基于时间满意度的服装配送模型与算法研究.pdf

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1、第3 l 卷第2 期纺织学报 V 0 1 3 1 ，N o 2 2 0 1 0 年2 月J o u r n a lo fT e x t i l eR e s e a r c hF e b ，2 0 1 0 文章编号：0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 1 0 ) 0 2 0 1 3 8 0 5 基于时间满意度的服装配送模型与算法研究 胡觉亮1 ，吴丽华2 ，韩曙光1 ，季晓芬2 ( 1 浙江理工大学理学院，浙江杭州3 1 0 0 1 8 ；2 浙江理工大学服装学院，浙江杭州3 1 0 0 1 8 ) 摘要根据服装产品的强时效性特点，分析了服装行业对配送时间的高要求，在节约配送成本的前提

2、下，如何提 高配送的服务水平。同时考虑客户的时间满意度和配送成本2 个指标，建立了基于客户时间满意度的多目标服装 配送模型：以极大化客户最小时间满意度为第1 个目标，体现配送的服务水平；以极小化配送成本为第2 个目标， 体现配送的经济效益。最后设计了相应的算法，选择配送成本极小化为求解的优先目标，以客户的时间满意度极 大化为求解的次目标，并通过具体实例验证了算法的可行性。 关键词服装配送；客户时间满意度；成本；配送模型；算法 中圈分类号：F7 6 8 3文献标志码：A D i s t r i b u t i o nm o d e l so fa p p a r e li n d u s t r

3、 yb a s e do nt i m e - s a t i s f a c t i o nd e g r e e H UJ u e l i a n 9 1 ，W UL i h u a 2 ，H A NS h u g u a n 9 1 ，J IX i a o f e n 2 ( 1 I n s t i t u t eo f S c i e n c e ，Z h e j i a n gS c i T e c hU n i v e r s i t y ，H a n g z h o u ，Z h e j i a n g3 1 0 0 1 8 ，C h i n a ； 2 I n s t i t

4、u t eo f F a s h i o n 。Z h e j i a n gS c i T e c hU n i v e r s i t y ，H a n g z h o u ，Z h e j i a n g3 1 0 0 1 8 ，C h i n a ) A b s t r a c t A c c o r d i n gt ot h ec h a r a c t e r i s t i c so fb e i n gh i g h l yt i m e - s e n s i t i v eo fa p p a r e lp r o d u c t s ，t h i sp a p e r

5、a n a l y z e st h eh i g hr e q u i r m e n to nd i s t r i b u t i o nt i m ei nt h ea p p a r e li n d u s t r ya n dh a sd e v e l o p e dad i s t r i b u t i o n m o d e lo fm u l t i o b j e c t i v ef o rr a i s i n gt h es e r v i c el e v e lo fd i s t r i b u t i o ni nt h ep r e m i s eo

6、fs a v i n gd i s t r i b u t i o n c o s t ，w h i c hc o n s i d e r i n gb o t hc u s t o m e rt i m e s a t i s f a c t i o nd e g r e ea n dd i s t r i b u t i o nc o s ts i m u l t a n e o u s l y T h e f i r s to b j e c t i v ei st om a x i m i z ec u s t o m e r st i m e - s a t i s f a c t

7、i o nd e g r e eb yt h es h o r t e s tt i m eo fd i s t r i b u t i o n ，w h i c h r e f l e c t st h es e r v i c el e v e lo ft h ed i s t r i b u t i o ns y s t e m T h eo t h e ro n ei st om i n i m i z et h e d i s t r i b u t i o nc o s t ， w h i c hr e f l e c t st h ee c o n o m i cb e n e

8、f i t so ft h ed i s t r i b u t i o ns y s t e m F u r t h e r m o r e ，am u l t i - o b j e c t i v ea l g o r i t h m i sp r o p o s e dw h i c hi d e n t i f i e sm i n i m i z i n gt h ed i s t r i b u t i o nc o s ta sap r i o r i t yg o a la n di d e n t i f i e sm a x i m i z i n g c u s t o

9、 m e r st i m e - s a t i s f a c t i o nd e g r e ea s as u b - p r i o r i t yg o a l T h ef e a s i b i l i t yo ft h ea l g o r i t h mi sv e r i f i e db y p r a c t i c a le x a m p l e s K e yw o r d s d i s t r i b u t i o no f a p p a r e li n d u s t r y ；c u s t o m e rt i m e - s a t i s

