基于經(jīng)濟規(guī)模的冶金企業(yè)銷售物流運輸中心規(guī)劃探究

摘?要：針對冶金企業(yè)產(chǎn)品銷售的物流運輸中心規(guī)劃問題，文章提出了基于經(jīng)濟規(guī)模理論的規(guī)劃方法。在考慮運輸中心經(jīng)濟規(guī)模的情況下，建立了運輸中心規(guī)劃的數(shù)學模型，并采用遍歷算法求解模型。結(jié)合鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)實例，對模型進行驗證。結(jié)果表明：文章提出的基于經(jīng)濟規(guī)模理論的模型，對解決實際運輸中心規(guī)劃問題有一定參考價值。

關(guān)鍵詞：運輸中心;經(jīng)濟規(guī)模;遍歷算法

中圖分類號：F713.3文獻標識碼：A文章編號：1005-6432（2022）15-0157-03

DOI：10.13939/j.cnki.zgsc.2022.15.157

1?引言

配送在物流各環(huán)節(jié)中起著重要的作用，屬于綜合性的物流活動。銷售物流是冶金企業(yè)與客戶之間的橋梁，將兩者銜接起來。銷售的物流運輸中心直接面對不同客戶的需求，配送的服務(wù)質(zhì)量直接反映了物流系統(tǒng)對客戶需求的滿足程度。因此，運輸中心的規(guī)劃不僅會直接影響企業(yè)物流活動的成本，也會影響企業(yè)物流供應鏈的整體發(fā)展，文章將對運輸中心的規(guī)劃進行研究。

2?物流中心規(guī)劃的思路

冶金企業(yè)的銷售物流運輸中心規(guī)劃是指在企業(yè)的銷售區(qū)域內(nèi)，運輸中心的個數(shù)、規(guī)模及位置。

運輸中心規(guī)劃的步驟主要有以下三步：其一，確定企業(yè)的銷售區(qū)域、客戶分布區(qū)域及銷售計劃等，并將其作為基礎(chǔ)參數(shù);其二，對運輸中心的運行模式初步地進行論證;其三，應用相關(guān)的模型對運輸中心的布局做出規(guī)劃。

對于運輸中心的規(guī)劃問題有多種方法，但主要是以下兩種思路：其一，應用數(shù)學模型，以最優(yōu)化一種或多種指標為目標的規(guī)劃，例如，混合整數(shù)規(guī)劃法、重心法或遺傳算法等;其二，先確定運輸中心規(guī)劃的原則，再結(jié)合實際情況，依據(jù)該原則進行運輸中心的規(guī)劃。

文章針對銷售物流運輸中心的規(guī)劃問題，采用第一種思路，提出了基于經(jīng)濟規(guī)模理論的規(guī)劃方法。

3?經(jīng)濟規(guī)模基本概念

一般情況下，評價一個項目是否合理的依據(jù)是該項目是否對企業(yè)效益做出了貢獻。對于運輸中心規(guī)劃建設(shè)這一項目，可以將企業(yè)的固定資產(chǎn)投入和經(jīng)營管理費作為其評價指標。

運輸中心的經(jīng)濟規(guī)模理論指的是在客觀上，運輸中心存在一個使得企業(yè)固定資產(chǎn)投入和經(jīng)營投入最優(yōu)的規(guī)模。該理論的依據(jù)是：隨著運輸中心規(guī)模的擴大，固定資產(chǎn)的投入會增大，管理經(jīng)營的費用也會增大。通常情況下，配送的單位成本在一定的規(guī)模范圍內(nèi)，會在集約化經(jīng)營的影響下，隨著規(guī)模的擴大而降低，然而當規(guī)模擴大到一定程度后，會出現(xiàn)設(shè)備閑置等現(xiàn)象，從而導致配送成本隨著規(guī)模的擴大而增加。因此，運輸中心的規(guī)模有一個合理的范圍，在這個范圍內(nèi)，可使企業(yè)的經(jīng)濟效益最優(yōu)。理論上講，運輸中心的規(guī)模最好確定在單位投資費用與單位經(jīng)營費用的兩個交點之間，這兩個交點分別是最小經(jīng)濟規(guī)模Q*min和最大經(jīng)濟規(guī)模Q*max，如圖1所示。

