物流配送中心離散模型選址方法研究

劉承煥+黃啟學(xué)+杜思思

[摘要]物流配送中心選址對(duì)物流系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)有重要影響?？茖W(xué)合理的選址方案，可以降低物流成本，提高物流系統(tǒng)的運(yùn)行效率。文章首先闡述了配送中心的概念及影響選址的因素，進(jìn)而介紹了幾種物流配送中心離散模型的選址方法，最后提出離散模型選址的展望。

[關(guān)鍵詞]配送中心；選址；離散模型

[DOI]1013939/jcnkizgsc201615029

1配送中心的概念

配送中心（Distribution Center）是物流網(wǎng)絡(luò)中的樞紐，也是流通企業(yè)實(shí)施供應(yīng)鏈管理的重要設(shè)施之一。物流配送中心廣義上的理解主要指機(jī)場、港口、鐵路、公路貨運(yùn)站等，也包括流通商品集散中心及工廠企業(yè)自身擁有的物流設(shè)施等。物流配送中心狹義上的理解，不包括港口、機(jī)場及鐵路貨運(yùn)等，主要指商品流通集散中心和生產(chǎn)企業(yè)的基礎(chǔ)物流設(shè)施等。根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《物流術(shù)語》（GB/T 18354—2006）的定義，配送中心是指從事配送業(yè)務(wù)且具有完善信息網(wǎng)絡(luò)的場所和組織。應(yīng)符合下列要求：

（1）服務(wù)對(duì)象為特定用戶或末端客戶：主要指某一類型的特定用戶、流通企業(yè)和生產(chǎn)企業(yè)等。

（2）配送功能健全：具備各項(xiàng)物流活動(dòng)功能，包括貨物儲(chǔ)存、搬運(yùn)、裝卸、加工、配送、物流信息等。

（3）完善信息網(wǎng)絡(luò)：完善的信息系統(tǒng)和物流信息網(wǎng)絡(luò)是配送中心的重要組成部分。

（4）輻射范圍?。号渌椭行奶幱诠?yīng)鏈中下游，其服務(wù)的經(jīng)濟(jì)區(qū)域較小，應(yīng)在其合理范圍內(nèi)。

（5）多品種、小批量、多批次、周期短：由于需求市場多樣化，個(gè)性化，迅速多變而采取的物流措施和物流作業(yè)。

2配送中心選址考慮的主要因素

21社會(huì)環(huán)境因素

運(yùn)輸費(fèi)用，選址應(yīng)尋求縮短運(yùn)輸距離，降低費(fèi)用；服務(wù)水平，能及時(shí)響應(yīng)客戶需求并提供滿意服務(wù)；貨物特性，物流配送中心應(yīng)根據(jù)不同貨物類型，分別布局在不同地域。

22自然環(huán)境因素

地質(zhì)條件，不良地質(zhì)條件，會(huì)影響貨物倉儲(chǔ)和配送中心建設(shè)；氣象條件，包括溫度、風(fēng)力、降水量等指標(biāo)；地形條件，選址要求地勢高、地形平坦為佳；水文條件，避免選擇易泛濫的川河流域等。

23基礎(chǔ)設(shè)施狀況

交通條件影響配送成本和物流效率，配送中心應(yīng)選擇高速公路、鐵路貨運(yùn)等交通要道；公共設(shè)施，應(yīng)選擇道路、通信等設(shè)施齊備，水電、燃?xì)夤┙o足，有廢棄物處理能力等。

24政策環(huán)境

優(yōu)惠的政策環(huán)境，可以提高物流企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。勞動(dòng)力人口數(shù)量和素質(zhì)同樣是考慮因素。

25環(huán)境保護(hù)

