管理工程綜合課程設(shè)計報告-后勤物資配送方案設(shè)計

1、<p><b>　　管理工程</b></p><p><b>　　綜合課程設(shè)計報告</b></p><p><b>　　2008年 2 月</b></p><p>　設(shè) 計 題 目 后勤物資配送方案設(shè)計 </p><p>　專

2、業(yè) 管理工程專業(yè) </p><p>　學(xué) 員 姓 名 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　后勤物資配送方案設(shè)計主要用于解決近期出現(xiàn)的學(xué)員午餐配送問題，該設(shè)計方案采用了送貨集貨模型；在對問題進行分析后將注意力集中在求最短路徑上；最后采用節(jié)

3、約法來求得滿足各種約束條件的滿意解。</p><p><b>　　關(guān)鍵詞: </b></p><p>　　滿意解；節(jié)約法；送貨集貨模型；最短路徑</p><p><b>　　第一部份 研究報告</b></p><p><b>　　1、課程設(shè)計題目</b></p>

4、<p>　　后勤物資配送方案設(shè)計</p><p><b>　　2、問題背景</b></p><p>　　在今年抗冰雪戰(zhàn)斗中，科大600名學(xué)員被派送到長沙市各重要崗位協(xié)助掃雪除冰工作，如長沙一橋、五一廣場、火車站等，每天學(xué)校會在11點半時將飯菜做好，請你安排一個合理的配送方式和路線，以使得用最少車輛能在12點半之前將飯菜及時送到每個學(xué)員手中。（注：地點分布由學(xué)

5、員自己假設(shè)，每個地點的學(xué)員不多于30名。地點間連通性和路程可通過電子地圖得到，由于路滑，車輛速度限制為30km/h。）</p><p><b>　　3、問題分析</b></p><p>　　將所給問題抽象為送貨集貨模型：</p><p>　　圖 1 送貨集貨模型示意圖</p><p>　　其基本原理是：在對多個分倉庫進行

6、送貨時，將其中能取得最大“節(jié)約里程”的兩個分倉庫合并在一條線路上，進行巡回送貨，能夠取得最大的節(jié)約里程。同時，在不超過運輸車輛載貨容量的條件下，對這條選定的巡回線路，如能將其它分倉庫按其能取得“節(jié)約里程”的大小納入這條線路中，則能取得更大的里程節(jié)約效果。</p><p>　　假設(shè)中心倉庫0和分倉庫i、j之間的距離分別為C0i和C0j ，分倉庫i和分倉庫j之間的距離為Cij。</p><p>

7、;　　圖 2 兩方案對比示意圖1</p><p>　　如圖2可見：右邊方案比左邊方案節(jié)約路程ΔDij=C0i+C0j－Cij。</p><p>　　假定中心倉庫最多可以用K輛車對一個分倉庫進行送貨，每輛車輛載重為 （k=1，2，…，K），每個分倉庫的需求為 （i=1，2，…，l），且滿足 < ，分倉庫i到分倉庫j的距離為Cij。設(shè)nk為第k輛車所包含的分倉庫數(shù)（若nk=0表示

8、未啟用第k輛車），用集合表示此第k條路徑（第k輛車的行車路線），其中的 元素表示分倉庫 在路徑中的順序為i（不包括中心倉庫）。 為0到1中的一個整數(shù)，令表示中心倉庫，則有如下表示的送貨模型：</p><p>　　4 模型的建立及求解結(jié)果</p><p><b>　　4.1基本假設(shè)</b></p><p>　　每個地點的學(xué)員不多于30

9、名。</p><p>　　地點間連通性和路程可通過電子地圖得到，車輛速度為30km/h。</p><p><b>　　4.2符號說明</b></p><p><b>　　A：國防科大</b></p><p><b>　　B：銀盆嶺大橋橋頭</b></p><

10、p><b>　　C：三一大道</b></p><p><b>　　D：五家垅</b></p><p><b>　　E：下大垅</b></p><p><b>　　F：招呼站</b></p><p><b>　　G：百花園路口</b&g

11、t;</p><p><b>　　H：絲茅沖</b></p><p><b>　　I：德雅路口</b></p><p><b>　　J：伍家?guī)X北</b></p><p><b>　　K：陳家湖</b></p><p><b&g

