POEM優(yōu)化平臺(tái)與物流優(yōu)化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
    物流系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。其中倉(cāng)儲(chǔ)子系統(tǒng)、運(yùn)輸子系統(tǒng)、配送子系統(tǒng)是其重要的組成部分。我國(guó)的物流成本居高不下，是西方發(fā)達(dá)國(guó)家的2~3倍。如何節(jié)約物流成本，如何合理地配置企業(yè)物流資源，是一個(gè)困擾企業(yè)多年的問題。高級(jí)運(yùn)籌學(xué)和系統(tǒng)優(yōu)化是一門不斷發(fā)展，富有挑戰(zhàn)和變化的前沿學(xué)科。目前，物流系統(tǒng)仿真方面的書和軟件比較多，但是解決不了物流系統(tǒng)優(yōu)化問題。傳統(tǒng)的優(yōu)化方法只能解決線性規(guī)劃問題，對(duì)非線性規(guī)劃和組合優(yōu)化問題束手無策，解決不了復(fù)雜的物流優(yōu)化實(shí)際問題。
    管理與優(yōu)化軟件平臺(tái)POEM可以對(duì)企業(yè)物流資源進(jìn)行優(yōu)化配置。在倉(cāng)儲(chǔ)子系統(tǒng)中，倉(cāng)庫(kù)的選址問題是一個(gè)關(guān)鍵；在運(yùn)輸子系統(tǒng)中，如何合理選擇各種運(yùn)輸方式是非常重要的；在配送子系統(tǒng)中，合理的確定調(diào)度方案，選擇車輛最優(yōu)的行駛路徑是需要認(rèn)真計(jì)劃的；同時(shí)在制造環(huán)節(jié)，制定合理高效生產(chǎn)排程計(jì)劃，提高制造業(yè)資源的有效利用率，降低生產(chǎn)成本。
    學(xué)生在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中可以通過POEM工具掌握運(yùn)籌學(xué)的解決物流問題的建模方法，并直觀地從可視化動(dòng)態(tài)圖查看結(jié)果。
    POEM物流優(yōu)化實(shí)驗(yàn)通過互動(dòng)式、直觀式的操作來掌握物流優(yōu)化方面的基礎(chǔ)知識(shí)，讓操作者對(duì)物流優(yōu)化有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)，而不是一談到物流優(yōu)化就聯(lián)想需要高深的研究才能解決優(yōu)化問題。在現(xiàn)實(shí)生活中，有很多問題可以歸結(jié)為優(yōu)化問題，我們?cè)诤芏鄷r(shí)候就是和這些優(yōu)化問題打交道，例如路線優(yōu)化問題（最短路徑問題）。POEM物流優(yōu)化實(shí)驗(yàn)就是在實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上讓操作者加深對(duì)物流優(yōu)化知識(shí)的學(xué)習(xí)，提高操作者的實(shí)際操作能力。
    POEM物流優(yōu)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要包括四種類型的物流優(yōu)化實(shí)驗(yàn)：倉(cāng)庫(kù)與配送中心選址優(yōu)化實(shí)驗(yàn)、配送線路與車輛調(diào)度優(yōu)化實(shí)驗(yàn)、多式聯(lián)運(yùn)物流方案優(yōu)化以及制造業(yè)離散生產(chǎn)排程優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。這四個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)就是針對(duì)現(xiàn)實(shí)中普遍存在的物流優(yōu)化問題，通過對(duì)這四個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的操作不僅能掌握相關(guān)問題的優(yōu)化知識(shí)，同時(shí)也可以解決實(shí)際問題。倉(cāng)庫(kù)與配送中心選址優(yōu)化系統(tǒng)就是主要解決的選址之類的優(yōu)化問題，可以是單選址優(yōu)化問題也可以是多選址的優(yōu)化問題，通過對(duì)倉(cāng)庫(kù)與配送中心選址優(yōu)化系統(tǒng)的操作就可以了解倉(cāng)庫(kù)與配送中心選址優(yōu)化時(shí)需要哪些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在解決實(shí)際問題的時(shí)候就可以收集相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，來構(gòu)建所需要的選址優(yōu)化方案。