4?模型的建立及求解

4.1?模型的建立

對于運輸中心的規(guī)劃，文章建設(shè)如圖2所示的配送網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，物流中心位于企業(yè)所在地，運輸中心位于某個銷售區(qū)域，并同時覆蓋多個目標區(qū)域。產(chǎn)品先由物流中心運往各個運輸中心，再通過運輸中心運往其各自覆蓋的目標區(qū)域中。在實際中，生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)常采用大噸位貨車在高速公路上進行運輸來達到安全、快速的目的。針對某一個具體的制造企業(yè)，其物流中心的位置是確定的，各個目標區(qū)域的需求計劃也是已知的。則該模型是在單一的運輸模式下，在各備選運輸中心中選出使得配送網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運輸成本最低，且運輸中心規(guī)模在Q*min與Q*max區(qū)間內(nèi)的規(guī)劃方案。其模型為：

式中，目標函數(shù)（1）表示最優(yōu)化配送總成本，包括兩部分：物流中心到運輸中心的費用和運輸中心到目標區(qū)域的費用;約束條件（2）表示運輸中心到第j個目標區(qū)域的轉(zhuǎn)運量總和要等于第j個目標區(qū)域的銷售量;約束條件（3）表示第i個運輸中心的配送總量要等于物流中心到第i個運輸中心的轉(zhuǎn)運量;約束條件（4）表示所有運輸中心轉(zhuǎn)運量的總和要等于制造企業(yè)的年銷售量;約束條件（5）表示運輸中心規(guī)模處于最小與最大經(jīng)濟規(guī)模之間。

表2是不同年份的銷售區(qū)域需求量，如果表2中的數(shù)據(jù)均為已知，則可以用文章建立的模型對配送規(guī)劃問題進行求解。將F年份的SF1、SF2、SF3、SF4、SF5分別帶入模型中進行求解，可以得到F年時運輸費用最少的運輸網(wǎng)絡(luò)，依次進行計算可獲得最經(jīng)濟的配送網(wǎng)絡(luò)。在一般情況下，各地銷售量的比例不會發(fā)生太大的變化，因此，各年的結(jié)果相差應該不大。如若相差較大，可能是因為生產(chǎn)企業(yè)營銷網(wǎng)絡(luò)的變化引起的，此時運輸中心的數(shù)目增加，可進一步通過計算結(jié)果來確定配送系統(tǒng)規(guī)劃的順序。

在實際問題求解過程中，大部分以配送時間最短或配送費用與配送時間的總體消耗最低為標準。此時可以將Pi和Rij認定為廣義距離，并將它們用時間函數(shù)或費用與時間的函數(shù)來表示。將用函數(shù)表示的廣義距離帶入上述模型中求解，可得以某種廣義費用最少為目標的解。

在該模型中，任意兩個目標區(qū)域的路徑比較復雜，從一個目標區(qū)域到另外一個目標區(qū)域的路徑有多種選擇，其中依據(jù)是所選擇的配送網(wǎng)絡(luò)可到達最終的目標區(qū)域。比如，可以選擇配送時間最短，或者配送費用最低的路徑，然后帶入建立的模型中求解。

4.2?模型的求解

通過分析模型可知，配送網(wǎng)絡(luò)是已知的，從物流中心到各個目標區(qū)域的運輸量也是已知的。因此，在企業(yè)的實際運輸中心規(guī)劃問題中，Pi、Rij、Sij都是已知常數(shù)，只有物流中心到各運輸中心的轉(zhuǎn)運量Qi是未知的，需要根據(jù)公式∑jSij=Qi及Q*min≤∑jSij≤Q*max來確定。通過公式可以求得運輸中心的個數(shù)范圍，之后利用計算機程序合理規(guī)劃運輸中心。

文章提出的求解算法步驟如下：先假設(shè)一個較小的運輸中心個數(shù)，通過遍歷算法，得出該情況下各運輸中心之間的物流分配。為了使得出的結(jié)果具有可行性，在計算時，目標區(qū)域離哪個運輸中心最近，就將其歸入哪個運輸中心的覆蓋范圍內(nèi)，并得出運輸成本最低的運輸中心規(guī)劃。并在此基礎(chǔ)上，逐一增加運輸中心的個數(shù)，并求出其對應的運輸中心規(guī)劃，直到達到經(jīng)濟規(guī)模理論所允許的最多個數(shù)。

