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醫(yī)藥配送中心倉(cāng)庫(kù)選址模型研究

2014-04-28 08:32:48李末芝劉曉東
經(jīng)濟(jì)師 2014年12期
關(guān)鍵詞:模型

●李末芝 劉曉東

醫(yī)藥配送中心倉(cāng)庫(kù)選址模型研究

●李末芝 劉曉東

以醫(yī)藥行業(yè)配送中心倉(cāng)庫(kù)選址為研究對(duì)象,結(jié)合該企業(yè)實(shí)際情況考慮選址時(shí)運(yùn)輸費(fèi)用和其他影響因素,利用P-中值模型,通過啟發(fā)式算法得到配送中心倉(cāng)庫(kù)地址的滿意解,再通過加權(quán)評(píng)分法對(duì)定性因素進(jìn)行評(píng)價(jià),綜合考慮后得到庫(kù)存最佳位置。

配送中心 倉(cāng)庫(kù)選址 P-中值 啟發(fā)式算法

隨著物流業(yè)的發(fā)展,醫(yī)藥物流引起重視,專業(yè)的配送中心倉(cāng)庫(kù)紛紛建立,配送中心倉(cāng)庫(kù)選址在醫(yī)藥物流系統(tǒng)中起著承上啟下的作用,合理的倉(cāng)庫(kù)選址就顯得尤為重要,能夠大大有效的降級(jí)物流成本,提高企業(yè)的利潤(rùn),提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。因?yàn)榕渌椭行囊坏┐_定,改變相當(dāng)困難,如果選址不當(dāng),將付出長(zhǎng)遠(yuǎn)的代價(jià)。因此配送中心倉(cāng)庫(kù)選址要合理科學(xué)的規(guī)劃,研究醫(yī)藥物流配送中心倉(cāng)庫(kù)的選址問題具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)應(yīng)用意義。

目前,我國(guó)醫(yī)藥分銷行業(yè)多種格局共存,如兩級(jí)分銷模式,倉(cāng)儲(chǔ)配送式,專業(yè)化的營(yíng)銷代理,區(qū)域性分銷,電商與醫(yī)藥物流整合分銷等,本文研究的分銷模式是倉(cāng)儲(chǔ)配送式,這種模式下,配送中心通過提供倉(cāng)儲(chǔ)配送服務(wù)來賺取傭金,按照廠家的要求進(jìn)行藥品的配送、結(jié)算,收取一定的費(fèi)用。由圖1可以看到,配送中心負(fù)責(zé)各藥廠的醫(yī)藥倉(cāng)儲(chǔ)和運(yùn)輸,當(dāng)分銷商發(fā)出請(qǐng)求,配送中心將各需求點(diǎn)需求運(yùn)送到各個(gè)分銷商,不可避免的是會(huì)存在交叉配送,因此需要對(duì)配送網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化,確定每個(gè)配送中心的輻射范圍,進(jìn)行區(qū)域配送。合理選擇配送中心倉(cāng)庫(kù)選址能夠有效地節(jié)約升本,提高效率,提升客戶的滿意度。

圖1 供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)

一、選址模型的構(gòu)建

設(shè)施的選址就是確定設(shè)施的數(shù)量、容量、位置及向它分派任務(wù)的大小,醫(yī)藥配送中心的選址也要考慮這些問題,在物流領(lǐng)域中多節(jié)點(diǎn)的選址問題有很多典型問題,如多重心法,覆蓋模型,p-中值法,鮑摩-瓦爾夫(Baumol-Wolfe)模型,奎漢-哈姆勃茲(Kuehn-Hamburge) 法 、CFLP (Capacitated Facilities Location Problem)模型等,都是引起廣泛關(guān)注和研究的熱點(diǎn)課題。本文研究的內(nèi)容是當(dāng)選址數(shù)量固定時(shí)的選址問題,P-中值問題。P-中值是指在一個(gè)給定數(shù)量和位置的需求集合和一個(gè)候選設(shè)施位置集合下,分別為P個(gè)設(shè)施找到合適的位置,并指派每個(gè)需求點(diǎn)被一個(gè)特定的設(shè)施服務(wù),使之達(dá)到在各設(shè)施點(diǎn)和需求點(diǎn)之間的運(yùn)輸費(fèi)用之和最低。