10、 f a c t i o nd e g r e e ；c o s t ；d i s t r i b u t i o n m o d e l ：a l g o r i t h m 服装产品的消费者个性化需求日益明显，服装 行业的市场需求更趋向于品种多、批量小、周期短、 时效性强等特点。为了快速响应最终消费者的需 求，服装零售商对服装生产企业的物流配送提出了 更高的要求。尤其是对时效性较强的服装进行配 送，若配送到达客户的时间不在规定交货期内，零售 商就无法很好地控制存货，使得零售店铺在销售旺 季缺货，造成产品脱销，给零售商造成利润损失。配 送到达时间的准时与否，已成为客户衡量配送服务 水平的重要

11、指标之一。 服装配送是狭义的配送，主要指服装生产企业 将成衣送达至零售商( 客户) ，完成货物的交接，是 生产企业完成制衣订单的最后一个阶段。 目前，关于服装配送问题的研究多是从理论上 收稿日期：2 0 0 9 0 5 2 2 修回日期：2 0 0 9 一0 9 1 5 基金项目：国家自然科学基金资助项目( 1 0 6 7 1 1 7 7 ) ；浙江省钱江人才计划资助项目( Q J C 0 7 0 2 0 1 6 ) ；浙江理工大学科研启动基 金项目资助( 0 7 1 3 6 8 2 Y ) ；浙江省自然科学基金资助项目( Y 6 0 9 0 5 5 4 ；Y 6 0 9 0 1 7 5 )

12、作者简介：胡觉亮( 1 9 5 8 一) 。男，教授。主要从事运筹学理论、服装企业信息化的研究与教学。E - m a i l ：h u j l h z 1 6 3 c o m 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第2 期胡觉亮等：基于时间满意度的服装配送模型与算法研究 1 3 9 进行定性分析“1 ，就目前服装配送存在问题提出 的相关理论对策缺乏适用性和应用性。从适用性角 度研究服装配送管理系统和具体的模型相对较少。 林祖伟等p 。以繁琐、复杂的服

13、装业务流程为背景， 提出了一种采用多A g e n t 技术构建服饰物流配送的 管理系统，可以大大简化繁琐的服饰配送流程一1 。 在服装配送问题的模型研究中，王志远1 对带时间 窗下的服装配送问题的模型和算法进行了研究，模 型的目标函数由配送成本、缺货成本、配送量成本和 时间成本构成，在考虑时间窗的限制时，就配送到达 时间的提前或迟到提出由时间成本函数来体现。关 于时间的考虑，王志远的假设旧1 是简单的时间窗， 并未从客户的角度出发定义时间，对配送到达时间 的客户满意度情况进行具体探讨。但现实中，由于 客户更偏好于在时间窗内的某个期望时间段内进行 配送服务，从而易造成配送到达时间与客户期望时

14、间存在一定的偏差，对于不同的时间偏差程度，客户 会有不同的时间满意度。 鉴于客户时间满意度的模糊性，首先通过模糊 隶属函数定量化客户对配送到达时间的满意度。基 于时间满意度函数，建立以客户最小时间满意度最 大为第一目标函数，配送成本最小为第二目标函数 的服装配送模型。最后，设计相应的算法，并结合算 例进一步说明模型的适用性和算法的可行性。 1 时间满意度函数 在物流配送问题中，时间满意度可以定义为：不 同的零售商对服装生产企业响应其产品需求的配送 到达时间的满意程度，客户的时间满意度函数是客 户时间满意度( 因变量) 与配送到达时间在规定时 间窗内的数学关系( 自变量) 。时间满意度函数有 许

15、多表现形式，在具体问题中需根据实际调查数据 拟合得到，函数可以是连续的，也可以是离散的，其 中连续的时间满意度函数可以是线性的，也可以是 非线性的。 本文假设客户满意度时间函数是一个连续的线 性函数，如图1 所示。 E r ；，L r ； 表示客户i 可以容 忍的最大配送到达时间窗， E ，L Z 表示客户i 期 望的配送到达时间窗。在时间段 0 ，E T i 或 正， + 内到达，客户为零度时间满意，在时间段 E T i ，E 砰 或 ，L T i 内到达，客户为对称的非零 度时间满意，满意度呈线性变化，且变化率保持不 变，在时间段 E 霉， 内到达，客户时间满意度达 到最大，为1 。与期望

