物流審核算法的程式實現方法
系統分析
圖1 物流審核程式工作過程(working flow)物流審核電腦程式的目的是有效的提取信息，進行分析判斷，確定所用算法，以幫助物流服務提供商為客戶提供成本低，而且顧客滿意度較高的服務方案。為了開發這樣的一個系統，需要首先完成以下幾個計算機軟體的組成部分：數據倉庫、多維的資料庫管理系統、審核策略知識庫、線上分析處理系統和基於以往案例推理出審核方案的技術等。系統業務流程分析
計算機審核算法程式的程式處理流程如圖2所示。
圖2 計算機審核程式處理過程首先，對於以往處理過的成熟案例，可以調用以往的處理策略及算法進行審核。審核員先提取訂單特性，再查找過去保存的現有審核案例（方案）。例如，在本次審核中，審核員提取的訂單特性參數為：“SKU類型-半成品、SKU毛重— <1、SKU尺寸—15cm*15cm、需要5輛叉車、訂單費用1000”等，可以查找出在以往的審核案例中，與這些參數相接近的例子，將這些以往案例調出作為參考；也可從新計算，確定新的審核策略計算法，得出新的審核方案。在後台計算後，有程式在人機互動界面上輸出審核結果。具體輸出的方式在後面的車輛配載審核程式中會詳細介紹。在業務部門執行了該審核方案後，還要進行績效的評估記錄，以便生成新的審核方案和參數組合，記入審核方案資料庫。系統資料庫設計
圖3 物流作業工作過程知識庫結構在圖3中，數據倉庫的樹形結構分為三級：物流業務子系統級、二級子系統級和工作流程級。該數據倉庫能夠囊括公司的所有業務中的參數信息。
在圖4中，以幾個表為例，顯示了作業參數表、顯示庫位信息的SKU信息表、顯示作業費用的物流作業費用表，以及物流設施參數信息表等幾個表的相互關係。在審核程式執行中，需要根據這些表的主鍵聯繫，查詢到所用的相關信息。主鍵聯繫由業務聯繫確定。
圖4 知識庫資料庫結構根據以上的程式流程分析，設計出程式的人機互動操作界面，如圖5 所示。圖5顯示了部分需要從客戶處提取並輸入到審核程式的信息，程式首先由這些信息開始，以便進行分析和審核。在該界面中，首先是基本信息。然後由審核員輸入SKU信息、本地配送和包裝等服務的客戶物流服務要求。
物流服務的要求有：配送和出庫的準時性、公司形象、價格成本、車輛可用性、庫存空間占用等條件等。需要為這些標準設定權重，每項權重對應一個分值，以適應不同的實際需要，如圖6所示。例如，在自由車和外僱車審核時，自由車和外僱車的各項標準的權重可由管理員設定，設定結果如圖7 所示。
圖5 網路平台上的物流審核電腦程式
圖6 物流服務標準權重設定界面
圖7 運載工具選擇標準的敏感度設定
圖8 不同權重組合方式下綜合表現評價車輛配載審核算法程式的分析與實現
系統分析配載是指為具體的運班選配貨載，即承運人根據貨物託運人提出的託運計畫，對所屬運輸工具的具體運班確定應裝運的貨物品種、數量及體積。配載的結果是編制運班裝貨清單。裝貨清單通常包括卸貨港站、裝貨單號、貨名、件數、包裝、重量、體積及積載因子等，同時還要註明特殊貨物的裝載要求。
車輛配載審核算法程式是建立在信息系統之上的，其主要作用表現在以下幾個方面：
(一) 傳遞信息的要求
在城市物流配送系統運轉過程中，實時化的要求是比較高的。現代化的信息系統還未引人物流時，很多情況下就是客戶與配送商之間通過傳統的信息交流方式來聯絡，經常會造成信息面窄，信息不通暢，以及信息差失等問題。在現代物流配送作業過程中，往往客戶群龐大，而且對配送企業的反應速度要求越來越高，再用以往的信息傳遞模式很難對大量客戶訂單做出快速回響。
(二) 信息的保存及處理
