摘要:本文利用區(qū)域物流的有關(guān)理論,討探了物流網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的框架,結(jié)合區(qū)域物流服務(wù)的需要,從第三方物流企業(yè)的角度出發(fā),側(cè)重于對區(qū)域現(xiàn)有的物流中心進行整合和選擇,利用改進的遺傳算法對現(xiàn)有物流節(jié)點進行最優(yōu)化選擇,從而在根本上提高區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)建模的效率和運行參數(shù)的可靠性。
關(guān)鍵詞:遺傳算法;區(qū)域物流;網(wǎng)絡(luò)建模;選優(yōu)方法
中圖分類號:F224 文獻標(biāo)識碼:A
一、引言
近幾年區(qū)域物流的發(fā)展,體現(xiàn)了物流與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展相輔相成的道理,區(qū)域物流發(fā)展的宏觀與微觀經(jīng)濟價值不斷顯現(xiàn)。發(fā)展第三方物流服務(wù),完善區(qū)域之間的通道化物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),以及區(qū)域內(nèi)部的物流基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)對于形成區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化物流服務(wù)格局,降低區(qū)域之間及區(qū)域內(nèi)部的經(jīng)濟要素流動成本,提高物流活動效率,加快區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展引起了普遍的重視。
二、利用貝葉斯法則對遺傳算法的改進
貝葉斯法則是概率統(tǒng)計中的應(yīng)用所觀察到的現(xiàn)象對有關(guān)概率分布的主觀判斷(即先驗概率)進行修正的標(biāo)準(zhǔn)方法。本文利用貝葉斯發(fā)則對再生的概率進行修正,提供一種提高選擇壓力和保持種群多樣性之間達到某種平衡的策略。
(1)貝葉斯法則:
修正后的概率后利用輪盤賭的處理方式,決定再生結(jié)果。改進的方面核心是對主觀經(jīng)驗概率P(A│Bi)的定義,筆者認(rèn)為,P(A│Bi)一般選擇05—0.7之間,為了使適配值再生概率小的種群不被過早的淘汰,種群適配值再生概率的大的取值小,種群的適配值再生概率的大的取值大。這樣,在一定程度上保存了種群的多樣性,減輕了選擇壓力,由于再生概率修正幅度不大,對算法的收斂速度不會有太大影響。
三、具體應(yīng)用及其模型分析
1.網(wǎng)絡(luò)模型的建立與解算
如果將物流中心規(guī)劃在同一區(qū)域的各個地點,不同布局方案可能使整個物流系統(tǒng)的運作成本產(chǎn)生很大的差異,一般來講,物流中心選址和網(wǎng)點布局應(yīng)以費用低、服務(wù)好、輻射強以及社會效益高為目標(biāo)。假設(shè)某第三方物流企業(yè)處于城市經(jīng)濟圈,準(zhǔn)備建設(shè)自己的配送網(wǎng)絡(luò),假設(shè)有s個已建設(shè)好的物流中心可供選擇,有m個物流資源點,有n個用戶以一定服務(wù)水平接受配送中心服務(wù),如圖3-1所示。假設(shè):資源點到配送中心,配送中心到用戶的運費均為線性函數(shù),配送中心的可變成本為流量的凹函數(shù),配送中心的容量和個數(shù)均受限制。
?。?)變異操作
采用傳統(tǒng)的基本位變異。對個體的每一位(基因座),以變異概率Pm指定為變異點,對每一個指定的變異點,將其基因值作取反運算,從而產(chǎn)生出一個新的個體。
?。?)終止條件判斷
判斷終止條件之一是否滿足,如果滿足,停止運算;否則,令t=t+1,轉(zhuǎn)到3。算法的終止條件有以下三種:
1) 如果在給定的最大運行代次內(nèi)得到最優(yōu)解,則停止運行;
2) 達到預(yù)先給定的最大運行代次即停止運行;
3) 因為有可能得不到最優(yōu)解,按照收斂條件判斷是否終止,當(dāng)滿足給定的條件即停止運行。
3.參數(shù)的確定
1)二進制編碼串的長度LC=S;
2)群體大小n取決于問題的復(fù)雜程度即己建設(shè)物流網(wǎng)點的個數(shù)和備選地點的個數(shù),通常在100-200之間取值;
3)交叉概率N取值在0.7-0.8之間;
4)變異概率P二取值在0.01-0.03之間;
5)最大運行代數(shù)T取值在100-200之間。
4.解除約束
采用懲罰策略懲罰策略,基本思想為:對在解空間中無對應(yīng)可行解的個體,在計算其適應(yīng)值時,處以一個懲罰函數(shù),從而降低該個體的適應(yīng)性值,使該個體被遺傳到下一代群體中的概率降低。構(gòu)造帶有懲罰項的評價函數(shù)為:
其中,F(xiàn) (i)為考慮了懲罰函數(shù)后的評價函數(shù)即新的適應(yīng)性值,F(xiàn)(i)為原評價函數(shù)即原適應(yīng)性值,P(i)為懲罰函數(shù)。為了簡化運算,提高算法的運行效率,本文采用懲罰函數(shù)的一種極端處理情況,即當(dāng)某個體不滿足約束條件時,設(shè)定P(i) = -F(i),則其適應(yīng)性值F(i)=0。
5.確定最優(yōu)解的方法
按照上述3種終止運行準(zhǔn)則,相應(yīng)確定最優(yōu)解(滿意解)的方法為:
1)終止時群體中的最好的個體即為最優(yōu)解;
2)終止時群體中挑出的比較好的個體即為滿意解;
3)滿足條件的個體即為最優(yōu)解或滿意解。
當(dāng)?shù)玫降淖顑?yōu)解或滿意解不止一個時,可以根據(jù)實際情況確定出一個最合理的解。
五、結(jié)束語
本文研究了區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點的選址問題,以費用最小為目標(biāo),建立了選址的數(shù)學(xué)模型。針對遺傳算法在 “種群多樣性”和“選擇壓力”尋找平衡的問題,提出了利用概率統(tǒng)計中貝葉斯法則對再生概率進行修正的新思路。對于第三方物流網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)問題,本文建立的0-1混合規(guī)劃選址模型可以針對在一定的區(qū)域內(nèi),合理選擇物流節(jié)點提供幫助,而目前的研究多數(shù)都是僅僅針對新建配送中心網(wǎng)絡(luò)的選址問題;上述選址模型仍需實踐進行檢驗。
作者單位:劉敏 山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院工商系
王家敏 山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院工商系
孔祥法 淄博建筑工程學(xué)校
參考文獻:
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