1、 本 科 毕 业 论 文 基于遗传算法和层次分析法的物流配送 中心选址问题研究 Research on Logistics Distribution Center Location Problem Based on Genetic Algorithm and AHP 姓 名： 学 号： 学 院：软件学院 系：软件工程 专 业：软件工程 年 级： 指导教师： 教授 年 月 摘 要 物流配送中心是从事货物配备（集货、加工、分货、拣选、配货）和组织对用户的送货，以高水平实现销售和供应服务的现代流通设施。 近几年来，中国的物流业得到了迅速发展，发展物流产业、建立稳定高效的物流系统已经成为中国经济的一大
2、热点。物流配送中心作为整个物流系统的关键环节，越来越明显地制约着物流行业的发展。 在物流配送体系中，配送中心已逐渐成为现代物流的标志，并对整个物流配送体系的费用、效 率和发展等产生影响。配送中心的选址是否合理，对物流配送中心甚至整个物流体系的功能的发挥和综合效益的影响很大。 本文在前人研究成果的基础上， 运用系统工程的理论思想为指导，结合运筹学的一些方法 研究物流配送中心的选址问题。 本文在综合考虑各种影响因素的基础上， 建立 了 物流配送中心选址模型 。在此模型的基础上， 针对经济性因素 采用改进的遗传算法求解出指定个数个经济最优解。 改进的遗传算法在传统遗传算法三大遗传操作的基础上，又引入
3、了存优操作，进而提高了算法的收敛速度和解的 优异性。此外，传统遗传算法以寻找到唯一的一个最优解为目 标，本文针对这一点对遗传算法也进行了改进，使得解的个数可以由用户指定，从而更加满足实际的需求。 本文在考虑经济因素的基础上， 兼顾环境性因素和服务性因素，使用层次分析法对改进 遗传算法选出的 N 个最优解 进行综合评价， 进一步选出配送中心选址的最佳方案。 改进的遗传算法和层次分析法的结合，实现了从定量计算和定性分析两个角度解决物流配送中心选址问题，使得所得结果更符合实际需求。 关键词 ： 配送中心 ； 遗传算法 ； 层次分析法 Abstract Logistics center is a mo
4、dern logistic facility which is engaged in allocating goods (goods collection, processing, distribution, electing and allocation), delivering goods and high standard service of marketing and supplying. During the few years, logistics is developing quickly in China. Logistics business and logistics s
5、ystem have already become the hot spots in Chinese economy. As a key point of the whole logistic system, logistics distribution seems more and more obviously restricting the development of electronic commerce. In logistics distribution system, distribution center is becoming the symbol of modern log
6、istics, and effect the expense, efficiency and development of the entire logistics distribution system. Once the location of the distribution center confirms, it cannot be altered easily. Therefore, whether the location of the distribution center is rational will seriously influence the benefit of t
7、he logistic distribution center or even the whole logistic system. Based on research results done before, this paper uses the theory of system engineering and combines some methods of operations research to solve the location problem. To economic factors, several optimal solutions are found by impro
8、ved genetic algorithm. Improved genetic algorithm adds keeping operator besides the three standard operators of traditional genetic algorithm, which improves the chance of finding optimal solution and convergence rate. Whats more, improved genetic algorithm allows users to get several solutions comp
