基于引力模型的物流節點空間布局規劃方法研究

王克鑄

摘要：針對系統物流節點空間布局規劃方法存在節點流量分配性能較差的問題，提出一種基于引力模型的物流節點空間布局規劃方法，根據物流節點的復合功能強弱、輻射功能強弱以及規模大小，將物流節點布局層次劃分為配送中心、物流中心以及物流園區3個層次。構建空間物流需求預測體系，并結合預測方法與定性分析對空間物流需求進行預測。基于引力模型實施物流節點空間布局規劃，共包括3種物流節點空間布局規劃，分別為雙向軸線型物流節點空間布局規劃、扇形擴散型物流節點空間布局規劃以及層次環狀型物流節點空間布局規劃。為了證明基于引力模型的物流節點空間布局規劃方法的節點流量分配性能更優秀，將傳統方法與該方法進行對比實驗，實驗結果證明該方法的節點流量分配性能優于傳統方法，更適合進行物流節點空間布局規劃。

關鍵詞：引力模型;物流節點;空間布局規劃;空間物流需求預測體系

中圖分類號：K901文獻標志碼：A

文章編號：2095-5383（2020）04-0063-04

Research on Spatial Layout Planning Method of

Logistics Nodes based on Gravity Model

WANG Kezhu

（School of Economics and Management，Luan Vocational Technical College，Luan 237000，China）

Abstract：In view of the poor performance of node flow distribution in the spatial layout planning method of system logistics nodes， a spatial layout planning method of logistics nodes based on gravity model was proposed. According to the strength of composite function， radiation function and scale of logistics nodes， the layout level of logistics nodes was divided into three levels： distribution center， logistics center and logistics park. A spatial logistics demand forecasting system was constructed， and it was used to forecasts the spatial logistics demand by combining forecasting methods and qualitative analysis. Based on the gravity model， the spatial layout planning of logistics nodes was implemented， including three kinds of spatial layout planning of logistics nodes， which were bi-directional axis type， fan-shaped diffusion type and hierarchical ring type. In order to prove that the node flow distribution performance of the gravity model-based logistics node spatial layout planning method was better， the traditional method was compared with this method. The experimental results show that the node flow distribution performance of this method is better than the traditional method， and it is more suitable for logistics node spatial layout planning.

Keywords：

gravity model; logistics node; spatial layout planning; Spatial Logistics Demand Forecasting System

現代物流的具體發展歷程能夠追溯至20世紀70年代，初期的發展趨勢是整合功能與局部區域的系統化，但是整合功能較為單一并且區域發展格局較為狹窄，在發展歷程中逐漸趨于系統化與共同化，在電子商務誕生后，其信息化、集成化發展趨勢帶來了物流節點系統化布局的發展趨勢，物流產業成為一種大型經濟化產業，其發展目標也發展改變，由最初被動性的對需求進行滿足到物流需求的整合與創造[1]。在物流產業的不斷發展中，其引領核心與發展精髓就是物流節點走向的系統化，使物流產業成為運行體制的高效性與功能要素的多樣化的代名詞。作為一個有機統一與相互作用的整體，物流系統的意義主要表現在：在指定區域內對全部物流相關人員、物流設施、運送物品、設施支撐力以及物流信息進行整合。目前物流系統已經成為社會運行中不可或缺的一種支撐性子系統，并且已經成長為一個多樣結構、龐大流量、完備功能的大系統[2]。物流系統的主要元素包括保管、配送、儲存等，可以分為無數個子系統并且需要不斷對這些子系統進行分流，最終在子系統之間搭建起時間利用、空間利用、資源利用等多種聯系，使各子系統之間能夠相互促進，從而達成物流系統的終極目標[3]。

在該目標的達成過程中，最重要的構造就是物流節點，只有通過物流節點的中轉，貨物才能夠進行運送。物流節點也被稱為物流接點，能夠對物流線路進行連接，是物流網絡的結節處[4]。物流的實體活動必須通過物流節點與線路來實現。其中物流節點承載了大部分物流功能，包括保管、裝卸、包裝等，物流整體流程的順暢與協調都取決于物流節點。為了提升物流網絡的整體運輸效率，必須對物流節點進行空間布局規劃，因此提出一種基于引力模型的物流節點空間布局規劃方法。

