決策樹算法在物流運(yùn)輸線路選擇中應(yīng)用

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1、決策樹算法在物流運(yùn)輸線路選擇中應(yīng)用摘要：為克服傳統(tǒng)物流運(yùn)輸中線路選擇主要依賴經(jīng)驗(yàn)主觀確定的問題，對(duì)基于決策樹算法的物流運(yùn)輸線路選擇模型進(jìn)行了探討。Abstract:Thetraditionallogisticslineselectionreliesonexperienceandsubjectivelymakesdecision.Toovercometheshortcoming,thepaperdiscussestheapplicationofdecisiontreealgorithminlogisticslineselection

2、.關(guān)鍵詞：決策樹算法；物流運(yùn)輸線路選擇Keywords：DecisionTreeAlgorithm；LogisticsLineSelection中圖分類號(hào)：F252文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào):1006-4311(2013)02-0015-020引言現(xiàn)實(shí)中，企業(yè)在難以用簡(jiǎn)便的方法實(shí)現(xiàn)合理線路設(shè)計(jì)的前提下，只能主觀定性，無(wú)法實(shí)現(xiàn)科學(xué)定量，這就造成了依靠經(jīng)驗(yàn)確定路線的現(xiàn)實(shí)情況?，F(xiàn)今，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，物流業(yè)在運(yùn)輸管理中逐步廣泛采用了多種信息技術(shù)，包括GPS定位、貨物追蹤系統(tǒng)、實(shí)時(shí)路況等，逐漸形成了有一定規(guī)模的信息系統(tǒng)，可較為便利地進(jìn)行各類

3、數(shù)據(jù)的采集和統(tǒng)計(jì)分析。部分企業(yè)已據(jù)此建立了具有一定規(guī)模的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，積累了大量的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)。這種情況下，以決策樹為基礎(chǔ)，用樹形結(jié)構(gòu)進(jìn)行知識(shí)表示和邏輯處理的數(shù)據(jù)挖掘方式來實(shí)現(xiàn)物流運(yùn)輸線路設(shè)計(jì)的自動(dòng)化、智能化具有一定的可行性。1決策樹算法近年來，在數(shù)據(jù)挖掘上提出了許多算法，按大的方向分類主要有：決策樹、貝葉斯、粗糙集、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、關(guān)聯(lián)規(guī)則、K-最臨近、模糊集等。其中決策樹算法具有可以顯示重要決策屬性和較高的分類準(zhǔn)確率等優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)定量與定性相結(jié)合，較為適用于物流運(yùn)輸?shù)木€路設(shè)計(jì)。決策樹的生成本質(zhì)是貪心算法，即以過去發(fā)生事例的

4、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的歸納算法，著眼于從系列無(wú)次序、無(wú)規(guī)則的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中提取規(guī)則，推理出合理的決策結(jié)果。它的基本思想是從根節(jié)點(diǎn)開始，對(duì)每個(gè)非葉節(jié)點(diǎn)，找出其對(duì)應(yīng)樣本集中的一個(gè)屬性對(duì)樣本集進(jìn)行測(cè)試，再根據(jù)不同的測(cè)試結(jié)果將樣本集劃分成若干個(gè)子樣本集，每個(gè)子樣本集構(gòu)成一個(gè)新葉節(jié)點(diǎn)，對(duì)新葉節(jié)點(diǎn)再重復(fù)上述過程，通過不斷循環(huán)，直至達(dá)到特定的終止條件。在采用決策樹算法時(shí)，首先是要積累足夠的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，生成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)（知識(shí)庫(kù)）；其次，是要對(duì)線路選擇的影響因素進(jìn)行全方位、深層次的分析，從企業(yè)的經(jīng)營(yíng)目標(biāo)出發(fā)，選擇有效的算法規(guī)則，建立規(guī)則庫(kù)（模型方法庫(kù)）；再次，要

