蘇鑫煒　梁丹鈺

作者簡介：蘇鑫煒（1991-），男，漢，山西人，在讀碩士研究生，華北電力大學(xué)，從事電力物資配送研究。

梁丹鈺（1996-），女，漢，山西人，在讀本科生，吉林大學(xué)，從事信息管理與信息系統(tǒng)研究。

摘 要：遺傳算法是一種基于自然進(jìn)化原理的全局搜索方法，在很多問題的研究上有重大的意義。在管理信息系統(tǒng)的背景下，本文將遺傳算法應(yīng)用在電力物資配送路徑的優(yōu)化問題上，以期得到滿意的結(jié)果。通過具體算例表明，遺傳算法在電力物資配送路徑優(yōu)化問題上可以有很好的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：管理信息系統(tǒng)；路徑優(yōu)化；遺傳算法

電力物資配送路徑優(yōu)化問題，可以定義為已知一系列電力物資發(fā)貨點和收貨點，組織相應(yīng)的車輛行駛路徑，滿足一定的約束條件下，達(dá)到一定的目標(biāo)。

遺傳算法是美國Holland教授提出的，遺傳算法是一種借鑒生物界自然選擇和自然遺傳機(jī)制的隨機(jī)化搜索方法。遺傳算法也是計算機(jī)科學(xué)人工智能領(lǐng)域中用于解決最優(yōu)化的一種搜索啟發(fā)式算法，是進(jìn)化算法的一種。管理信息系統(tǒng)涉及管理學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、計算機(jī)科學(xué)等很多學(xué)科，包括采集、傳遞、儲存、處理等過程，將信息進(jìn)行維護(hù)和二次利用，可以為做出決策提供很好的幫助。

本文在管理信息系統(tǒng)的背景下，結(jié)合電力物資配送的特點，將遺傳算法用于其路徑的優(yōu)化，并通過具體算例進(jìn)行驗證。Matlab功能強(qiáng)大，本文應(yīng)用matlab的遺傳算法工具箱，對電力物資配送路徑進(jìn)行優(yōu)化。

1.電力物資配送路徑優(yōu)化問題的模型

電力物資的配送有自己的特點，模型總體描述為：從電力公司物資配送中心用車輛搬用電力物資向多個目的地送貨，每個目的地的位置和需求量一定，每臺車輛的載重量一定，要求合理安排線路，使得運(yùn)輸距離最短，并滿足以下條件：（1）對于每一條配送路徑，目的地的需求量之和不應(yīng)該超過車輛的載重總量；（2）對于每一條配送路徑，長度不應(yīng)該超過車輛一次配送的最大行駛距離；（3）對于每一個目的地，所需求的物資只能由一臺車輛配送；（4）電力物資配送過程中每個目的地的路況條件相同。在確定了配送問題的約束條件和優(yōu)化目標(biāo)之后，建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型。

2.電力物資配送路徑優(yōu)化問題的遺傳算法

遺傳算法是迭代搜索算法的一種。算法以群體中的所有個體為操作對象，單獨個體為問題的一個解?？臻g的數(shù)據(jù)經(jīng)過編碼、初始群體形成、計算適應(yīng)度、選擇、交叉和變異等步驟，完成遺傳算法的整個過程。三個主要的操作算子是選擇、遺傳和變異。遺傳算法基本原理在很多方面已經(jīng)得到了應(yīng)用。

3.實例分析

某電力物資配送中心要向8個目的地配送物資，車輛數(shù)m為2，車輛載重量q均為8t，各目的地需求量為gi（i=1，2，3，…，8）（t），已知目的地與配送中心間的距離如表1所示（其中0表示中心倉庫），要求合理安排車輛的運(yùn)輸路徑。

參數(shù)設(shè)置為num=10，N=200，=0.2，pmutation=0.9，pcross=0.02，matlab7.0運(yùn)算10次。經(jīng)驗證，計算結(jié)果比較穩(wěn)定，其中，得到過兩次最優(yōu)解67.5km，對應(yīng)的路徑為：0-4-7-6-0；0-1-3-5-8-2-0。

計算結(jié)果表明，用matlab遺傳算法工具箱進(jìn)行電力物資配送路徑優(yōu)化，可以方便有效地求得問題的最優(yōu)解或者近似最優(yōu)解，既能滿足車輛載重量的約束，又能保證目的地的電力物資需求。

4.結(jié)語

管理信息系統(tǒng)的發(fā)展日益加快，電力物資配送路徑的合理確定，是提高服務(wù)質(zhì)量、增加經(jīng)濟(jì)收益的重要手段。本文表明，對于電力物資配送首先建立配送路徑的數(shù)學(xué)模型，再結(jié)合管理信息系統(tǒng)的思想，采取遺傳算法進(jìn)行研究求解，是一種性能優(yōu)良的啟發(fā)式搜索方法。在matlab環(huán)境下使用遺傳算法求解，能夠很好地利用其強(qiáng)大的計算能力，并且易與其它工具包結(jié)合對參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化方面的研究。

（作者單位：1.華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院；2.吉林大學(xué)商學(xué)院）

參考文獻(xiàn)：

[1] 何珍珍.基于遺傳算法的企業(yè)配送路徑問題研究[J].物流工程與管理，2013（11）：96-97.

[2] 唐坤.車輛路徑問題中的遺傳算法設(shè)計[J].東華大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2002，28（1）：66-70.

[3] 殷銘，張興華，戴先中.基于matlab的遺傳算法實現(xiàn)[J].山西建筑，2004（4）：84-85.

[4] 姜大立，楊西龍，杜文等.車輛路徑問題的遺傳算法研究[J].系統(tǒng)工程理論與實踐，1999，19（6）：40-44.

[5] 張丹羽.現(xiàn)代物流配送中心車輛線路優(yōu)化方案研究與應(yīng)用[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2005.