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通过将B2C电子商务企业的实际物流配送网络描述为由配送中心和顾客两类竹点构成的小完个无向图。建立了0-1整数规划的物流配送路径优化模型.该模型属少一类改进的多设施车辆路径优化模型具有NP难性质。为了求解上述模型。肖先利用FLOYD算法求得小完个无向图中各竹点间的最知路径和最知路径长度。然后设计了捕食搜索算法对模型进行求解.通过仿真实例计算。 　　1 – 引言(Introduction) 　　Internet网络基础设施及相关技术(如数字签名、电子加密等)的成熟和电子商务网站的蓬勃兴起，为电子商务中信息流、商流、资金流的电子化实现打下了强有力的基础，然而作为电子商务中最特殊的一个环节一物流，却不能全部实现电子化，除了小部分的商品(如软件、电子读物、音乐等)外，其余大部分商品都需要进行配送，即物流配送，尤其是B2C型电子商务企业，其物流配送费用史是商品成木重要的组成部分，因而如何优化和完善物流配送系统，提高企业市场竞争力，己成为B2C电子商务企业成功的关键之所在。 　　车辆路径问题VRP是一类典型的物流配送优化问题.自Dantzing和Ramser于1959年首次提出该问题以来，一直是运筹学和组合优化领域的研究前沿与热点VRY的一般描述是:为服务于己知的一组顾客的一个车队，设计一组开始和结束于一个中心(设施)出发点的最小费用路径，每个顾客只能被服务一次，而且，一个车辆服务的顾客数不能超过它的能力。根据这一思想，目前己建立的绝大多数VRY模型描述的配送网络是一类完全图，如图1(a)所示，可以看出此类模型有一个前提假设，即顾客(或设施)与顾客之间均有直接最短配送线路日‘每个顾客仅被车辆访问一次。而在现实情况中，B2C电子商务企业物流配送网络的顾客(或配送中心)之间不能都有直接最短配送线路，即便在交通十分发达的大城市中，也无法做到这一点。因而为保证完成对所有顾客的配送任务，一些顾客可能会被多次访问。 　　基于以上因素，本文以实际的物流配送网络为基础，建立B2C电子商务中物流配送路径优化的模,并开发了嵌入FLOYD“一算子的捕食搜索算法”对其进行求解。 　　2问题的描述与模型(Descriptionandmodeloftheproblcin) 　　B2C电子商务中物流配送路径优化模型的基本思想可描述如下:根据B2C电子商务企业在某个时段内顾客的订货情况(如顾客商品需求量和其地理位置)，利用信息，技术(如GIS技术)确定该时段的实际配送网络，通过优化设计一套基于配送网络的车辆路径，同时要满足一系列的约束条件(如商品需求量、配送中心和车辆容量限制等)，使得配送总费用最小。这里总费用包括车辆配送费用和车辆一次性启动费用。为了便于建立模型，利用山配送中心和顾客两类节点构成的不完全无向表示实际物流配送，并作以下几个基本假设: 　　1)配送中心有多个，每个配送中心各类商品量以及配送车辆数一定.每辆车仅隶属于一个配送中心; 　　2)每个顾客仅能山一个配送中心中的一辆车进行一次性商品配送，但可以被多次访问.特殊地，如果顾客需求超出一辆车的容量则选择最近可用的配送中心山多辆车对其进行配送，因而此类情况在通过数据预处理后亦可山模型表示; 　　3)每辆车从各自的配送中心出发，完成配送任务后返回自己所在的配送中心; 　　4)配送商品为多品种商品，配送车辆为中一类型车辆; 　　下面给出B2C电子商务中物流配送路径优化的数学模型。 　　模型中符号有两类，即模型的决策变量和模型参数。 　　1)决策变量： 　　Xij，表示车辆k是否从顾客(或配送中心少i开往J(Jl=不一定给顾客J配送商品少，如果是，其值为上否则为Q，表示顾客J是否山配送中心i负贡配送，如果是，其值为上否则为Q; 　　Zjk，表示顾客J是否山车辆无配送，如果是，其值为上否则为Q; 　　2)模型参数: 　　G一配送中心、顾客两类节点和代表它们之间配送线路的边组成的不完全无向图, 　　K一配送车辆集合，其中，K表示配送中心i车辆的集合,即每辆车仅隶属于一个配送中心; 　　L一配送商品种类集合; 　　Ap一酒己送中心P的可用车辆数; 　　Bk-一车辆无的一次性启动费用(主要考虑车辆的占用和损耗费用，略去停留费用); 　　Cij一车辆无在路线了(力单位路程的运输费用了忽略车辆装载量大小对运输费用的影响); 　　qjl一顾客j对商品l的需求量; 　　dij一顾客(或配送中心少i,j间的距离，即线目标函数(i)两部分组成，第一部分是车辆的配送费用，第一部分是车辆启动的一次性费用，这里是根据使用车辆数进行计算。