物流企業(yè)途中運(yùn)輸成本優(yōu)化研究

韓 鶴，趙艷麗

(1.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 管理學(xué)院，哈爾濱150001;2.哈爾濱商業(yè)大學(xué) 管理學(xué)院，哈爾濱150028)

據(jù)世界銀行的推測(cè)，我國(guó)物流成本占GDP的16.7%，而美國(guó)和歐洲的一些國(guó)家占10%左右.如何降低物流成本，更有力地與歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)，是目前我國(guó)理論與實(shí)踐中備受關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題.運(yùn)輸是物流系統(tǒng)中的核心功能，運(yùn)輸成本占物流成本的40%左右，是影響物流成本的重要因素[1]，因此物流運(yùn)輸成本的分析研究對(duì)于降低物流成本，提高我國(guó)物流企業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力具有重大意義.

1 物流途中運(yùn)輸成本的影響因素

貨物位移消耗了一定的物化勞動(dòng)和活勞動(dòng)，這些勞動(dòng)消耗的價(jià)值便構(gòu)成了運(yùn)輸費(fèi)用[2－5].

1.1 物流途中運(yùn)輸成本分析

物流成本是指在物流過(guò)程中，為了提供有關(guān)服務(wù)，所占用和耗費(fèi)的活勞動(dòng)和物化勞動(dòng)的貨幣表現(xiàn).

物流運(yùn)輸成本是為實(shí)現(xiàn)貨物從供給方到需求方位移而支出的各種成本，一般以單位運(yùn)輸產(chǎn)品的營(yíng)運(yùn)支出表示.任何種類的運(yùn)輸方式，其運(yùn)輸成本均由場(chǎng)站成本和途中運(yùn)輸成本兩大部分構(gòu)成;

場(chǎng)站成本包括貨物的裝卸、倉(cāng)庫(kù)、碼頭、管理經(jīng)營(yíng)機(jī)構(gòu)和保養(yǎng)等成本.與運(yùn)輸距離無(wú)關(guān);

途中成本包括運(yùn)輸人力耗費(fèi)、線路折舊、管理維修、運(yùn)輸工具損耗、動(dòng)力消耗、保險(xiǎn)等.這部分成本的大小和貨物運(yùn)輸距離成正比.

1.2 物流途中運(yùn)輸成本的影響因素

本文研究的范圍是“途中運(yùn)輸成本”，運(yùn)輸方式假設(shè)是已經(jīng)選擇好了的，因此運(yùn)輸方式不是物流途中運(yùn)輸成本的影響因素.

需方企業(yè)和供方企業(yè)只要是合法經(jīng)營(yíng)的企業(yè)，在市場(chǎng)客觀存在的情況下運(yùn)輸?shù)膬啥司褪谴_定的，這使得企業(yè)特定產(chǎn)地到特定市場(chǎng)的運(yùn)輸距離基本確定.通常從運(yùn)輸?shù)囊欢说搅硪欢擞卸喾N路徑可以選擇，企業(yè)通過(guò)對(duì)不同運(yùn)輸路徑的研究以及合理規(guī)劃一般可以找到一條最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)輸路徑，在運(yùn)距確定的情況下企業(yè)應(yīng)盡量減少空駛及避免頻繁停車，提高運(yùn)行速度以有效降低運(yùn)輸費(fèi)用.

市場(chǎng)需求量對(duì)于一般生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)在一段時(shí)間內(nèi)比較穩(wěn)定，它決定了企業(yè)在生產(chǎn)能力范圍內(nèi)生產(chǎn)多少運(yùn)輸多少.市場(chǎng)對(duì)某產(chǎn)品需求量和企業(yè)該產(chǎn)品的產(chǎn)量共同決定了企業(yè)物流的運(yùn)輸量，而運(yùn)輸量的大小是決定企業(yè)運(yùn)輸費(fèi)用的最主要因素.

1.2.1 運(yùn)輸途中總成本與運(yùn)距的長(zhǎng)短成正比關(guān)系

由于運(yùn)輸成本是由與運(yùn)距無(wú)關(guān)的場(chǎng)站成本和隨運(yùn)距增長(zhǎng)而遞增的途中成本所組成.各種運(yùn)輸方式中，一般場(chǎng)站成本低，途中成本高的運(yùn)輸方式適合于短距離運(yùn)輸;場(chǎng)站成本高，途中成本低的運(yùn)輸方式對(duì)長(zhǎng)途運(yùn)輸有利.水路運(yùn)輸?shù)膱?chǎng)站成本大于鐵路運(yùn)輸，而鐵路運(yùn)輸?shù)膱?chǎng)站成本又大于公路運(yùn)輸.但途中成本的情況則剛好相反，公路運(yùn)輸最大，鐵路運(yùn)輸次之，水路運(yùn)輸最小.所以汽車適于短距離運(yùn)輸，而水運(yùn)則適于長(zhǎng)距離的大批量貨物運(yùn)輸.這種情況，恰好反映了運(yùn)輸成本中各種運(yùn)輸方式成本構(gòu)成中的比重是不一樣的，反映出各種運(yùn)輸方式的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn).

