基于K-means決策模型的霍邱龍蝦物流配送中心選址研究

摘 要：隨著我國物流行業的快速發展，具有承上啟下樞紐作用的物流配送中心顯得日益重要。適當的選址不僅有助于降低成本，還能促進供需平衡，確保物流系統高效穩定運作。霍邱龍蝦養殖面積達61萬畝，居安徽省前列，但由于缺乏物流配送中心，龍蝦產業發展受限。為解決管理和協調不足、市場接受度和競爭力下降等問題，文章以霍邱龍蝦物流配送中心為研究對象，結合調查數據，運用K-means聚類算法優化選址，建立物流總成本模型，以確定最佳的選址和建設數量，為政府和企業建設物流配送中心提供指導，推動龍蝦產業的持續發展。

關鍵詞：霍邱龍蝦；物流配送中心；K-means聚類算法；選址研究

中圖分類號：F252.1 文獻標志碼：A DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2025.06.001

A Study on the Location of the Huoqiu Lobster Logistics Distribution Center Based on the K-means Clustering Algorithm

TIAN Kan

（School of Economics and Management， Jiangxi University of Science and Technology， Ganzhou 341000， China）

Abstract： With the rapid development of China's logistics industry， the logistics distribution center， which has the function of connecting and transferring， is becoming more and more important. Proper location not only can help to reduce costs， but also promote the balance between supply and demand to ensure the efficient and stable operation of the logistics system. The lobster breeding area in Huoqiu reaches 610 000 mu， which ranks the top in Anhui Province. However， due to the lack of logistics distribution center， the lobster industry development is limited. In order to solve the resulting problems of inadequate management and coordination， and decreased market acceptance and competitiveness， this paper takes the location of Huoqiu lobster logistics distribution center as the research object， combines the survey data， and uses the K-means clustering algorithm to optimize the site selection， and establish the total logistics cost model to determine the best site selection and construction quantity， so as to provide guidance for the government and enterprises to build logistics distribution centers and promote the sustainable development of the lobster industry.

Key words：" Huoqiu lobster; logistics distribution center; K-means clustering algorithm; location study

0" " 引" " 言

我國物流業發展迅速，規模龐大，技術不斷創新。作為21世紀我國關鍵發展行業之一，物流業為我國經濟增長做出了重要貢獻。為滿足物流行業的發展需求，合理選址物流配送中心變得至關重要，有助于推動物流行業的轉型發展。

目前，國內外學者對物流配送中心的選址進行了廣泛研究。在應對緊急物流情況下，鄭斌等[1]提出了一個上層以有限的應急物資配送時間最短、下層以物資分配公平性最大為目標的雙層規劃模型，用來解決震后初期應急物流系統中的選址-聯運問題；歐忠文等[2]探討了應急物流的理念，強調了建立應急處理設備和技術平臺的緊迫性；丁雪楓等[3]開發了一個多目標應急設施選址模型，涵蓋了總成本、公平性和效率性等多個因素。在冷鏈物流選址方面，袁群等[4]構造了一種基于遺傳算法和禁忌搜索算法、并用貪婪算法改進交叉算子的混合遺傳算法，對模型進行求解后發現具有可行性；王昊翔等[5]運用雙層成本模型探討了醫藥冷鏈物流發展問題，并采用遺傳算法進行了實例求解。在生鮮物流選址方面，丁玉嬌[6]建立了生鮮農產品物流園區選址的多目標規劃模型，實現了運營成本最小化，并通過實例分析驗證了模型的可靠性；宋華嶺等[7]構建了基于成本最優化的0～1整數規化模型，并結合lingo軟件求解模型程序，找出了成本最小的配送中心位置，驗證了模型的實用性和有效性。在物流配送中心選址的方法方面，尚猛等[8]提出了一種改進的鯨魚優化算法，并通過綜合變異策略和隨機正弦慣性權重對傳統算法進行了改進，提高了收斂精度和全局搜索能力；生力軍[9]發現，將量子進化算法融入經典粒子群算法，能優化配送中心的地址選取，減少物流運營的總成本。李娟[10]在研究農產品物流配送中心時，基于農產品易腐性等特點，引入了腐敗變質函數，將腐敗費用和運輸費用作為共同目標函數，并利用軟件進行了求解，發現具有實際意義。陳紅川等[11]運用K-means聚類方法構建了醫藥制造業競爭力評價指標體系，定量評價了競爭力。薛德琴等[12]利用模糊綜合評價法和層次分析法，對已劃分的協同配送區域進行了具體選址，并提出了兩種方案。

本文運用K-means聚類算法研究了霍邱龍蝦物流配送中心選址問題，以比較物流配送中心的固定成本和運輸成本總額，并從中選取具有最低總成本的聚類方案。首先，在手動設定K值的基礎上，確定物流配送中心的數量，并根據聚類結果所在地的土地租金計算建設物流配送中心的固定成本；其次，分別計算每個物流配送中心到其服務龍蝦產地的運輸成本，并考慮運輸過程中龍蝦的損耗成本；最后，通過比較固定成本、運輸成本和損耗成本的物流總成本，確定具有最低總成本的物流配送中心數量及其選址方案。