12、t;　　L：新碼頭</b></p><p><b>　　4.3建立模型</b></p><p>　　假定國防科大可以用K輛車對各個學(xué)員掃雪地點送飯，假設(shè)每輛車輛載重為N（N大于等于600），每個掃雪地點的需求為20；假設(shè)國防科大（標(biāo)記為0）和學(xué)員掃雪地點i、j之間的距離分別為C0i和C0j ，學(xué)員掃雪地點i和j之間的最短距離為Cij。</p>

13、<p>　?。ǚ桨?） （方案2）</p><p>　　圖 3 兩方案對比示意圖2</p><p>　　設(shè)采取方案2所走的總路程比采取方案1節(jié)約的路程為ΔDij</p><p>　　則有ΔDij=C0i+C0j－Cij。</p><p>　　設(shè)nk為第k輛車

14、所包含的掃雪點個數(shù)（若nk=0表示未啟用第k輛車），用集合表示此第k條路徑（第k輛車的行車路線），其中的元素表示分倉庫在路徑中的順序為i（不包括中心倉庫）。為0到1中的一個整數(shù)，令表示中心倉庫，則有如下表示的送貨模型。</p><p>　　根據(jù)所建模型的約束條件和模型目標(biāo)可列：</p><p><b>　　sign: </b></p><p>

15、　　上式中，式(9-18)為整個物資配送問題的最短路徑目標(biāo)，通過車速可以轉(zhuǎn)換為所需最少時間。</p><p>　　時間不等式（9-19）保證每條路徑上的時間不超過題目要求時間（根據(jù)項目設(shè)計為1小時）。</p><p>　　等式（9-21）要求每個學(xué)員掃雪點都得到學(xué)校的飯菜。</p><p>　　等式（9-22）表示每條路徑所經(jīng)歷的掃雪點組成。</p>

16、<p>　　等式（9-23）則限制了每個掃雪點的飯菜僅能由一輛車來完成。</p><p>　　數(shù)學(xué)模型的輸入輸出及處理流程如下圖所示：</p><p><b>　　圖 4 處理流程圖</b></p><p><b>　　4.4模型數(shù)據(jù)來源</b></p><p>　　本項目由于考慮到實際問

17、題，需要考慮各掃雪點間的最短距離，因此項目小組根據(jù)項目要求，在長沙市電子地圖上假設(shè)了12個學(xué)員掃雪點，利用電子地圖自帶工具測出各點之間的最短路程。</p><p><b>　　數(shù)據(jù)鏈接：</b></p><p>　　距離測量圖.ppt 兩點之間的距離 兩點之間節(jié)約里程</p><p>　　4.5 模型求解的結(jié)果<

18、/p><p>　　如果對于遠(yuǎn)距離點運輸使用此方法可以有效的解決問題，但是對于本題目，當(dāng)我們把所有點依次相加求和，發(fā)現(xiàn)即使是按照序數(shù)從1加到11，也不會超過時間1小時的限制，此時我們使用節(jié)約法所求出的滿意解目的是為了讓所有學(xué)員都最快的吃上熱飯，求出的是“最快”的運送方法。</p><p>　　由于我們這里采用的是節(jié)約法，所以對于分別給予不同的條件，所求的結(jié)果并不一定是最優(yōu)解，而是滿意解。對于本題

19、目，我們首先采取《軍事物流學(xué)》送貨集貨模型進行初步試探性求解，發(fā)現(xiàn)所求結(jié)果與我們所要達到的最優(yōu)解差別很小。之后我們在此基礎(chǔ)上，建立數(shù)學(xué)模型求解。</p><p>　　我們在一個例子下進行了，最初的程式序設(shè)計，實現(xiàn)了算法同時與課本上已知的答案相一致。在此基礎(chǔ)上，我們對于該程序進行改進，實現(xiàn)了最初原型問題的程序。</p><p>　　節(jié)約法解決此題需要在 read.txt 文件中輸入的條件是：

20、采集點的個數(shù)、運輸車的行駛速度、時間限制、以及包括科大在內(nèi)，所有點的兩兩距離、例見read.txt</p><p>　　程序中用排序用快速排序?qū)崿F(xiàn)：</p><p>　　//快速排序函數(shù)定義</p><p>　　void Qicksort(double *pab,int length,int *pm,int *pn)</p><p><

