毕业论文校园物流管理系统

物流信息管理系统 物流信息管理系统是专业用于企业的物流管理包括第三方物流的信息管理系统，从物流的发展历史来看，在上世纪90年代，物流技术的发展主要体现在设备技术上，包括自动化仓库，集装箱运输，大型货运卡车以及随之而来的GPS和GIS技术等。这些技术的应用，在物流的作业效率以及服务规模都达到了空前的水平。然而随着技术平民化进程的加快，技术更新的速度进一步加快，物流业的技术水平也处在互相快速接近的状态，物流业的竞争也愈加激烈。 进入21世纪以来，整个商业社会的零售指数一直处于下降趋势，然而商品的生产和经营所产生的利润仍然在成长，其原因何在？根据对商品流通企业的调查，21世纪以来，商品的成本降低了近27%，零售指数下跌9%，因此商品生产和经营的成本降低，为企业带来了新的利润增长点。 实际上，从总体商品生产和经营的过程来看，流通成本的降低幅度最大，而这主要是依赖了信息化建设所带来的前所未有的高效率和高速度。 传统的商品经营网络是多级和多层次的，商品的流通路径较长，因此、企业生产的产品在流通领域所经过的时间也较长。 传统的物流以及产品的经销方式将给商品在流通过程中增加时间和成本，对于企业来说，通过分销商销售产品的好处是分工明确，可以迅速铺开市场，但当产品进入销售成熟期时，产品对于最终客户的服务问题由于需要通过流通商而得不到很好的响应。 华宇物流网 而物流信息化，使得众多分销商(无论其是否有从属关系)都将面对一个组织或中心，即物流中心，由于物流中心是一个高度信息化的机构，因此任何来自市场以及生产厂商的需求都将在这里通过信息系统的广泛应用而得到快速响应，因此建立物流中心以及实现物流中心信息化是产品经营成本降低的主要原因。 物流中心结构示意图如上土所示。由于物流中心面对的企业和客户有可能是跨专业的，因此有时需要物流中心去面对不同专业和不同管理模式对物流中心的服务需求包括信息服务需求，因此，如何使物流中心的系统与具有商业伙伴关系企业内的系统实现信息的实时交换将关系到物流中心能否高效运作的基础。 整个物流业的专业化发展趋势以及物流业在商业上朝第三方物流发展的趋势说明，物流信息管理系统将是一个非常复杂的信息管理系统，直到目前为止也没有完全涵盖物流信息系统所有需求的软件产品。 物流信息系统的结构以及功能描述 目前，物流信息系统主要由以下几个部分构成： · 仓储管理以及仓储作业管理 · 运输及配载管理 · 财务管理 · 人力资源管理 仓储管理以及仓储作业管理 仓储管理以及仓储作业管理系统一般统称为仓储管理系统(Warehouse Management System简称WMS)。随着企业规模扩大，产成品结构越来越复杂，且整个市场对产品的个性化要求也日益提高，随之而来的问题是如何存储这些产品，如何在需要这些产品的时候迅速地找到他们，如何采用有限的仓储面积存储更多的物品以及如何合理配置产品品项以最低的品项数和库存数满足市场的需要，如何安排仓库门口(Docking)的装卸作业，使该作业能够迅速准确地被完成。 先进的仓储系统为了能够达到上述结果，在系统内设计了一个先进的计划系统，该系统对于现场的作业状态非常敏感，他可以根据现场情况变化而实时调整作业计划，使整个作业计划安排能够达到最佳。在计划自动生成的时候，所考虑的因素主要有品项特性(是否对存储和搬运有特殊要求)，储位分布以及储位分配情况，仓储作业面积，操作人员数以及操作人员的训练程度，作业允许的时间以及客户给定的服务时间以及仓储设备的运行状况等等。另外，某些WMS系统采用了Rule base或Knowledge Base技术，将人们在实际仓储作业中的优秀经验整合到系统作业管理中，使系统能够充分整合现有的仓储资源而达到作业效率的最佳化，另外仓储作业管理系统还要支持仓储内所有自动化设备。 