B2C電子商務(wù)企業(yè)物流中心選址探究

□文/韓永偉（河南大學(xué)商學(xué)院　河南·開封）

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B2C電子商務(wù)企業(yè)物流中心選址探究

□文/韓永偉
（河南大學(xué)商學(xué)院河南·開封）

［提要］在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，隨著電子商務(wù)企業(yè)的快速發(fā)展，市場競爭的加劇，使得越來越多的B2C電子商務(wù)企業(yè)開始加大對物流配送環(huán)節(jié)的重視。合理的電子商務(wù)物流中心選址對物流系統(tǒng)的整個(gè)運(yùn)營成本的大小有著重要的影響，物流配送中心選址可以大大提高物流配送環(huán)節(jié)的效率，提升企業(yè)競爭力。本文對物流配送中心選址方法進(jìn)行回顧，建立模型，并應(yīng)用蝙蝠算法對簡單實(shí)例進(jìn)行模擬，結(jié)果證明蝙蝠算法求解物流配送中心選址問題是一個(gè)有效簡便的方法，可以為現(xiàn)實(shí)的配送中心選址提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：B2C電子商務(wù)；配送中心選址；蝙蝠算法；mat l ab

收錄日期：2016年3月25日

一、引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電子商務(wù)的興起為經(jīng)濟(jì)和生活帶來了很大的便利的同時(shí)，也對企業(yè)的競爭能力提出了更高的要求。電子商務(wù)物流配送一直是制約電子商務(wù)發(fā)展的瓶頸，作為電子商務(wù)“第三利潤源”，如何更好地解決物流配送問題一直是研究的重點(diǎn)。隨著B2C電子商務(wù)的發(fā)展，企業(yè)之間的競爭也越來越激烈，甚至引發(fā)了一系列價(jià)格戰(zhàn)。此時(shí)，物流配送中心作為企業(yè)高度可控的末端節(jié)點(diǎn)，對B2C電子商務(wù)企業(yè)的競爭力有重要的影響。

隨著市場競爭越來越激烈，各大電商紛紛加大了對物流配送中心的重視。京東已經(jīng)建立了7個(gè)物流中心，可以覆蓋全國大部分地區(qū)，在43個(gè)城市擁有143個(gè)大型倉庫，設(shè)立3，539個(gè)配送站以及自提點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)1，961個(gè)區(qū)縣的配送，且全部自營；蘇寧易購在全國有12個(gè)始發(fā)倉庫，有近7，000人配送隊(duì)伍，并實(shí)現(xiàn)了多個(gè)城市半日達(dá)或次日達(dá)的速度承諾。

關(guān)于物流配送對電子商務(wù)的重要作用，Kent Gourclin認(rèn)為只有充分認(rèn)識(shí)并重視物流配送的影響，才能在市場競爭中取得利益，不然電子商務(wù)企業(yè)將很難維持自己在競爭中的優(yōu)勢，甚至可能被市場淘汰。為了降低運(yùn)輸費(fèi)用，提高商品的送達(dá)率，降低企業(yè)的運(yùn)營成本，提高消費(fèi)者的消費(fèi)體驗(yàn)，建立科學(xué)合理的配送中心有重要作用。Aikens C H介紹了選址模型的幾種基本模型，并以最小化選址成本費(fèi)用作為目標(biāo)函數(shù)，以費(fèi)用函數(shù)決定選址問題的規(guī)劃形式。

二、B2C物流中心選址模型的建立

物流中心的選址要考慮很多因素，自然環(huán)境、交通便利性、地理位置、公共設(shè)施、服務(wù)范圍等都會(huì)對物流中心的選擇造成影響，但起決定作用的還是物流中心的成本，包括建設(shè)成本和物流成本。用最小的成本服務(wù)最大的人群，是物流中心選址所應(yīng)遵循的重要目標(biāo)。B2C電子商務(wù)的客戶通常是比較分散的個(gè)人，并且配送需求量不穩(wěn)定，本文建模時(shí)按照聚類的方法把客戶劃分為若干個(gè)大的個(gè)體區(qū)域，以區(qū)域作為需求點(diǎn)選擇配送。配送中心的選址問題可以描述為：某個(gè)地區(qū)內(nèi)有若干個(gè)需求點(diǎn)，限于在該區(qū)域內(nèi)建立配送中心，以滿足各需求點(diǎn)的需求，并使得包括固定費(fèi)用、運(yùn)輸費(fèi)用及存儲(chǔ)費(fèi)用在內(nèi)的總費(fèi)用最小。