配送中心的選址提倡綠色理念，考慮保護(hù)好城市的生態(tài)環(huán)境和生活環(huán)境，減少對(duì)城市生活的不良影響。

3物流配送中心的選址模型

物流配送中心的選址方法，有連續(xù)型和離散型選址方法。典型的連續(xù)型選址方法有重心法，但重心法僅考慮運(yùn)輸費(fèi)用，沒有考慮配送中心固定的建設(shè)費(fèi)用、經(jīng)營費(fèi)用以及經(jīng)營管理的可變費(fèi)用，不能較全面的考慮選擇因素。而離散選址模型可以較好地解決上述存在的問題。以下將介紹幾種配送中心離散模型的選址方法。

31離散模型—線性規(guī)劃法

線性規(guī)劃法原理是，確定約束條件，從多個(gè)方案中選出最佳方案，其主要應(yīng)用于單配送中心選址問題。例如配送中心在經(jīng)營活動(dòng)中，目標(biāo)客戶需求量有增減情況，則需要根據(jù)情況重新設(shè)計(jì)配送系統(tǒng)，使多個(gè)客戶終端由多個(gè)配送中心服務(wù)，需要在多個(gè)備選地點(diǎn)中確定最佳選址。此問題直接通過單位運(yùn)輸成本與運(yùn)輸量列出總費(fèi)用目標(biāo)函數(shù)，求出成本最優(yōu)的解，即是最佳選址方案。以下建立一個(gè)總費(fèi)用函數(shù)模型，m、n分別為配送中心總的數(shù)量和需求點(diǎn)的數(shù)量。

上述問題的求解，先用最小元素法求初始解，再用閉合回路法對(duì)初始解進(jìn)行檢驗(yàn)，最后使用閉合回路法對(duì)上一次檢驗(yàn)結(jié)果重復(fù)檢驗(yàn)，當(dāng)費(fèi)用最低時(shí)，則為最優(yōu)解。該方法操作簡單，但實(shí)際應(yīng)用中有一定的局限性。

32Cluster法

Cluster法的原理：設(shè)配送中心與客戶終端在同一位置，求出此時(shí)物流配送系統(tǒng)的初始總成本；再將相近的兩個(gè)客戶終端進(jìn)行組合，求出此時(shí)客戶終端的幾何重心，確定新的配送地址；這可以減少運(yùn)營成本和建設(shè)成本，運(yùn)輸成本初始為零，此時(shí)有所增加；然后比較此時(shí)的總成本和初始總成本，若小于初始總成本，則繼續(xù)將客戶終端進(jìn)行組合，直到總成本為最低，從而確定最優(yōu)選址位置。在實(shí)際應(yīng)用中，客戶終端分布較廣，不易組合計(jì)算。因此，可以使用聚類理論將客戶終端聚類為最小聚類單元。

33CFLP模型

CFLP原理，先求物流配送中心的市場占有率，主要使用線性規(guī)劃中的運(yùn)輸規(guī)劃法，再求出配送中心所在地區(qū)的分擔(dān)重心，最后用混合整數(shù)規(guī)劃法確定最佳選址。CFLP模型主要用于物流配送中心能力有限、數(shù)目確定、需求點(diǎn)位置和需求量都確定的情況。其基本步驟為：設(shè)定備選地點(diǎn)，使總運(yùn)輸費(fèi)用最小，確定出配送中心的服務(wù)范圍，再在配送中心服務(wù)范圍內(nèi)，分別將配送中心移動(dòng)到其他備選地點(diǎn)，目標(biāo)是使服務(wù)范圍內(nèi)的總成本費(fèi)用降低。當(dāng)配送中心移動(dòng)至其他各備選地點(diǎn)，服務(wù)范圍內(nèi)的總費(fèi)用不能降低時(shí)，則得出最佳選址位置。建立下列模型，其中s為配送中心：