5、進(jìn)行多角度的信息分析和深層次的信息挖掘，為決策層提供髙度綜合的物流運(yùn)輸線路選擇，最后，要保持對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)，確保數(shù)據(jù)的時(shí)效性，并不斷對(duì)規(guī)則進(jìn)行修補(bǔ)，如圖所不O2決策樹算法在物流運(yùn)輸線路選擇中的應(yīng)用2.1應(yīng)用前提基礎(chǔ)數(shù)據(jù)由于決策樹算法是基于統(tǒng)計(jì)的歸納算法，在實(shí)踐中，要求企業(yè)建立相應(yīng)的信息化管理系統(tǒng)，并通過一定的積累生成統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)。這一數(shù)據(jù)庫(kù)還必須維護(hù)簡(jiǎn)便，否則企業(yè)將無(wú)法獨(dú)立在物流運(yùn)營(yíng)中使用。2.2參數(shù)選擇在建立決策樹模型前，首先要選取建樹的參數(shù)。在物流運(yùn)輸線路選擇中的影響參數(shù)主要包括有以下三大類：第一，成本類影響因素，涉及：運(yùn)輸距離

6、，運(yùn)輸環(huán)節(jié)，貨物數(shù)量，與運(yùn)輸相關(guān)的資金流轉(zhuǎn)等；第二，服務(wù)類影響因素，涉及：與時(shí)間相關(guān)的因素，與交貨質(zhì)量相關(guān)的因素,線路狀態(tài)，信息化管理水平；第三，其他類影響因素，涉及:貨物的性質(zhì)、形狀等特征，交通管制，安全因素，等。這些因素在模型中一般不是孤立存在，而是相互影響的。同時(shí)，以上這些影響因素也會(huì)隨著時(shí)間的推移發(fā)生變化;企業(yè)還有可能面臨著特定客戶、特定訂單的一些個(gè)性化要求，這需要在線路選擇模型中建立針對(duì)因素增加和因素變化而進(jìn)行相應(yīng)處理的動(dòng)態(tài)環(huán)境適應(yīng)機(jī)制。2.3知識(shí)表示對(duì)確定納入考慮的因素，需要利用人工智能與知識(shí)工程的表示理論，分析出線路

7、相關(guān)因素的具體信息結(jié)構(gòu)特征，將各個(gè)相關(guān)因素的信息劃分為不同的信息側(cè)面，并對(duì)每個(gè)信息側(cè)面進(jìn)行再劃分……最終形成便于計(jì)算機(jī)運(yùn)算的樹形結(jié)構(gòu)，方便機(jī)器處理。2.4結(jié)構(gòu)特征MinormaxZ=f(x)s.t.與貨物特征相關(guān)的約束與交通管制相關(guān)的約束與運(yùn)輸成本相關(guān)的約束與運(yùn)輸服務(wù)相關(guān)的約束……其他約束變量取值設(shè)定基于物流運(yùn)輸線路設(shè)計(jì)問題的基本要求，物流運(yùn)輸線路設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型可歸結(jié)為上式所示的基本形式，不同企業(yè)可以根據(jù)自身的特征設(shè)定不同含義的模型變量。①變量。企業(yè)在物流運(yùn)輸線路設(shè)計(jì)中一般會(huì)存在多項(xiàng)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)，因此在變量中需設(shè)置偏差變量表示決策值與

8、目標(biāo)值的差距，另用數(shù)學(xué)抽象的決策變量實(shí)現(xiàn)快速的建模與求解。由于現(xiàn)實(shí)中物流運(yùn)輸線路設(shè)計(jì)所面對(duì)的問題會(huì)出現(xiàn)不斷地變化，決策變量的設(shè)定要有足夠的可拓展性。②函數(shù)。物流運(yùn)輸線路設(shè)計(jì)是一個(gè)多目標(biāo)函數(shù)，根據(jù)決策者的不同期望，函數(shù)可以涵蓋運(yùn)輸距離最短、運(yùn)輸成本最