约束(2)保证从所属配送中心出发的车辆返回到该配送中心;约束(3)表示顾客J如果山车辆无配送商品，则车辆无至少访问顾客J一次;约束(4)表示每个顾客仅山一辆车配送;约束(5)表示每个配送中心可用车辆数限制;约束(6)保证每辆车装载量不超过其容量;约束(为表示每个配送中心各类配送商品的供应量;(9)和(10)分别为对应的0-1决策变量。 　　上述模型为一种改进的多设施VRY模型，其改进之处在于结合了B2C电子商务企业实际配送网络，模型中的决策变量x}A可以直接表示出基于配送网络的车辆路径，因而比通常的多设施VRY模型史贴近现实情况。 　　3模型求解的捕食搜索算法(Predatorysearchalgorithmforsolvingthemodel) 　　由于模型描述的实际配送网络是不完全的无向图，并不是每个节点之间都有直接最短线路(边)，为此，本文对于图中没有直接最短线路的两节点采用FLOYD算法求得其最短路径和费用，这样模型就可以简化成通常的多设施VRY进行求解.目前国内外对VRY求解算法的研究较多，包括精确算法和启发式算法.精确算法主要应用于旱期规模较小的VRP。由于精确算法随着问题的规模增大其计算量成指数增长，在实际应用中有很大的局限性复制启发式算法早期的代表有Clarke和Wright提出的节约法、Gillett和Miller提出的扫描法，近年来以遗传算法为代表的现代启发式算法备受关注}Hi，也成为了VRY算法的一个新方向.但是，上述方法多是对单设施的VRY模型进行设计求解，而对于多设施的问题涉及不多。针对文中提出的模型，本文尝试一种新的现代启发式算法-一捕食搜索算法，通过嵌入FLOYD算法对模型进行求解。 　　3.1捕食搜索算法简介 　　动物学家在研究动物的捕食行为时发现，尽管由于动物物种的不同而造成的身体结构的千差万别，但它们的捕食行为却惊人地相似.动物捕食时，在没有发现猎物和猎物的迹象时在整个捕食空间沿着一定的方向以很快的速度寻找猎物.一旦发现猎物或者发现有猎物的迹象，它们就放慢步伐复制在发现猎物或者有猎物迹象的附近区域进行集中的区域搜索，以找到史多的猎物.在搜寻一段时间没有找到猎物后，捕食动物将放弃这种集中的区域，而继续在整个捕食空间寻找猎物。 　　模拟动物的这种捕食策略，Alexandre于1998提出了一种新的仿生计算方法，即捕食搜索算法(predatorysearchalgorithm,PSA)。基本思想如下：捕食搜索寻优时，先在整个搜索空间进行全局搜索，直到找到一个较优解;然后在较优解附近的区域(邻域)进行集中搜索，直到搜索很多次也没有找到史优解，从而放弃局域搜索;然后再在整个搜索空间进行全局搜索.如此循环，直到找到最优解(或近似最优解)为止，捕食搜索这种策略很好地协调了局部搜索和全局搜索之间的转换.目前该算法己成功应用于组合优化领域的旅行商问题(travelingsalesmanproblem)和超大规模集成电路设计问题(verylargescaleintegratedlayout)。 　　3.2捕食搜索算法设计 　　(1)解的表达 　　采用顺序编码，将无向图中的，n一1个配送中心和n个顾客一起进行编码.例如，3个配送中心，10个顾客，则编码可为:1一2一3一4一0一5一6一7一0一8一9一10其中0表示配送中心，上述编码表示配送中心1负贡顾客1,2,3,4的配送，配送中心2负贡顾客5,6,7的配送，配送中心3负贡顾客8,9,10的配送.然后对于每个配送中心根据顾客编码中的顺序进行车辆的分配，这里主要考虑车辆的容量约束。