（一）模型假設(shè)。物流中心選址是一種常見的平面選址問題，以物流配送中心的位置到所配送地點(diǎn)的總運(yùn)輸距離最小為目標(biāo)，從而節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用，使總成本最小。或者采用層次分析法根據(jù)專家意見進(jìn)行評估，將物流選址中心建在靠近需求市場、交通發(fā)達(dá)和低價(jià)便宜的地點(diǎn)。根據(jù)度量定義不同分為絕對值距離問題和歐氏距離問題，本文采用歐式距離度量。

基于簡化問題的考慮，作出如下假設(shè)：（1）物流中心容量足夠大，可以滿足所有需求，且到每個(gè)送貨地點(diǎn)的運(yùn)費(fèi)是一致的；（2）不考慮實(shí)際情況，選取物流配送中心位置是不確定的，且每個(gè)位置是可以隨意選取的；（3）配送成本與客戶距離及配送量成正比。

（二）模型建立。變量和參數(shù)說明：n：需求點(diǎn)個(gè)數(shù)；wi：第i個(gè)需求點(diǎn)的年需求量；di：配送中心到第i個(gè)需求點(diǎn)的距離；（xi，yi）：第i個(gè)需求點(diǎn)的坐標(biāo)；hi：從配送中心到需求點(diǎn)的運(yùn)費(fèi)率（包括裝卸、運(yùn)輸費(fèi)）；f：在該地區(qū)建立配送中心的年固定費(fèi)用。

使得總費(fèi)用最低的多配送中心選址問題可以表示成如下整數(shù)線性規(guī)劃問題：

三、蝙蝠算法

表1

蝙蝠算法是劍橋大學(xué)學(xué)者YANG于2010年首次提出，以模擬蝙蝠的回聲定位行為為原理，是一種新型的智能元啟發(fā)式優(yōu)化算法。蝙蝠算法以單個(gè)的蝙蝠個(gè)體為基本單位，根據(jù)種群群體的隨機(jī)尋優(yōu)規(guī)則，在整個(gè)蝙蝠群體在求解空間進(jìn)行的從無序演化到有序的過程，逐步探索問題的最優(yōu)解。

（一）通過回聲定位，蝙蝠可以準(zhǔn)確感應(yīng)距離，并能可靠區(qū)分食物與障礙物。

（二）在位置Xi，蝙蝠以Vi速度進(jìn)行隨機(jī)飛行，并以固定頻率fmin（或λ）、可變化波長λ（或f）和響度A0搜索獵物，它們根據(jù)獵物與自己的距離調(diào)節(jié)發(fā)射出的脈沖波長（或頻率），并在靠近獵物時(shí)調(diào)整發(fā)射脈沖的頻度r∈［0，1］。

（三）假設(shè)響度的變化區(qū)間為［Amin，A0］，其中A0為最大值（正值），Amin為最小值。

蝙蝠搜索算法的主要步驟可以描述如下：

（1）初始化群體，目標(biāo)函數(shù)f（x），X=（x1，…xd）T，蝙蝠種群Xi=（i=1，21，…n）和Vi，脈沖頻率fiat Xi，設(shè)定算法的參數(shù)，初始化脈沖速率ri和Ai聲音響度；