21、b>　　{</b></p><p>　　// int pivotloc=1;</p><p>　　Qsort(pab,1,length,pm,pn);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//一趟排序函數(shù)定義</p><p>　　int Partitio

22、n(double *pab,int low,int high,int *pm,int *pn)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　*(pab+0)=*(pab+low);</p><p>　　*(pm+0)=*(pm+low);</p><p>　　*(pn+0)=*(pn+low);</

23、p><p>　　int pivotloc=*(pab+low);</p><p>　　while (low<high)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while (low<high&&(*(pab+high)>=pivotloc)) --high;</p&

24、gt;<p>　　*(pab+low)=*(pab+high);</p><p>　　*(pm+low)=*(pm+high);</p><p>　　*(pn+low)=*(pn+high);</p><p>　　while (low<high&&(*(pab+low)<=pivotloc)) ++low;</p>

25、;<p>　　*(pab+high)=*(pab+low);</p><p>　　*(pm+high)=*(pm+low);</p><p>　　*(pn+high)=*(pn+low);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　*(pab+low)=*(pab+0);</p>

26、;<p>　　*(pm+low)=*(pm+0);</p><p>　　*(pn+low)=*(pn+0);</p><p>　　return (low);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//快速排序遞歸調(diào)用函數(shù)</p><p>　　void Qsort

27、(double *pab,int low ,int high,int *pm,int *pn)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if (low<high)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　int pivotloc=Partition(pa

28、b,low,high,pm,pn);</p><p>　　Qsort(pab,low,pivotloc-1,pm,pn); //實現(xiàn)低一階段遞歸排序</p><p>　　Qsort(pab,pivotloc+1,high,pm,pn); //實現(xiàn)高一階段遞歸排序</p><p><b>　　}</b></p&

29、gt;<p><b>　　}</b></p><p>　　double *pab=new double [(N*(N-1))/2+1];</p><p>　　//int *pm=new int [N+1]; </p><p>　　// int *pn=new int [N+1];</p><p>　　i

30、nt *point=new int [N+1];//記錄是否為內(nèi)點、外點</p><p>　　int *precord=new int [N+1];//記錄該點在哪條線路上</p><p>　　只需在此的基礎(chǔ)上，改變最開始的模型，將載重約束改成為時間約束，即可。而對于載重量約束的程序已經(jīng)證明其準(zhǔn)確性。所以經(jīng)修改后的程序健壯性也較好。</p><p><b>

31、;　　原模型如下：</b></p><p>　　linAA=*(precord+(*(pm+k)));//為1的點所在線路</p><p>　　resAA=PlusArray(proad,linAA,pb);//計算此線路載荷量</p><p>　　//對于本題目只需對SYSTEM3中，相應(yīng)的約束程序進行修改，最后實現(xiàn)系統(tǒng)最終目標(biāo)！</p>

32、<p><b>　　現(xiàn)建模如下：</b></p><p>　　double *pa=new double [(N+2)*(N+2)];//聲明點與點之間距離的矩陣</p><p>　　int *proad=new int [(N+2)*(N+2)];//記錄各線路所經(jīng)過點</p><p>　　int *pm=new int [

33、(N*(N-1))/2+1];</p><p>　　int *pn=new int [(N*(N-1))/2+1];</p><p>　　以上為對算法路線求解過程的聲明</p><p>　　// 讀入點約束條件（如：改點送盒飯時間、載重之和）</p><p>　　double *pb=new double [(N+1)];</p>

34、<p>　　for (int ii=1;ii<=N;ii++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　infile>>*(pb+ii);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　int restrict00(int pmm,i

35、nt pnn,double *pa,double Velocity,double LimTime);</p><p>　　int restrict10(double *pa,int linA,int linkB,int *proad,int linkA,double Velocity,double LimTime);</p><p>　　int restrict11(double *pa,

36、int linA,int linB,int *proad,int linkA,int linkB,double Velocity,double LimTime);0</p><p>　　現(xiàn)在由提供的資料，有此處的衛(wèi)生清掃工作已經(jīng)完成。</p><p>　　程序鏈接 編程程序</p><p><b>　　5、 結(jié)果分析</b></p>