依此编码方案，随机产生初始解。 　　(2)邻域定义 　　采用逆转法实现邻域的操作，即随机选择解的两个位置将它们之间的编码进行逆转得到当前解的一个邻域。 　　(3)目标值的确定 　　目标值f(x)编码解码得到，对于没有直接最短线路的顾客间配送费用,FL0YD算法求得.另外对超出配送中心商品数和车辆数的解的目标值给子一定惩罚，惩罚与其超量成比例。 　　(4)算法步骤 　　A算法流程 　　1)随机产生一个初始解X,令至今最好解Xmin=X,限制级别Level=0,循环次数Counter=0。 　　2)如果leveln+m-1，搜索X的邻域S次(S可取问题数的n+m)，并取其最小解Xmin,否则结束。 　　4仿真结果与比较分析(Simulationresultsandcomparisonanalysis) 　　设某B2C电子商务企业在某时段由3个配送中心为17个顾客配送3类商品，配送网络如图2所示。 　　为计算简洁，设各配送中心可用车辆数人Ap=3辆，最大载重量Q=10吨，车辆启动费用Bk=400元，单位距离费用Cij=5元，3类商品的重量系数分别为W1=0.2吨/件，W2=0.4吨/件，W3=0.3吨/件，其他相关参数见表1。 　　捕食搜索算法采用Java语言在Windows平台上(主频Y4N1/2.2G,内存512N)实现。求得最优解值和车辆配送路径如表2所示，可以看出此结果能直接得到基于配送网络的车辆实际配送路径。该类顾客仅在第一次被访问的时候配送服务了表2。 　　配送路径中黑体节点表示车辆配送的顾客和其次序少，这和实际配送情况亦是相符的。为了验证捕食搜索算法的有效性，利用捕食搜索算法与基于类顺序交叉和换位变异算子的遗传算法子编码相同，交叉率为变异率为迭代次数为soot对上述算例各随机计算10次，得到相应的目标值和计算时间如表3所示。 　　由表3中可以看出，YSA求得的目标值全而优于GA,10次计算中9次得到了最优值(或近似最优值)20850元，而GA的最优值仅为21050元，计算平均值，从计算的时间来看，YSA的计算效率高于C从但是YSA的计算时间没有C、稳定，可以从它们计算时间的标准差上看出这一点，这是因为以在算法参数设定后计算时间波动很小(以最大迭代次数为停止准则)，而YSA因为模仿动物捕食的内在特点，除了算法参数外，其初始解亦会影响算法的计算时间。上述两种算法在多个算例上进行了实验，得到了相似的结论。因而，文中设计的YSA作为一类新的优化算法对模型的求解是可行和高效的。 　　5结论(Conclusion) 　　物流配送现己成为制约电子商务发展的瓶颈之一，因而如何优化和完善物流配送系统是电子商务企业瞬需解决的问题。本文以B2C电子商务企业为背景，结合实际的物流配送网络，建立了0-1整数规划的物流配送路径优化模型，并开发了一个嵌入FL0YD算法的捕食搜索算法对模型进行求解。仿真结果表明了模型和算法的可行性和有效性.文中的模型适用于某个时段内企业对顾客进行定点定量的商品配送服务.随着电子商务的进一步推广和普及，企业对顾客实行限时配送将史具实际意义，对于这一问题的研究将在以后的文章中进一步探讨。 随着随着网络购物等电子商务形态的发展，给物流服务提出了新的需求和挑战，如物流服务的最终服务对象是分别在海角天涯的网民、客单量多但每单的金额不大、需要上门快递和货到付款服务等。 传统物流公司在全国各地大多具有多分支机构、多仓库的物流平台型特点，以大客户为主要服务对象，走专线运输路线，客单量少但金额大。也就是说，这是一种B2B的物流模式，即将企业作 – 为最终服务对象的物流模式。 然而，随着随着网络购物等电子商务形态的发展，给物流服务提出了新的需求和挑战，如物流服务的最终服务对象是分别在海角天涯的网民、客单量多但每单的金额不大、需要上门快递和货到付款服务等。 改造方案一： 1、保留原有的核心区域仓库，升级改造成物流中心 2、将其他仓库改造成配送中心 发货方进驻物流中心或仅将货物发往物流中心； 网店订单产生后会自动流转到物流中心，在物流中心按照实际订单完成拣选、包装、发货（发往配送中心）功能； 配送中心提供临时存储服务，主要是联合快递公司提供快递服务。 