基于智能算法的卷烟快消品仓储策略优化研究.pdf

年第 卷第 期总第 期物流工程与管理 物流论坛:./.基于智能算法的卷烟快消品仓储策略优化研究 叶瑞逸洪天赐(.贵州财经大学 西密歇根学院贵州 贵阳.福州大学 经济与管理学院福建 福州)【收稿日期】【作者简介】叶瑞逸()男福建福州人贵州财经大学西密歇根学院本科生研究方向:营销与物流管理洪天赐()男福建漳州人福州大学经济与管理学院硕士研究生研究方向:物流系统规划优化与评价 【摘 要】近年来我国烟草公司以深化供给侧结构性改革为主线以数字化转型为核心努力探索“数据驱动、一体管理、融合发展”的物流模式 文中以某地市烟草物流中心为研究对象在基于历史销售数据 分析的基础上利用 算法挖掘不同种类卷烟快消品销售情况的关联性并优化库位之后采用遗传算法求解库位优化前后的拣选路径并比较 结果表明基于智能算法的卷烟库存优化策略能大幅提升仓储环节的作业效率有效证明了该库位优化策略的实用性【关键词】卷烟仓储库位优化智能算法【中图分类号】.【文献标识码】【文章编号】()(.)【】“”.【】烟草行业是我国国民经济的重要组成部分充分挖掘其数据价值是烟草企业应对市场竞争加剧、管理决策变革等现实问题的重要举措是激发行业发展活力的有效措施 卷烟仓储环节作为烟草供应链的核心节点之一正积极推行数字化转型让数据要素在仓储环节用起来、活起来使烟草物流系统更高效、更可靠某地市烟草物流中心经多年信息化建设已从粗放依赖人力的老旧运营模式升级为信息系统、机械设备协同运作的卷烟仓储作业 但现阶段仓储管理中仍存在卷烟库存偏高、货位安排凌乱、货位管理不精准等问题其根本原因是忽视仓储作业中产生的大量数据资源因此如何科学运用数据优化仓储策略是某地市烟草物流提升效率的重要课题也是顺应“十四五”时期行业高质量发展要求的重要改革数据挖掘与智能算法的运用是仓储策略优化的重要依托 等运用 分析法优化自动存储系统将拣选过程的生产率提高了 等将 分类用于仓库布局设计新的存储位置设计减少了叉车的距离、总成本提高了库存流程效率 运用 分析法对某小型批发公司销售物品的 等级和可用仓储空间进行划分根据等级的高低分别对应货物和货位 等基于聚类算法确定存储分区根据重新排列与 平面中存储分区的组合分配货物存储 等分析仓单拣选自动化的工作特点提出一种以订单拣选总行程时间为目标函数的自动化仓单拣选数学模型并运用遗传算法求解得到较好结果 重点介绍遗传算法的性能以及该方法在给定假设下与其他路由策略的比较证明其在仓库作业优化中具有良好性能基于此本文采用 年 月某地市烟草公司的标准烟(一种快消品)历史销售数据运用 分析法和关联规则构建卷烟货位分配优化模型以实现库内卷烟货位分配最优化随后结合某地市标准型快消品出入库数据利用第 期叶瑞逸等:基于智能算法的卷烟快消品仓储策略优化研究遗传算法求解该种快消品出库总拣选路径长度 以数据为核心进行价值体系的重构助力某地市烟草物流仓储管理逐步实现“看得清、控的准、动得快”有效提升某地市烟草公司的整体运营效率实现高质量发展 基于 分析法的仓储分析标准烟订单具有高频次、多品种、数量大的特点为保证拣货人员迅速找到标准烟并方便取出提高标准烟出库效率制定合理的库存分区策略尤为重要 分析法结合 订单分析法与 货物分类从订单、货物信息两个角度交叉分析数据 通过 分析可得 类订货量最高货物通过 分析可得 类出货频率最高货物可依据两种分类结果安排货位提升重点货物的出入库效率本文以某地市烟草公司 年 月每日的标准烟订单为数据基础以总订货数量作为 指标总订货次数为 指标赋予两种指标各 权重 根据库存管理的需要将占累计百分比前 定为 类前 定为 类剩余为 类 如表 所示 年 月份期间某地市烟草所经营的所有品牌标准烟总计 种 类 种其中 种为福建省产烟 类 种大部分为省外烟 类 种表 标准烟 分类序号商品名称权重之和百分比类别七匹狼(蓝).