城市物流配送網絡研究綜述

摘 要：文章對城市物流配送網絡中關鍵問題的研究進行綜述，主要是選址問題、路徑優化問題和庫存控制問題的研究，指出集成考慮選址——路徑--庫存三者相關聯的問題是城市物流配送網絡優化研究的一種趨勢。

關鍵詞：城市物流配送網絡；選址問題；路徑問題；庫存控制

城市作為經濟活動中心、政治活動中心和居民活動中心，其規模越大，物流活動就越密集和復雜，所消耗的總物流成本也就越高。不論是從城市經濟發展，還是從城市功能空間結構布局調整、城市基礎設施建設考慮，構建高效的城市物流配送網絡都成為每一個城市發展亟待解決的問題，它直接關系著城市基礎設施作用效率的發揮，同時也決定著制造流通業的發展和整個城市居民生活的狀態。

一、城市物流配送網絡研究

城市物流配送網絡作為城市物流配送系統的子系統，由物流節點（供應點、物流配送中心、客戶需求點）和鏈路（運輸線路）構成。城市物流配送網絡優化以高服務、高效率、低成本和綠色環保為目標。城市物流配送網絡研究的關鍵問題主要是：（1）城市物流配送中心選址問題；（2）物流配送車輛路徑優化問題；（3）配送中心庫存控制問題；⑷結合選址、路徑、庫存的優化問題。

城市物流配送網絡優化的研究方法主要有多準則決策法、數學規劃法、啟發式算法和模擬仿真技術。多準則決策方法主要有層次分析法和模糊綜合評價法；數學規劃方法包括線性規劃、非線性規劃、整數規劃、網絡優化技術、多目標規劃、動態規劃等；啟發式算法主要有貪婪算法、局部搜索算法、禁忌搜索算法、遺傳算法、模擬退火算法、蟻群算法、粒子群算法等。

1.城市物流配送中心選址問題

城市物流配送中心選址問題是一般的FLP問題在城市物流配送領域的應用。Drexl和Klose總結了配送中心選址的模型，主要有連續選址模型、網絡選址模型和混合整數規劃選址模型。Guyon等考慮城市配送網絡的可持續發展模式，提出了綜合經濟成本、生態成本和社會成本的整數線性規劃模型。王寅在考慮緩解城市擁堵問題的時候，應用雙層規劃選址模型解決并入軌道運輸之后的城市配送中心選址問題。

2.物流配送車輛路徑優化問題

城市配送路徑優化研究可以進一步降低日益復雜的物流配送成本和城市交通擁堵等目的。Bodin根據問題的空間特性和時間特性的相對重要性把配送路線優化問題劃分為：僅從空間位置安排路線的一般車輛路徑問題（VRP），考慮時間要求安排線路的車輛調度問題（VSP）和考慮空間位置、時間要求的混合車輛路徑問題（VRP&VSP）。

在算法求解中，Potvin等采用禁忌搜索算法解決帶時間窗約束的車輛路徑問題。朱永升等建了在交通擁擠限制的動態信息和靜態禁止通行條件下的城市物流配送權重確定模型，并運用Dijkstra算法尋優選擇城市物流配送路線。Chen等通過SA-QDPSO算法對車輛排程調度問題進行求解。Michalis研究了考慮交通狀況下的配送車輛路徑動態優化問題，并用蟻群算法求解。胡云超等根據城市貨運交通管理制度的不同提出了考慮限行時間窗的城市配送路徑優化問題（VRPTWR）的多目標模型，并運用蟻群算法進行求解。

3.配送中心庫存控制問題

配送中心的庫存控制問題的研究主要集中在配送中心庫存分類管理、需求預測、庫存定量控制等方面，通過建立庫存模型來解決配送中心庫存補給策略。配送中心庫存控制的方法主要有ABC法、關鍵勻速分析法（CVA庫存管理法）等。曾中文考慮配送中心訂單驅使建立了連續性庫存控制模型。楊芳等構建了配送中心庫存控制的系統動力學模型用以解決冷鮮農產品的配送中心庫存控制的問題。

4.結合選址、路徑、庫存的優化問題

在研究的過程中，城市配送的選址問題、車輛路線問題與庫存控制問題之間的相互作用與依賴關系也逐漸體現出來，由此而衍生出選址-路徑優化問題（LRP）、考慮庫存控制的選址問題（LIP）和集成選址-車輛路徑-庫存控制問題（CLRIP）的研究。

LRP問題的研究最早出現于20世紀60年代，Copper認為供應商選址受到與客戶的運輸成本的影響，應該將運輸與選址問題進行整合研究。Tapiero結合Cooper的運輸-選址模型，提出考慮時間周期變化因素的運輸-選址模型。程賜勝等建立了集成化物流配送的LRP問題，并用遺傳算法對該問題進行求解。