仓储作业的具体功能如下设计： 物料管理 物料管理根据仓储作业以及物流业务以及今后电子商务发展趋势主要将定位于以下几个功能方面： (1). 物料的属性与分类管理 目前，物料属性分类方式有两种，一种是代码继承式分类，这种方式通过代码分段方式建立物料的属性分类，其优点是相同属性物料在排序上归为一类，容易管理。但该方法随着物料种类的增加造成代码过长，字段过多且不同物料属性类别使用同一字段造成管理不便，在数据存储上表现为稀疏矩阵，浪费存储资源。主要代表性的编码方案有Unspsc、UCC和EAN等。 另一种方法是采用属性结构表方式进行物料属性的定义，其主要特性是首先定义物料的分类以及分类属性，然后再定义属性值，其结构有些像金字塔型，在这种分类方法中，可以做到物料的代码的编撰方式与物料属性无关，分类可以无限增加。同时，采用属性结构表方式建立物料属性的描述体系，可以在统一数据库系统中表达不同的属性描述类别，但不存在属性类别的浪费和字段空值过多的稀疏矩阵状况的出现。典型的分类法是Nato Auslang。 (2). 物料的存储描述 物料属性定义完成后，需要定义的另一个物料属性就是物料的存储属性，其中主要包括了下列信息内容： 物料的存储信息，包括存储地区、仓库、仓库内的存储区域以及货架储位。 物料的库存信息，其中包括物料的存储库存和在途库存，由于中国审计特性与国外不同，中国是根据政府颁布的原始样张作为原始记录依据，因此对于货到，单未到的情况无法进行登帐处理。 仓储配置管理 物料的存储条件需要进行配置，先进的仓储管理系统能够通过对仓库实体参数配置，实现对仓储资源的识别和管理，需要配置的信息主要有仓储编号，仓储面积，储位编号，储位面积以及储位存储规则等等。通过仓储配置，可以根据实际作业需求制定优化的仓储作业计划，实现对仓储环境的高效利用，即以有限的面积存放更多的货品，以有限的资源得到更大的仓储吞吐量，以有限的人力物力获得更高的作业效率和速度。 仓储作业计划 仓储作业计划是通过采集收发货品订单以及根据系统中的仓储配置数据，并结合在系统中已经设定的作业规则(Process Rule)，在规定的时间内完成的作业计划，仓储作业计划主要有下列几个方面： (1). 收货上架 (2). 拣货 (3). 补货 (4). 码头装载 仓储作业执行控制 仓储作业计划生成以后，需要得到完美执行，仓储管理系统一般都会结合硬件设备和条码设备辅助完成仓储作业计划，因此仓储作业系统不仅仅是一个计划管理系统，更是一个业务执行管理系统，在作业执行方面，许多WMS产品都有比较先进的解决方案和相应的产品，如EXE的Exceed，ES/1 AWM等系统，其中ES/1 AWM还提供了基于打印工作令的执行管理系统以适应自动化水平较低的仓储作业环境。 仓储资源管理 仓储管理系统中另一个重要管理对象是仓储资源管理，仓储资源除了仓储本身还包括了仓储结构、仓储设备以及仓储作业人员等资源的管理。主要功能体现在仓储设备的合理调配，并通过设备检修计划提高设备完好率；合理配置仓储结构，提高场地利用率；合理组织仓储作业人员，是仓储作业效率能够得到最大化。 异常处理 现实生活中，仓储管理是非常复杂的，在仓储管理中，会遇到各种突发事件以及其他异常交易作业，因此要求一个优秀的WMS系统能够妥善地处理这些异常情况。 作业成本管理 仓储作业管理的优化，将最终体现在仓储成本的降低和作业效率的提高，而成本控制是应用仓储管理系统的一个主要目的之一。然而，与ERP系统不同，ERP系统所描述的成本控制，大多以物料成本为中心展开，而WMS系统的成本，必须以作业成本为中心，因为WMS系统的主要管理对象虽然是物料，但管理的主体确实作业，因此，作业成本的可控以及优化是WMS系统比较重要的环节。 