1.2.2 運(yùn)輸途中總成本與運(yùn)量的多少成正相關(guān)

各種運(yùn)輸方式所能完成的貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量，也影響著運(yùn)輸成本的水平.運(yùn)輸成本一部分與運(yùn)量有關(guān)，隨運(yùn)量的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，稱為可變成本;另一部分與運(yùn)量的增長(zhǎng)無(wú)關(guān)的成本，稱為固定成本.如水路運(yùn)輸中的船舶燃料成本、港口成本、及裝卸成本中的裝卸機(jī)械動(dòng)力成本、裝卸計(jì)件工資等隨運(yùn)量增長(zhǎng)而變化屬于可變成本;而船舶折舊、企業(yè)管理成本等與運(yùn)量變化無(wú)關(guān)屬于固定成本.鐵路、公路運(yùn)輸成本也可以同樣分成這兩部分.

因此，當(dāng)貨運(yùn)量周轉(zhuǎn)量增加時(shí)，可變成本隨噸公里數(shù)增加而相應(yīng)增長(zhǎng)，與噸公里增長(zhǎng)無(wú)關(guān)的固定成本則相對(duì)保持不變，但分?jǐn)偟絾挝贿\(yùn)輸成本中的固定成本相對(duì)減少，單位運(yùn)輸成本(運(yùn)輸成本率)下降.反之亦然.

綜合以上企業(yè)途中運(yùn)輸費(fèi)用的影響因素，可以認(rèn)為:在企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品一定、產(chǎn)量一定、運(yùn)輸方式一定、市場(chǎng)需求一定的情況下，決定企業(yè)運(yùn)輸費(fèi)用的主要因素是運(yùn)輸距離和運(yùn)輸量.通常情況下，單位商品的運(yùn)輸成本與運(yùn)輸距離成正比，與運(yùn)輸商品的數(shù)量成反比.

2 物流企業(yè)途中運(yùn)輸成本優(yōu)化模型

2.1 問(wèn)題的提出

假設(shè)某種產(chǎn)品有m個(gè)生產(chǎn)地，其產(chǎn)量分別為a1，a2，…，am個(gè)單位;有n個(gè)消費(fèi)地，其需求量分別為b1，b2，…bn個(gè)單位.它的產(chǎn)銷平衡，也就是總的生產(chǎn)量等于總的需求量.即

并且ai≥0(i=Ⅰ，Ⅱ，…m)，

bj≥0(j=Ⅰ，Ⅱ…n)

以Xij表示從第i個(gè)生產(chǎn)地到第j個(gè)消費(fèi)地的這種產(chǎn)品的運(yùn)輸量.則Xij與ai、bj之間的關(guān)系可用表1產(chǎn)銷平衡表表示出來(lái).

表1 產(chǎn)銷平衡表

以Cij表示從第i個(gè)生產(chǎn)地到第j個(gè)消費(fèi)地的單位產(chǎn)品的運(yùn)輸費(fèi)用(或運(yùn)輸距離)，則我們可以得到如下運(yùn)價(jià)表，見(jiàn)表2.

表2 運(yùn)價(jià)表

2.2 運(yùn)輸問(wèn)題的經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)模型

要求確定所有變量Xij的數(shù)值，使得總的運(yùn)輸費(fèi)用(運(yùn)輸距離)

產(chǎn)地該種產(chǎn)品的運(yùn)出量等于其產(chǎn)量:

消費(fèi)地該種產(chǎn)品的到達(dá)量等于其需要量:

生產(chǎn)地運(yùn)出量與消費(fèi)地需求量的代數(shù)和大于或等于零:

