考虑时间窗和拆借利息风险的运钞车路径优化问题

作者:贾若男 刊名:经贸实践 上传者:梁付腾

【摘要】以金融押运为研究背景;提出了一种考虑拆借利息风险和时间窗的押运路线优化问题;以运输成本、拆借利息风险成本和时间窗成本最小为优化目标;建立了相应的整数规划模型;用遗传算法进行求解;通过数据实验运用Matlab软件对算例进行仿真;对问题特性和算法性能进行了分析.验证本文设计的运钞车路径模型和算法的有效性.

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56 经 贸 实 践 经 济 策 论 考虑时间窗和拆借利息风险的运钞车路径优化问题 贾若男 (重庆邮电大学 经济管理学院,重庆 400065) 摘要:以金融押运为研究背景,提出了一种考虑拆借利息 风险和时间窗的押运路线优化问题,以运输成本、拆借利息风 险成本和时间窗成本最小为优化目标,建立了相应的整数规划 模型,用遗传算法进行求解,通过数据实验运用Matlab软件对算 例进行仿真,对问题特性和算法性能进行了分析。验证本文设 计的运钞车路径模型和算法的有效性。 关键词:同业拆借;车辆路径优化;遗传算法;时间窗 随着中国社会经济的不断发展,流通于各环节的现金量逐 年上升,根据2018年12月中国人民银行发布的金融统计报告显 示,流通中货币( M0)余额达到了7.01万亿元,对大规模现 金流通的有效管理也越来越受关注。银行网点的现金在一天的 营业结束之后是要由运钞车运至银行金库入库的。而现金押运 (cash-in-transit,简称CIT) 业务都是交由专业金融押运公司负责 完成。市场中现金流通量的急剧增加使得现金押运业务也急速 增长,但实际生活中,押运公司一般仅仅凭借员工经验来规划 路线,导致押运路线基本相似,带来较高的现金物流成本,使 得现金流通效率大受影响。因此,根据我国的具体情况,研究 现金押运问题对于保障现金安全、降低调运成本和提高调运效 率具有重要的意义。 现金押运的问题和传统的车辆路径问题相似,因此本文 将车辆路径问题作为求解现金押运问题的基本理论。车辆 路径问题最早是由Dantz ig和Ramser提出[1]。对于运钞车路 径优化问题的相关研究,Partyka认为ATM机和银行之间的 现金配送是车辆路径问题的应用。徐国勋等[2]考虑了一种基 于多类型风险的现金押运路线问题,提出了考虑客户库存 现金风险和在途风险两种因素的目标函数优化方案。设计 了一种可直接在目标函数中优化的在途风险表示方案:以 距离和金额为风险因素来表示在途风险,并提出了一种基 于多样化策略和改进邻域搜索的混合遗传算法来验证模型 和算法的有效性。刘晓翀等考虑到需求不确定,实际运钞 网点数每天动态变化问题,提出一种先划分、再优化的动 态运钞车路线规划策略,然后利用遗传算法来对模型进行 求解验证。夏娜从管理学的角度以苏州某银行为例将车辆 路径问题和押运管理相结合从而从人员和押运风险控制的 角度得到改进措施。 在求解算法上,对于VRP的研究提出了许多求解方法,包 括精确算法和启发式算法,其中多数研究采用启发式算法来求 解VRP问题,主要的启发式算法有禁忌搜索算法、遗传算法等。 遗传算法是一种自适应随机搜索方法,具有极强的鲁棒性和内 在的并行计算机制。基于此特点,其已被作为一种优化策略应 用到VRP的求解中。 本文考虑将访问网点的时间窗和拆借利息风险成本作为目 标函数优化的一部分进行路径优化分析求解。 一、问题描述及模型 (一)问题描述 考虑时间窗和拆借利息的运钞车路径优化问题可详细描述 为:押运公司根据区域内银行网点需入库的款箱数量,在已知 押运中心及银行金库的条件下,寻找满足运钞入库的车辆运输 最佳线路。目标满足运钞入库总成本最小。押运路线流程:车 辆从押运中心按规定到达客户节点(银行网点)回收款箱,运 送到银行金库。本文的目标函数是运钞入库总成本最小,包括 车辆的运输成本、有可能款箱未全部入库产生的拆借利息风险 成本以及时间惩罚成本。 (二)模型假设 银行款箱大小规格不同,本文将所有款箱大小规格统一为 一类; 车辆在服务过程中始终满足容量约束;假设已知押运中心、 银行金

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