（2）調(diào)整頻率，產(chǎn)生記錄新的解，并更新蝙蝠的速度和位置；

（3）如果（rand＞1），在最佳解集中選取一個(gè)解作為最優(yōu)解，在選擇的最佳解附近形成一個(gè)局部解；

（4）通過隨意飛行，產(chǎn)生一個(gè)新解；

（5）If（（rand＜Ai）&f（Xi）＜f（X'）），則以新解作為最優(yōu)解，增大ri，減小Ai；

（6）根據(jù)蝙蝠的位置，找到當(dāng)前的最優(yōu)X*；

（7）如未滿足結(jié)束條件，則返回（2）；

（8）輸出全局最優(yōu)位置。

在一個(gè)d維搜索空間中，時(shí)刻t的蝙蝠更新位置Xit和更新速度Vit的公式如下：

其中，β∈［0，1］是一個(gè)隨機(jī)向量，X*是當(dāng)前全局最佳位置。

局部搜索時(shí)，蝙蝠根據(jù)如下公式更新位置：

在這里ε∈［-1，1］是隨機(jī)數(shù)，At＝＜At＞是所有蝙蝠在這一代里的平均響度。然后，脈沖發(fā)射的響度Ai和ri速率也要隨著迭代過程進(jìn)行更新，更新公式如下：

在這里α和γ是恒量，α類似于模擬退火算法中冷卻進(jìn)程表中的冷卻因素。對于任何0＜α＜1和γ＞0的量都有：

四、實(shí)例分析

假設(shè)H公司計(jì)劃在B城市設(shè)立一個(gè)物流配送中心，為區(qū)域范圍內(nèi)5個(gè)需求點(diǎn)提供物流配送服務(wù)，根據(jù)區(qū)域內(nèi)5個(gè)配送地點(diǎn)的相對距離，以市中心為原點(diǎn)，繪制相對坐標(biāo)圖，配送地點(diǎn)的坐標(biāo)如表1。（表1）用重心法求解該區(qū)域選址的最佳位置為（25.78，33.73），最小費(fèi)用為127，490。

運(yùn)用仿真軟件matlab2013a，取n=40，α＝0.25，γ＝0.5.步長d=2求解最優(yōu)值，并獲取最優(yōu)物流配送中心地址坐標(biāo)為（x，y）= （29.95，39.67），總運(yùn)輸費(fèi)用為mf=121250。仿真實(shí)驗(yàn)證明蝙蝠算法求得的最優(yōu)位置優(yōu)于重心法。配送地點(diǎn)的坐標(biāo)和物流中心選址的坐標(biāo)位置分布如圖1所示。（圖1）

圖1 配送地點(diǎn)和物流中心選址坐標(biāo)位置分布圖

本文的模型假設(shè)建立在無約束非線性規(guī)劃的基礎(chǔ)上，對于區(qū)域內(nèi)配送中心的選址可以調(diào)整參數(shù)直接調(diào)用。通過蝙蝠算法的算例計(jì)算以及與重心法的對比，為解決城市中物流配送中心的選址優(yōu)化問題，提供了一種新的解法。在實(shí)際生活中，物流配送中心的選址需要考慮自然環(huán)境因素，例如地理?xiàng)l件、水域和氣象條件；同時(shí)，還要考慮社會(huì)環(huán)境因素，例如國家政策和基礎(chǔ)交通設(shè)施等。所以，對于復(fù)雜的選址問題需要具體分析，綜合考慮物流配送中心選址問題。

五、結(jié)語

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來促使越來越多的消費(fèi)者選擇網(wǎng)上進(jìn)行消費(fèi)，B2C電子商務(wù)市場規(guī)模的不斷擴(kuò)大，自建物流配送體系極大地提高了配送效率和消費(fèi)者體驗(yàn)，從而使電子商務(wù)物流也得到了極大地發(fā)展。合理有效的物流中心選址規(guī)劃是企業(yè)降低物流成本，提高物流運(yùn)營效率的重要途徑。本文基于蝙蝠算法，通過實(shí)例對比驗(yàn)證，對物流配送中心選址問題進(jìn)行求解，并證明了算法應(yīng)用的優(yōu)越性。蝙蝠算法是一種全面有效的新型啟發(fā)式優(yōu)化方法，也被逐步應(yīng)用到更多的領(lǐng)域。但是，本文在建模求解過程中也存在很大的不足，并沒有考慮到現(xiàn)實(shí)中相關(guān)的客觀因素，如運(yùn)輸路況以及自然地形狀況。因此，在現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用中會(huì)有一定的誤差。在以后的研究中，可以與其他方法如層次分析法、德爾菲法進(jìn)行結(jié)合，為物流中心的選址問題提供更多思路與方法。

主要參考文獻(xiàn)：

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中圖分類號(hào)：F724. 6

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A