长期以来，仓储作业是企业内部的成本中心，长期困扰企业管理者的问题是仓储作业成本比较难于核算和控制。随着企业生产逐步由大而全走向分工合作，专业化方向，企业的仓储将不会只对企业的一个部门或几个部门提供服务，将会逐步走向集团企业内仓储中心或以第三方物流服务的形式出现。仓储作业将会从成本中心走向费用中心，最终走向新的利润中心。因此先进的WMS系统都会提供基于作业的成本管理系统，帮助仓储作业管理人员精确地核算仓储作业成本，为进一步优化仓储管理，提高仓储效率奠定基础。 运输及配载管理 运输管理是物流中另一个主要子系统，运输管理的主要管理对象是运输工具管理(车、船、飞机等)、运输环境管理(运输线路、站点和地图)、人员管理(驾驶员、装载人员以及管理人员等)、运单管理(运单、运输计划排程等)、运输成本核算(人员成本、运输资源成本(工具成本和人员成本)、能源消耗核算控制等)、优化管理(路径优化、运输能力优化、以及服务优化等)、客户管理(客户订单服务、查询等)、跟踪管理(包括采用GPS和SMS等系统实现的运输跟踪管理)。 运输管理的主要功能模块设计如下： 运输设备资源管理 运输设备资源主要包括，运输工具如车辆、船舶以及航空运输设备等。其中所要管理的元素有运输能力(包括装载体积重量)、运输速度(小时公里数)、能源消耗计量等。对于运输业务，还包括运输业务的外包服务，因此运输资源还要包括运输服务提供商的管理。 运输线路管理 根据运输企业以及运输服务特性不同，分为区域型运输管理、线路型运输管理和混合型运输线路管理。运输线路管理的主要目的是能够建立运输服务区域数据库，并通过对这些数据库的引用并采用一定的算法设计合理的运输线程和运输站点序列。因此，对运输区域的描述是运输线路管理的基础。 运输线路的属性主要包括运输目的地的坐标，经过站点之间的距离、通畅能力值等。其中通畅能力值是未来进行优化处理的基础。一般通畅能力值由以下几个元素构成： (1). 站点之间的路径流量(一般可以通过政府的GIS系统获得)，以及高峰流量等信息 (2). 站点之间发生事故的概率 (3). 高峰时间流量 通畅能力与运输工具有关，因此以上元素必须根据不同的运输工具分别设定。 人员管理 在运输管理系统中，人员管理也是十分重要的，对于运输作业来说，尽管系统给定了优化的运输路线，但在作业实况中，会遇到各种意外情况，而有经验的驾驶员和没有经验的驾驶员在处理这些意外情况时会表现的不一样，得到的效果也是不一样的，然而有经验的驾驶员的人力成本相对较高，因此如何合理的进行作业人员定岗和任务分配将直接影响到运输作业的完成质量。 人员管理主要是对人员属性的管理，属性的科学描述为业务分配的合理化以及优化人员组合提供了数据基础。 驾驶人员的属性主要由以下几个元素决定： ? 人员的基本属性(姓名、性别、年龄、教育程度、住址、联系方法等)； ? 人员的技能属性(驾龄、驾驶证级别、工作经历、作业区域历史、事故历史等信息)； ? 人员的成本属性(工资、津贴、奖励等)。 客户管理 运输管理的需求来源主要有以下几个方面： (1). 物流公司的运输需要 (2). 厂家的送货需求 (3). 最终用户提货以及送货需求 其中物流公司主要是指第三方物流，包括货代企业。这些公司通过两种途径解决运输问题，一是通过自身的运输资源进行，二是外包其部分运输服务，在这方面，货代企业表现尤为突出。因此运输管理系统的客户管理主要是针对运输服务的需求来源进行分类管理，并根据这些需求分别提供不同形式和内容的运输服务。 运输订单管理 运输服务是通过运输需求来驱动的，运输订单是需求的表现形式，先进的运输管理系统应该能够根据用户的不同需求产生不同的运输订单，使用户的运输成本降到最低，同时也是自身的运输成本降到最低。 