2024年mathorcup(妈妈杯)数学建模C题思路-物流网络分拣中心货量预测及人员排班

1 赛题

C 题 物流网络分拣中心货量预测及人员排班

电商物流网络在订单履约中由多个环节组成,图 ' 是一个简化的物流 网络示意图。其中,分拣中心作为网络的中间环节,需要将包裹按照不同 流向进行分拣并发往下一个场地,最终使包裹到达消费者手中。分拣中心管理效率的提升, 对整体网络的履约效率和运作成本起着十分重要的作用。

分拣中心的货量预测是电商物流网络重要的研究问题,对分拣中心货 量的精准预测是后续管理及决策的基础,如果管理者可以提前预知之后一 段时间各个分拣中心需要操作的货量,便可以提前对资源进行安排。在此 场景下的货量预测目标一般有两个: 一是根据历史货量、物流网络配置等 信息,预测每个分拣中心每天的货量;二是根据历史货量小时数据,预测每个分拣中心每小时的货量。

分拣中心的货量预测与网络的运输线路有关,通过分析各线路的运输货量,可以得出各分拣中心之间的网络连接关系。当线路关系调整时,可以参考线路的调整信息,得到各分拣中心货量更为准确的预测。

基于分拣中心货量预测的人员排班是接下来要解决的重要问题,分拣 中心的人员包含正式工和临时工两种:正式工是场地长期雇佣的人员,工 作效率较高; 临时工是根据货量情况临时招募的人员, 每天可以任意增减, 但工作效率相对较低、雇佣成本较高。根据货量预测结果合理安排人员, 旨在完成工作的情况下尽可能降低人员成本。针对当前物流网络,其人员

安排班次及小时人效指标情况如下:

  1. 对于所有分拣中心,每天分为 6 个班次,分别为: 00:00-08:00, 05:00- 13:00 ,08:00- 16:00, 12:00-20:00 ,14:00-22:00 ,16:00-24:00,每个人员(正式工或临时工)每天只能出勤一个班次;
  2. 小时人效指标为每人每小时完成分拣的包裹量(包裹量即货量),正 式工的最高小时人效为 25 包裹/小时,临时工的最高小时人效为 20包裹/小时。
    该物流网络包括 57 个分拣中心, 每个分拣中心过去 4 个月的每天货量 如附件 1 所示, 过去 30 天的每小时货量如附件 2 所示。基于以上数据, 请完成以下问题:

问题 1:建立货量预测模型,对 57 个分拣中心未来 30 天每天及每小时的货量进行预测,将预测结果写入结果表 1 和表 2 中。

问题 2:过去 90 天各分拣中心之间的各运输线路平均货量如附件 3 所 示。若未来 30 天分拣中心之间的运输线路发生了变化,具体如附件 4 所示。 根据附件 1-4,请对 57 个分拣中心未来 30 天每天及每小时的货量进行预测,并将预测结果写入结果表 3 和表 4 中。

问题 3:假设每个分拣中心有 60 名正式工, 在人员安排时将优先使用 正式工, 若需额外人员将使用临时工。请基于问题 2 的预测结果建立模型, 给出未来 30 天每个分拣中心每个班次的出勤人数, 并写入结果表 5 中。要 求在每天的货量处理完成的基础上,安排的人天数(例如 30 天每天出勤 200 名员工, 则总人天数为 6000)尽可能少,且每天的实际小时人效尽量

均衡。

问题 4:研究特定分拣中心的排班问题, 这里不妨以 SC60 为例,假设 分拣中心 SC60 当前有 200 名正式工, 请基于问题 2 的预测结果建立模型, 确定未来 30 天每名正式工及临时工的班次出勤计划,即给出未来 30 天每 天六个班次中,每名正式工将在哪些班次出勤,每个班次需要雇佣多少临 时工,并写入结果表 6 中。每名正式工的出勤率(出勤的天数除以总天数 30)不能高于 85% ,且连续出勤天数不能超过 7 天。要求在每天货量处理 完成的基础上,安排的人天数尽可能少,每天的实际小时人效尽量均衡,且正式工出勤率尽量均衡。