37、;<p>　　通過對模型的求解，我們可以看到盡管只有十二個點，但卻收集了66個數(shù)據(jù)，加上計算節(jié)約里程的數(shù)據(jù)55個共121個數(shù)據(jù)。這里還不包括用節(jié)約法處理時的判斷。顯然這是一個復(fù)雜模型。利用節(jié)約法求解得出的并不一定是最優(yōu)解，但卻是能夠經(jīng)過計算得出的滿意解。</p><p>　　此外，模型的數(shù)據(jù)可以根據(jù)實際情況的變化而進行修改，比如某兩個掃雪點之間因特殊情況而不能通行，則可以將此兩點之間的路程設(shè)為無窮大

38、，方便計算機程序求解的實現(xiàn)。又假設(shè)某掃雪點的學(xué)員轉(zhuǎn)移到其它地點，也可以很快計算出此點與其它點的最短路程，在最短時間內(nèi)得到滿意解。</p><p><b>　　6、管理對策與建議</b></p><p>　　該課程設(shè)計所使用方法求出的是滿意解，而不是最優(yōu)解。</p><p>　　研究達到了預(yù)期目的。</p><p>　　存

39、在的問題是若突然出現(xiàn)交通擁堵情況則需重新計算。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 徐玖平等，運籌學(xué)（第二版），科學(xué)出版社，2004</p><p>　　第二部份 工作總結(jié)報告</p><p>　　本次課程設(shè)計，學(xué)生選擇老師的題目，自由組隊。實踐性強，有助于我們將已學(xué)知識應(yīng)用到實際問

40、題中，同時也可以學(xué)到更多的東西。</p><p>　　我們認(rèn)為，在這次的課程設(shè)計中，在收獲知識的同時，還收獲了閱歷，收獲了成熟，在此過程中，我們通過查找大量資料，請教老師，以及不懈的努力，不僅培養(yǎng)了獨立思考，動手操作和編程的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，在課程設(shè)計過程中，我們學(xué)會了很多學(xué)習(xí)的方法。而這是日后最實用的，真的是受益匪淺。要面對生活的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)，實踐，再學(xué)習(xí)，再實踐。<

41、/p><p>　　不管怎樣，這些都是一種鍛煉，一種知識的積累，能力的提高。完全可以把這個當(dāng)作基礎(chǔ)東西，只有掌握了這些最基礎(chǔ)的，才可以更進一步，取得更好的成績。很少有人會一步登天吧。永不放棄才是最重要的。</p><p>　　而且，這對于我們的將來也有很大的幫助。以后，不管有多苦，我想我們都能變苦為樂，找尋有趣的事情，發(fā)現(xiàn)其中珍貴的事情。我們都可以在課程設(shè)計之后變的更加成熟，會面對需要面對的事情

42、。</p><p>　　與隊友的合作更是一件快樂的事情，只有彼此都付出，彼此都努力維護才能將作品做的更加完美。而團隊合作也是當(dāng)今社會最提倡的。曾經(jīng)聽過，MBA之所以最近不受歡迎就是因為欠缺團隊合作的精神和技巧。</p><p>　　課程設(shè)計雖然結(jié)束了，也留下了很多遺憾，因為由于時間的緊缺和畢業(yè)設(shè)計以及開題報告的繁忙，并沒有做到最好，但是，最起碼我們沒有放棄，沒有馬馬虎虎的做，它是我們的驕傲

43、！相信以后我們會以更加積極地態(tài)度對待我們的學(xué)習(xí)，對待我們的生活。我們的激情永遠(yuǎn)不會結(jié)束，相反，我們會更加努力，努力的去彌補自己的缺點，發(fā)展自己的優(yōu)點，去充實自己，只有在了解了自己的長短之后，我們會更加珍惜擁有的，更加努力的去完善它，增進它。只有不斷的測試自己，挑戰(zhàn)自己，才能擁有更多的成功和快樂!Tous，happiness equals success!快樂至上，享受過程，而不僅僅是結(jié)果！認(rèn)真對待課程設(shè)計，珍惜每一分一秒，學(xué)到最多的知識