1.2 研究问题

本书主要从运作层面研究了企业单机器生产排序与多车辆运输路径排序协同调度问题，以一系列基于订单交付时间的函数为优化目标，从多个方面优化企业客户服务水平及提高整个供应链的响应速度。在实际中，为了快速响应市场需求与提高客户服务水平，越来越多的行业开始关注生产与运输的协同调度。如服装业、电脑、手机、报纸、电商、生鲜、医疗药品以及突发事故灾难后的物资生产与运输等，均以客户响应时间为第一关注要素。以服装业的ZARA公司为例，其成功建立在一个重要理念之上，即速度与响应能力比成本更重要。对ZARA来说，快速的供应链反应系统就是它的核心竞争优势所在。其工厂与物流/配送中心直接相连，并采取第三方物流服务模式，利用小批量多批次的供货方式，每周两次向各地专卖店进行新品配送。再如，戴尔电脑以其直销系统闻名于世，按订单生产为导向，快速组织生产与发货，力争以最快的速度响应客户需求。

单机器生产与多车辆路径协同调度问题如图1-1所示，在生产阶段，一台机器以恒定的生产率连续生产来自多个客户的订单，每个订单有加工时间与数量的要求；在运输阶段，一系列有限数目的车辆从工厂出发，将生产完毕的产品运输给相应的各个客户，每个客户只能访问一次，每个订单不能分开运输，每辆车装载的产品数量不能超出其车辆容积。该问题包含了两个经典的排序问题：生产调度问题与车辆运输路径问题。车辆运输路径已是公认的NP难题（NP-hard，NP指非确定性多项式，Non-deterministic Polynomical），显然二者的结合问题更为NP难题，一般的线性规划软件难以求解。因此，求得这种问题的调度方案对于企业实际运营显得尤为重要，必须同时解决三个关键问题：各订单何时生产、各车辆负责哪些订单的运输、车辆路线如何安排。本书拟通过构建混合整数模型，以一系列基于时间成本的函数为优化目标，设计有效的启发式算法来求解订单的生产顺序、车辆的订单装载及车辆的运输路径，从多方面衡量与优化企业的客户服务水平并提高整个供应链的运行效率，从而为企业实际运营提供理论支持和指导。

图1-1 单机器生产与多车辆运输协同调度