任务2 编制配送计划

【任务描述】

配送计划是供应链高效运转的核心环节，意义重大。它能协调供需两端，避免资源浪费与配送混乱，让货物从起点到终点的流转更有序，是连接生产、仓储与客户的关键纽带。配送计划的编制包括确定配送目标、规划配送路线、选择合适运输工具、安排货物装载、确定配送时间节点等。通过编制配送计划实现优化资源配置，合理利用车辆、人员等，降低运输成本；保障货物按质按量按时送达，减少延误，提升客户满意度；通过科学规划路线和装载，提高配送效率，缩短配送周期；同时，有助于应对突发状况，增强供应链的稳定性和灵活性。

本任务的主要工作内容有：

1.了解配送计划的结构和内容

2.掌握编制配送计划需考虑因素

3.车辆路径问题建模

4.制作配送计划表

【任务准备】

一、配送计划概述

配送计划是指在一定的时间和空间范围内，根据客户的订单需求、货物的特性、运输资源的状况等因素，对货物的配送活动进行全面、系统的规划和安排。它是配送活动的行动指南，旨在以最低的成本、最快的速度、最高的质量将货物准确无误地送达客户手中。​

配送计划的基本内容包括：

• 货物（名称、规格型号）

• 配送量

• 配送时间

• 配送工具

• 配送路线

• 特殊服务要求

从不同角度来看，配送计划可以分为多种类型。按时间跨度可分为长期配送计划、中期配送计划和短期配送计划。长期配送计划通常涵盖一年及以上的时间，主要涉及配送网络的规划、大型运输设备的购置等战略性问题；中期配送计划一般为一个月至一年，侧重于季度或月度的配送安排，如运输线路的优化调整、仓库库存的调配等；短期配送计划则以天或周为单位，具体到每次配送的订单处理、车辆调度等细节。

二、编制配送计划需考虑的因素

编制科学合理的配送计划，需要全面考量多方面因素，这些因素可归纳为客户需求、供给资源、配送资源和外部约束四大类，每一项都对配送计划的制定有着至关重要的影响。​

（一） 客户需求侧

客户需求是配送计划制定的出发点，直接决定了配送的规模、结构和服务标准。​

1.需求量

需求量是配送计划的基础数据，其中日峰值体现了一天中需求的最高值，这要求配送系统在短时间内具备较强的处理能力，以避免出现货物积压或配送延迟的情况；季节波动则与不同季节的消费习惯密切相关，比如夏季的冷饮需求大幅增加，冬季的取暖用品需求上升，配送计划需根据季节变化提前调整；促销活动会在短期内极大地刺激需求，可能使需求量远超日常水平，因此在促销期间，必须制定专门的配送方案，确保货物能够及时送达。​

2.需求结构

需求结构反映了货物的具体形态和特殊要求。整箱与拆零的需求比例不同，会影响到仓储的拣货方式和车辆的装载规划；冷链与常温商品的需求，对运输车辆的温控设备和仓储的冷藏条件有明确要求，必须保证货物在合适的温度环境下进行存储和运输；危险品等级的不同，决定了其运输过程中的安全防护措施、运输路线的选择以及相关人员的资质要求，以确保运输安全。​

3.服务水平

服务水平是衡量配送质量的重要指标。时间窗规定了货物送达的具体时间段，配送计划必须严格按照时间窗来安排运输，以满足客户的时间要求；准时率反映了货物按照约定时间送达的比例，较高的准时率是提升客户满意度的关键；缺货罚金则是对未能满足客户需求而产生的惩罚措施，这促使配送计划在制定过程中要充分考虑库存情况，尽量避免缺货现象的发生。​

（二）供给资源

供给资源主要涉及库存和商品本身的特性，是保障配送顺利进行的物质基础。

1.库存分布

各配送中心（DC）和前置仓的现有库存量直接影响着货物的调配和发货安排，合理的库存分布能够减少运输距离和成本；补货提前期是指从发出补货订单到货物入库所需的时间，在制定配送计划时，必须考虑补货提前期，以确保库存能够及时得到补充，避免因缺货而影响配送。​

2.商品特性

商品的体积和重量决定了运输车辆的选型和装载量，体积大或重量重的商品需要合适的车辆来运输，同时要考虑车辆的承重和装载空间；堆码限制包括商品的堆叠高度、堆叠方式等要求，这影响到仓储的空间利用和车辆的装载效率；保质期则要求商品在运输和存储过程中必须在保质期内，对于保质期较短的商品，需要优先安排配送，以保证商品的质量。​