以往物流配送業務的一些數據是以記賬的形式來保存的，隨著業務的擴大，賬本越來越多，記賬、查賬的工作量十分大，而且容易造成信息差失。引人信息系統之後，很多業務數據可以自動生成，把這些數據放人信息系統的資料庫，查找十分方便，而且數據分析也很方便。
(三) 合理安排裝車方案
從配送中心到客戶位置的物流配送，是一個十分複雜的調度過程。其中，最難以解決的問題之一就是車輛配載問題。物流企業有各種不同類型的車輛，每份訂單上要求運輸的貨物體積也不同。如何在每次訂單運送的時候合理的選擇所派車輛，是配載解決的主要問題。既要使所需運輸的貨物全部運完，又要不浪費車輛空間，節省成本。
如上所述制定貨物的配送方案包括以下子過程：①物流中心的選擇。②車輛選擇，即安排哪些車輛進行配送。③車輛裝載方案，即依據車輛的裝載能力、各個客戶的數目要求，安排每輛車裝載哪個或哪幾個客戶的貨物。④行車路線的安排，要儘量採取多客戶貨物拼車運送的原則。這也引起某些問題，即車輛如何安排行車路線，儘量以最短的路徑送完各個客戶的貨物。這不僅能使配送公司儘量降低成本，同時還可以減少在路車輛的數目，也可以緩解公共運輸的壓力。⑤發車時間決策，即何時發車的問題。
車輛配載審核過程是上述制定物流配送方案中的一個環節。以上的分析中，各個子過程是相互影響的，所以它們之間是互為條件、相互制約的關係。要安排一套好的物流調度方案就要綜合考慮以上各個子過程，採用組合最佳化的思想來操作。這項工作如果只由人工完成是不可想像的，所以必須設計一套智慧型的審核程式系統，模擬人的工作過程，在很短的時間內完成調度工作。
(四) 準時送貨的要求
在現在客戶利益至上的時代，配送商只能選擇提高服務水平。其中最重要的就是要準時供貨，即盡力那個按照客戶要求的時刻把貨送到。這對物流公司的調度工作要求很高。這就要求有智慧型化的審核程式來自動安排貨物的配載問題。
貨物配裝問題也稱包裹問題（背包問題），它是動態規劃套用的典型案例。在決策分析中常會遇到類似的問題。
貨物配裝問題分為兩種情況，一是按重量最佳化，使車輛利用率達到最大；二是按價值最佳化，使貨物的總價值達到最大。
具體球解時，可以把裝入的一種貨物作為一個階段，把裝貨問題轉化為動態規劃問題。動態規劃問題的求解過程是從最後一個階段開始，由後向前推進。由於裝入貨物的先後次序不影響最優解，所以求解過程可從任意一種貨物開始，逐步進行。
例如，一輛8t的載重汽車，運輸4種貨物。它們的重量分別為3,3,4,5t。如何配裝才能充分利用貨車的運載能力？
本例可分為下述四個階段進行計算：
第一階段的計算過程，表示在考慮其他三種貨物可能裝載的前提下，可用於第一種貨物的裝載的重量有9種可能，即由0-8t。因此，分別考慮在各種裝載量下的第一種貨物的裝載方法和最大的裝載量。
第二階段的計算過程，求在第一種貨物的各種裝在方法下，可用於第二種貨物的裝載量和裝載方法。此時可用的載重量仍然有9種可能，即0-8t。
第三階段的計算過程，求在前兩種貨物的各種裝在方法下，可用於第三種貨物的裝載量和裝載方法。此時可用的載重量仍然有9種可能，即0-8t。
第四階段的計算過程，求在前三種貨物的各種裝載方法下，可以用於第四種貨物的裝載量和裝載方法。此時4種貨物都以考慮，因此可用的裝載量為貨車的載重量。即8t。
為了簡便起見，我們只考慮配裝1車的方案，只要有了配裝1車的方案，就能解決全部貨物的配裝問題。其辦法是在每次配裝後，將已配裝的貨物減去，再對剩餘的貨物進行配裝，每次配裝所使用的方法相同。
(一) 按重量最佳化
假設有n種貨物A1，A2,…，An，其中A1有kl件，每件重G1t； A2有k2件，每件重C2T；…，An有kn件，每件重GNT，如表7-8所示。貨車車廂的載重量上限為Dt。如何配裝，才能充分利用車輛的裝載能力。