通過對(duì)模型求解，可以得到初定的配送中心供應(yīng)范圍。由集合表示Ni={j：Xxij ≠0}，i=1，2，…，k。該模型主要是求總費(fèi)用最低的配送中心集合，Ni={Si}，i=1，2，…，k。模型求解過程就是比較新舊集合的總費(fèi)用，如果舊集合的總費(fèi)用大于或等于新集合的總費(fèi)用，則說明此時(shí)新集合的總費(fèi)用為最少，則為最優(yōu)解。

（1）優(yōu)點(diǎn)：①建模直觀；②可以根據(jù)實(shí)際情況改進(jìn)模型。

（2）缺點(diǎn)：①在計(jì)算管理費(fèi)用時(shí)，都作為固定費(fèi)用看待；②雖然有一定的現(xiàn)實(shí)意義，但理論證明不足；③計(jì)算過程復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)過程煩瑣。

34Baumol—Wolf 法

Baumol-Wolfe模型原理與CFLP模型相似，區(qū)別在于Baumol-Wolfe模型將存儲(chǔ)費(fèi)用考慮在內(nèi)，實(shí)際應(yīng)用中，配送中心的備選地點(diǎn)已知，固定存儲(chǔ)成本給出，求解出配送中心的數(shù)量，規(guī)模的大小和具體位置，以使總費(fèi)用最小（運(yùn)輸成本、存儲(chǔ)成本），從而得出最佳選址位置。當(dāng)選址問題為由單一配送中心轉(zhuǎn)為多個(gè)配送中心的選址，應(yīng)考慮運(yùn)費(fèi)最小的情況，下面給出模型的總費(fèi)用函數(shù)：

其中：（n-1）次解在可變費(fèi)用中反映出配送中心通過量，對(duì)其求n次解，即可得到最新的通過量。多次比較求解結(jié)果，當(dāng)配送中心求得的通過量與前一次通過量相等時(shí)，則停止計(jì)算，得出最優(yōu)解。

（1）模型優(yōu)點(diǎn)：①計(jì)算簡單；②流通過程的總費(fèi)用可求出；③求出通過量，可確定配送中心規(guī)模；④由可變費(fèi)用特點(diǎn)，可采取批量進(jìn)貨。

（2）模型缺點(diǎn)：①模型計(jì)算復(fù)雜，逐次逼近求解，得到的解未必是最佳結(jié)果；②使用不同的方法選擇候選地點(diǎn)，求出的結(jié)果中可能出現(xiàn)倉庫數(shù)過多的情況，因此，對(duì)最優(yōu)解仍需要研究判斷；③所得的解中沒能反映固定費(fèi)用。

350-1混合整數(shù)規(guī)劃法

0-1混合整數(shù)規(guī)劃法應(yīng)用于復(fù)雜的選址問題。需要確定三個(gè)條件，包括離散的決策變量、目標(biāo)函數(shù)和約束條件。因此，0-1混合整數(shù)規(guī)劃模型可以較為客觀和全面的考慮問題。

用0-1混合整數(shù)規(guī)劃選址模型，目的是使總成本最小化，備選地址用整數(shù)變量表示，企業(yè)生產(chǎn)能力等用連續(xù)變量表示，物流平衡關(guān)系和供需關(guān)系等用約束條件表示。其主要思想是，將每一個(gè)備選配送中心分別納入目標(biāo)函數(shù)中，看各自對(duì)目標(biāo)函數(shù)的影響程度，最后決定是否需要該配送中心，它是商業(yè)選址模型中最受歡迎的方法。

4結(jié)論

文章著重介紹了以上幾種物流配送中心離散模型的選址方法，分別闡述了各自適用的情況及使用原理。離散型選址模型不僅考慮了配送中心建設(shè)的固定成本，而且考慮了配送中心的運(yùn)營費(fèi)用等。但是離散選址模型更多的是針對(duì)成本最小化的定量分析，而物流服務(wù)優(yōu)劣同樣影響配送中心的選址，離散模型選址在物流成本與服務(wù)滿意度的結(jié)合問題有待進(jìn)一步探究。

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