根据运输订单进行运输的组合作业，可以大大提高运输效率，国际上一些著名的物流服务提供商所提供的LTL等组合运输服务就是一个典型事例。 运输计划排程的结果将要达到3个方面的目的： · 运输成本最低 · 运输速度最快 · 运输安全保证最高 运输排程需要引进一些优化算法，特别是在路径优化方面，目前大多数的优化算法采用了Morris的K-最短路算法，该算法采用了路径节点矩阵双向扫描算法，提高了传统路径优化算法的速度，且采用该算法，不仅仅可以求出整个节点矩阵中任意两点之间的最短路径，还可以求出第K短路径及其经过节点。该算法目前在上海交通规划模拟中已被广泛采用。 成本核算 在运输管理中，成本核算主要针对的项目为运输成本，而运输成本中比较难于控制的是可变成本，其中比较主要的是能源消耗的控制。影响能源消耗的因素很多，有路径的长度，通畅能力以及驾驶员的驾驶技术等因素，另外气候也是影响能源消耗的因素之一。目前大多数运输管理在运输可变成本的控制上，主要依据路径长度，而精确的成本核算应该考虑上述所有因素对能源消耗的影响。 作业跟踪 在实际运输管理中，计划排程的对象并不是一个静止的对象，而是处在不断变化之中的，因此必须设计作业跟踪来对这些变化加以记录和跟踪，因此跟踪是运输管理系统中比较重要且有特色的功能之一。 目前的运输管理系统对作业的跟踪分为静态跟踪和动态跟踪两种形式，静态跟踪主要通过运输订单的回单收集来实现，而动态跟踪则通过手机短信、GPS等设备进行作业跟踪。静态跟踪是事后行为，他只能为下一次计划排程提供改进依据，但无法对正在发生的问题加以纠正或改进。而动态跟踪则不同，动态跟踪可以使计划排程更合理，减少空车营运，提高异常事件的处理应对能力。 财务管理 财务电算化已经在我国发展了十多年，但大多数财务软件只是手工作业的模拟，并没有在企业管理上加强控制，而物流系统的财务管理，恰恰突出了财务的管理功能，其中集中体现在应收应付管理。 传统财务系统的数据来源是凭证，而从管理角度上讲，凭证并不是原始数据，由于历史的原因，凭证成为财务数据的基础，对物流企业来说，由于业务峰值的因素，所有业务如果都要通过凭证进入财务系统的话，将造成系统数据急剧膨胀，浪费数据存储资源。因此，为适应物流管理系统的需要，财务管理系统在数据的采集上必须直接对应作业原始单据如订单数据等。 许多企业存在三角债务，其最主要的原因是无法提供精确有效的数据(债权凭证)，因此应收应付是财务管理中相当重要的环节，物流系统面对的是直接客户，因此应收应付管理就显得尤为重要。 人力资源管理 和ERP的人力资源管理不同，物流系统所赋予人力资源管理主要是针对作业人员的管理。它包括了人员属性记录，工作经验记录以及岗位经验记录和奖惩记录。在我国物流企业中，除了管理人员以外，大多数作业人员来源于劳务市场和外来打工人员，这些人员流动性较大，且目前劳务市场对这些人员的管理水平较低，因此物流管理系统必须提供基于物流运作需求的人力资源管理，建立人力资源数据库。 人力资源流动性大带来的结果之一就是无法稳定地提高作业规范化水平，无法长期培训，使劳务人员逐步成长为专业操作人员。因此，必须通过人力资源数据库对所有参加过本企业工作的人员加以记录，特别是其技能记录和通讯方式记录。形成基于本企业需求的劳务市场(Labor Pool)，从而使基于本企业的劳动力技能得到继承和提高。 另外，还需要设计人员的KPI表和月度/季度/年度/业绩评估表，从而能够全面地评价作业人员的状况。 另外，必须以投资的眼光看待人力资源，引进一批作业人员，就要开始核算在这些人员上的投入，包括工资、税费以及保险等，同时还要通过KPI来评估其产出，人力资源是最有潜力可挖的。