配送線路與車輛調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)就是主要解決線路優(yōu)化問題以及調(diào)度優(yōu)化問題，這兩個(gè)優(yōu)化問題是現(xiàn)實(shí)中普遍存在的，更好地解決這些優(yōu)化問題可以創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益。根據(jù)約束條件的不同，配送線路優(yōu)化問題以及車輛調(diào)度問題可以分為不同形式的優(yōu)化問題，例如帶有時(shí)間窗口的車輛路徑問題、開放式的車輛路徑問題等等，POEM物流優(yōu)化實(shí)驗(yàn)中的配送線路與車輛調(diào)度優(yōu)化主要解決的是帶有時(shí)間窗口的車輛路徑優(yōu)化問題。通過配送線路與車輛調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，就可以了解配送線路與車輛調(diào)度優(yōu)化時(shí)需要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在解決實(shí)際問題的時(shí)候就可以收集相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，來構(gòu)建所需要的車輛路徑優(yōu)化方案。多式聯(lián)運(yùn)物流方案優(yōu)化系統(tǒng)就是主要解決的多式聯(lián)運(yùn)之類的優(yōu)化問題，特別隨著集裝箱多式聯(lián)運(yùn)的發(fā)展，集裝箱多式聯(lián)運(yùn)是一種新型的運(yùn)輸方式，它一般以集裝箱為媒介，把鐵路、水路、公路和航空等傳統(tǒng)的單一運(yùn)輸方式有機(jī)地結(jié)合起來，組成一個(gè)連貫的運(yùn)輸系統(tǒng)，通過實(shí)現(xiàn)門到門服務(wù)來更好地為貨主提供經(jīng)濟(jì)、合理、迅速、安全和簡(jiǎn)捷的運(yùn)輸服務(wù)。在一個(gè)物流方案如何組合這些運(yùn)輸方式，更好銜接各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)最大化的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益。多式聯(lián)運(yùn)物流方案優(yōu)化實(shí)驗(yàn)就掌握多式聯(lián)運(yùn)物流方案優(yōu)化計(jì)算時(shí)需要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)際的需要來收集相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，來構(gòu)建所需要的多式聯(lián)運(yùn)物流方案。
    制造業(yè)離散生產(chǎn)排程優(yōu)化系統(tǒng)就是主要解決離散生產(chǎn)排程之類的優(yōu)化問題。高級(jí)排產(chǎn)計(jì)劃（APS）是企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間計(jì)劃的一個(gè)創(chuàng)新性的計(jì)劃工具。它使用排產(chǎn)計(jì)劃技術(shù)來考慮物料供應(yīng)能力、機(jī)器和人員能力、客戶服務(wù)水平（交貨期）、安全庫(kù)存水平、成本、分銷要求等約束條件。制造業(yè)離散生產(chǎn)排程優(yōu)化實(shí)驗(yàn)就可以基本上掌握制造業(yè)離散生產(chǎn)排程優(yōu)化時(shí)需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，參考的約束條件以及生產(chǎn)能力配置基本原則等，在解決實(shí)際問題的時(shí)候就可以收集相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以及加上自身特有的約束條件，來構(gòu)建所需要的離散生產(chǎn)排程優(yōu)化方案。
物流系統(tǒng)優(yōu)化問題分類與解決方案
    隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和物流專業(yè)化水平的提高，物流業(yè)得到了迅速發(fā)展。在物流作業(yè)過程中，大量的運(yùn)籌和決策問題需要解決，物流倉(cāng)庫(kù)選址優(yōu)化、配送車輛路徑優(yōu)化、多式聯(lián)運(yùn)優(yōu)化等問題就是期待解決的一些典型優(yōu)化問題。