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活方式發(fā)生了改變，不良生活方式如嗜酒、高糖、高脂、高鹽飲食和缺乏運(yùn)動(dòng)等越來(lái)越普遍，肥胖、糖尿病、代謝綜合征和心血管疾病等已屬高發(fā)疾病，而這些患者是代謝性高血壓的高發(fā)人群。如今，代謝性高血壓患者已成為高血壓病患者的主體。代謝性高血壓的治療目標(biāo)不應(yīng)再是過(guò)去單純的控制血壓，而是在降壓的同時(shí)改善糖脂代謝紊亂。胃腸道不僅是食物消化吸收的主要場(chǎng)所，而且是重要的分泌器官。胃腸激素的變化在代謝性高血壓的調(diào)節(jié)中起著重要作用。因此，基于調(diào)節(jié)胃腸激素的治療將是今后代謝性高血壓治療的新方向。

2.3 企業(yè)途中運(yùn)輸成本優(yōu)化過(guò)程

2.3.1 建立初始運(yùn)輸方案

編制供需平衡表(見(jiàn)表1)和運(yùn)價(jià)表(見(jiàn)表2)，利用最小元素法編制初始運(yùn)輸方案.即在運(yùn)價(jià)表中找一個(gè)運(yùn)費(fèi)最小的元素，令i生產(chǎn)地到j(luò)消費(fèi)地的運(yùn)量Xij=min(ai，bj)

如果ai＜bj，，則Xij=ai，并從運(yùn)價(jià)表中劃去第i行;如bj≤ai，則Xij=bj，并從運(yùn)價(jià)表中劃去第j列.就可以得到一個(gè)初始運(yùn)輸方案.

2.3.2 利用位勢(shì)法對(duì)運(yùn)輸方案進(jìn)行最優(yōu)性設(shè)計(jì)

首先，確定各個(gè)生產(chǎn)地和各個(gè)消費(fèi)地的位勢(shì).按照以下公式確定每個(gè)生產(chǎn)地的位勢(shì)Ui和每個(gè)消費(fèi)地的位勢(shì)Vj

其次，確定位勢(shì)以后，滿足下列條件方案最優(yōu)

最后，所有檢驗(yàn)數(shù)Zij非負(fù)(Zij=Cij－Ui－Vj)方案最優(yōu).

從表中負(fù)檢驗(yàn)數(shù)絕對(duì)值最大的空格出發(fā)，沿著閉回路前進(jìn)，在各奇數(shù)頂點(diǎn)中選取一個(gè)運(yùn)量最小的數(shù)θ，作為調(diào)整數(shù).接著，在空格本身和各偶數(shù)頂點(diǎn)處的運(yùn)量上加上這個(gè)調(diào)整數(shù)θ，在各奇數(shù)頂點(diǎn)處的運(yùn)量上減去這個(gè)調(diào)整數(shù)θ.這樣，我們就得到了一個(gè)運(yùn)最佳運(yùn)輸方案.

遇到不平衡運(yùn)輸問(wèn)題時(shí)，通過(guò)增加虛擬需求點(diǎn)(供應(yīng)點(diǎn))轉(zhuǎn)化為供需平衡問(wèn)題進(jìn)行解決.

3 某畜產(chǎn)品物流企業(yè)途中運(yùn)輸成本優(yōu)化案例

某個(gè)地區(qū)有四個(gè)畜產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)，即A1、A2、A3、A4，其產(chǎn)量分別為 30 萬(wàn) t、40 萬(wàn) t、60 萬(wàn) t、70 萬(wàn)t;有四個(gè)消費(fèi)地，以B1、B2、B3、B4、表示之，其需求量分別為 20、40、60、80 t.總的生產(chǎn)量等于總的需求量.求出最佳運(yùn)輸方案(即滿足買家需求又實(shí)現(xiàn)總成本最小)

3.1 編制畜產(chǎn)品物流企業(yè)初始途中運(yùn)輸方案

1)編制畜產(chǎn)品物流企業(yè)產(chǎn)銷平衡表和運(yùn)價(jià)表

見(jiàn)表3、4.

表3 產(chǎn)銷平衡表單位:萬(wàn)t

表4 運(yùn)價(jià)表

2)用最小元素法來(lái)編制初始方案

見(jiàn)表5、6.

表5 調(diào)運(yùn)過(guò)程表單位:萬(wàn)t

表6 調(diào)運(yùn)優(yōu)化表單位:元/t

運(yùn)價(jià)表中最小元素就位于(3，1).在產(chǎn)銷平衡表(3，1)處填20.因B1已全部滿足，故在運(yùn)價(jià)表中把第一列劃去，得到表5、6、7.表7也就是我們所求的初始方案.