在物流配送领域,如何快速、准确的获得用户信息并及时开展业务,高效、合理的完成配送服务,成为决定物流企业市场竞争力的重要因素。下面是我为大家整理的物流配送管理系统论文，供大家参考。

物流配送系统干扰管理模型研究

物流配送管理系统论文摘要

摘要：物流配送在我国信息化时代是非常需要的，因此有着非常重要的地位。物流配送系统就是一个经济行为的系统，它为人们在物流上面提供了方便。关于物流配送系统干扰管理模型，国内外都有一定的研究。本文从物流配送系统的概念、一般方式、具体模型来作了探讨工作。

物流配送管理系统论文内容

[abstract] the logistics distribution in our country's information age is very need, so has a very important position. The logistics distribution system is an economic behavior of the system, it for the people in the logistics provided above to a convenient. About logistics distribution system interference management model, and have certain research at home and abroad. This paper, from the concept of logistics distribution system, general way, the specific model to work were discussed

关键词：物流配送;系统;干扰管理;研究;

中图分类号：F253

一、物流配送系统

(一)概念

物流配送系统是一个经济行为的系统，它是通过其收集广泛的信息来实现以信息为基础的物流系统化，其作用是不可忽视。物流配送系统的主要机能分为两种，一种是作业子系统，另一种是信息子系统。作业子系统的范围比较广，包括的内容也比较多，例如输送、保管、加工等机能，其主要目的是保证物流配送达到快速的运作，使工作效率提高。信息子系统相比作业子系统来说范围是比较小的，其内容包括订货、发货、出库管理等，它的主要目的除了提高其工作效率以外，还能使工作更加效果化。信息子系统还有一点对于顾客来说是非常有用的，那就是可以以比较低的成本以及优良的顾客服务来完成商品实体，然后从供应地再到消费地，是一种非常有利于顾客的活动。

(二)一般方式

物流配送在我国占有非常重要的地位，它一般有两种配送模式，一种是及时配送，另一种是准时配送，这两种配送模式的应用是非常广泛的，因为两种模式都要有一个共同点，那就是都满足了用户的特殊要求，以此来进行供货以及送货的工作。即时配送和准时配送的供货时间非常的灵活和稳定，基于这种情况，对于用户的生产者和经营者来说，库存的压力就发生了变化，也就是出现库存缩减的情况，有时还会取消自己的库存。

二、物流配送系统干扰管理模型

(一)国内外的研究

关于干扰的研究在20世纪70年代就已经开始了，但是其干扰管理模型是在同个世纪90年代才提出来的，在提出来的概念中，把干扰管理给局限化了，把系统扰动控制在最小数值，还指出了干扰管理的另一种含义，它是属于运筹学的某个应用领域，其发展的潜能在一定程度上来说是非常大的。

我国的学者也对干扰管理作了一些研究，研究表明干扰管理的实质就是使事件回到最初的状态，其突然出现的事件就是一种偏离，而这种偏离是微小的，并没有对其产生一些重要的影响，所以通过及时的管理 方法 是可以修正的。学者还将干扰管理与应急管理的不同点分列出来，使人一目了然。

在现阶段，国内外关于干扰管理的模型的研究具有片面性，侧重于模型以及算法，虽然涉及的领域非常的多，但是也具有一定的局限性，片面性在一定程度上也是有的，比如说在车辆调度领域，特别是物流配送这一方面，相对来说起步是比较晚的，但是后续的研究并没有停止。

(二)原因

1.总所周知，客户如果对一个企业充分信任的话，就能使企业的长期的拥有这些客户，也就是固定客户会增多，随着旧客户的口碑相传，新客户也会随之而来，企业就会得到更多的赢利。下文所讲到的数学模型建立的目标是最小化的，因此就可以就可以用这一条件来反映对客户满意度的扰动。

2.物流配送的运营商最关心的必然是运作成本，因为其运作成本是整个物流配送的核心，所以根据这种情况来看，要想节约其运作成本的话，就可以调整其干扰方案。

3.干扰管理在生成新的配送方案后，其车的路线也将发生变化，因为频繁的更改其路线，其交通费必然会增加，超过了原本的预算，其效率也会受到影响。另一方面，因为路线频繁的更改，司机原本已经熟悉的路线又变得陌生起来，必将会影响司机的工作心情。依据干扰管理的思想来看，新方案和原方案相比的话，两者间的偏差值应该是最小的，所以路径的变动量也会最小。在本文中，提出的模型(下文将提到)是以三个维度来度量其扰动的，其模型是属于多目标的。