在貨物配裝問題中，也需要作為評價標準的價值函式。我們的目標是充分利用車輛的裝載能力，也就是使車輛裝載能力的餘量達到極小，所以我們選擇“餘量”作為價值函式值。
(二) 按價值最佳化
假設有n件物品A1， A2，…，An，其中A1價值為R1，重G1；A2價值為R2，重G2；…；An價值為Rn，重Gn，如表7-9所示。車（或容器）的載重量上限為Do如何配裝，才能使裝人的物品價值達到最大。
車輛配載審核算法的流程如圖9所示。首先進行數據輸入。將必要的數據傳至審核步驟中。然後是算法的後台運行：先確定階段數N,N由所需配裝的貨物數確定。然後對於每一個階段，分別計算出本階段的N個配載狀態值。比較每個配載狀態值，找出最優的值。當J<M時，往復循環以上幾步。當J=N時，輸出最優值F對應的狀態值X，最後結束程式。
圖9 車輛配載審核算法流程圖
圖10 車輛配載審核程式操作流程(一) 物品配裝問題。
貨場有A, B, C, D四種貨物需要配裝成整車，通過鐵路發運，其中貨物A共5件，每件重5t；貨物B共4件，每件重4t；貨物C共10件，每件重2t；貨物D共30件，每件重1t。試用動態規劃將貨物進行配裝，運輸車輛的載重能力為50 t。
這是典型的配裝問題，按照貨物配裝程式的要求，輸人數據：
4, 50
5, 5, 4, 4, 2, 10, 1，30
最優解為：
X1=4, X2=4, X3=7 , X4=0
即裝人第1種貨物4件，裝人第2種貨物4件，裝人第3種貨物7件。總裝載量為50 t,達到滿載，充分利用了車廂的裝載能力。
(二) 包裹問題。
某人要郵寄一個標準包裹給好友，現有五種物品可供選擇，這五種物品的重量和價值各不相同。包裹限重15kg。試問裝入哪些物品，才能使整個包裹的價值最大。
這個問題是運籌學套用的一個典型案例，可以用整數規劃或動態規劃求解，這裡用貨物配裝程式求解。
輸人數據：
5, 15
6, 18, 5, 15, 2, 10, 3, 10, 1，6
題義標誌：I（表示按價值最佳化）。
最優解為：
X1 = I，X2=I，X3=I，X4=0, X5=1
即選擇第1，2, 3, 5種物品，總價位：49千美元。程式操作示例
車輛配載審核程式操作方法如圖10所示。在操作過程中，首先從物流管理信息平台進入車輛配載審核程式，以執行配載審核工作。在界面中輸入需配裝的貨物種數、車輛的總載重量、題意標誌及各種貨物的編號、件數及每件重量。點擊“計算”後，由算法程式在後台進行計算。計算完成後，在螢幕的結果區輸出計算結果，即每種貨物的配裝件數。最後由操作人員確定是否完成了所有需運輸貨物的配載？如果是，則結束程式；如果否，則繼續進入第二輛車的配載，方法相同。
程式的界面如圖11所示。螢幕中的文本框是供輸人數據的，每個（組）文本框都有文字提示，具體含義如下：
（1）貨物品種數：即貨物配裝問題中貨物品種數n。
（2）裝載額上限：即貨物配裝問題中裝載總額，也是車輛的最大裝載量。
（4）各種貨物的重量和件數。
（5）各種貨物的配裝件數。用於輸出配裝審核的結果。
（6）題義標誌：輸入1表示按價值進行最佳化，否則按重量最佳化。
（6）列印標誌：每次啟動時，列印標誌為“0”，如果需要列印，列印標誌置“1”。
輸入數據時，數據應化為整數進行輸入。數據輸人或修改結束後，點擊“計算”按鈕，進行存檔計算。如果點擊“退出”按鈕，則退出貨物配裝程式。
圖11車輛配載審核算法求解的程式界面在介紹車輛配載審核算法和一般的程式實現步驟的基礎上，設計實現了該算法的電腦程式。介紹了改程式的界面及操作過程，最後，以一個例子演示了該程式界面在使用時的操作方法。