（三）资源侧资源

配送资源涵盖了进行配送所需要的各类资源，这些资源的合理配置是配送计划有效实施的关键。​

1.车辆

车型的选择要根据商品的特性、运输量和运输路线等因素来确定；载重和容积限制了车辆的装载量，必须在车辆的载重和容积范围内进行货物装载；温控功能主要针对需要特定温度环境的商品，如冷链商品；能耗是车辆运营成本的一部分，在选择车辆时需要考虑能耗因素；限行规定则限制了车辆在某些时间段或区域的通行，配送计划必须遵守限行规定来安排运输路线和时间。​

2.司机

工时法规对司机的工作时间进行了限制，以保障司机的休息和行车安全，配送计划要合理安排司机的工作时间，避免疲劳驾驶；司机的技能要求，如持有冷链证、危险品证等，是从事特定商品运输的必要条件，必须确保司机具备相应的资质才能进行相关运输工作。​

3.装卸资源

月台数决定了同时进行货物装卸的能力，足够的月台数量能够提高装卸效率；叉车等装卸设备的数量和性能影响着货物的装卸速度；人力班次的安排要与装卸任务相匹配，确保有足够的人力进行货物的装卸作业，避免因人力不足而延误配送。​

4.信息系统

运输管理系统（TMS）能够对运输过程进行全面的管理和监控，包括订单管理、调度管理、跟踪管理等；仓库管理系统（WMS）主要用于仓储的库存管理、拣货管理等；GPS 系统可以实时跟踪车辆的位置和行驶轨迹，便于对运输过程进行监控和调度；电子锁则用于保障货物在运输过程中的安全，防止货物被盗或调换。这些信息系统的有效运行，为配送计划的制定和实施提供了技术支持。​

（四）外部约束​

外部约束是配送计划制定过程中必须考虑的外部环境因素，这些因素会对配送产生直接或间接的影响。​

1.交通法规

限行时段规定了某些车辆在特定时间段内不得通行，配送计划必须根据限行时段来调整运输时间；超载罚款则对车辆的装载量进行了严格限制，超载不仅会面临罚款，还会影响行车安全，因此在制定配送计划时，必须确保车辆不超载。

2.道路状况

高速收费会增加运输成本，在选择运输路线时需要考虑高速收费情况，以降低成本；道路施工会影响车辆的通行速度和路线选择，配送计划要及时了解道路施工信息，提前规划绕行路线；天气状况如暴雨、大雪、大雾等会对行车安全和运输时间产生不利影响，需要根据天气情况调整配送计划。​

3.客户约束

园区卸货规则包括卸货的地点、时间、方式等要求，配送人员必须遵守这些规则进行卸货；夜间禁入则限制了车辆在夜间进入客户园区，配送计划要据此安排送达时间。​

4.环保政策

碳排指标对配送过程中的碳排放进行了限制，这促使企业采用更环保的运输方式和车辆；新能源比例要求则推动企业增加新能源车辆的使用，以符合环保政策的要求，这些都会影响到车辆的选型和运输计划的制定。​

5.成本要素

燃油费、路桥费是运输过程中的主要费用，与运输距离和车辆能耗密切相关；人力成本包括司机和装卸人员的工资等；租金包括仓库租金和车辆租金等；资金占用成本则是由于库存积压等原因产生的资金成本。在制定配送计划时，需要综合考虑这些成本要素，以实现配送成本的最小化。

编制配送计划是一个系统性的过程，需要按照一定的步骤有序进行，以确保计划的科学性和合理性。​

三、编制配送计划的过程

（一）收集信息​

收集信息是编制配送计划的第一步，也是基础环节。需要收集的信息包括客户的订单信息、货物的相关信息、运输资源信息、仓储资源信息以及外部环境信息等。客户的订单信息是核心，包括订单编号、客户名称、货物名称、数量、规格、交货时间、交货地点等；货物信息主要包括货物的重量、体积、包装方式、特性等；运输资源信息包括运输车辆的型号、数量、载重、运输成本、运输路线等；仓储资源信息包括仓库的位置、容量、存储条件、租金等；外部环境信息包括交通状况、天气预测、政策法规等。​

（二）分析信息​

在收集到足够的信息后，需要对这些信息进行深入分析。首先，对客户的订单进行汇总和整理，确定总的货物需求量和不同货物的需求比例。然后，分析货物的特性，确定适合的运输方式和运输工具。同时，评估运输资源和仓储资源的能力，判断是否能够满足配送需求。此外，还需要分析外部环境因素可能对配送产生的影响，如交通拥堵时段和路段、恶劣天气出现的概率等。​

（三）制定初步计划​

根据信息分析的结果，制定初步的配送计划。初步计划应包括配送的路线安排、运输工具的选择、货物的装载顺序、仓储的使用安排以及交货时间的预估等。在制定路线安排时，要考虑运输成本、运输时间和道路状况等因素，选择最优的配送路线；在选择运输工具时，要根据货物的特性和数量进行匹配；在安排货物装载顺序时，要遵循 “重不压轻、大不压小” 的原则，确保货物的安全。​