(三)数学模型的建立

数学模型的建立，是例子是非常多的。本文只是以需求量变动为干扰事件这一个例子来进行数学建模，其原因有以下几点内容。

1.需求量变动在一些企业中是必然会发生的干扰事件，特别是在成品油销售的企业。因为油品的存放存在一定的危险，容易造成火灾事故，如果除去加油站，其他成油品销售一般为服务行业，比如说餐饮、酒店等，因为这些行业所存储的油不能太多，所以只能小批量的、多数次的来购买，根据这样一种情况，需求量必然会发生变化。据有关资料调查，需求量变动量最大的干扰事件就是该类企业。

2.需求量变动的问题在国内外学术界的关注度是非常高的，国内外许多著名学者都对需求量变动问题作了探讨。根据一些新闻、期刊以及文献我们就可以看出，物流配送需求量变动的研究已经在很久以前就有相关资料了。此类干扰事件在1987年时就作了有关研究，比如说不确定性需求的动态车辆指派问题模型。

3.关于物流配送的车辆其路径问题的种类也是非常多的，本文主要通过对有时间窗的车辆路径问题作了相关研究。此类问题有一个特别明显的特点，就是客户对货物所送达的时间非常的严格，因此其要求也更加高了。下面我们举一个例子来详细的讲解一下这个问题，让其更加的清晰明了。假如其问题范围和条件分别为：只有一个配送中心，并且其配送中心有足够的同质物质材料，车辆也足够，但是有一个问题就是其车辆必须以配送中心为始源地和终点，而且每一辆车必须从只能访问一个客户，如图1(a)所示.如果出现需求量的突发事件，车辆就必须在出发之前就要把物品载满。假如说在开始设定的计划中，并没有对需求量不足做出一些应急 措施 ，如果客户的需求量突然增加，如图1中的客户点7，而且增加的需求量还超过了剩余车辆的载货量，也就是说其车辆也出现供应不足的情况，此时它就需要其他车辆来进行援助工作，如图l(b)所示。

三、结束语

随着我国经济的迅速发展，人们开始追求方便化，所以物流配送工作对于人们来说变得越来越重要。但是在物流配送的过程中，必定会出现突发状况，也就是出现干扰的情况。比如说客户需求量变动、车辆出现故障等，这些干扰事件经常会使原本计划出现失败的情况，然后顾客就对其不满，矛盾也会随着时间而加深。在现阶段，物流配送系统干扰管理模型的研究有些片面化，在前面我们也提到过，主要因为全都集中在单一要素变动引发的干扰事件上，在真正的物流配送过程中，存在变动的情况更多，因此，物流配送系统干扰管理模型的问题还有待进一步的研究，以此来完善此系统，让其更加贴近生活，实用性也变得更强。

物流配送管理系统论文文献

[1]王旭坪,杨德礼,许传磊.有顾客需求变动的车辆调度干扰管理研究[J].运筹与管理.2009(04)

[2] 孙丽君,胡祥培,于楠,方艳.需求变动下的物流配送干扰管理模型的知识表示与求解[J].管理科学.2008(06)

[3] 杨文超,王征,胡祥培,王雅楠.行驶时间延迟的物流配送干扰管理模型及算法[J].计算机集成制造系统.2010(02)

[4] 朱晓锋,蔡延光.物流配送的优化模型及算法在连锁企业中应用[J].顺德职业技术学院学报.2011(01)

[5] 胡祥培,于楠,丁秋雷.物流配送车辆的干扰管理序贯决策方法研究[J].管理工程学报.2011(02)

矩阵算法在物流配送管理系统中的应用

物流配送管理系统论文摘要

摘要： 本文针对物流配送中心运营过程中如何合理制定配送线路的问题，以邻接矩阵为基础，通过对邻接矩阵进行运算得到有向图的可达矩阵，并据此判断是否能够找到从源节点到目标节点的有向通路，最后完成最短路径的搜索。

物流配送管理系统论文内容

Abstract： In this paper， for the problem how to develop reasonable distribution lines in the process of logistics and distribution center operations， based on adjacency matrix， by the computation of adjacency matrix to get graph reachability matrix and judge whether can find forward path from the source node to goal node， and finally complete the search of the shortest path.

