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一、京東物流及信息化案例簡介

隨著無界零售時代的到來，京東物流作為無界物流的引領(lǐng)者和實踐者，以降低社會化物流成本為使命，致力于成為社會供應(yīng)鏈的基礎(chǔ)設(shè)施。將基于短鏈供應(yīng)，打造高效、精準、敏捷的物流服務(wù)；通過技術(shù)創(chuàng)新，實現(xiàn)全面智慧化的物流體系；與合作伙伴、行業(yè)、社會協(xié)同發(fā)展，構(gòu)建共生物流生態(tài)。通過智能化布局的倉配物流網(wǎng)絡(luò)，京東物流為商家提供倉儲、運輸、配送、客服、售后的正逆向一體化供應(yīng)鏈解決方案、快遞、快運、大件、冷鏈、跨境、客服、售后等全方位的物流產(chǎn)品和服務(wù)以及物流云、物流科技、物流數(shù)據(jù)、云倉等物流科技產(chǎn)品。目前，京東物流是全球唯一擁有中小件、大件、冷鏈、B2B、跨境和眾包（達達）六大物流網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)。

京東物流在全國范圍內(nèi)擁有超過500個物流中心，運營了14個大型智能化物流中心“亞洲一號”，是亞洲范圍內(nèi)建筑規(guī)模最大、自動化程度最高的現(xiàn)代化物流中心之一。京東物流基礎(chǔ)設(shè)施面積超過1200萬平方米。京東物流大件網(wǎng)絡(luò)和中小件網(wǎng)絡(luò)已全部實現(xiàn)大陸行政區(qū)縣100%覆蓋，自營配送服務(wù)目前已經(jīng)覆蓋了全國99%的人口。

京東物流龐大的體系由全鏈路智慧化系統(tǒng)支撐，針對物流互通互聯(lián)不足、物流供需信息不對稱、物流成本高、智能化發(fā)展較弱等問題，京東物流對“預(yù)測-庫存-倉儲-運輸-配送”全流程進行規(guī)劃，以大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)為支撐，打造了智慧化物流體系。

二、案例背景

針對電商領(lǐng)域消費者對物流時效的持續(xù)改進需求，以及電商物流精準履約難度大、成本高、智能程度發(fā)展較弱等問題。京東物流以信息技術(shù)為支撐，打通前臺時效展示與選擇、中臺履約時效引擎、后臺物流生產(chǎn)系統(tǒng)，以履約時效保障為核心，對倉儲、運輸、配送進行全流程控制與優(yōu)化，打造了行業(yè)獨創(chuàng)的智慧時效履約系統(tǒng)與算法支持體系。

系統(tǒng)體系采用“時效為先、梯次上溯、逐點控制、科學(xué)規(guī)劃”，構(gòu)建了5個模塊，分別為：履約引擎、商品布局、智慧路由、智慧路區(qū)、智慧路徑。具體而言，以履約引擎向客戶提供時效產(chǎn)品服務(wù)，基于用戶的時效產(chǎn)品選擇，規(guī)劃倉庫、分揀中心、站點的全網(wǎng)時效要求，繼而反推各節(jié)點生產(chǎn)波次與節(jié)奏，進行整網(wǎng)生產(chǎn)節(jié)拍控制與最優(yōu)規(guī)劃。對于倉內(nèi)時效，采用商品布局技術(shù)，提升整體倉儲生產(chǎn)效率，對于分揀時效，采用智慧路由技術(shù)，進行全網(wǎng)干支線路由時效最優(yōu)化，針對站點時效，采用智慧路區(qū)與智慧路徑技術(shù)，提升站點綜合產(chǎn)能、效率以及支持精準化的時效產(chǎn)品履約。

三、京東物流全鏈路智慧化系統(tǒng)用情況

（一）履約引擎

京東履約引擎是為京東物流提供時效計算、運營數(shù)據(jù)分析與決策支持的關(guān)鍵平臺，其整體架構(gòu)如下所示，主要包括對外服務(wù)、履約計算和數(shù)據(jù)管理三個層次。產(chǎn)品功能上，履約引擎通過對外服務(wù)層通過商品頁、結(jié)算頁、訂單頁等系統(tǒng)，為用戶提供預(yù)約日歷、自提推薦等履約服務(wù)、211、311、京準達、閃電送等時效服務(wù)，通過履約計算層提供核心的計算服務(wù)，包括時效波次，配送時效方案，倉庫時效方案等，組成全國網(wǎng)狀路由覆蓋，對訂單預(yù)約，下傳，生產(chǎn)，配送各環(huán)節(jié)的時效進行計算和控制，通過運營數(shù)據(jù)管理提供運營日報、KPI體系、實時統(tǒng)計、物流可視化以及異常監(jiān)控等決策支持。

（二）智慧商品布局

針對電商倉庫的高綜合人效需求，借鑒“啤酒-尿布”原理，構(gòu)建基于百億級用戶購物關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的分析模型，創(chuàng)立倉庫間-倉庫內(nèi)商品最優(yōu)布局方法論。智慧商品布局首次在行業(yè)中應(yīng)用百億級用戶購物訂單數(shù)據(jù)，提煉千萬級商品間關(guān)聯(lián)關(guān)系，指導(dǎo)倉間-倉內(nèi)商品布局，組合應(yīng)用多種智能算法，10ms級求解實現(xiàn)最優(yōu)存儲儲位布局，50ms級求解實現(xiàn)成本最低理庫任務(wù)規(guī)劃，能夠降低23%的無效揀貨跑動。