9、ared with only one in traditional genetic algorithm. Other factors such as environmental and service factors are then taken into account. In this process, solutions got from GA are evaluated by using AHP. The combination of both methods solves this problem both quantitatively and qualitatively, whic
10、h makes final solution better in accordance with practical demands. Key words: distribution center; genetic algorithm; AHP. 目 录 第一章 引言 . 1 1.1 问题的提出 . 1 1.2 论文的研究内容与结构安排 . 1 第二章 物流配送中心 . 3 2.1 物流配送 . 3 2.2 物流配送中心 . 3 2.3 物流配送中心规划 . 5 第三章 常用物流配送中心选址模型与算法 . 9 3.1 物流配送中心选址模型与算法概述 . 10 3.2 常用选址方法 . 10 第
11、四章 物流配送中心选址模型的建立 . 14 4.1 概述 . 14 4.2 配送中心选址模型的建立 . 14 第五章 物流配送中心选址模型的求解 . 17 5.1 经济因素 改进的遗传算法 . 18 5.2 综 合考虑非经济因素 层次分析法 . 25 5.3 总体流程 . 31 第六章 系统实现 . 32 6.1 初始界面 . 32 6.2 中心选址界面 . 33 6.3 方案评价界面 . 35 第七章 结束语 . 38 参考文献 . 40 附录 . 42 相关研究成果 .错误 !未定义书签。 致谢 . 58 CONTENTS Chapter 1 Introduction . 1 1.1 Pr
12、oposition of the Problem . 1 1.2 The Research Frame and New . 1 Chapter 2 Logistics Distribution Center . 3 2.1 Logistics Distribution . 3 2.2 Logistics Distribution Center . 3 2.3 Plans of Distribution Center . 5 Chapter 3 Standard Location Model and Algorithm . 9 3.1 Introduction of Model and Algo
13、rithm. 10 3.2 Location Methods Dailily . 10 Chapter 4 Setting-up Location Model . 14 4.1 Summary . 14 4.2 Setting-up the Model . 14 Chapter 5 Solution of Location Model . 17 5.1 Economic Factors Improved GA . 18 5.2 Consideration of all Factors AHP . 25 5.3 The Whole Process . 31 Chapter 6 System Im
14、plements . 32 6.1 Initial Interface . 32 6.2 Destribution Center Selection Interface . 33 6.3 Plan Evaluation Interface . 35 Chapter 7 Conclusions. 38 References . 40 Appendix . 42 Related Research Results .错误 !未定义书签。 Acknowlegements . 58 厦门大学软件学院毕业论文 基于遗传算法和层次分析法的物流配送中心选址问题研究 1 第一章 引言 1.1 问题的提出 在竞争
15、日益激烈的今天，如何赢得更多的利润是企业家关注的焦点。 越来越多的企业开始关注被经济学家成为继劳动力、自然资源之后的“第三个利润源泉” 物流管理。 在面临着金融危机的当今社会，物流业已作为我国十大振兴产业之一提上了议程。 物流科学作为提升物流业发展的动力，自产生以来便显示出它强大的生命力，成为当代最活跃、最有影响力的新学科之一。 现代的物流是信息化的物流， 它 具备完善的信息系统和信息网络 ，无论是 决策、运作 过程与管理都离不开信息系统的的支撑。在整个物流系统中，物流配送中心通过有效地组织配货和送货，使资源的最终端配置得以完成，是提高整个系统的运行水平的主要一环。配送中心已逐渐成为现代物流的