关键词： 车辆路径问题;配送;物流;最短路径

Key words： vehicle routing problem;distribution;logistics;shortest path

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章 编号：1006-4311(2013)10-0163-02

0 引言

目前我国的快递行业蓬勃发展，使得物流配送中心的业务量不断增加，业务的复杂程度也已不断提高，这都对物流配送中心的科学管理水平提出了新的要求，高效、合理、安全、快速的配送是物流系统顺利运行的保证，而配送线路安排是否合理也是配送速度、成本、效益的保证。正确、合理地安排配送线路，可以达到省时、省力，增加资源利用率，降低成本，提高经济效益的目的，从而使企业达到科学化的物流管理。

本文以邻接矩阵模型为基础，提出了一种新的最短路径算法，通过对邻接矩阵进行运算得到有向图的可达矩阵，并据此判断是否能够找到从源节点到目标节点的有向通路，最后完成最短路径的搜索。

1 有向图的可达矩阵

假设有一个n个节点(d1，d2……dn)建立的有向图，每条有向边上都有各自的权值，若节点di和dj之间有条有向边，则其权值表示为Wij。如果我们要求节点d1到节点dn的最短路径。那么首先应该建立基于该有向图的邻接矩阵M：Mij=0表示节点di和dj之间没有直接有向通路，若Mij=1表示节点di和dj之间存在直接有向通路。

那么矩阵M2中所有为1的元素的坐标所代表的就是通过一次“中转”可以达到贯通的节点对。以此类推M3中所有为1的元素的坐标就是通过两次 “中转”可以达到贯通的节点对;Mn所有为1的元素的坐标就是通过n-1次“中转”可以达到贯通的节点对。

所以我们可以得出：M1+M2+M3+……+Mn得到的矩阵T即为原有向图可达矩阵，Tij=0表示节点di和dj之间没有有向通路，若Tij=1表示节点di和dj之间存在至少存在一条有向通路。

对于大规模稀疏矩阵，由于存在大量的值为0的元素，若按常规意义来存储，既会占用大量的存储空间，又会给查找带来不便。所以只要存储值为非0的元素即可。这在计算机中很好实现，只要建立含有两个整数域的结构体变量即可。

2 路径搜索算法

初步设想 由矩阵乘法的性质可知，Mx=Mx-1*M。若M■■≠0，则说明节点d1通过x-1次“中转”可以到达节点dj。那其中这x-1个节点都是哪些?它们又是什么顺序呢?把这两个问题搞清楚我们就找到了一条从节点d1经x-1次“中转”到达节点dj的通路。

接下来我们观察矩阵Mx-1的第一行，若M■■≠0，且Mij≠0，则说明：节点d1存在经x-2次“中转”到达节点di的通路，且节点di和dj之间存在直接有向通路。这样我们就找到了节点d1到节点dj通路的最后一次“中转”di，即d1，……，di，dj是一条有向通路。我们可以根据此方法进一步再找到节点d1到节点到达di的最后一次“中转”，以此类推直至找到整个通路上的所有节点。

这在计算机中实现也很容易，只要把找节点di和dj之间的最后一次“中转”的方法编写好，采用计算机中的递归调用就能很好地解决这个问题，计算机会自己自动完成整个操作。

节点的选取 有一个问题我们需要注意：在我们观察矩阵Mx-1的第一行时可能有多个节点di，使得M■■≠0，且Mij≠0。基于我们是想找到有向图中的最短路径，所以每一次选取节点应该选择一个到节点dj最短的节点作为最后一次“中转”。这一过程是通过查看另一权值矩阵W，找到值最小的Wij来确定di的。

待查节点集 上面说到，我们找到了节点d1到节点dj的x-1次“中转”的最后一次“中转”di，即d1，……，di，dj是一条有向通路。根据此方法进一步再找到节点d1到节点到达di的最后一次“中转”，以此类推直至找到整个通路上的所有节点。