改造方案二： 1、原所有仓库改造成配送中心。 卖主就近入库：卖主就近入库到配送中心，完成存储功能； 通过数据分析，将货物配送到其对应销量最为集中的区域配送中心，完成配送和存储功能； 买主就近出库：网店订单产生后会自动流转到离买家最近的区域配送中心，在此配送中心按照实际订单完成拣选、包装、发货功能； 最后，联合快递公司提供快递服务。 原有IT系统功能：存储系统+运输系统 电子商务对物流管理产生了深远的影响，其中涉及物流业各方面、物流各作业环节和各功能环节等。 　　一、电子商务与物流的关系 　　电子商务是一场商业领域的根本性革命，核心内容是商品交易，而商品交易会涉及到四个方面：商品所有权的转移、货币的支付、有关信息的获取与应用、商品本身的 – 转交，即商流、资金流、信息流、物流。在电子商务环境下，这四个部分都与传统情况有所不同。商流、资金流与信息流这三种流的处理都可以通过计算机和网络通信设备实现。物流，作为四流中最为特殊的一种，是指物质实体的流动过程，具体指运输、储存、配送、装卸、保管、物流信息管理等各种活动。对于大多数商品和服务来说，物流仍要经由物理方式传输，因此物流对电子商务的实现很重要。电子商务对物流的影响也极为巨大，物流未来的发展与电子商务的影响是密不可分的。 　　二、电子商务对物流的影响综述 　　由于电子商务与物流间密切的关系，电子商务这场革命必然对物流产生极大的影响。这个影响是全方位的，从物流业的地位到物流组织模式、再到物流各作业、功能环节，都将在电子商务的影响下发生巨大的变化。 　　(一)物流业的地位大大提高。物流企业会越来越强化，是因为在电子商务环境里必须承担更重要的任务：既要把虚拟商店的货物送到用户手中，而且还要从生产企业及时进货入库。物流公司既是生产企业的仓库，又是用户的实物供应者。物流业成为社会生产链条的领导者和协调者，为社会提供全方位的物流服务。电子商务把物流业提升到了前所未有的高度，为其提供了空前发展的机遇。 　　(二)供应链管理的变化。在电子商务环境下，供应链实现了一体化，供应商与零售商、消费者三方通过Internet连在了一起，通过POS、EOS等供应商可以及时且准确地掌握产品销售信息和顾客信息。此时，存货管理采用反应方法，按所获信息组织产品生产和对零售商供货，存货的流动变成“拉动式”，实现销售方面的“零库存”。 　　(三)第三方物流成为物流业的主要组织形式。第三方物流是指由物流劳务的供方、需方之外的第三方去完成物流服务的物流运作方式。它将在电子商务环境下得到极大的发展，因为：(1)跨区域物流。电子商务的跨时域性与跨区域性，要求其物流活动也具有跨区域或国际化特征；(2)电子商务时代的物流重组需要第三方物流的发展。 　　三、电子商务对物流各作业环节的影响 　　(一)采购。传统的采购极其复杂。采购员要完成寻找合适的供应商、检验产品、下订单、接取发货通知单和货物发票等一系列复杂繁琐的工作。而在电子商务环境下，企业的采购过程会变得简单、顺畅。 　　因特网可降低采购成本。通过因特网采购，可以接触到更大范围的供应厂商，因而也就产生了更为激烈的竞争，又从另一方面降低了采购成本。 　　(二)配送 　　1、配送业地位强化。配送在其发展初期，发展并不快。而在电子商务时代，B2C的物流支持都要靠配送来提供，B2B的物流业务会逐渐外包给第三方物流，其供货方式也是配送制。没有配送，电子商务物流就无法实现。 　　2、配送中心成为商流、信息流和物流的汇集中心。信息化、社会化和现代化的物流配送中心把三者有机地结合在一起。商流和物流都是在信息流的指令下运作的。 　　四、电子商务对物流各功能环节的影响 　　(一)物流网络的变化。下面将从两个方面来探讨电子商务对物流网络的影响，一方面是与信息直接相关的物流网络，另一方面是实际的物流网络。 　　1、物流网络信息化。物流的网络信息化是物流信息化的必然，是电子商务下物流活动的主要特征之一。这里指的网络信息化主要指以下两种情况：一是物流配送系统的计算机通信网络，包括物流配送中心与供应商或制造商的联系，以及与下游顾客之间的联系；二是组织的网络，即Intranet。这一过程需要有高效的物流网络支持，当然物流网络的基础是信息、电脑网络。 　　2、实体物流网络的变化。物流网络可划分成线路和结点两部分，其相互交织联结，就成了物流网络。 　　首先，仓库数目将减少，库存集中化。配送中心的库存将取代社会上千家万户的零散库存。 　　其次，将来物流结点的主要形式是配送中心。在未来的电子商务环境下，物流管理以时间为基础，货物流转更快，制造业将实现“零库存”，仓库为第三方物流企业所经营。 　　第三，综合物流中心将与大型配送中心合而为一。物流中心被认为是各种不同运输方式的货站、货场、仓库、转运站等演变和进化而成的一种物流结点，主要功能是衔接不同运输方式。综合物流中心一般设于大城市，数目极少，而且主要衔接铁路与公路运输。配送中心是集集货、分货、集散和流通加工等功能为一体的物流结点。物流结点的设置与运输是有密切关系的。目前在实践中，城市综合物流中心的筹建已经开始，它是上述变化的一个具体体现。城市综合物流中心将铁路货运站、铁路编组站和公路货运站、配送、仓储、信息设施集约在一起，实现各城市综合物流中心之间的直达货物列车运行，又可以利用公路运输实行货物的集散，还可以实现配送中心的公用化、社会化，并使库存集中化。 　　(二)运输的变化。电子商务环境下，传统运输的原理并没有改变，但运输组织形式受其影响，有可能发生较大的变化。 　　1、运输分为一次运输与二次运输。物流网络由物流结点和运输线路共同组成，结点决定着线路。传统经济模式下，各个仓库位置分散，物流的集中程度比较低，这使得运输也很分散，像铁路这种运量较大、较集中的运输方式，为集中运量，不得不采取编组而非直达方式。 　　在电子商务环境下，库存集中起来，而库存集中必然导致运输集中。随着城市综合物流中心的建成，公路货站、铁路货站、铁路编组站被集约在一起，物流中心的物流量达到足够大，可以实现大规模的城市之间的铁路直达运输，运输也就被划分成一次运输与二次运输。一次运输是指综合物流中心之间的运输，二次运输是指物流中心辐射范围内的运输。 　　2、多式联运大发展。在电子商务环境下，多式联运将得到大的发展，这是由以下原因所导致的：第一，电子商务技术。运输企业之间通过联盟，可扩大多式联运经营；第二，多式联运方式为托运人提供了一票到底、门到门的服务方式，因为电子商务的本质特征之一就是简化交易过程，提高交易效率。在未来电子商务环境下，多式联运与其说是一种运输方式，不如说是一种组织方式或服务方式。 　　(三)信息的变化。物流信息在将来变得十分重要，将成为物流管理的依据。 　　1、信息流由闭环变为开环。原来的信息管理以物流企业的运输、保管、装卸、包装等功能环节为对象，以自身企业的物资流管理为中心，与外界信息交换很少，是一种闭环管理模式。 　　现在和未来的物流企业注重供应链管理，以顾客服务为中心。它通过加强企业间合作，把产品生产、采购、库存、运输配送、产品销售等环节集成起来，将生产企业、配送中心、分销商网络等经营过程的各方面纳入一个紧密的供应链中。此时，信息就不是只在物流企业内闭环流动，信息的快速流动、交换和共享成为信息管理的新特征。 　　2、信息诸模块功能的变化。电子商务环境下现代物流技术的应用，使得传统物流管理信息系统某些模块的功能发生了变化。例如，采购：在电子商务环境下，采购的范围扩大到全世界；运输：运用GIS、GPS和RF等技术，运输更加合理，路线更短，载货更多，而且运输由不可见变为可见；仓库。条码技术的使用可以快速、准确而可靠地采集信息，这极大地提高了成品流通的效率，而且提高了库存管理的及时性和准确性；发货：原先一个公司的各仓库管理系统互不联系，从而造成大量交叉运输、脱销及积压。而在电子商务环境下，各个仓库管理系统实现了信息共享，发货由公司中央仓库统筹规划，可以消除上述缺点；交易过程无纸化。 　　总之，电子商务和物流作为现代流通的两大手段，相互之间有着密切的联系。当前电子商务的兴起，对传统物流组织产生极大的影响。

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