1 設計基于引力模型的物流節點空間布局規劃方法

1.1 劃分物流節點布局層次

根據物流節點的復合功能強弱、輻射功能強弱以及規模大小，將物流節點布局層次劃分為配送中心、物流中心以及物流園區3個層次[5]。具體物流節點布局層次劃分如圖1所示。

劃分的具體物流節點布局層次如表1所示[6]。

1.2 預測空間物流需求

根據物流節點布局層次的劃分結果，構建空間物流需求預測體系，并結合預測方法與定性分析對空間物流需求進行預測。首先根據價值量與實物量這兩個度量體系對空間物流需求的有關指標實施量化研究，從而構建空間物流需求預測體系[7]。其中價值量的空間物流需求包括供應鏈增值、物流收入、物流成本，主要是指空間物流環節中的所有服務價值;實物量的空間物流需求包括配送量、加工量、庫存量、貨運量等，主要是指各功能、各環節的具體作業量。根據價值量與實物量實施量化研究，包括分析空間物流需求的數量指標與質量指標[8]。其中數量指標包括功能需求與總量需求，功能需求主要通過分析加工流通需求、配送需求、倉儲需求以及貨運需求獲取;總量需求通過測算物流整體貨運額度與物流整體費用來獲取，其中物流整體貨運額度的測算需要通過經濟計量模型對3次經濟產業及其主要內部部門的信息處理、倉儲以及搬運裝卸等運輸活動的具體消耗進行計算;物流整體費用的測算需要結合權威機構的相關預測成果對其進行預測與分析[9]。根據獲取的數量指標與質量指標構建空間物流需求預測體系，包括需求質量指標與需求數量指標，其中需求質量指標中包括物流成本、物流效率以及物流時間;需求數量指標包括功能需求與總量需求，其中功能需求包括加工流通總需求量、配送總需求量、倉儲總需求量以及運輸總需求量;總量需求包括貨運量、物流整體費用以及物流整體貨運額度[10]。構建的空間物流需求預測體系如圖2所示。

根據構建的空間物流需求預測體系，結合預測方法與定性分析對空間物流需求進行預測。其中結合的預測方法具體如表2所示[11]。

而結合定性分析則是指對于交通因素、產業因素與規劃建設因素進行定性分析，其中交通因素的定性分析需要獲取區域的區位交通優勢，主要通過加權河道、鐵路干線、省道與國道的具體數量來實現;產業因素的定性分析需要獲取區域的開發產業優勢，主要根據物流節點的建立對整個區域的產業開發能夠起到多大帶動作用與帶來多少外資來決定;規劃建設因素主要是指場站與貨運樞紐的具體建設規劃[12]。

1.3 物流節點空間布局規劃

根據空間物流需求的具體預測結果，基于引力模型實施物流節點空間布局規劃，共包括3種物流節點空間布局規劃，分別為雙向軸線型物流節點空間布局規劃、扇形擴散型物流節點空間布局規劃以及層次環狀型物流節點空間布局規劃[13]。其中雙向軸線型物流節點空間布局規劃指的是沿著干線軸對物流園區實施布設，并將配送中心與物流中心在與軸線方向相垂直的兩側布設。這種方式適用于布局為組團式或多中心分散的中等城市，將區域主干網、內河或鐵路等主區域通道作為軸線[14]。雙向軸線型物流節點空間布局規劃如圖3所示。

扇形擴散型物流節點空間布局規劃指的是在城市的某一側對物流園區進行布設，沿布設區域向城市內逐步對配送中心與物流中心進行布設，這種物流節點空間布局規劃主要適用于沿海城市，將港口對應的一側設置為物流的出入主方向，以海岸線為軸線以港區為依托對物流園區進行布設，沿城市交通干線呈現扇形向城市內部輻射[15]。扇形擴散型物流節點空間布局規劃具體如圖4所示。

層次環狀型物流節點空間布局規劃指的是在城市外圈的產業基地或干道出入口對物流園區進行布設，在更進一步的城市外圈的大型市場或逐干線處對物流中心進行布設，在城市內圈對各種配送中心進行布設。層次環狀型物流節點空間布局規劃的特征為層次性，將市中心作為圓心，以圓環狀布設物流節點，這種形式適用于內陸城市，是基本的布局規劃形態。層次環狀型物流節點空間布局規劃如圖5所示。

2 實驗設計與分析

2.1 對比實驗設計

利用基于引力模型的物流節點空間布局規劃方法進行物流節點空間布局規劃實驗，實驗區域共具備40個物流需求點，其具體需求量如表3所示。

根據物流需求點的具體需求量對物流節點進行空間布局規劃，為了保障實驗結果具備公正性，將傳統物流節點空間布局規劃方法與本文設計的基于引力模型的物流節點空間布局規劃方法進行對比實驗。比較各個物流節點空間布局規劃方法的節點流量分配性能。節點流量分配性能的判斷依據為該方法的節點流量分配曲線與計算后得出的節點流量分配曲線的相似性，節點流量分配曲線越接近計算后得出的節點流量分配曲線，該方法的節點流量分配性能越優秀。

2.2 實驗結果分析

傳統物流節點空間布局規劃方法與基于引力模型的物流節點空間布局規劃方法的節點流量分配性能實驗結果如圖6所示。

根據圖6可知，基于引力模型的物流節點空間布局規劃方法的節點流量分配性能優于傳統物流節點空間布局規劃方法。

3 結束語

基于引力模型的物流節點空間布局規劃方法實現了節點流量分配性能的提升，對于各類型城市都有很大參考意義。

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