本文以醫(yī)藥行業(yè)物流配送中心倉(cāng)庫(kù)選址中的實(shí)際需求進(jìn)行研究,以運(yùn)輸費(fèi)用最小化為最優(yōu)目標(biāo),建立配送中心倉(cāng)庫(kù)選址P-中值數(shù)學(xué)模型,利用啟發(fā)式貪婪算法獲得模型的滿意解,在建模時(shí)主要考慮運(yùn)輸費(fèi)用,其他影響因素進(jìn)行定性分析,加權(quán)進(jìn)行評(píng)價(jià),最后綜合考慮得出最佳地址。

(一)數(shù)學(xué)模型

式中:N—n個(gè)需求點(diǎn)集合,di—第i個(gè)需求點(diǎn)需求量,cij—從需求點(diǎn)i到配送中心倉(cāng)庫(kù)j的單位運(yùn)輸費(fèi)用,M—m個(gè)建設(shè)配送中心倉(cāng)庫(kù)節(jié)點(diǎn)候選點(diǎn)集合;P—允許投建的配送中心倉(cāng)庫(kù)數(shù)(P<m),yij—需求點(diǎn)i是否由配送中心倉(cāng)庫(kù)j來提供服務(wù),xj—配送中心倉(cāng)庫(kù)j是否被選中成為設(shè)施,如選中則為1,未被選中則為0。

在目標(biāo)函數(shù)式(1)中,最終的目的就是使得各個(gè)配送中心到需求點(diǎn)的運(yùn)輸費(fèi)用總和最小,式(2)的約束條件保證每個(gè)需求點(diǎn)只有一個(gè)配送中心提供服務(wù);而式(3)的約束條件則可以有效地保證沒有選中的配送中心的點(diǎn)不會(huì)為需求點(diǎn)提供服務(wù)。式(4)限制了可以投建的配送中心倉(cāng)庫(kù)的總數(shù)為P個(gè)。xj和yij是0-1決策變量,這是一個(gè)0-1整數(shù)規(guī)劃問題。

(二)啟發(fā)式貪婪算法

貪婪取走式算法的優(yōu)點(diǎn)是不追求最優(yōu)解,只希望得到較為滿意解。該方法的特點(diǎn)是步驟簡(jiǎn)單,計(jì)算量小,節(jié)省時(shí)間。步驟如下:(1)初始化,將m個(gè)候選位置全部選中;(2)把需求點(diǎn)分配給最近的候選設(shè)施點(diǎn),計(jì)算出總運(yùn)輸費(fèi)用;(3)選擇并取走一個(gè)設(shè)施點(diǎn),把該設(shè)施的需求分配給最近的設(shè)施,比較增量的大小,去掉增量相對(duì)比較小的點(diǎn);(4)重復(fù)(2)運(yùn)算,直至最后剩下的設(shè)施點(diǎn)的數(shù)量和計(jì)劃數(shù)量相等。

(三)加權(quán)評(píng)分法確定最優(yōu)解

啟發(fā)式算法迭代計(jì)算得出來的結(jié)果,只能作為實(shí)際選址時(shí)的參考方案,要想得到可行的方案還必須考慮除運(yùn)輸成本外影響選址決策的其他定性因素。采用選址度量法,對(duì)啟發(fā)式算法得出來的結(jié)果進(jìn)行再次評(píng)價(jià)。具體方法如下:

1.確定定性分析因素的權(quán)重。首先,把有關(guān)影響選址的主要因素一一列出來,對(duì)每一因素規(guī)定統(tǒng)一的度量等級(jí)標(biāo)度,本文采用5級(jí)標(biāo)度法。

?

確定影響因素權(quán)重W

歸一化處理方法,采用公式:

式中:Wi—第i個(gè)影響因素的初始權(quán)數(shù),

2.對(duì)每一選址方法進(jìn)行定性評(píng)價(jià)。根據(jù)市場(chǎng)情況和實(shí)際需求,藥品需求具有多品種小批量的特點(diǎn),就需要考慮到各個(gè)地區(qū)用戶群體的不同,對(duì)滿意度的要求就不一樣,由于配送中心倉(cāng)庫(kù)占地面積較大,購(gòu)置土地條件也應(yīng)考慮進(jìn)去,綜合醫(yī)藥行業(yè)配送作業(yè)的業(yè)務(wù)特點(diǎn),建立了如下的指標(biāo)體,分別是:滿意度需求,交通條件,購(gòu)置土地條件,勞動(dòng)力情況,擴(kuò)展條件等。通過發(fā)放調(diào)查表,統(tǒng)計(jì)出相應(yīng)的影響因素的權(quán)重。

