zhǔn)確率。
    2. 間接效益
    ◆ 通過以信息流為中心的企業(yè)流程再造，提高了企業(yè)整體運作效率信息化建設(shè)配合企業(yè)組織結(jié)構(gòu)調(diào)整，把物流、商流和資金流以及企業(yè)的各個部門緊密聯(lián)系在一起，用電子化手段提高了企業(yè)整體運作效率，達到了減人增效的目的。
    項目實施后，各種數(shù)據(jù)信息流以無紙化的形式流動和儲存。
    通過理順公司數(shù)據(jù)信息流，提高整個集團的管理、采購、銷售等部門工作效率，加快資金周轉(zhuǎn)產(chǎn)生效益，同時，借助信息技術(shù)，提高管理水平和管理效率。
    四、結(jié)語
    本系統(tǒng)針對海爾物流的業(yè)務(wù)特點作了進一歩調(diào)整和改進，并與海大物流管理系統(tǒng)完成無縫銜接，研究出了適用于現(xiàn)代物流企業(yè)的電子化配車技術(shù)，從而開發(fā)出了適用于現(xiàn)代物流配送業(yè)務(wù)的產(chǎn)品模型，在提高海爾發(fā)貨配送業(yè)務(wù)的自動化程度，車輛裝載的優(yōu)化效率和配送業(yè)務(wù)的工作效率方面，均取得良好的效果。使原來手工狀態(tài)需要十余人滿負(fù)荷工作的業(yè)務(wù)在新技術(shù)應(yīng)用下改變?yōu)閹讉€人就可以輕松完成，而且工作的質(zhì)量也得到顯著提高。
    總之，該系統(tǒng)的使用，使海爾配送管理系統(tǒng)在接受對客戶的發(fā)貨計劃后，可自動安排可用的車輛承運。對于規(guī)則半成品貨物，還可以自動配車，根據(jù)貨物數(shù)量、重量、體積自動打印裝車圖。車輛將貨物送到客戶處后，對貨物進行到貨確認(rèn)，整個配送過程形成閉環(huán)。
    作者：韓運實   張曉麗   魏旭   丁香乾