一種改進的區域物流配送中心選址方法

摘要：物流配送中心的合理選址是物流系統中具有戰略意義的投資決策問題，配送中心選址是否合理，對整個系統的物流合理化和商品流通的社會效益有著決定性的影響。本文提出了一種基于費用函數的改進的區域物流配送中心選址方法，其具有較強的可操作性及準確性，為選址模型的進一步開發提供了科學引證。

關鍵詞：物流配送中心；選址；模型；費用函數

中圖分類號：F207文獻標識碼：A

文章編號：1002-3100(2007)09-0016-04

Abstract: The location problem of logistics distribution center is the strategic key point of investigation and decision-making in logistics system， and it influences the logical operation of logistics system. A new approach for regional logistics distribution center location based on function of profit is proposed in this paper which characterized as operational and actual approach， and it adduces powerful proof for location model development.

Key words: logistics distribution center; location; model; function of profit

區域物流配送中心是一種輻射能力較強、活動范圍較大，可以跨市、跨省進行配送活動的物流中心。區域物流配送中心的選址，是指在一個具有若干供應點及若干需求點的經濟區域內，選一個地址設置配送中心的規劃過程，是以物流系統和社會的經濟效益為目標，用系統的理論和系統工程的方法，綜合考慮物資的供需狀況、運輸條件、自然環境等因素，對物流配送中心的設置位置進行研究和設計。較佳的物流中心選址方案可以有效地節省費用，促進生產和消費協調與結合，提高物流企業的核心競爭力，保證企業物流系統的協調發展。

1物流配送中心選址模型分析

1.1重心法

重心法是連續型的單一物流配送中心選址的模擬方法。該法將物流系統中的需求點和資源點視為分布在某一平面范圍內的物流系統，各點的需求量和資源量分別視為物體的重量。物流系統的重心即為物流網點的最佳設置點。假設物流配送中心選址問題：在某計劃區內，有n個資源點和需求點，為物流配送中心單一設址以使總運輸成本達最小。

重心法正是在以上假設基礎上的一種對以總成本最小為目標函數的單一設施選址問題的求解方法。

（1）模型簡介

（2）模型求解

建立重心法模型后，最優選址模型可以拆分為兩個相似而獨立的模型：

即坐標x和y是單獨確定的。我們只對x求解第一個模型。觀察目標函數，可知它是連續而且分段線性的，分段區間以a 為界限。并且，隨著x的增大，直線的斜率是增加的。

（3）模型特征

重心法計算較簡單，但這種方法并不能求出精確的最佳布點位置，且這種精確位置有時可能是沒有實用價值的，因為這一方法將縱向和橫向的距離視為互相獨立的量，與實際情況是不相符的，往往其結果在現實環境中不能實現。

1.2微分法

微分法是為了克服重心法的上述缺點而提出來的，但其要利用重心法的結果作為初始解，并通過迭代獲得精確解。

（1）模型簡介

（2）模型求解

建立微分法求解方程后，求解表達式（6）右端仍含有未知數x，y，需要用迭代的方法求得最佳值，即將重心坐標代入式（6）左端，將得到的結果再次代入該式左端，直到兩次迭代的結果相同時為止。

（3）模型特征

微分法雖能求得精確最優解，但用這種方法所得到的精確解在現實生活中往往是難以實現的，在精確最優解的位置上由于其他因素（如所求精確解可能在江河中間、街道中間，或人口稀少、環境惡劣的地方）的影響，決策者考慮這些因素后有時不得不放棄這一最優解的位置，而去選擇現實中可行的滿意方案。另外，我們還應看到，這種方法在迭代次數較多時，計算工作量比較大，計算成本也較高。