對LIP問題的研究，王非等構建了可變建設成本風險共擔的選址-庫存模型，把運輸成本、配送中心建設成本、庫存成本、訂貨成本作為目標函數，采用啟發式粒子群算法進行求解。稅文兵等考慮庫存成本和決策環境動態變化下的配送中心選址問題，建立了動態選址-庫存模型，并比較了遺傳算法、克隆選址算法和基本粒子群優化算法對該模型的檢驗。

在CLRIP問題研究方面，Liu等 將CLRIP分為了兩個子問題，即選址--分派問題和路徑--庫存問題，并提出了混合禁忌搜索和退火模擬的算法進行求解。崔廣彬和李軍建立了物流配送網絡中集成設施選址、車輛運輸路線安排和庫存控制的雙層優化模型，并給出啟發式算法求解模型。

二、城市物流配送網絡問題的研究發展趨勢

國內外學者對于物流配送網絡的理論研究時間雖然不長，但基本趨向于成熟，尤其是配送中心選址問題、車輛路徑優化問題的研究已經相對成熟。設施選址、運輸路線安排和庫存控制是城市物流配送網絡優化中的三個關鍵問題，在實際的城市配送網絡結構的優化中，這三個問題又是密不可分的。不少學著對兩兩集成的選址-路徑問題（LRP）、選址-庫存問題（LIP）和庫存-路徑問題（IRP）進行研究。

然而在城市物流配送網絡中，配送中心的選址、庫存量影響著配送路徑的選擇，而配送路徑的選擇又制約著配送中心的選址，配送需求點的需求量的大小也影響著配送中心的庫存。三者之間相互依賴、相互影響的關系必然也影響著整個城市物流配送網絡的結構。因此，集成考慮選址-路徑-庫存三者相關聯的問題（CLRIP）將會是城市物流配送網絡結構研究的一種趨勢。

參考文獻：

[1]張潛，吳漢波. 城市物流[M]. 北京：北京大學出版社，2011.

[2]Klose A， Drexl A. Facility location models for distribution system design[J]. European Journal of Operational Research， 2005， 162：4-29.

[3]Guyon O， Absi N， Feillet D， et al. A Modeling Approach for Locating Logistics Platforms for Fast Parcels Delivery in Urban Areas[J]. Procedia-Social and Behavioral Sciences， 2012， 39（2312）：360-368.

[4]王寅.引入軌道運輸方法的城市配送系統及配送中心選址研究[D].重慶：重慶工商大學，2013：30-45.

[5]朱永升， 韓伯棠， 夏平等. 交通限制條件下城市物流配送路線優化

選擇[J]. 武漢理工大學學報：交通科學與工程版， 2004， 28（3）：391-394.

[6]Chen A， Yang G， Wu Z. Hybrid discrete particle swarm optimization algorithm for capacitated vehicle routing problem[J]. 浙江大學學報A（英文版）， 2006， 7（4）：607-614.

[7]Michalis M， S X Yang. Ant Colony Optimization with Immigrants Schemes for the Dynamic Vehicle Routing Problem[J]. Computer Science， 2012， 72（48）：519-528.

[8]胡云超， 申金升， 黃愛玲. 城市貨運交通管制情景下城市配送多目

標優化效益研究[J]. 交通運輸系統工程與信息， 2012， 12（6）：119-125.

[9]曾中文. 配送中心的庫存控制系統研究[J]. 商場現代化， 2007：115-1

16.

[10]楊芳， 謝如鶴. VMI模式下冷鮮配送中心庫存控制的系統動力學

模型[J]. 統計與決策， 2014， （16）：49-52.

[11]程賜勝，蒲云虎，高慧. 基于離散粒子群算法的城市物流節點選址模型[J]. 長沙理工大學學報（自然科學版），2008，5（2）：20-24.

[12]王非， 張佳， 孫浩杰等. 配送中心選址-庫存問題的粒子群算法應用[J]. 公路交通科技， 2011， 28（12）：152-158.

[13]稅文兵，葉懷珍，張詩波. 考慮庫存成本的配送中心動態選址模型及算法[J]. 公路交通科技，2010，04：149-154.

[14]Liu S C， Lin C C. A heuristic method for the combined location routing and inventory problem[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology， 2005， 26（4）：372-381.

[15]崔廣彬，李一軍. 基于雙層規劃的物流系統集成定位-運輸路線安排-庫存問題研究[J]. 系統工程理論與實踐， 2007， 06： 49-55.

作者簡介：李占鳳（1989- ），女，四川廣元人，重慶工商大學電子商務及供應鏈系統重慶市重點實驗室碩士研究生，研究方向：物流工程與管理