（三）智慧路由規(guī)劃

京東智慧路由是實現(xiàn)全網(wǎng)路由波次無縫銜接、路由方案整體最優(yōu)、零擔(dān)整車配比恰當?shù)暮诵臎Q策支持系統(tǒng)，算法核心原理為，綜合考慮各類約束，抽象為大規(guī)模0-1規(guī)劃問題后，進行全局最優(yōu)求解，并結(jié)合業(yè)務(wù)的最優(yōu)解梯次推進策略，搭建了全網(wǎng)智慧路由-推廣-優(yōu)化系列理論模型、算法、實踐方法論及可視化系統(tǒng)。智慧路由實現(xiàn)了1000ms級最優(yōu)規(guī)劃，以及逐步調(diào)整落地方案的500ms級仿真規(guī)劃。最優(yōu)方案可提升全網(wǎng)時效5%以上，降低干支線運輸成本10%以上。

（四）智慧路區(qū)規(guī)劃

針對國內(nèi)外站點路區(qū)科學(xué)規(guī)劃方法論上的空白，基于海量配送員PDA路徑數(shù)據(jù)、物流環(huán)節(jié)操作記錄數(shù)據(jù)、路區(qū)訂單時空分布數(shù)據(jù)，首創(chuàng)動態(tài)最小配送單元切割-最優(yōu)智慧路區(qū)方法論，實現(xiàn)了大型城市千萬級最小配送單元基于道路\建筑\河流的智能切割，以及全國數(shù)千個站點、上萬路區(qū)的自動規(guī)劃與自我迭代。首次在行業(yè)中挖掘海量末端配送累積數(shù)據(jù)，考慮樓宇級配送時長差異、毛細道路級走行時長差異、小區(qū)邊界、河流道路、訂單波動等因素，實現(xiàn)了全國范圍內(nèi)的站點路區(qū)智能規(guī)劃，實現(xiàn)了在不增加一名配送員的前提下，提升各站點產(chǎn)能5%-10%。

依托京東物流大數(shù)據(jù)庫，綜合運用GIS技術(shù)和機器學(xué)習(xí)算法，首創(chuàng)基于道路、建筑、河流分布，以及最小配送單元的最優(yōu)路區(qū)規(guī)劃方法論。在此基礎(chǔ)上，綜合考慮各站點路區(qū)上溯路由時效、流向、流量、車型、體積、成本、波次、物流服務(wù)商等約束，抽象為大規(guī)模0-1規(guī)劃問題后，進行全局最優(yōu)規(guī)劃，并創(chuàng)立“全網(wǎng)路由規(guī)劃-推廣-優(yōu)化”系列模型和漸進式落地實施方法。

（五）智慧路徑規(guī)劃

針對物流各環(huán)節(jié)的路徑規(guī)劃問題，改進傳統(tǒng)啟發(fā)式算法的不足，提出一種自適應(yīng)變鄰域搜索算法，并與京東物流大數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)路徑規(guī)劃的實時化，確保可落地實施。在終端配送方面，針對消費者對時效的極致體驗需求，綜合考慮配送員當前實時位置、訂單精準履約時效要求，結(jié)合用戶在不同地址的收貨習(xí)慣，建立“用戶-地址-時間綜合妥投概率”模型和實時規(guī)劃技術(shù)。

智慧路徑規(guī)劃綜合了海量揀貨、運輸、配送的歷史數(shù)據(jù)，可行性更高、更貼近實際；涵蓋了揀貨員、配送員、運輸車輛，使用對象更多；對150個節(jié)點能夠?qū)崿F(xiàn)500ms級規(guī)劃，速度更快；多次規(guī)劃結(jié)果差異率0.5%以下，多次規(guī)劃之間，結(jié)果的質(zhì)量更穩(wěn)定。能夠支持配送員配送211限時達、京準達、極速達等多種時效要求的組合任務(wù)，并在行業(yè)內(nèi)首次實現(xiàn)送達時間范圍精準至30分鐘。

四、案例實施情況和效益

京東智慧物流支撐京東交易額和營業(yè)收入以遠高于行業(yè)平均增速的速度增長。2017年，支撐京東實現(xiàn)GMV 1.3萬億元、營業(yè)收入3623億元。推動京東整體運營成本不斷降低、效率不斷提升。京東智慧物流綜合運營費用率為7%左右，幾乎為行業(yè)的一半。與此同時，京東智慧物流系統(tǒng)全面對外開放，服務(wù)數(shù)萬商家，致力于將社會物流運營效率2倍。

京東物流通過自主研發(fā)智慧物流系統(tǒng)，解決庫存管理、訂單管理、貨物跟蹤、貨物分揀和運輸管理等一系列困擾我國物流智能化的痛點，率先開發(fā)適合中國市場的智慧物流技術(shù)，并推動行業(yè)標準，形成可推廣的物流模式。京東智慧物流支持京東物流通過個性化的物流供給，提供便捷、快速、安全、尊享的極致客戶體驗。同時，通過從倉儲到客戶端全程電子化，倉儲設(shè)施的科學(xué)布局，路由、路區(qū)、路徑的優(yōu)化等發(fā)展綠色物流。