七匹狼(白).七匹狼(红).七匹狼(豪运).石狮(软富健).苏烟(软金砂).阿里山(天韵).目前某地市烟草物流中心在仓储方面货位安排乱象尤为突出货位安排依据管理人员主观选择未考虑销售与货物流转情况长期存在库存过高、拣选困难等问题严重干扰物流中心仓储效率 因此本文结合 分析法测算结果与关联性分析构建卷烟货位优化策略 关联性分析.关联性分析介绍关联性分析作为一种有效发现不同事物间关系的数据挖掘方法之一被不同研究领域的学者广泛采用 在物流的仓储环节通常根据顾客订单情况进行关联性分析以优化货位分配或订单分批活动设 表示一个项集 表示事务集其中每一个事务 都表示一个项集有 若有 则称事务 包括 的一个子集 挖掘关联规则主要通过以下两类指标:支持度():规则 的支持度()指的是包含 的事务占全体事务的百分比置信度():规则 的置信度()指的是包含 的事务占项集 的百分比关联规则挖掘任务是产生所有不小于用户给定的最小支持度()和最小置信度().算法介绍 是首个关联规则挖掘算法由连接(类矩阵运算)与剪枝(去掉无用中间结果)组成通过利用逐层搜索的迭代方法寻找数据库各项集之间的关系 该算法中项集的概念即为项的集合(卷烟订单集合)包含 个项的集合为 项集项集的频率是包含项集的事务数(某卷烟产品组合出现的次数)若某项集满足最小支持度则称为频繁项集 算法利用遍历的方法逐层搜索计算频率在生成的候选项集中找出频繁项集即用 项集探索()项集最终实现关联规则挖掘.数据选取与结果分析本文的最终货位优化策略是基于 年 月末的库存情况的故选取 年 月 日至 年 月 日标准烟数据作为订单关联性分析的基础数据按照订单编号对应卷烟组合的方式整理共获得 个订单数据运算结果如表 所示以七匹狼(白)与七匹狼(蓝)为例支 持 度 为.置 信 度 分 别 为.和 即 个订单数据中七匹狼(白)与七匹狼(蓝)同时出现了 次且相互的置信度都很高表明七匹狼(白)与七匹狼(蓝)具有极强的关联性在货位规划中应摆放在相邻位置 同时可以发现七匹狼(白)、七匹狼(蓝)与七匹狼(红)任意二者之间都具有极高的支持度与置信度且其中任意一种与其他两种的支持度与置信度也很高表明三者之间具有很强的关联性以支持度 为界限共筛选出 种产品其中任意产品都与七匹狼(白)、七匹狼(蓝)这一产品组合具有很高的关联性 因此将七匹狼蓝白红严格相邻摆放将七匹狼红置于最前方使得七匹狼蓝白与后方其他关联度高的产品相邻最终摆放顺序如下:七匹狼(红)、七匹狼(白)、七匹狼(蓝)、七匹狼(金砂)、七匹狼(豪情)、利群(长嘴)、牡丹(软)、七匹狼(蓝钻)、七匹狼(豪迈)种产品在 分类种均为 类烟可以在摆放时适当考虑扇形原则即七匹狼(红)(白)(蓝)位于扇形中心依照关联性强弱往外扩散表 强关联卷烟产品组合支持度与置信度产品组合支持度置信度七匹狼(白)七匹狼(蓝).七匹狼(蓝)七匹狼(白).七匹狼(红)七匹狼(蓝).七匹狼(蓝)七匹狼(红).