快递公司自有车辆配置数量的模型设计快递公司每日快递的业务量是个随机数,因此,要根据快递单的数量来安排车辆。但自有车辆过多,快递量少时,会出现车辆闲置,造成浪费。反之,自有车辆过少而快递量多时,就要从别处租车,但租车有可能无法达到客户满意的服务水平,导致快递公司信誉的损失,甚至使客户流失。所以,配置合理的车辆数对快递公司尤为重要。本文运用成本—效益分析法确定快递公司合理的车辆数。1、问题的提出快递公司一般采用小型汽车进行配送,可将物品直接配送到最终用户。目前,快递公司普遍采取内外部车辆相结合的快递策略,其降低快递成本的方式主要通过对快递车辆进行路径优化和对自有车辆规模进行优化。2模型构建与求解2.1配送周期概念的引入快递公司配送车辆的需求数量不仅受到客户快递单量的影响,还受到客户快递单集中程度的影响。如果快递公司在一天内获得客户的总快递单量很多,则需要的车辆数也多;但如果这些快递单很分散,则需要的车辆相对要少一些,这是因为在一个较长的时间段内车辆可以多次重复利用。快递公司对车辆需求的产生取决于快递单的出现,车辆需求量的多少取决于一天内在某个时点或时间段随机配送快递单量的多少。因而,以天为计算周期来反映快递公司对车辆的需求有些欠妥。为了正确反映快递公司对车辆的需求,引入了配送周期的概念。配送周期是指快递公司收到一批配送快递单后,安排的第一辆配送车从离开至该配送车再回到快递公司的时间间隔。因此,每天的配送周期数与客户配送快递单的分布情况有关,而每个配送周期内对车辆的需求数是由该周期内快递单量的多少来确定。由于客户每天快递单的出现,以及快递单量多少都是随机的,并且所有的快递公司客户快递单的分布规律也各不相同,因此可通过统计法,确定一般快递公司的车辆使用数的分布函数。按配送周期计算快递公司的车辆使用数,可以得到如表1所示关于快递公司在过去一段时间内,每个配送周期的车辆使用情况统计表。快递公司在确定合理的车辆规模时,应考虑到快递公司业务的发展趋势,对表中数据进行修正。根据修正后的统计数据得出不同数量车辆的使用频率数及累计频率数,结合以下数学模型,就可算出快递公司应配置的车辆数。2.2模型构建的假设条件(1)根据城市快递公司配送距离一般较短的特点,设快递公司所有自有车辆每次配送成本相同,并且所有租赁车辆配送成本相同。设在每个配送周期中自有车辆的运行成本为,租赁车辆的运行成本为快递公司主要的利润来源于对大客户的服务,通过ABC法将客户划分为A、B两类客户。设A类客户的配送量占总配送量的比例为θ(θ>1-θ)。(2)A类客户每个配送周期中对车辆的需求比例等于A类客户配送量占快递公司总配送量的比例,也为θ。(3)通过交货准时率反映快递公司的服务水平,设快递公司自有车辆的交货准时率为α,租赁车辆的交货准时率为β。(4)对A类客户配送出现延期交货时,快递公司将受到惩罚,惩罚值为w;而对非主要客户延期交货时。则惩罚较小,在此假设为0。2.3模型的建立以实现快递公司配送费用最小为目标构建模型,通过成本—效益分析法求解快递公司合理的自有配送车辆数。设X为快递公司拥有合理的配送车辆数;Y为每个配送周期实际需要的车辆数,Y是随机变量,其分布密度为P(Y)。1、当Y≤X时,即需要的车辆数比快递公司拥有的车辆数少,设T为总费用,则快递公司完成配送任务的总费用为:T1=YC1+(X-Y)C22、当Y≥X时,即需要的车辆数比快递公司拥有的车辆数多,则快递公司完成快递任务的总费用为:T2=XC1+(Y-X)C33、设P(Y)为日常需要车辆数量对应的概率,则得出快递公司的期望总费用为:T(X)=11[(){1()2}][(){1()3}]xxyxpyycxycpyxcyxc4、求解在期望费用公式里进行对X求导,使得T(X)最小,并根据函数求极限的原理,整理得:1()(31)/(321)xxpyccccc其中:1()xxpy----频率累计数当C1C3时,可以选取适当的X值,使得上式成立,从而使得总费用最小。通过概率累计的方法,从而求得X的值。由求得的车辆最佳数量的表达式,可以得出如下结论:(3)如果租赁车辆的服务质量较高,即β值较小,自有车辆数量宜少。(4)A类客户的配送业务量较少,即α值较小,自有车辆数量宜少。某快递公司,已知自有车辆在每个配送周期的使用费用C1=200元/次,自有车辆的闲置成本为C2=100元/次,租赁车辆的使用费用为C3=250元/次,A类客户对快递公司的延期交货的惩罚值w=100元,其中A类客户的配送业务量的比例α=80%,自有车辆的准时交货率α=90%,租赁车辆准时交货率β=60%。该快递公司根据过去车辆的使用记录,并结合该快递公司的业务发展趋势,得出车辆需求数量表,见表2。表2快递公司车辆需求数量情况表车辆数相对频率累计频率30.0070.00740.0490.05650.0750.13160.0790.2170.0860.29680.0890.38590.0970.482100.0990.581110.0930.674120.0870.761130.0780.839140.0470.908150.0250.955160.0130.98170.0070.993180.0021根据已知条件可得:该值与0.565近似故该快递公司配置的合理自有车辆台数为10辆。当(1)求得的值与(2)求的值相差很大时,则应该重新选取Q。结束语通过引入配送周期的概念,为正确反映出快递公司对车辆的需求情况提供了一种有效的方法。在此基础上,运用成本—效益分析法,结合客户对快递公司服务不满的惩罚值和租赁车辆服务水平不高的情况,指导快递公司如何确定合理的自有车辆的数量。