医药物流配送中心药品三维装箱优化及其模拟

摘要

我国医药物流业正处于起步阶段。医药物流的管理水平十分落后，现代化技术手段和管理理念也都没有得到充分的运用。由于我国医药物流企业数量众多，并且不同地域、不同类型的医药物流企业发展的水平也各不相同，从而导致了信息化建设和现代化物流技术的应用存在很大的差异。随着市场经济的发展和物流专业化水平的提高，医药物流业得到了迅速的发展。由于拆零出库药品的数量逐年增加，零散药品的装箱问题逐渐成为了医药物流过程中的一个重要环节。药品装箱问题属于应用背景较强的离散组合最优化问题，药品装箱的合理化就是指在既定箱子的条件下，给出一个合理的装箱方案来提高箱子的空间利用率，达到降低企业的物流成本，增强企业竞争力，提高企业的经济效益的目的。
　　 装箱问题广泛应用于交通和物流业中，它已成为目前研究的一个热点问题。装箱问题属于组合最优化问题和NP完全问题，它在大多数情况下属于多目标、多约束条件下的高度复杂优化问题。而且，随着待装货物品种和数量的增加，可选的装箱方案数量将以指数级别急剧增长。因此，无论是从理论角度，还是从实际应用出发，探讨一种有效的算法来更好地解决药品装箱问题，并将装箱策略付诸实施具有重要的意义。
　　 本文围绕医药物流企业药品装箱问题的优化模型和算法开展研究，旨在为医药物流企业零散药品的装箱合理化问题提供全套解决方案。
　　 首先本文在分析了装箱问题国内外研究现状的基础上，对医药物流企业药品装箱的构成要素进行了系统的研究，为装箱问题的合理分类以及建立装箱问题的数学模型奠定了基础。
　　 其次，本文对装箱问题进行了抽象和界定，分别对单箱型药品装箱优化、多箱型药品分类装箱优化问题建立了数学模型，并分别设计了模型求解的算法。对于单箱型药品装箱优化，分别采用了MATAB遗传算法工具箱和启发式算法求解，并且进行了三维动画模拟。对于医药物流企业中常见的多箱型药品分类装箱问题，采用MATLAB实现了该情况下药品装箱分类问题的求解，并通过实际算例验证了该算法的良好性能。
　　 然后，本文介绍了医药物流企业药品的出库、复核包装的流程，详细地阐述了如何利用装箱优化模型进行药品出库装箱流程的优化，并且说明了该流程在医药物流企业中的实际应用情况。
　　 最后，总结了全文的工作内容并展望了进一步的研究方向。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究的背景

1.2研究的意义

1.3装箱问题的国内外研究现状

1.3.1国外研究现状

1.3.2国内研究现状

1.4装箱问题研究的分类

1.4.1一维装箱问题

1.4.2二维装箱问题

1.4.3三维装箱问题

1.5本文的主要工作

第2章求解装箱问题的算法研究

2.1启发式算法在装箱问题中的应用

2.1.1启发式算法概述

2.1.2启发式装箱算法的分类

2.1.3启发式算法求解装箱问题的优势

2.2遗传算法在装箱问题中的应用

2.2.1遗传算法概述

2.2.2遗传算法的概念

2.2.3遗传算法的特征

2.2.4遗传算法的原理

2.2.5遗传算法求解装箱问题的优势

2.3本章小结

第3章单箱型三维药品装箱优化

3.1单箱型单件药品的装箱优化问题的数学模型

3.1.1问题描述

3.1.2模型建立

3.2单件药品的单箱型装箱问题的遗传算法

3.2.1遗传算法的求解步骤

3.2.2编码预处理

3.2.3个体编码及解码

3.2.4适应度的计算

3.2.5应用遗传算法工具箱的函数

3.2.6装箱计算过程

3.2.7算例及结果分析

3.3单箱型多件药品单箱型三维装箱优化

3.3.1问题定义

3.3.2模型建立

3.4单箱型多件药品三维装箱优化问题的启发式算法

3.4.1启发式算法流程

3.4.2药品排序原则

3.4.3医药物流公司内复核实际调研分析

3.4.4药品装箱平面选择原则

3.4.5算例及结果分析

3.5本章小结

第4章多箱型药品分类装箱优化

4.1问题描述

4.2模型建立

4.3多箱型药品装箱优化问题的分类选箱算法

4.3.1纸箱分类原则

4.3.2选箱体积要求

4.3.3纸箱分类数计算流程

4.4算例及结果分析

4.5本章小结

第5章医药物流药品出库装箱流程优化

5.1药品出库流程

5.2内复核台数优化

5.2.1医药物流内复核台数优化原则

5.2.2影响内复核效率的几个主要因素

5.2.3计算复核台数的参考公式

5.3基于药品分类装箱模型的拆零复核包装流程优化

5.4本章小结

第6章总结与展望

6.1全文总结

6.2未来展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文和参加科研情况