基于双层规划的020药品配送选址路径问题研究

摘要

2014年我国医药电子商务交易规模为68亿元，同比增长了59.6％。同年互联网药品经营政策允许网上售卖处方药以及由药品物流公司进行药品配送。另外，近两年医药电子商务的投融资案例出现并呈现增长趋势。综上所述，在良好的经济、政策和投融资背景下，满足客户需求的药品O2O模式将迎来快速发展。针对药品O2O的具体运作模式，本文研究了闭合式和开放式配送下的药房的选址和车辆配送问题，为药品O2O企业的选址决策提供了参考。本文主要工作如下:
　　论文首先研究了闭合式O2O药品配送选址-路径问题。本文首次采用双层规划方法对药品O2O商业模式下的选址路径问题进行建模。在对双层规划模型多种构建方法进行分析的基础上，结合药品O2O商业模式的特点，提出了闭合式O2O药品配送选址-路径问题的双层规划模型，在该模型中，下层在上层给出初步方案的基础上进行自身的决策，该决策过程中产生的中间变量作为上层模型目标函数的组成部分。另外，本文针对该双层规划模型设计了双层的遗传-蚁群求解算法，并采用Halton序列和记忆库操作对上层遗传算法进行改进。
　　针对配送车辆在药房与顾客之间配送模式的区别，本文在上述研究的基础上，继续研究了较为复杂的开放式O2O药品配送选址-路径问题。在开放式O2O药品配送过程中，配送车辆在完成一次配送后，除了回到本次配送的初始出发药房外，还可以去往其它药房。在开放式O2O药品配送问题中，配送路线的可行域显著增加，求解难度变大。因此重新设计针对开放式车辆配送问题的遗传算法，采用了单点交叉和部分匹配交叉两种交叉算子，并增加了进化逆转操作。由于可行域变大，求解时间也显著增加。
　　针对闭合式O2O药品配送问题的双层规划模型，采用数值算例进行演示分析，计算结果表明:在该算例的背景下，i）最优选址数量为满足顾客需求情况下的最小选址数量;ii）O2O企业总费用的主要影响因素为需要支付给药房的药品单价;iii)适当提升固定费用预算可以降低O2O企业总费用;iv）适当增加药品单价较低的药房的服务能力可以降低O2O企业总费用。此外，采用了相同的数值算例对开放式O2O药品配送问题的双层规划模型进行分析，通过对两种配送模式下的计算结果比较得出如下结论，两种配送模式下的选址方案相同，开放配送模式下的配送费用低于闭合配送模式下的配送费用。

目录

声明

致谢

摘要

1．1 研究背景和研究意义

1．1．1 药品O2O目前发展情况

1．1．2 存在的问题及研究意义

1．1．3 创新点

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．2．3 研究现状总结与启发

1．3 研究框架及各章内容

1．4 本章小结

2 药品O2O商业模式介绍

2．2 药品O2O配送介绍

2．2．1 药品O2O配送的特点

2．2．2 闭合配送模式与开放配送模式

2．3 药品O2O商业模式介绍

2．3．1 闭合配送模式下药品O2O商业模式介绍

2．3．2 开放配送模式下药品O2O商业模式介绍

2．4 本章小结

3 选址-路径相关问题简介

3．1 双层规划优化方法

3．1．1 双层规划数学模型

3．1．2 双层规划的特点和应用

3．2 选址-路径问题

3．2．1 选址-路径问题的类型和求解算法

3．2．2 闭合式与开放式车辆配送问题

3．3 基于双层规划的物流系统优化问题

3．4 本章小结

4 影响药品O2O企业选址和配送方路径规划的因素

4．1．2 药品O2O企业给药房分成的费用

4．2 影响配送方路径规划的因素分析

4．2．1 药品配送费用

4．2．2 配送的时间窗

4．3 本章小结

5 闭合式O2O药品配送选址-路径问题的双层规划模型

5．1 闭合配送模式下选址路径问题描述

5．2 闭合式选址路径问题双层规划模型

5．2．1 符号定义

5．2．2 双层规划模型

5．3 求解算法设计

5．3．1 求解思路及算法框架

5．3．2 上层模型求解算法

5．3．3 下层模型求解算法

5．4 算例演示分析

5．4．1 模型参数和输入数据

5．4．2 选址及车辆路径结果

5．4．3 药品O2O企业总费用的影响因素分析

5．5 本章小结

6 开放式O2O药品配送选址-路径问题的双层规划模型

6．1 开放配送模式下选址路径问题描述

6．2 开放式选址路径问题双参规划模型

6．2．1 符号定义

6．2．2 双层规划模型

6．3 求解算法设计

6．3．1 求解思路及算法框架

6．3．2 上层模型求解算法

6．3．3 下层模型求解算法

6．4 算例演示分析

6．4．1 模型参数和输入数据

6．4．2 选址及车辆路径结果

6．4．3 闭合与开放配送模式选址-路径问题比较

6．5 本章小结

7．1 研究总结

7．2 研究展望

参考文献

附录

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

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