表7 初始方案 單位:萬(wàn)t

初始方案為:A1運(yùn)往B4的產(chǎn)品數(shù)量為30萬(wàn)t，A2運(yùn)往B3的產(chǎn)品數(shù)量為40萬(wàn) t，A3運(yùn)往B1的產(chǎn)品數(shù)量為20萬(wàn)t，A3運(yùn)往B2的產(chǎn)品數(shù)量為40萬(wàn)t，A4運(yùn)往B3的產(chǎn)品數(shù)量為20萬(wàn) t，A4運(yùn)往B4的產(chǎn)品數(shù)量為50萬(wàn)t.

其初始方案運(yùn)輸費(fèi)用為:

30×2+40 ×2+20×1+40×1+20×5+50×6=600萬(wàn)元

運(yùn)輸問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型中，矩陣A的最大線性無(wú)關(guān)的行數(shù)等于n+m－1.有時(shí)會(huì)出現(xiàn)消費(fèi)地不需要，或生產(chǎn)地不能供給的情況，就在方格中加上一個(gè)0，并把這個(gè)方案當(dāng)做有數(shù)看待.

3.2 畜產(chǎn)品物流企業(yè)初始運(yùn)輸方案最優(yōu)性選擇

利用位勢(shì)法以及公式(5)、(6)進(jìn)行最優(yōu)性選擇:對(duì)于填數(shù)的格子我們從運(yùn)價(jià)表4中取出相應(yīng)的數(shù)字，接著令V1=0，根據(jù)公式(5)，得到表8.

根據(jù)公式(7)計(jì)算出所有格子的檢驗(yàn)數(shù)Zij，例如，Z11=C11－U1－V1=3－0+1=4，最后我們得到檢驗(yàn)數(shù)表9.

表8 位勢(shì)表單位:萬(wàn)t

表9 檢驗(yàn)數(shù)表

這個(gè)運(yùn)輸方案有檢驗(yàn)數(shù)為負(fù)，這不是一個(gè)最優(yōu)方案.

3.3 運(yùn)輸方案的調(diào)整

根據(jù)2.3.2 和2.3.3 調(diào)整規(guī)則，直至檢驗(yàn)數(shù)非負(fù).此時(shí)新的運(yùn)輸方案如表10.

表10 最優(yōu)運(yùn)輸方案 單位:萬(wàn)t

最優(yōu)運(yùn)輸方案:A1運(yùn)往B4的產(chǎn)品數(shù)量為30萬(wàn)t，A2運(yùn)往B3的產(chǎn)品數(shù)量為40萬(wàn) t，A3運(yùn)往B1的產(chǎn)品數(shù)量為20萬(wàn)t，A3運(yùn)往B4的產(chǎn)品數(shù)量為40萬(wàn)t，A4運(yùn)往B2的產(chǎn)品數(shù)量為40萬(wàn) t，A4運(yùn)往B3的產(chǎn)品數(shù)量為20萬(wàn)t，A4運(yùn)往B4的產(chǎn)品數(shù)量為10萬(wàn)t.

這個(gè)運(yùn)輸方案的運(yùn)輸費(fèi)用為:

30×2+40 ×2+20×1+40×3+20×5+10×6=560萬(wàn)元

很顯然，最終方案費(fèi)用560萬(wàn)元，初始方案600萬(wàn)元，既實(shí)現(xiàn)了畜產(chǎn)品的有效流通，有實(shí)現(xiàn)了費(fèi)用總額最小的目標(biāo).

4 結(jié)語(yǔ)

利用運(yùn)用表上作業(yè)法對(duì)畜產(chǎn)品運(yùn)輸企業(yè)途中運(yùn)輸成本優(yōu)化進(jìn)行了探討，并對(duì)畜產(chǎn)品運(yùn)輸企業(yè)途中運(yùn)輸成本最小的最優(yōu)方案求解.該方法在保證運(yùn)輸過(guò)程中總費(fèi)用最少的情況下，可有效提高配送效率.

[1]胡運(yùn)權(quán).運(yùn)籌學(xué)基礎(chǔ)及應(yīng)用[M].北京:高等教育出版社，2008.

[2]郝自軍，高岳林.運(yùn)輸問(wèn)題表上作業(yè)法的再探討[J].西南民族大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2011，37(2):209－211.

[3]劉旺盛，黃敏霽，李茂青.單回路運(yùn)輸問(wèn)題的表上作業(yè)求解[J].廈門大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2010，49(5):608 －611.

[4]張為群.論影響運(yùn)輸成本的主要因素[J].物流平臺(tái)，2008(5):77－78.

[5]楊 萍，雷 艷.試論作業(yè)成本法在物流成本管理中的應(yīng)用[J].商品儲(chǔ)運(yùn)與養(yǎng)護(hù)，2009(6):12 －16.