3.定性與定量的綜合評(píng)價(jià)。由專業(yè)人士對(duì)候選方案中每種影響因素進(jìn)行打分,將分?jǐn)?shù)與該影響因素的權(quán)重相乘,最后匯總起來,得到每個(gè)候選方案的總分,總分最高的候選方案綜合考慮作為最佳選址方案。

二、求解算例

某醫(yī)藥公司有7個(gè)分銷商(A1~A7),公司擬新建2個(gè)配送中心倉(cāng)庫(kù),以滿足7個(gè)分銷商的產(chǎn)品需求。經(jīng)過實(shí)地考察與初步篩選后,符合條件的的潛在候選地有5個(gè)(D1~D5),從候選地到各分銷公司的單位運(yùn)輸成本與各分銷公司的需求如表1所示,各分銷公司分布及候選倉(cāng)庫(kù)的位置見圖2。

表1 從候選地到分銷公司單位運(yùn)輸成本、各分銷公司的需求

圖2 各分銷公司分布區(qū)及候選倉(cāng)庫(kù)的位置

(一)啟發(fā)式算法求解

1.對(duì)表中運(yùn)輸成本進(jìn)行比較,按距離最近進(jìn)行分派,得到初始化結(jié)果,總費(fèi)用=1483,k=5。

2.分別對(duì)移走候選地D1,D2,D3,D4,D5移走后的影響點(diǎn)進(jìn)行重新指派,重新分配后計(jì)算出的總量與原來的總量相減,進(jìn)行比較,將增量最小的點(diǎn)去掉。結(jié)果如表2。

由圖可知,比較增量大小,D1的增量最小,所以第一個(gè)被移走的候選地點(diǎn)是D1,并把A2指派給D4。

3.以此重復(fù),直至最滿意的結(jié)果。最后的候選地為在D3,D5投建新的倉(cāng)庫(kù),D3滿足的需求點(diǎn)為A5、A6,D5滿足的需求點(diǎn)為A1、A2、A3、A4、A7,總運(yùn)輸成本為1698,其中D3的倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)輸成本為585,D5倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)輸成本為1113。

(二)度量法評(píng)分

表2 移除各點(diǎn)后增量比較

圖3 最后指派結(jié)果

藥品需求除了要考慮運(yùn)輸成本以為,還要考慮到各地區(qū)用戶群體不同,對(duì)用戶滿意度的要求也不一樣,同時(shí)各地區(qū)人文政策不一樣,勞動(dòng)力條件和購(gòu)置土地建設(shè)配送中心倉(cāng)庫(kù)時(shí),這些因素也必須考慮進(jìn)去,隨著企業(yè)的發(fā)展,規(guī)模的擴(kuò)大,配送中心倉(cāng)庫(kù)的擴(kuò)建對(duì)企業(yè)未來也起著重要的作用,這些定性因素都是不可忽視的影響因素。

表3 度量法評(píng)分

由表3可以看出,對(duì)該企業(yè)來說,D3、D4、D5在進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí),分?jǐn)?shù)較高。假設(shè)將原指派給D5的分銷商全部轉(zhuǎn)為D4,運(yùn)輸費(fèi)用為1555,而原費(fèi)用為1113,成本增高,最佳地點(diǎn)仍為D3、D5。

三、結(jié)語

綜上所述,以P-中值模型為基礎(chǔ),利用啟發(fā)式貪婪算法得出的配送中心倉(cāng)庫(kù)選址的兩個(gè)候選點(diǎn),再通過定性分析對(duì)各影響因素進(jìn)行加權(quán)評(píng)價(jià),定性分析與定量分析進(jìn)行綜合考慮,這種方法比較符合醫(yī)藥物流在選址時(shí)的實(shí)際情況,選擇的位置既能滿足成本要求,又不忽略其他條件,得到的最佳位置比較符合企業(yè)的戰(zhàn)略要求。

[1]劉偉.農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心選址問題研究[D].武漢理工大學(xué), 2010

[2]楊珺,張敏,陳新.一類帶服務(wù)半徑的服務(wù)站截流選址-分配問題[J].系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐,2006(1)

[3]方傳偉,王孝義,陳杰.基于遺傳算法的離散倉(cāng)庫(kù)選址研究[J].深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2004(3)

[4]朱長(zhǎng)虹,韓之俊,霍映寶.供應(yīng)鏈中給定選址數(shù)量的選址模型研究[J].中國(guó)質(zhì)量,2007(1)

(作者單位:寧夏理工學(xué)院經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 寧夏石嘴山 753000)

(責(zé)編:賈偉)

F252

A

1004-4914(2014)12-277-02

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