（四）评估与优化初步计划​

初步计划制定完成后，需要对其进行评估和优化。评估的指标主要包括配送成本、配送时间、客户满意度等。如果初步计划的配送成本过高，可以考虑优化运输路线、合理调配运输资源等方式降低成本；如果配送时间无法满足客户需求，需要调整运输计划，如增加运输车辆、选择更快捷的运输路线等。通过不断的评估和优化，使初步计划更加完善。​

（五）确定最终计划​

经过评估和优化后，确定最终的配送计划。最终计划应具有明确的目标、详细的实施步骤和具体的责任分工，能够指导配送活动的顺利进行。同时，要将最终计划传达给相关的部门和人员，如运输部门、仓储部门、客户服务部门等，确保各环节之间的协调配合。

四、编制配送计划的方法

在车辆调度及路径规划领域，存在多种实用的方法与工具，它们各自适用于不同的场景，为高效规划提供了有力支持。​

（一）手工法​

手工法是在一些相对简单的场景中常用的规划方式，操作直观，易于理解和上手。​

1.节约矩阵表

节约矩阵表是一种经典的手工规划工具，特别适合节点数量小于 15 个的情况。通过构建节约矩阵，能够清晰地展示出不同节点之间合并路径所能带来的距离或成本节约，帮助初学者直观理解路径优化的基本原理和思路，逐步掌握简单路径规划的技巧。如图3-2-1所示。​

2.甘特图法

甘特图排车则是另一种重要的手工工具，其核心优势在于能够可视化时间窗冲突。在排车过程中，将车辆的运输任务、各个节点的时间窗要求等信息清晰地标注在甘特图上，使得调度人员可以一目了然地看到不同任务在时间安排上是否存在冲突，便于及时调整和优化，确保车辆能够在规定的时间窗内完成运输任务，提高调度的准确性和效率。如图3-2-2所示。​

（二）经典运筹模型​

随着节点数量增多和问题复杂度提高，经典运筹模型成为解决车辆调度问题的重要手段，它们通过严谨的数学逻辑和计算，能够得出更优的规划方案。​

1.TSP（旅行商问题）

主要针对单车辆场景，旨在寻找一条能够遍历所有给定节点且总行程最短的路径，确保单辆车在完成所有任务后能高效返回起点。如图3-2-3所示。​

2.VRP（车辆路径问题）

则适用于多车辆情况，需要合理安排多辆车的行驶路径，使得所有节点的任务都能被完成，同时追求总运输成本最低或总行驶里程最短等目标。如图3-2-4所示。​

3.VRPTW（带时间窗的车辆路径问题）

是在 VRP 的基础上增加了时间窗约束。每个节点都有规定的时间范围，车辆必须在这个时间范围内到达并完成相关操作，这就要求在规划路径时不仅要考虑车辆的分配，还要精确安排到达各节点的时间，以满足时间窗要求。如图3-2-5所示。​

4.CVRP（容量约束车辆路径问题）

强调车辆的容量限制。每辆车都有其最大装载量，在规划路径时必须确保所分配的任务总量不超过车辆的容量，避免出现超载等问题，保证运输过程的合理性和安全性。如图3-2-6所示。​

5.整数线性规划（ILP）

是解决上述诸多问题的重要数学方法。在该模型中，决策变量 x_ijk 和 y_ik 具有特定的含义，x_ijk 通常表示车辆 k 是否从节点 i 行驶到节点 j，y_ik 则可能表示车辆 k 是否服务于节点 i 等（具体含义需根据实际问题定义）。​

其目标函数为 Min Σc_ijk x_ijk + Σp_i y_ik，其中 c_ijk 表示车辆 k 从节点 i 到节点 j 的成本（如距离、时间或费用等），p_i 表示与节点 i 相关的成本（如服务成本等），目标是通过优化决策变量，使总成本达到最小。​

同时，该模型还受到多种约束条件的限制，包括容量约束，即每辆车所承载的任务量不能超过其最大容量；流量守恒约束，确保车辆能够从起点出发，遍历相关节点后最终返回终点，形成完整的路径；时间窗约束，保证车辆在规定时间内到达和离开各节点；以及司机工时约束，考虑司机的工作时间限制，避免过度疲劳驾驶，确保运输安全和合规性。通过这些约束条件的限制，使规划方案更加合理和可行。如图3-2-7所示。