16、到达时间偏离越大，客户的时 间满意度越小；反之，越大。 魁 校I 攥 星 笛 L z 时问 图1客户时间满意厦不惹图 F i g 1 C u s t o m e rt i m e - s a t i s f a c t i o nd e g r e e 对窗时排序8 1 ，可以用隶属函数I X ；( T i ) 表示客 户i 模糊的时间满意度。对于客户i ，配送到达时间 为t ，客户i 对配送到达时间t 的时间满意度的隶 属函数p 。( T i ) 表示为 肛i ( T i ) = 0 ， ( T i E Z ) ( E 一E 正) ， 1 ， ( L t t ) ( 三t 一) ， 0 ，

17、2 配送模型的建立 T i E T i E T i t E Z E 巧T i 碍 正 L T I t L T i 2 1 问题描述 基于时间满意度的服装配送问题可描述为：已 知某服装生产企业，其物流部门设有自建的配送中 心，服装产品从配送中心出发，配送至多个客户，所 有服装产品可混合配送。模型目标是在满足生产企 业自身的配送成本尽可能小的前提下，如何优化配 送路线的顺序及配送的出发时间，使得客户最小时 间满意度达到最大。 2 2 假设与数据表达 假设1 ：配送中心的产品总量能满足所有客户 的需求。 假设2 ：客户的需求量小于配送1 次的最大配 送量，否则为这个客户单独配送，直至剩余的需求量 小

18、于配送的最大配送量。 假设3 ：每一次配送为若干个客户服务，所有客 户需安排多次配送。在实际配送中，往往都是为多 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 1 4 0 纺织学报第3 1 卷 个客户同时配送的，而假设分次配送的目的是将问 题静态化，并不影响模型的适用性。 假设4 ：每个客户必须一次配送完。 设，= 0 ，1 ，2 ，儿 表示配送中心和各客户的 编号，其中0 表示配送中心，1 ，2 ，n 表示n 个客 户，由于货物是服装，假定每个客户需求量小于配

19、送 1 次的最大配送量，故这里选容积。所以，至多配送 n 次。c ；，为点i 与间的单位距离成本，| I l 。为点i 与 间的距离，其中i ，E ，。Q 为配送1 次的最大配送 量，q 为配送1 次的固定成本，d ；为客户i 的需求量， iE ，o ，0 = 1 ，2 ，nf 。t 为配送到达客户时间川t 为客户i 到客户的行驶时间，不计客户的服务时 间，且t 。i = 0 ，为配送中心准时出发的时间。 引入决策变量： 设 = ：喜孟次配送；矗= - ，2 ，n f 1 ，点i 在第k 次被配送； 钆2 i o ，否贝| J ； i ，；k = 1 ，2 ，l ，l ，在第k 次配送时， y

20、 班= 配送完点i 后配送至点_ L 0 ，否则； 其中i ，El ；k = 1 ，2 ，n 。 Y 诚= 0 ，i = _ ；k = 1 ，2 ，7 , 。 配送模型建立如下： m a x Z l = m i n 肛i ( T i ) ( 1 ) m i n Z ：= c 口矗“Y 班+ q r k ( 2 ) 约束条件： ，驰乃Y 驰( t + t u ) ( 3 ) Vk = 1 ，2 ，l ；i ，= 1 ，2 ，n 0 肛。( t ) 1 ( 4 ) i = 1 ，2 ，n 纸。Q ( 5 ) k = 1 ，2 ，n 聋珠= 1 ( 6 ) i = 1 ，2 ，n 菇o 21 ( 7

21、 ) k = 1 ，2 ，n Y 咖= ( 8 ) ，；后= 1 ，2 ，l Y 咖= 髫皓 ( 9 ) J2 0 i ，；k = 1 ，2 ，n y 啪 ( 1 0 ) i ，_ ，k = 1 ，2 ，l Y 班I sI 一1 ，Sc ， ( 1 1 ) I JE5 且髫诸 并让，k = 1 ，2 ，n 上述模型中，式( 1 ) 表示客户最小满意度最大 的目标函数，体现配送的服务水平；式( 2 ) 表示最小 化配送成本的目标函数，配送成本包括可变配送成 本和固定配送成本。 约束条件( 3 ) 表示到达客户J 的时间要晚于到 达客户i 的时间与2 客户间的行驶时间之和； 约束条件( 4 ) 表

