引言：“1分钟的时间能做什么事情呢？读150个字，跳绳120下，发一下呆……对于物流企业的一间仓库来说，1分钟可以发出1200个包裹，也可以分拣6250件商品。没错，就是这个速度！”－三月十二日的《央视新闻》栏目报道了最近上海发网供应链管理公司自己研发的电商仓库自动分拣系统。这一套分拣系统是如何高效率的代替人工？相信大家都已经从众多的网文中知道了，每一套高效的物流设备背后都有一个神奇的算法！我们行研院智能物流团队作为这神奇算法的研究者，当然需要回答“神奇算法在哪里”？
想要知道神奇算法在哪里，我们得先知道所面对的问题在数学世界里是什么样。而这一套分拣系统的关键在于如何选择SKU放入线边工站，“有N个订单，组成这些订单的是K个SKU，应该选中哪Ｑ（小于K）个SKU放入分拣线工站？”目标当然是N个订单中能在线边分拣的越多越好。
我们智能物流团队走出的第一步是，选择一种最简单的分拣线型，即单线－单工站的情形：
而它类似于０－１装箱问题，在数学世界里是这个样子的
这里xk表示SKU是否被放入工站,只能取值0或者1。当你为由这个０－１变量而产生的求解难度惴惴不安的时候，不用担心，我们通过对他的拉格朗日松弛问题求对偶，让一个只有连续决策变量的线性规划问题代替了他。在这个新问题中，其他都没有变，只是xk可以取0和1之间的任何值了。
十万订单－三分钟内知道如何分拣！当你为上面的结果欢心鼓舞的时候，其实你还没有面临发网的困境。真实世界里的怪兽比你想象的要庞大，发网的分拣线可不止一条线路、一个工站。我们面对的问题是这样的
这里有6个工站，拣选订单的货框除了在面对面的工站无法传递之外，可以从第一列从左到右流通到最后一列。这样我们又得回答上面那个问题：“有N个订单，组成这些订单的是K个SKU，应该选中哪Ｑ（小于K）个SKU放入分拣线工站？”不过现在是“应该选中哪Ｑi个SKU放入第i个工站？”
小小一变，让我们对问题的回答超级困难，课本上的方法相继败北－继续用拉格朗日松弛算法，结果发现算法始终无法收敛，上下界更新的像蜗牛一样慢；Benders分解算法收敛更加缓慢。“神奇算法在哪里？”一张一张订单给了我们一点灵感，每一张订单都是有父母姊妹的，
这是一张订单们的家谱，蓝色订单的如果被满足，箭头所指的黄色订单就会被满足。“若订单k中的SKU集合是订单p中的SKU集合的父集合，则若订单p无法被拣选，那么订单k也不能被拣选”，这样我们就有了新的算法来解决问题了－从这个谱系的结构中找到关键的订单，转化成相应的有效不等式（cut）添加进算法进行求解。
当我们将这些有效不等式药水添加进算法后，在相同的求解时间内，有效提升了订单拣选数量。
“神奇算法已经找到了吗？”远远没有！第一就算是加入了这些药水，算法还没有我们期望的快？第二发网新的问题又来了－如何在最大化订单拣选量的同时，让每个工站干的活尽量一样多？
问题虽然还没有完全被我们解决，但相信大家都已经知道问题的答案了！“神奇算法在哪里？”－神奇算法就在实际问题的结构里。行研院智能物流团队在为发网设计这一储位分配算法的过程中，也是经历了课本中一个一个算法无效后的绝望后，才隐约看到了神奇算法的影子！
上海交大SUGLI－fineEX物流算法联合研究中心的成员们
当然如果你能和这些创造出算法世界中各类问题的人们站在一起就更棒了，我们有幸成为了这样的算法研究者，和上海发网共同建立的联合研究中心也让我们能够把培养出的算法配置在这一条条的分拣线上。
张大力：上海交通大学中美物流研究院副研究员、上海交通大学行业研究院智能物流行业研究团队负责人
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