    任何一個(gè)倉(cāng)庫(kù)在規(guī)劃建設(shè)初期都會(huì)將如何快速有效地送達(dá)貨物作為考慮因素之一。貨物的目的地大多是人口聚集地，因此庫(kù)址相對(duì)于大都市的遠(yuǎn)近，在運(yùn)輸成本和操作效率上所反映出的相關(guān)性就十分顯著。選址問題需要考慮很多復(fù)雜的因素，諸如備選倉(cāng)庫(kù)能力限制、投資費(fèi)用、倉(cāng)庫(kù)對(duì)產(chǎn)品銷售的影響，需求點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)、各種產(chǎn)品的收益等等。如何科學(xué)地進(jìn)行倉(cāng)庫(kù)選址對(duì)物流成本運(yùn)作和物流相關(guān)操作效率是至關(guān)重要的。多式聯(lián)運(yùn)是現(xiàn)代物流網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作的主體和紐帶，是貫穿整個(gè)現(xiàn)代物流活動(dòng)的主線。在越來越個(gè)性化的市場(chǎng)環(huán)境下，多式聯(lián)運(yùn)系統(tǒng)規(guī)劃工作變得更加重要也更加復(fù)雜。建立準(zhǔn)確、合理的多式聯(lián)運(yùn)模型，可提高企業(yè)的運(yùn)送速度和服務(wù)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)高效、低耗的物流運(yùn)輸目標(biāo)，從而獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。多式聯(lián)運(yùn)優(yōu)化問題是一個(gè)NP難題，針對(duì)多式聯(lián)運(yùn)的模型和算法，很多學(xué)者從不同的角度分別對(duì)最短路、最短時(shí)間以及基于時(shí)間因素的最短路問題進(jìn)行了研究。這些研究對(duì)提高企業(yè)物流運(yùn)輸效率有一定的意義。然而決定企業(yè)運(yùn)輸成本的因素有很多，不是簡(jiǎn)單的最短路徑或者最短時(shí)間。在運(yùn)達(dá)時(shí)間允許的情況下，換另外一種運(yùn)輸方式多走一些路程也可能節(jié)約運(yùn)輸成本。
    在物流配送業(yè)務(wù)中，配送車輛路徑優(yōu)化問題的涉及面較廣，需要考慮的因素較多，對(duì)企業(yè)提高服務(wù)質(zhì)量、降低物流成本、增加經(jīng)濟(jì)效益的影響也較大。在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)和生活中，郵政投遞問題、公共汽車調(diào)度問題、電力調(diào)度問題、管道鋪設(shè)問題、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題等都可以抽象為物流配送車輛路徑優(yōu)化問題。物流配送是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其中許多優(yōu)化問題所建立的模型和算法都很復(fù)雜，都具有NP難性質(zhì)。物流配送車輛路徑優(yōu)化問題作為一個(gè)NP難題，隨著客戶數(shù)量的增加，可選的配送路徑方案數(shù)量將以指數(shù)速度急劇增長(zhǎng)。因此，如何根據(jù)實(shí)際情況求解該問題就成為科研人員研究的重要方向。該物流優(yōu)化平臺(tái)提供的倉(cāng)庫(kù)選址優(yōu)化、多式聯(lián)運(yùn)優(yōu)化、物流路徑優(yōu)化以及制造業(yè)離散生產(chǎn)排程優(yōu)化系統(tǒng)可以非常直觀方便對(duì)該優(yōu)化問題進(jìn)行分析、建模、求解、可視化并對(duì)計(jì)算生成的結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。以上物流優(yōu)化系統(tǒng)采用POEM智能建模平臺(tái)對(duì)系統(tǒng)核心優(yōu)化模塊-路徑優(yōu)化VRP、多模式運(yùn)輸方案優(yōu)化（MMTP）以及多場(chǎng)景倉(cāng)庫(kù)選址優(yōu)化（WLP）建模并求解。
    POEM是一個(gè)集建模、可視化、模型診斷、測(cè)試、部署于一體的電腦軟件開發(fā)工具，POEM集成可視化引擎對(duì)標(biāo)準(zhǔn)圖形、地圖及時(shí)間等進(jìn)行管理，支持直觀式的WhatIf…的交互。
    POEM的多合一性使用戶不必再依賴市場(chǎng)上名目繁多的軟件組件（業(yè)務(wù)規(guī)則、優(yōu)化、可視化的十幾種功能轉(zhuǎn)移的組件）進(jìn)行解決方案的核心模塊開發(fā)，使用者只需要學(xué)習(xí)NCL語(yǔ)言和PoemView即可全面的進(jìn)行解決方案優(yōu)化模塊的開發(fā)。采用POEM的可視化引擎PoemView對(duì)結(jié)果用地圖、甘特圖及圖表等不同方式角度呈現(xiàn)并可以非常直觀方便的在地圖上進(jìn)行對(duì)結(jié)果的分析和直覺式的調(diào)整進(jìn)行再優(yōu)化。（本文內(nèi)容來源于第八屆中國(guó)物流學(xué)術(shù)年會(huì)相關(guān)資料）