22、示客户的时间满意度为0 1 的数值； 约束条件( 5 ) 表示在第k 次配送中，被服务客 户的产品总量需求不超过配送1 次的最大配送量； 约束条件( 6 ) 表示每个客户仅被配送1 次； 约束条件( 7 ) 表示如果在第k 次配送时，则配 送中心必在配送回路上； 约束条件( 8 ) 和( 9 ) 限制了配送到达和离开每 个客户仅1 次； 约束条件( 1 0 ) 表示在约束条件( 4 ) 和( 5 ) 所限 制的配送到达和离开每个客户仅一次必须是在同一 次配送中； 约束条件( 1 1 ) 与约束条件( 8 ) 和( 9 ) 结合表示 第k 次配送的路线必须是从配送中心出发，最后回 到该配送中心的

23、H a m i l t o n 回路。 3 算法设计 本文采用分层序列法，先以配送成本最小为第 1 个目标函数，求解配送路线的客户组合，再以最小 客户时间满意度最大为次目标，求解配送组合的客 户配送顺序以及每次配送从配送中心出发的时间。 求解配送路线的客户组合。以每个客户为节 点，运用L I N G O 软件求解T S P 问题，求出一条相对 较佳的配送路线，再根据配送容量的限制，将已求出 的配送路线分为若干次的配送路线，求出每次配送 的最佳客户的配送组合。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to

24、 remove the watermark 第2 期胡觉亮等：基于时间满意度的服装配送模型与算法研究 1 4 1 求解配送路线顺序和配送出发时间。具体步骤 如下： 首先，令卢。( r ) A ，则目标函数m a x Z 。= r a i n 肛( T i ) 就改写为m a x A 。 再次，根据时间满意度的隶属函数，有0 A 1 ，且m a x A 的所有可能取值为： A = l ( T i 层t ) ( E Z E t ) ( L T ；一T i ) ( L T ；一) 0 相应地，r 也有不同的时间阈值。 最后，根据客户间的配送行驶时间和客户满意 度，分别求解疋在不同的时间阈值内的最佳配

25、送出 发时间，使得最小满意度尽可能达到最大。 4 算例 已知某个服装生产企业，设有1 个自建配送中 心( 0 为配送中心) ，从配送中心出发，向4 个不同零 售商配送服装产品。单位配送距离c 。为1 元，配送 一次的最大配送量Q 为7m 3 ，配送一次的固定成本 g 为1 0 0 元。其他相关数据如表1 3 所示。 表1配送中心、配送点间的路段距离矩阵 T a b 1 D i s t a n c em a t r i xb e t w e e nd i s t r i b u t i o n p o i n t sa n dd i s t r i b u t i o nc e n t e r

26、k m 表2 配送中心、配送点问的行驶时间 T a b 2T r a v e lt i m eb e t w e e nd i s t r i b u t i o np o i n t s a n dd i s t r i b u t i o nc e n t e r h 根据表1 中的数据，以配送成本最小为第1 个 目标函数，求解配送路线的客户组合及各配送组合 成本，如表4 所示。 基于表4 的配送路线客户组合，结合表2 的行 驶时间和表3 的最大可容忍时间和期望时间，运 袭3 各配送点的配送特征及要求 T a b 3D i s t r i b u t i o nc h a r a c t

27、e r i s t i c sa n d r e q u i r e m e n t so fd i s t r i b u t i o np o i n t s 表4 运用L I N G O 软件求得的最佳配送客户组合 T a b 4O p t i m u mc o m b i n a t i o no fc u s t o m e r s f o rd i s t r i b u t i n gb yL I N G O 用L I N G O 软件及枚举算法，求解以客户最小时间满 意度最大为目标函数的模型，结果如表5 所示。 表5 基于时间满意度的最佳配送方案 T a b 5O p t i

28、m u md i s t r i b u t i o np r o g r a m b a s e do nt i m e s a t i s f a c t i o n 由表5 知，在配送成本最小的前提下，可对每次 的配送出发时间进行提前决策，使得配送到达客户 的时间尽可能地接近客户期望时问，提高客户的时 间满意度，体现良好的服务水平。 5 结论 由于服装行业的需求更趋独特性，经销商或零 售商对产品配送服务水平的要求也随之提高。本文 的研究修改了传统的配送问题仅考虑成本因素的情 形，同时考虑客户对配送时间的满意程度和配送成 本2 个指标，建立多目标配送模型，在节约配送成本 的前提下，如何决策