16、标志，并对整个物流配送体系乃至整个 物流体系的费用、效率和发展等产生影响。 近几十年来，我国的配送中心发展迅速，但仍然存在着很多的问题，同美国、日本等发达国家相比，还有很大的差距。目前，我国的物流水平还比较低，难以满足时代的需求。因此，研究现代物流系统，特别是物流的核心配送中心及其选址就尤其重要。 1.2 论文的 研究内容与结构安排 本 文 从系统的角度 分析物流、物流配送中心，将系统工程的思想和运筹学的方法结合起来，研究并求解物流配送中心选址模型，使配送中心的选址模型比传统的模型和现阶段研究出的一般模型有更多的优点，并且在求解上可利用计算机方便地实现。 在建立选址模型之后， 运用改进的遗传算
17、法和层次分析法 ，综合考虑经济因素和其他多种因素对模型进行 求解， 从而 使得求解的结果更加符合实际的需求。 本文首先介绍了项目的研究背景；在第二章中详细阐述了物流配送、物流配送中心的相关概念及特点；在第三章中分析评价了针对该问题的当前主要建模方法和模型求解算法；在第 四章中运用改进的遗传算法和层次分析法对模型进行了厦门大学软件学院毕业论文 基于遗传算法和层次分析法的物流配送中心选址问题研究 2 求解；最后，介绍了编码实现的可操作系统。 厦门大学软件学院毕业论文 基于遗传算法和层次分析法的物流配送中心选址问题研究 3 第二章 物流配送中心 2.1 物流配送 配送 是按照用户的订货要求，在物流据
18、点进行分货、配货等工作，并将配好的货物按时送达指定的地点和收货人的物流活动 1。 配送不仅仅是一种强化服务的手段，更重要的在于它是一种先进的物流方式和物流体制。 配送作为物流中一种特殊的、综合的活动形式，是与商流的最终实现联系最紧密的部分。特别是在当今零库存控制与快速反应的生产经营方式下，配送已成为现代物 流在经济合理区域范围内的一个缩影和全部活动的体现。物流配送有利于促进物流运动的社会化、有利于实现物流资源的合理配置、有利于开发和应用新技术、有利于创造社会整体效益。 配送的形式因产品、企业、流通环境的不同而不同，但无论何种形式，配送的一般流程比较规范：配送中心根据客户要求进货，在配送中心进行
19、加工处理，然后经其他配送中心或直接送给客户 2。配送流程图如图 2-1 所示。 图 2-1： 配送流程 由图可见，配送中心作为配送活动的中转站， 是连接工厂与客户的中间 桥梁 ， 是实现物流配送的重要载体。 2.2 物流配送中心 2.2.1 配送中心的定义 2 物流配送中心 是以组织配送性销售或供应，执行实物配送为主要职能的流通型结点； 是 一种新兴的经营管理设施，具有满足多量少样的市场需求及降低流通厦门大学软件学院毕业论文 基于遗传算法和层次分析法的物流配送中心选址问题研究 4 成本的作用。配送中心的建立是基于物流合理化合发展市场两个需要而发展的。所以配送中心可以定义为：配送中心是从事货物配
20、备 （集货、加工、分货、拣选、配货）和组织对用户的送货，以高水平实现销售和供应服务的现代流通设施。 2.2.2 配送中心 的分类 由于建造配送中心的企业背景不同 ，配送中心的功能、构成凡是和运营方式有很大的区别， 因此在规划配送中心时要充分注意配送中心的类别及特点。 配送中心按照配送品种可分为专业化配送中心和综合性配送中心；按照服务性质可分为供应型配送中心和销售型配送中心；按照地域范围可以分为城市配送中心和区域配送中心；按照物流功能可分为储存型配送中心、流通型配送中心和加工型配送中心；按照经营主体可分为制造商型配送中心、批发商型配送中心、零售业型配送中心和仓储运输业型配送中心 3。 2.2.3
21、 配送中心的意义 建立 配送中心的意义可以从三个方面来考虑：其一，扩大市场占有率。出于竞争的需要，企业除了提供品质优良的货 品外，还必须提供适时适量的配送服务以扩大市场占有率。其二，降低物流成本，这也是建立物流配送中心的根本目的。一些连锁企业 与生产企业的营业部门常常整合成立大型的配送中心，以提高作业效率，降低库存和配送费用，如图 2-2 所示 。其三，提高服务质量。良好的配送中心能够快速反应处理订单及出货，实现多品种少批量的订货及多频率配送以满足消费者需求。 图 2-2：配送中心的作用 2.2.4 配送中心的系统结构 配送中心是一个系统工程，其系统的构成如图 2-3 所示，包括物流系统、信息
22、系统和运营系统三个方面。物流系统包括 物流设 施、物流设备和作业方法；信息厦门大学软件学院毕业论文 基于遗传算法和层次分析法的物流配送中心选址问题研究 5 系统包括配送中心作业管理、业务管理与决策支持系统；运营系统包括组织机构、人员配备、作业标准和规范等。通过三个子系统的有机结合，实现配送中心系统的高效运行。 图 2-3：配送中心系统构成 2.3 物流配送中心 规划 在 电子商务时代 ，信息化、现代化、社会化的新型物流配送中心可归纳为以下几个特征 2:物流配送反应速度快、物流配送功能集成化、物流配送服务系列化、物流配送作业规范化、物流配送目标系统化、物流配送手段现代化、物流配送组织网络化、物流
23、配送经营市场化、物流配送流程自动化、物流配送管 理法制化。 配送中心的规划要素就是影响 配送中心系统规划的基础数据和背景资料，主要包括：配送的对象或客户、配送货品的种类、配送货品的数量或库存量、配送的通路、物流服务水平、物流的交货时间、配送货品的价值或建造的预算。 2.3.1 规划 目标 物流配送中心规划具有以下几个方面的目标 4： 1、服务性目标。这是一个主要目标，指配送中心能向用户提供各种服务 。服务性目标主要包括：能向用户提供多种信息服务；能向企业的不同部门、不同层次和不同环节提供各种信息服务；具有信息的及时反馈功能。 2、快捷性目标。配送中心要能够依据用户的要 求，把货物准时送到用户指定