1.3鮑摩—瓦爾夫（Baumol—Wolfe）模型

W. J. Baumol和P. Wolfe選址模型是一種針對多個物流配送中心的選址方法。如圖1所示，模型所考慮的問題是從幾個工廠經過幾個配送中心向用戶輸送物資，是一種只考慮運輸費用最小的運輸規劃模型。

（1）模型簡介

總費用函數：

實踐求解操作中，應給出費用的初始值，求初始解，然后，進行迭代計算，使其逐步接近費用最小的運輸規劃。

（3）模型特征

鮑摩—瓦爾夫模型的求解思路相對簡單，能評價物流系統流通過程的總費用（包括運輸費用、保管費用和發送費用之和），并能求解物流配送中心的通過量，即求解出決定配送中心規模的目標，可由分析得出的配送中心可變費用的特點，決定是否采用大批量進貨的方式。然而，由于模型的求解采用的是逐次逼近的迭代方法，所以，不能保證所求解的存在特性；此外，由于選擇備選地點的方法不同，有時求出的最優解中可能出現配送中心數目較多的情況，經分析還有數目更少、總費用更小的可行解存在的可能，即模型不能保證所求解的最優特性。

2改進的物流配送中心選址模型

針對用戶眾多且較分散、配送距離過遠、直接配送成本較高等情況，結合現有的選址方法，綜合考慮重心法、微分法和鮑摩—瓦爾夫法，分兩個步驟建立物流配送中心選址模型，可達到較佳的選址方案。

2.1物流配送中心分級化

物流網絡體系是由中央級配送中心、區域型配送中心、基層配送中心和有配送功能的批發商店構建而成的。其網絡結構如圖2所示。

在一個相當大的區域內，為滿足眾多分散的用戶的直接配送需求，充分節約物流企業運營成本，應考慮采用設立多級物流配送中心模式，本文主要針對兩級物流配送中心的區域物流配送中心選址問題進行討論。其網絡結構如圖3所示。

有兩級物流配送中心構成的網絡中，數量較多、分布較廣的配送中心是那些主要為城市范圍內的中心用戶服務的城市配送中心，兩級物流配送中心是物流企業配送網絡體系的基礎結構。

2.2兩級網絡的選址模型

（1）建模思想

對于區域內用戶過多，業務需求量較大的情況，若僅設立一個配送中心，則會出現不能按用戶需求完成業務量、運輸路線過長、運輸成本較高的問題，因而會影響物流企業的服務水平和配送效率，進而有礙于整個物流網絡的構建和進一步發展。為避免這類問題的發生，在滿足如下原則：①系統工程原則。②價值工程原則。③軟件先進、硬件適度的原則。④發展的原則的基礎上，以組織優化、模型關聯為基本思想采用分布式的建模思路。如圖4所示。

（2）模型求解

為實現以上模型的基本思想，應首先掌握計劃區域內的用戶分布以及各用戶的計劃需求量特征，并結合運輸條件、配送服務條件、用地條件以及法規制度等要求進行初步定性選址。

在定性初選備擇地點的基礎上，利用Baumol—Wolfe模型計算初始小型配送中心的選址可行解，經過其需求量的重心化，采用重心法、微分迭代法進一步求解區域物流配送中心初始可行解。

（3）選址方案的可行性評價

選址方案的可行性評價即對區域物流配送中心選址方案的可行性分析，決定采用或是放棄繼續尋優。在對選址規劃模型分析的基礎上，若所求解已滿足模型目標函數最優值要求，則對選址方案的地域可行性進行分析，若合理，則采用之。

該模型不僅兼有鮑摩—瓦爾夫模型、重力法及微分迭代法的優點，還具有中央配送中心及小型配送中心相結合的特點，其運作方式靈活變通，大大提高了配送效率，節約了物流企業的配送成本，并有可能高效地完成較大的業務量。

3結束語

改進的選址模型適用于配送業務區域廣泛，用戶眾多而分散，配送業務量大，配送頻繁，小批量、多批次，單個配送中心無法按時高效執行配送業務的情況。為提高物流企業的市場競爭力應著力開發可行性強、便于操作的更為準確的選址模型。

注：交通部科技項目《內蒙古綜合運輸體系配套技術及運作模式研究》。

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