1" " 基于K-means算法的霍邱龍蝦物流配送中心選址模型

1.1" " K-means聚類算法

K均值（K-means）是一種常見的聚類算法，用于將集中的數據分成k個不同的組或簇。算法的具體工作方式如下。

初始化：首先，選擇要創建的簇的數量k；其次，從數據集中隨機選擇k個數據點作為初始簇的中心點。

分配：針對數據集中的數據點，計算其與每個簇中心的距離，并將數據點分配到最近的簇。

更新：計算每個簇所有數據點的平均值，并將該平均值作為新的簇中心。

迭代：重復執行分配和更新步驟，直到簇中心不再發生顯著變化，或者達到預定的迭代次數。

收斂：當算法收斂時，意味著簇中心的位置穩定不變，算法結束。

最終，K均值算法將數據集中的數據點劃分為k個簇，并使每個數據點都屬于與其最近的簇。

1.2" " 問題簡述

本研究主要關注選址問題，通過對霍邱縣31個鄉鎮（開發區）的考察，以物流總成本為主要標準，運用建模求解方法，評估并篩選出最佳的霍邱龍蝦物流配送中心選址和建設數量。在綜合考慮固定成本、運輸成本和損耗成本等因素的基礎上，找到最經濟高效的物流配送中心選址和數量配置方案。

1.3" " 模型假設

所有運輸均采用同一種運輸模式，且運輸成本與距離成線性關系；

霍邱龍蝦主要產地到配送中心的距離及單位運價已知。其中，單位運輸成本約為2.7元/噸·千米；

假設物流配送中心建設占地需要400畝；

假設霍邱縣所有養蝦稻田龍蝦畝產為100斤；

假設龍蝦在運輸過程中，速度和溫度保持不變。在此設定下，不考慮其他因素，龍蝦的損耗與配送時間密切相關，且每單位時間內的損失率是一個固定值，為運輸量的10%；

不考慮龍蝦集中運輸至物流配送中心后配送到外地需求點的情況。

1.4" " 物流總成本模型構建

1.4.1" " 固定成本

在評估水產冷鏈物流配送中心的土地價格成本時，需要考慮多個因素的綜合影響，包括配送中心的面積需求、地理位置、土地成本和租金等。此外，設備購置和后續運營維護修理費用、常規費用如水電費和員工工資等，也會對固定成本產生影響。因此，本文將相關成本統稱為物流配送中心的固定成本，并基于市場現行價格和土地成本展開評估，確定每個配送中心的預估固定成本為每畝土地每年800元。

1.4.2" " 運輸成本

隨著配送中心到龍蝦主產地的距離增加，運輸成本也相應提升。因此，在選址過程中，將配送中心到龍蝦主要產地的平均距離最小化是重要的考慮因素。運輸成本涵蓋從龍蝦主產地到配送中心的各種費用，包括燃油費、車輛折舊、司機工資等相關開支。此處的運輸成本與運輸距離和運輸量存在直接相關性，即運輸量會隨著距離增加而增加。運輸成本可表示為單位運輸成本乘以運輸距離再乘以運輸量。

1.4.3" " 損耗成本

在運輸過程中，可能會發生損耗，產生損耗成本。這種損耗可能涉及龍蝦在裝卸和運輸過程中的損失，如死亡情況等。損耗率一般由產品類型和運輸條件決定。損耗成本與運輸距離和損耗率成正比，而損耗率則與運輸時間成正比。損耗成本可表示為單位運輸成本乘以運輸距離乘以運輸量再乘以損耗率。

2" " 實證分析與驗證

2.1" " 霍邱龍蝦背景

霍邱縣位于安徽省西部，其小龍蝦養殖面積達到61萬畝，在全省居前列。目前，霍邱龍蝦品牌已擁有一定規模和影響力。建設適當的龍蝦物流配送中心不僅可提高物流效率、保障產品品質、擴大市場覆蓋范圍，為霍邱龍蝦發展和市場競爭提供有力支持，還有助于推動霍邱農業經濟的發展。

2.2" " 數據獲取

為支持研究，需要從多個來源獲取不同類型的數據，包括實地調研和霍邱縣政府部門公開的數據。關于龍蝦的主要產地和產量數據來自霍邱縣水產業發展中心，而運輸成本數據則采自當地物流公司的運輸價格，并進行了平均值計算。具體結果如表1所示。

2.3" " 聚類結果與分析

本文主要分析了K值為1～5時的聚類結果，即將所有霍邱龍蝦主要產地歸屬于對應的物流配送中心。聚類結果如圖1—5所示。所有主要產地與服務物流配送中心間的運輸成本和損耗成本如表2所示。

3" " 結" " 語

本文根據梳理出的物流配送中心選址影響因素，結合K-means算法和霍邱縣龍蝦產業的發展情況，綜合考慮建設成本和運輸成本，確定了在霍邱縣石店鎮和孟集鎮各建設一個物流配送中心的方案。該方案通過綜合計算，確定了建設2個物流配送中心的數量和選址，可最優化物流配送效率，為霍邱龍蝦產業的發展提供支持。

參考文獻：

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基金項目：霍邱縣鄉村振興產業基金會“霍邱縣鄉村振興產業基金”（HQN20240306）

作者簡介：田 侃（1996—），男，安徽六安人，江西理工大學經濟管理學院碩士研究生，研究方向：物流工程與管理。

引文格式：田侃．基于K-means決策模型的霍邱龍蝦物流配送中心選址研究[J]．物流科技，2025，48（6）：1-4，12.