【任务实施】

任务背景

某公司是一家大型新能源汽车锂电池生产企业，销售网络遍布全球。根据销售历史数据预测明年1-2月的销售数据如下表：（单位：件；汇率：6.7211）

工厂的产能及其实库存数据如下表：

运输资源如下表：

任务要求

1.计算1-2月的日均需求量

2.设计配送计划表结构

3.设计计算模型，选择最佳供货工厂

4.选择最佳运输路线

5.制订发往这5个营销中心的配送计划

6.要求总成本最低、服务满足率100%

任务分析

制订最优配送计划的核心目标是在资源约束下实现供需精准匹配，兼顾效率与成本最优，具体可拆解为三个层面：​

满足需求时效性：确保各区域需求按时足额交付，避免缺货导致的订单流失以及服务满足率下降，尤其需优先保障紧急需求的配送时效。​

资源高效利用：最大化消化现有库存以减少积压成本，同时合理分配工厂产能，避免过度生产或产能闲置；运输资源需实现运力饱和，降低单位运输成本。​

风险可控：提前识别产能缺口、运力不足等潜在问题，通过优先级排序、备用路线规划等方式降低配送中断风险。​

首先对比区域需求与现有库存，计算需工厂生产的补充量；其次结合工厂产能上限，判断是否存在供需缺口，若产能不足则按需求紧急程度、客户优先级排序；接着匹配运输资源，根据运输时效要求筛选可行路线，计算不同路线的成本与运力消耗，优先选择成本低、时效达标的方案；最后整合库存调用、产能分配、运输规划结果，验证是否满足所有需求且资源利用最优，若存在冲突则调整优先级或补充资源，确保目标达成。

任务操作

任务操作1：

数据整理。分析数据关系及规范性检查，提取关键数据及数据类型转换，转化为标准数据表，计算日均需求，生成每日需求数据。

任务操作2：

最佳供货工厂选择。可以采用就近供货原则，以距离近的工厂作为优先选择，计算供货成本（货物成本+运输成本），再考虑库存及产能，如不能满足需求，可增加第二供货工厂，计算最低调整量和供货总成本。

任务操作3：

运输线路选择，根据匹配完的工厂，筛选运输线路，按运输成本进行排序，最低运输成本线路为最佳选择，同时保留时效高于最优线路的运输线路作为快速补货线路。

任务操作4：

设计配送计划表。配送计划表内容包括需求、库存、第一线路到货、第一发货、快速补货到货、快速补货发货等内容。基本结构如下表:

任务操作5：计算发货日期和发货量。当库存低于安全库存时，当天为到货日期，到货日期减运输时效为发货时期。发货批量以达到最低起运量为最佳，同时要考虑供应效率、稳定性和超限费用，一般采用定期供货法，供货周期为最低起运量除以日需求量，取整数倍数。

供货周期=最低起运量/日需求量 注：可向上或向下取整。

供货批量=供货周期*日需求量

当供货批量过大，导致出现超限费时，可建立规划求解模型，求解最佳供货周期，以达到供应总成本最低。

本案例中，供应总成本=运输成本+库存成本

任务操作6：

快速补货处理。当库存低于安全库存时，最低成本线路运输时效过长导致无法按要求到货，可启用用快速补货线路，发货批量以库存缺口量为依据，尽量接近该线路的最低起运量。

任务操作7：

评估优化计划。按计算好的供货周期、发货时间及发货批量，填入配送计划表。分析配送结果的库存变化及服务水平，检查工厂库存及产能是否能够满足，对异常进行处理，调整优化配送计划。

【任务评价】

如表3-2-5所示。

【任务拓展】

一、服务水平与成本的平衡方法。服务水平（缺货率≤2%、准时率≥98%）与成本存在 “正向关联但边际效益递减” 的关系：过度追求高服务（如缺货率 0%）会导致成本激增（如过量安全库存、频繁紧急运输），而过度压缩成本会引发服务滑坡（如缺货率超 5%）。需通过 “服务优先级分类 + 成本边际分析” 找到 “服务达标且成本最优” 的临界点。

二、运输成本与库存成本的平衡方法。运输成本与库存成本存在 “反向联动” 关系：运输频次越高→单次运输量越少→库存持有成本越低，但运输固定成本（发车费、装卸费）越高；运输频次越低→单次运输量越多→库存持有成本越高，但运输单位成本（元 / 件）越低。需通过 “运输频次 - 总成本曲线” 找到两者的最低成本平衡点。

三、应用安全库存保障服务水平、平衡成本。安全库存是填补供应链 “不确定性缺口” 的关键缓冲，可平衡需求波动与供给延迟，避免供需错配，推动配送计划从被动应对转为主动保障。其核心作用包括：保障服务水平，作为应急补给避免缺货，将缺货率控制在目标范围内以平衡服务与成本；稳定供应链流程，为各环节波动提供容错空间，防止局部问题引发连锁反应；助力平衡库存与运输成本，通过合理设定可延长补货频次、提升运输装载率；降低供应链应急开支，减少紧急补货产生的额外成本；支撑长期运营规划，依托相关数据优化配送计划参数与流程。​