七匹狼(白)七匹狼(红).七匹狼(红)七匹狼(白).七匹狼(白)七匹狼(红)七匹狼(蓝).七匹狼(红)七匹狼(白)七匹狼(蓝).七匹狼(蓝)七匹狼(白)七匹狼(红).七匹狼(白)七匹狼(红)七匹狼(蓝).七匹狼(白)七匹狼(蓝)七匹狼(红).七匹狼(红)七匹狼(蓝)七匹狼(白).物流工程与管理第 卷 基于遗传算法的卷烟拣选路径构建.问题描述仓库布局如图 所示由数条等长通道组成叉车主要在主通道和通道间作业叉车将卷烟从货位取出存放到上货区每一个小方格代表一个三层的立式货架每一层可以存放 个托盘图 仓库布局平面图 本文主要假设如下:叉车一次拣货作业拣取一个托盘不考虑载重限制忽略叉车拣取不同层托盘时的抬升距离允许叉车在通道折返行走.参数设计建立虚拟的平面坐标系使每个货位都有唯一的编码用数组代表对应的货位编号 其中 表示货架的列数 表示货架的排数上货区点记为货位长为.宽为.拣货通道长为.宽为.模型建立本文所研究的拣货路径优化问题以总的拣货路径最短为优化目标与 问题类似是寻找权值最小的闭合回路的组合优化问题数学模型如下:().()()()()式中:表示每完成一次订单拣选作业时叉车行驶路径的总距离 表示仓库内所有待拣选货位以及上货区表示货位 与货位 之间的最短距离表示货位 的拣选顺序 表示拣货点的数量模型的决策变量为 若叉车完成 点任务后前往 点则取 反之取 目标函数即公式()为叉车完成所有卷烟出库任务时所行驶的最短距离公式()()确保每个拣选点承担且仅承担一个前项和后项任务公式()为消除拣选路线中子回路的约束.算法实现遗传算法()是仿效生物界中“物竞天择、适者生存”法则的自适应全局优化算法具有全局搜索能力较强、收敛速度快等特点适用于处理复杂优化问题本文运用该算法具体流程如下设计编码方案 本文对各卷烟对应仓库的储位按顺序采用自然数编码种群初始化 本文采用随机生成初始种群的方法将种群规模设置为 设置适应度函数 本文采用倒数方法适应度函数为:即路径越短适应值越大选择算子 本文遵循精英制的筛选原则选择适应度排名前/的个体为精英个体并保留交叉算子 本文采用类 交叉算子同一条染色体中代表货位的数字不能重复 为提高搜索效率设定同组交叉的染色体进行 次交叉操作选适应度值前二的染色体加入新种群变异算子 本文为避免过早陷入局部最优对次等种群个体采取变异操作即未参与交叉操作的剩余/的染色体设定变异操作的概率为.同时为适应本文自然编码采用倒位变异方法即随机选择两个变异点交换两个位置的基因数字重复以上遗传操作直至满足设定的最短路径阈值或达到最大迭代次数并输出最终解.结果分析为验证基于全品类 分析的货位优化方案的可行性本文以 年 月 号的库存盘点情况为例同时采用遗传算法计算 年 月 号当天的出入库标准烟在初始货位方案、基于全品类 货位优化方案下的最短拣选路径距离 根据最终求得的标准烟出入库距离为某地市烟草物流中心提出货位分配建议结果如表 所示对比货位优化前后的拣选总距离基于全品类 分析与关联分析的货位分配方案能较大程度地降低标准烟的出入库距离缩短拣货的时间提高出入库的效率表 货位优化前后拣选路径对比货位分配方案出库距离入库距离拣选总距离初始货位.优化货位.