通過上述算法步驟得出結(jié)果后，根據(jù)約束條件∑jSij=Qi和Q*min≤∑jSij≤Q*max對運輸中心的規(guī)劃進行分析，找到最優(yōu)方案。需注意的是，在這里要對經(jīng)濟規(guī)模Q*min和Q*max進行量化。量化經(jīng)濟規(guī)模的方法有多種，由于目前國內(nèi)的產(chǎn)品的運輸中心剛剛建立，所以缺乏歷史數(shù)據(jù)進行計算。因此文章采用定性與定量結(jié)合的方法，先對運輸中心的單位投資費用和單位經(jīng)營費用進行試算，再確定運輸中心的最優(yōu)經(jīng)濟規(guī)模范圍。

單位投資費用主要包括兩部分：設(shè)施的建設(shè)費用和設(shè)備的購買費用，單位投資費用可以根據(jù)運輸中心的規(guī)模近似確定;單位經(jīng)營費用也包括兩部分：固定費用和變動費用，為了便于試算，可以將單位經(jīng)營費劃分為員工工資、設(shè)備設(shè)施維修費及其雜費，進而近似確定單位營運費。

下面確定運輸中心的經(jīng)濟規(guī)模范圍。假設(shè)在某個銷售區(qū)域內(nèi)，其運輸中心的經(jīng)濟規(guī)模是Gi，i表示運輸中心個數(shù)。在對Gi的范圍進行試算前，要先確定運輸中心規(guī)模與轉(zhuǎn)運物流量的關(guān)系。為了便于計算，可將運輸中心的存儲能力作為運輸中心的規(guī)模。考慮到運輸中心接收到貨物時不一定都放入倉庫，同時，運輸中心的年周轉(zhuǎn)次數(shù)也不同，因此，運輸中心的經(jīng)濟規(guī)模為：

Gi=Qiab（6）

式中，Qi表示物流中心到第i個運輸中心的轉(zhuǎn)運量;a表示進庫貨物的比例;b表示運輸中心的年周轉(zhuǎn)次數(shù)，a和b的數(shù)值根據(jù)運輸中心的功能與性質(zhì)進行確定。

確定了運輸中心的經(jīng)濟規(guī)模范圍后，根據(jù)單位經(jīng)營費和單位投資費可對其經(jīng)濟規(guī)模的范圍進行確定，進而對運輸中心的備選方案進行選擇，最終確定運輸中心的最優(yōu)規(guī)劃。

5?實例分析

結(jié)合鋼鐵企業(yè)實例以及地區(qū)的銷售計劃，首先確定運輸中心的經(jīng)濟規(guī)模，根據(jù)該公司的實際情況，在公式Gi=Qiab中，取a=0.5，b=6，即Gi=Qi112，利用定性分析和定量計算結(jié)合的方法，得出運輸中心的經(jīng)濟規(guī)模，及不同規(guī)模下運輸中心的費用，當運輸中心的規(guī)模在400～800時，單位投資費用和單位經(jīng)營費用的遞減率最大，由此確定最小經(jīng)濟規(guī)模Q*min和最大經(jīng)濟規(guī)模Q*max分別是400和800。因此，運輸中心規(guī)模在400～800時比較適宜。即轉(zhuǎn)運量Qi在4800～9600。之后確定運輸中心的個數(shù)范圍，該公司運輸量最多時可達25104輛/年，因此，運輸中心的個數(shù)i最少時應為25104/96=2.6個，最多時為25104/4800=5.2個。當運輸中心的個數(shù)為4時，配送成本最小為6.63千萬元。因此，該運輸中心的布局就是最優(yōu)布局規(guī)劃。

6?結(jié)論

針對冶金企業(yè)產(chǎn)品銷售的物流運輸中心規(guī)劃問題，文章提出了基于經(jīng)濟規(guī)模理論的規(guī)劃方法。利用運輸中心經(jīng)濟規(guī)模理論，建立了數(shù)學模型，并采用遍歷算法求解模型，并以鋼鐵企業(yè)為實例，驗證模型。最后表明，文章提出的基于經(jīng)濟規(guī)模理論的模型，對解決實際運輸中心規(guī)劃問題有一定參考價值。

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[作者簡介]李超（1991—），女，河北唐山人，經(jīng)濟師，碩士研究生，研究方向：稅務(wù)。