每一次查找之前，与待查节点有直接通路的节点都应加到考察的范围，同时上一次确定的最终通路上的节点也应从待查范围中删除，而加入最终通路的节点集中。

需要考虑的两种情况 按照上面方法是会找到一条从d1到节点dj的一条有向通路，但是一定是最短路径吗?我们先考虑两个情况：①如果在已经找到一条从d1到节点dj的有向通路的前提下，再重复以上过程再找一条从d1到节点dj的有向通路，那么有可能新找到的通路上的所有权值之和要比之前找到的通路上的权值之和小，在这种情况下，应放弃原来通路。记下新找到的通路把它作为“当前”的最短路径。②如果在查找的过程中，已经确定节点dy是在已找通路上的节点，即存在节点d1到节点dy的通路，也存在节点dy到节点dj的通路，并且dy是上一节点的最近邻接点。但在查找下一步节点d1到节点dy的通路的最后一次“中转”dz的过程中发现：所定通路上节点dy的上一节点通过其他方式到节点dz的长度要比经过节点dy中转到节点dz的长度要短，即通过dy相当于“绕路”。因为根据中所阐述的方法找到的节点dz一定是待查节点中到节点dy路径长度最短的节点。若存在“绕路”现象，那么通过节点dy到其他的未差节点都会“绕路”。因而在这种情况下应该从已经确定的有向通路中把节点dy删除，恢复上一节点为当前节点，重新查找其除dy之外的最后一次“中转”。 搜索算法 首先根据实际情况建立有向图，并根据有向图建立有向图的邻接矩阵M，以及根据各有向边的权值建立矩阵W。然后根据矩阵乘法求出M2，M3，……Mn。这可以通过循环完成。之后的步骤就是设定待查节点，由于算法是从终点向起点查找的，所以应该先把与终点dj构成直接通路的节点作为待查节点。建立完待查节点集后，首先按照深度优先进行搜索，按照上面所说的递归算法查找第一条有向通路。然后以此条通路为基准，进行广度优先搜索，寻找新的通路，查找过程仍然是采用上述的递归算法，但是要考虑到中的两种情况。需要指出的是：广度优先搜索过程可能是一个反复执行的过程，直至最终找到节点d1到节点dj的最短路径。

3 实例

某物流公司业务员要从v0到地点v2投递货物，路线如图1所示，业务员想在此过程走的路线最短，时间最快。他应该走哪条路线?

由上面有向图建立的邻接矩阵M以及有向边权值矩阵W如图2所示，由于M是一个稀疏矩阵，按照上面方法所述形成的节点数对(0，1)，(0，3)，(1，2)，(3，2)，(3，4)，(4，1)，(4，2)。按照矩阵乘法计算出M2、M3、M4、M5。由它们产生的节点对如下所示：M2(0，2)，(0，4)，(3，1)，(3，2)，(4，2);M3(0，1)，(0，2)，(3，2);M4(0，2)。我们据此可得到该有向图的可达矩阵T的节点对：(0，1)，(0，2)，(0，3)，(0，4)，(1，2)，(3，1)，(3，2)，(3，4)(4，1)，(4，2)。

现在我们求节点v0到v2的最短路径。查看矩阵T可知存在(0，2)的节点对，所以从V0可以到达V2。再按照上述规则以及结合矩阵W，找到M2存在(2，0)节点对，M中存在(1，2)和(0，1)节点对，即M■■= M12* M01， M■■、M12、 M01都不为0。所以找到一条通路即：v0、v1、v2，其路径长为19。

按照上述方法，我们还可以找到通路：v0、v3、v2和v0、v3、v4、v2，但是由于它们的路径长分别为19和20，不产生对通路v0、v1、v2的替换，所以在此不再详述。继续按着上述方法查找通路时会发现：M■■≠0，且存在M■■≠0，M12≠0，继续查找又会发现存在M■■≠0，M41≠0，进一步查找又会发现存在M03≠0，M34≠0，所以最终找到通路：v0、v3、v4、v1、v2，由于其路径长为18，所以按照上述原则对原通路v0、v1、v2进行替换，又由于已查找该有向图中所有通路，所以确定最短路径为v0、v3、v4、v1、v2，由于其路径长为18。

4 结论

本文针对物流配送系统中的投递等事务中路线优化的问题，提出了一种新的对最短路径算法的尝试，采用逆向标号，对待查节点进行优化选取，有效的利用了第一次计算的有用信息，避免重复计算，使得该算法搜索设计上要比以往算法节省时间，对于最短路径问题可以快速求解。虽然增加了邻接矩阵的乘法计算，但由于是稀疏矩阵，不会增加太多的计算量。本算法是具有实际意义的，可以在成本降低方面给出积极、高效的意见和解决方法，从而降低物流中的流通费用。

物流配送管理系统论文文献

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