注:上面四个问题中, 除了正常完成论文外,每个问题的输出结果表

请一起压缩为"结果.zip "压缩包格式,并单独上传至竞赛平台。

2 选题分析

A题属于目标优化问题,还结合了动态规划问题,别看题目描述的复杂,只要构建好目标函数就能轻松解决

B题这种类型的题目这几年出的还不少呀,就是机器学习或深度学习的图像目标检测

C题是一个典型的运筹学问题,涉及到预测模型的建立和优化排班策略的制定。解决这个问题需要综合运用统计学、机器学习、优化算法等多学科知识。

D题该问题是一个典型的优化问题,需要综合考虑多个因素,如设备性能、矿山条件、成本和风险等

本次建模题目难度(由高到低) B>A>D>C

!!!A君会先出C题思路!!!

3 解题思路

3.1 简要分析

具体问题描述如下:

货量预测:需要根据历史数据预测未来不同时间段的货量。文档中提供了一系列的时间段,每个时间段对应一个货量值。这些时间段从00:00-08:00开始,以4小时为一个单位,直到24:00结束。预测的目的是为了更好地安排人员和资源,以应对不同时间段的货量变化。

人员排班:基于货量预测结果,需要制定合理的人员排班计划。文档中提到了不同的排班时间段,例如05:00-13:00,12:00-20:00等,以及每个时间段所需的人员数量。排班计划需要考虑到货量高峰和低谷,以及人员的工作时长和休息时间等因素。

数据分析:首先需要对提供的历史货量数据进行分析,找出货量变化的规律和趋势。这可能涉及到时间序列分析、相关性分析等统计方法。

预测模型构建:根据分析结果,构建一个能够预测未来货量的数学模型。这个模型可能需要考虑到季节性因素、特殊事件、节假日等对货量的影响。

优化排班:在预测模型的基础上,制定人员排班计划。这可以通过运筹学中的排班优化模型来实现,如线性规划、整数规划等,以最小化成本或最大化效率。

验证与调整:最后,需要对预测模型和排班计划进行验证,确保它们在实际操作中的有效性和可行性。根据实际情况的反馈,对模型和计划进行必要的调整和优化。

这个问题是一个典型的运筹学问题,需要综合运用数学建模、统计分析和优化技术来解决。解决这个问题不仅可以提高物流中心的运营效率,降低成本,还可以提升员工的工作满意度和服务质量。

3.2 思路更新

第一问思路已出,第一问本质上就是一个Arima预测即可,详细思路放在文档中

第二问思路更新

C题第二问思路更新,大家注意第二问一定要构建完整的拓扑网络,网上有资料说是构建最短路即可,完全是错的,快递物流系统往往并不能理想的走最短路,要考虑的是负载均衡(保持原负载不变)

🥇 最新思路更新(看最新发布的文章即可):
https://blog.csdn.net/dc_sinor?type=blog

4 最新思路更新

🥇 最新思路更新(看最新发布的文章即可):
https://blog.csdn.net/dc_sinor?type=blog

相关推荐
盼海7 分钟前
排序算法(四)--快速排序
数据结构·算法·排序算法
一直学习永不止步23 分钟前
LeetCode题练习与总结:最长回文串--409
java·数据结构·算法·leetcode·字符串·贪心·哈希表
Rstln1 小时前
【DP】个人练习-Leetcode-2019. The Score of Students Solving Math Expression
算法·leetcode·职场和发展
芜湖_1 小时前
【山大909算法题】2014-T1
算法·c·单链表
珹洺1 小时前
C语言数据结构——详细讲解 双链表
c语言·开发语言·网络·数据结构·c++·算法·leetcode
几窗花鸢2 小时前
力扣面试经典 150(下)
数据结构·c++·算法·leetcode
.Cnn2 小时前
用邻接矩阵实现图的深度优先遍历
c语言·数据结构·算法·深度优先·图论
2401_858286112 小时前
101.【C语言】数据结构之二叉树的堆实现(顺序结构) 下
c语言·开发语言·数据结构·算法·
Beau_Will2 小时前
数据结构-树状数组专题(1)
数据结构·c++·算法
迷迭所归处2 小时前
动态规划 —— 子数组系列-单词拆分
算法·动态规划