结论与启示本文以某地市烟草物流中心仓储作业环节为实证案例探究不同数据分析方法的结合和对数字化转型与仓储作业效率提升的关系构建的数据分析结合体系具有很强的实用性和可操作性可为今后快消品行业的物流仓储作业环节数字化研究提供参考促进快消品企业数字化建设工作 研究发现:企业数字化研究应用能够促进公司物流效率的提升运用 分析与关联分析等数据分析方法充分挖掘数据价值采用货位推荐策略合理安排库位存储优化快消品货位分配管理有助于减少仓储空间浪费改变货架无序摆放现象基于优化前后的快消品存放库位通过遗传算法求解仓库内快消品拣选路径结果表明优化快消品货位可以缩短叉车拣选出入库的总行驶距离提高快消品出入库作业效率基于以上结论本文提出以下几点对策建议:第 期叶瑞逸等:基于智能算法的卷烟快消品仓储策略优化研究第一利用数据基础赋能企业的各项决策 借助国家政策支持及企业数字化转型的浪潮在行业供应链的各个环节积极发挥数据价值利用物联网、大数据等信息技术加快快消品企业对数据的精准采集、实时传输、安全保存、广泛共享与科学分析加快提升企业决策数据驱动水平第二重视数字投入助力企业生产率提升 盲目跟随数字化的浪潮只重视数字化投入而不重视数字化质量反而会加剧企业运营风险 快消品企业实施数字化战略的目的是实现更强的竞争优势参照本文所研究的卷烟物流中心只重视数字化投入而未积极运用数字化设备的信息沉淀同样不能起到“高效发展”的作用 因此企业在数字化转型的过程中要精准把控自身掌握数据、分析数据的实际需求与客观能力避免一味扩大数字化投入对企业经营效益带来负面影响第三发挥数字辐射作用带动企业协同发展 数字经济一大优势是突破物理空间的限制利用数字平台将不同地理区域的经济主题联系起来而发挥数字经济的辐射作用无疑是统筹区域协调发展的关键 中国烟草的专卖制度从全局出发为各地烟草企业制定统一运营标准因此虽然各地实际情况有所不同但烟草行业数字化条件仍较为稳固 可以借助数字技术构建全国大型区域协同发展网络实现跨地区的分工与合作缩小地区发展差距进而提高烟草行业整体数据资源分析能力、推动数字化转型标准体系建设彻底释放数据红利推进信息技术与实体产业融合真正推动和实现烟草行业数字化转型参考文献 .().:.().:.():.():.:.():.(上接第 页)地图地址上添加未标注的三个园(澄园快递站、泽园快递站、沁园快递站)地址 方便新接手的快递人员通过百度导航找到准确地点防止因找不到地址导致的错投.引进菜鸟“小蛮驴”解决快递派送压力无人车小蛮驴是菜鸟联合阿里达摩院研发投放在快递“最后一公里”的自动驾驶配送机器人目前主要应用在校园场景中的“预约送货到楼”服务基于快递“最后一公里”和即时配送需求的增长“无人配送网格化服务”正在成为现实 现阶段菜鸟无人车小蛮驴除了提供“按需预约、定时上门、送货到楼”服务之外其“无接触配送”的优势也能助力抗疫保供图.加强校企合作开展快递人员培训学校可以利用自己的专业优势与各个快递公司进行校企合作加强与他们的沟通不定期开展快递人员的培训建立完善的考核管理体系尽量减少人员因素导致的派送错误同时在“双”“”等电商节开展学生实训实习或勤工俭学解决因快递爆仓带来的快递人员人手不够导致的人为错投情况参考文献 温宗勇张小勇余传婷郭美萱邢晓娟.北京高校快递包装物回收利用现状和优化分析.北京规划建设():.刘杰向小菊余美娟.关于高校校园快递的调查研究和对策分析.现代营销(经营版)():.戴煜彤何平等.高校校园快递研究.时代金融():.朱益中吴彦昌李秀梅.基于 的校园快递物品管理系统.计算机系统应用():.常青平.校园快递存在问题及新模式探讨.物流科技():.