29、配送时间，尽可能在客户的期望 时间段内提供配送服务，以期最大程度地提高客户 对配送时间的满意程度，体现优质的配送服务水平， 是企业提高配送质量的重要环节。本文研究的配送 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 1 4 2 纺织学报第3 1 卷 问题模型目标考虑较全面，更加符合实际情况，从而 能为服装企业的物流决策者提供很好的决策支持， 给企业带来一定的经济效益和社会效益。进一步综 合考虑因配送未按期到货造成的客户断货损失问，。、 题，如何平衡配送成本与断货

30、损失费用，是值得探讨 的问题。r z x ! 参考文献： 1 2 3 4 邓汝春我国服装物流中心与配送中心的现状和发 展对策 J 现代商业，2 0 0 8 ( 9 ) ：1 1 D E N GR u c h u n S t a t u sa n dd e v e l o p m e n ts t r a t e g i e so f l o g i s t i c sc e n t e ra n dd i s t r i b u t i o nc e n t e ro fc l o t h i n gi n C h i n a J M o d e mB u s i n e s s ，2 0 0

31、 8 ( 9 ) ：1 1 于中山，王恒山服装企业配送中心的创新物 J 中 国民营经济与科技。2 0 0 8 ( 6 ) ：5 2 5 3 Y UZ h o n g s h a n ，W A N GH e n g s h a n C l o t h i n ge n t e r p r i s e s i n n o v a t i v el o g i s t i c so fd i s t r i b u t i o nc e n t e r J C h i n a N o n g o v e r n m e n t a lS c i e n c eT e c h n o l o g y

32、a n dE c o n o m y ， 2 0 0 8 ( 6 ) ：5 2 5 3 曹彦菊我国服装连锁店发展物流配送的问题及对 策 J 江苏丝绸，2 0 0 7 ( 6 ) ：2 5 2 8 C A OY a n j u P r o b l e m sa n ds o l u t i o n sf o rd e v e l o p i n go f l o g i s t i c sa n dd i s t r i b u t i o no fc l o t h i n gc h a i ni nC h i n a J J i a n g s uS i l k ，2 0 0 7 ( 6 )

33、 ：2 5 2 8 刘景芳，傅菊芬关于服装连锁企业发展共同配送的 6 7 8 思考 J 江苏纺织，2 0 0 6 ( 4 ) ：1 9 2 2 L I UJ i n g f a n g ，F UJ u f e n O nt h ec l o t h i n gc h a i nt h i n k i n g t od e v e l o pac o m m o nd i s t r i b u t i o n J J i a n g s uT e x t i l e ， 2 0 0 6 ( 4 ) ：1 9 2 2 林祖伟，方建斌，宋执环基于M u l t i A g e n t 的服饰企 业

34、分销与物流配送管理系统 J 纺织学报，2 0 0 7 ， 2 8 ( 4 ) ：1 2 1 1 2 4 L I NZ u w e i ，F A N GJ i a n b i n ，S O N GZ h i h u a n S a l ea n d a l l o c a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do nM u l t i A g e n t t e c h n o l o g yi nc l o t h i n ge n t e r p r i s e J J o u r n a lo fT e x t i l e R e s

35、e a r c h ，2 0 0 7 ，2 8 ( 4 ) ：1 2 1 1 2 4 王志远基于遗传算法的服装连锁业车辆调度问题 研究 J 新西部，2 0 0 8 ( 8 ) ：3 5 3 7 。 W A N GZ h i y u a n As t u d yf o rv e h i c l es c h e d u l i n gp r o b l e m i nc l o t h i n gc h a i nb a s e do nG e n e t i cA l g o r i t h m J N e w W e s t 。2 0 0 8 ( 8 ) ：3 5 3 7 沈雁飞基于时间满意

36、度的物流设施选址与配送体 系研究 D 杭州：浙江工业大学，2 0 0 7 S H E NY a n f e i R e s e a r c ho nt i m e s a t i s f a c t i o n l o g i s t i c f a c i l i t yl o g i s t i ca n dd i s t r i b u t i o ns y s t e m D H a n g z h o u ： Z h e j i a n gU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y ，2 0 0 7 唐国春，张峰，罗守成，等现代排序论 M 上海

37、：上 海科学普及出版社，2 0 0 3 ：1 8 3 T A N GG u o e h u n ，Z H A N GF e n g ，L U OS h o u c h e n g ，e ta 1 T h e o r yo fM o d e mS c h e d u l i n g M S h a n g h a i ：S h a n g h a i P o p u l a rS c i e n c eP r e s s ，2 0 0 3 ：1 8 3 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark