【摘要】：B2C電子商務(wù)作為“新零售”模式的一種,憑借其瀏覽便捷性、產(chǎn)品品類品牌覆蓋全、遞送服務(wù)便捷等諸多優(yōu)勢,深受我國新興中產(chǎn)階層消費者的喜愛。提高訂單履行效率是保證B2C電子商務(wù)高效運作的前提。在電子商務(wù)環(huán)境下顧客購買產(chǎn)品數(shù)量少但類別多樣化,有必要采用訂單分批策略減少總服務(wù)時間。同時當(dāng)前由于顧客購買時間的不確定、需求品類多且批量小,大大增加了訂單履行的難度。如何制定快速的訂單揀選與配送決策方案,在多品類倉庫中快速揀選出訂購商品并打包配送到顧客手中,是本文解決的主要難題。由于訂單履行問題具有較強(qiáng)的實際應(yīng)用背景,國內(nèi)外學(xué)者對該領(lǐng)域進(jìn)行了深入研究。成果主要集中在訂單分批揀選問題(Order Batching Problem,OBP)和車輛路徑問題(Vehicle Routing Problem,VRP)中,而對訂單分批揀選與配送聯(lián)合調(diào)度問題(Integrated order batching and delivery,IOBDP)則鮮有研究。在實際情況中,訂單分批揀選與訂單配送優(yōu)化往往單獨運作,難以實現(xiàn)整體系統(tǒng)效率最優(yōu),因此有必要進(jìn)行聯(lián)合調(diào)度;同時大數(shù)據(jù)時代高度共享的倉儲信息和運輸信息拓展了訂單揀選和配送的協(xié)同運作層次,使得訂單履行整體優(yōu)化在實際運作中成為可能。本文借鑒生產(chǎn)與配送聯(lián)合調(diào)度理論,深入研究B2C電子商務(wù)訂單分批揀選與配送聯(lián)合調(diào)度問題,具有較大的理論意義和實際意義。由于本文研究的OBP及IOBDP均為NP難問題,如何設(shè)計高效快速的求解算法為本文的關(guān)鍵難題。當(dāng)前B2C電子商務(wù)企業(yè)分別采用兩種不同的配送模式,以天貓為例的B2C電子商務(wù)平臺選擇第三方物流配送模式,以亞馬遜、京東為例的B2C電子商務(wù)平臺選擇自建物流模式。本文針對第三方物流配送模式和自建物流配送模式下訂單運作的不同特征,研究了四類不同的IOBDP。首先根據(jù)不同問題的特點建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)問題性質(zhì)的不同設(shè)計不同的優(yōu)化算法,最后通過數(shù)值實驗驗證算法的有效性,分析了不同參數(shù)對算法性能的影響。結(jié)果證明訂單揀選和配送兩個環(huán)節(jié)聯(lián)合調(diào)度有利于從整體上提升第三方物流和自建物流配送模式下B2C電子商務(wù)企業(yè)訂單履行速度,能為企業(yè)實際揀選與配送調(diào)度提供有效的決策支持。本文的研究成果概括如下:(1)第三方物流配送模式下配送時間無約束的在線訂單分批揀選與配送聯(lián)合調(diào)度問題。假設(shè)第三方物流配送模式下不考慮配送因素對訂單揀選分配的影響,存在多個揀選員工,將該問題轉(zhuǎn)化為訂單分批揀選與分配問題。以訂單履行時間最小為目標(biāo),構(gòu)建訂單動態(tài)到達(dá)情況下訂單分批揀選與分配優(yōu)化模型。提出改進(jìn)固定時間窗分批與分配規(guī)則,以同時求解訂單在線分批、分配與揀選優(yōu)化等問題。數(shù)值實驗結(jié)果表明,在不同訂單的到達(dá)率下,改進(jìn)固定時間窗分批與分配規(guī)則在降低履行時間方面優(yōu)于固定時間窗規(guī)則和可變時間窗規(guī)則;且在降低履行時間與節(jié)約雇傭成本兩方面均優(yōu)于固定時間窗規(guī)則。(2)第三方物流配送模式下車輛離開時間已知的在線訂單分批揀選與配送聯(lián)合調(diào)度問題。假設(shè)第三方物流配送模式下車輛離開時間已知,存在多個揀選員工且訂單動態(tài)到達(dá),以訂單總服務(wù)時間與總延遲時間之和最小為目標(biāo)建立車輛離開時間已知的訂單分批揀選與配送優(yōu)化模型。針對車輛離開時間對訂單揀選的影響,提出考慮緊急程度的混合時間窗分批與分配規(guī)則,決策訂單何時開始分批揀選、如何分配揀選員工,以保證更多的訂單在車輛離開前揀選完成。將緊急程度算法與非緊急程度算法結(jié)果進(jìn)行數(shù)值實驗對比,結(jié)果表明考慮訂單緊急程度有利于縮短總延遲時間,增加有效訂單量;雇傭人數(shù)的增多能提高配送率,但隨著人數(shù)的增加配送提高率呈降低趨勢。(3)自建物流配送模式下在線訂單分批揀選與配送聯(lián)合調(diào)度問題。自建物流配送模式下訂單實時到達(dá),假設(shè)每個分區(qū)分配一個容量有限的車輛,且車輛往返不同分區(qū)的配送時間為已知常量。以最小化訂單履行時間與總配送成本為優(yōu)化目標(biāo),構(gòu)建車容量有限的在線訂單分批揀選與多分區(qū)配送聯(lián)合調(diào)度模型。結(jié)合生產(chǎn)與配送聯(lián)合調(diào)度在線算法、平行機(jī)分批生產(chǎn)在線算法和訂單分批揀選在線算法并進(jìn)行改進(jìn),提出競爭比為4的在線算法。在不同的訂單數(shù)、到達(dá)率、車容量等情況下設(shè)計數(shù)值實驗,驗證了在線算法競爭比的有效性,并將在線算法與基準(zhǔn)算法進(jìn)行對比分析,證明在線算法能在一定程度上降低訂單履行總成本與配送總成本。(4)自建物流配送模式下離線訂單分批揀選與配送聯(lián)合調(diào)度問題。自建物流配送模式下訂單信息提前已知,假設(shè)每個分區(qū)安排一個容量有限的車輛,且車輛按照優(yōu)化后的路徑服務(wù)各個分區(qū)的顧客。以最小化訂單履行時間為目標(biāo),構(gòu)建考慮路徑優(yōu)化的訂單分批揀選與多分區(qū)配送聯(lián)合調(diào)度模型,以解決訂單揀選順序、揀選作業(yè)方式、車輛行駛線路等聯(lián)合決策。為求解此NP難問題,設(shè)計了三階段啟發(fā)式算法:首先采用“聚類-路徑優(yōu)化”思想,依據(jù)顧客位置進(jìn)行配送方案確認(rèn);然后采用基于相似度聚類的訂單分批規(guī)則對每條配送線路的訂單進(jìn)行分批合并;最后調(diào)整揀選任務(wù)與配送線路順序。通過數(shù)據(jù)實驗對模型進(jìn)行驗證,并與傳統(tǒng)揀選與配送分開優(yōu)化的結(jié)果進(jìn)行對比。結(jié)果表明,三階段算法能夠有效縮短訂單完成時間、降低配送車輛等待時間、改善配送資源利用率。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：F713.36;F252
【圖文】：

首先界定本文的研究問題。棟選系統(tǒng)為＂人到貨＂系統(tǒng)。雖然自動化倉庫系統(tǒng)逡逑近年來高速發(fā)展，但由于掠選過程存在高度不確定性，人工掠選具有更高的靈活性和柔逡逑性，仍有８０％左右的倉庫采用人工棟選ｔｗｉ。訂單履行示意圖如圖１．１所示。整個調(diào)度過逡逑程基于大數(shù)據(jù)信息共享平臺，能實現(xiàn)平臺上供應(yīng)鏈成員間的信息共享，從信息流上為平逡逑臺聯(lián)合調(diào)度提供可能。如物聯(lián)網(wǎng)智能倉儲信息系統(tǒng)能實時獲知商品在貨架上的具體位置逡逑Ｗ及煉選員工的工作情況；運輸車輛的實時信息也能通過ＧＰＳ定位系統(tǒng)獲知。假設(shè)Ｂ２Ｃ逡逑電子商務(wù)平臺在某區(qū)域存在一個掠選配送中屯，訂單到達(dá)后通過＂人到貨＂棟選系統(tǒng)掠逡逑選完成，再通過第王方物流／自建物流配送系統(tǒng)將訂單配送給區(qū)域內(nèi)多個顧客，最終完成逡逑訂單送達(dá)。在＂人到貨＂煉選系統(tǒng)中，參考相關(guān)文獻(xiàn)Ｗ，掠選區(qū)域布局如圖１．２所示。逡逑棟選區(qū)域為單區(qū)型，由若干列掠選貨架組成，每列貨架間通道寬度相同。每列貨架又由逡逑若干大小相同的貨柜組成，且每個貨柜只能存儲一類商品。由于本文主要探討訂單分批逡逑優(yōu)化和批次排序分配問題，因此假設(shè)掠選路徑優(yōu)化策略采用當(dāng)前適用性較高的遍歷策略逡逑口１

首先界定本文的研究問題。棟選系統(tǒng)為＂人到貨＂系統(tǒng)。雖然自動化倉庫系統(tǒng)逡逑近年來高速發(fā)展，但由于掠選過程存在高度不確定性，人工掠選具有更高的靈活性和柔逡逑性，仍有８０％左右的倉庫采用人工棟選ｔｗｉ。訂單履行示意圖如圖１．１所示。整個調(diào)度過逡逑程基于大數(shù)據(jù)信息共享平臺，能實現(xiàn)平臺上供應(yīng)鏈成員間的信息共享，從信息流上為平逡逑臺聯(lián)合調(diào)度提供可能。如物聯(lián)網(wǎng)智能倉儲信息系統(tǒng)能實時獲知商品在貨架上的具體位置逡逑Ｗ及煉選員工的工作情況；運輸車輛的實時信息也能通過ＧＰＳ定位系統(tǒng)獲知。假設(shè)Ｂ２Ｃ逡逑電子商務(wù)平臺在某區(qū)域存在一個掠選配送中屯，訂單到達(dá)后通過＂人到貨＂棟選系統(tǒng)掠逡逑選完成，再通過第王方物流／自建物流配送系統(tǒng)將訂單配送給區(qū)域內(nèi)多個顧客，最終完成逡逑訂單送達(dá)。在＂人到貨＂煉選系統(tǒng)中，參考相關(guān)文獻(xiàn)Ｗ，掠選區(qū)域布局如圖１．２所示。逡逑棟選區(qū)域為單區(qū)型，由若干列掠選貨架組成，每列貨架間通道寬度相同。每列貨架又由逡逑若干大小相同的貨柜組成，且每個貨柜只能存儲一類商品。由于本文主要探討訂單分批逡逑優(yōu)化和批次排序分配問題，因此假設(shè)掠選路徑優(yōu)化策略采用當(dāng)前適用性較高的遍歷策略逡逑口１

Ｂ２Ｃ電子商務(wù)訂單分扣：掙選與配送聯(lián)合調(diào)度５章為自建物流配送模式下離線訂單分批棟選與配送聯(lián)合調(diào)度。自建物流單信息已知，Ｂ２Ｃ電子商務(wù)企業(yè)完成訂單掠選后，需依據(jù)顧客收貨地址合送線路，基于此背景研究考慮路徑優(yōu)化的訂單分批掠選與配送聯(lián)合調(diào)度問６章，結(jié)論。對本文的研究工作進(jìn)行系統(tǒng)性總結(jié)，說明本文創(chuàng)新點及存在的來Ｂ２Ｃ電子商務(wù)訂單煉選與配送聯(lián)合調(diào)度問題的研究方向進(jìn)行展望。逡逑第１章逡逑

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