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标题 物流配送中心离散模型选址方法研究
范文

    刘承焕+黄启学+杜思思

    [摘要]物流配送中心选址对物流系统的规划与设计有重要影响。科学合理的选址方案,可以降低物流成本,提高物流系统的运行效率。文章首先阐述了配送中心的概念及影响选址的因素,进而介绍了几种物流配送中心离散模型的选址方法,最后提出离散模型选址的展望。

    [关键词]配送中心;选址;离散模型

    [DOI]1013939/jcnkizgsc201615029

    1配送中心的概念

    配送中心(Distribution Center)是物流网络中的枢纽,也是流通企业实施供应链管理的重要设施之一。物流配送中心广义上的理解主要指机场、港口、铁路、公路货运站等,也包括流通商品集散中心及工厂企业自身拥有的物流设施等。物流配送中心狭义上的理解,不包括港口、机场及铁路货运等,主要指商品流通集散中心和生产企业的基础物流设施等。根据中华人民共和国国家标准《物流术语》(GB/T 18354—2006)的定义,配送中心是指从事配送业务且具有完善信息网络的场所和组织。应符合下列要求:

    (1)服务对象为特定用户或末端客户:主要指某一类型的特定用户、流通企业和生产企业等。

    (2)配送功能健全:具备各项物流活动功能,包括货物储存、搬运、装卸、加工、配送、物流信息等。

    (3)完善信息网络:完善的信息系统和物流信息网络是配送中心的重要组成部分。

    (4)辐射范围小:配送中心处于供应链中下游,其服务的经济区域较小,应在其合理范围内。

    (5)多品种、小批量、多批次、周期短:由于需求市场多样化,个性化,迅速多变而采取的物流措施和物流作业。

    2配送中心选址考虑的主要因素

    21社会环境因素

    运输费用,选址应寻求缩短运输距离,降低费用;服务水平,能及时响应客户需求并提供满意服务;货物特性,物流配送中心应根据不同货物类型,分别布局在不同地域。

    22自然环境因素

    地质条件,不良地质条件,会影响货物仓储和配送中心建设;气象条件,包括温度、风力、降水量等指标;地形条件,选址要求地势高、地形平坦为佳;水文条件,避免选择易泛滥的川河流域等。

    23基础设施状况

    交通条件影响配送成本和物流效率,配送中心应选择高速公路、铁路货运等交通要道;公共设施,应选择道路、通信等设施齐备,水电、燃气供给足,有废弃物处理能力等。

    24政策环境

    优惠的政策环境,可以提高物流企业的经济效益。劳动力人口数量和素质同样是考虑因素。

    25环境保护

    配送中心的选址提倡绿色理念,考虑保护好城市的生态环境和生活环境,减少对城市生活的不良影响。

    3物流配送中心的选址模型

    物流配送中心的选址方法,有连续型和离散型选址方法。典型的连续型选址方法有重心法,但重心法仅考虑运输费用,没有考虑配送中心固定的建设费用、经营费用以及经营管理的可变费用,不能较全面的考虑选择因素。而离散选址模型可以较好地解决上述存在的问题。以下将介绍几种配送中心离散模型的选址方法。

    31离散模型—线性规划法

    线性规划法原理是,确定约束条件,从多个方案中选出最佳方案,其主要应用于单配送中心选址问题。例如配送中心在经营活动中,目标客户需求量有增减情况,则需要根据情况重新设计配送系统,使多个客户终端由多个配送中心服务,需要在多个备选地点中确定最佳选址。此问题直接通过单位运输成本与运输量列出总费用目标函数,求出成本最优的解,即是最佳选址方案。以下建立一个总费用函数模型,m、n分别为配送中心总的数量和需求点的数量。

    上述问题的求解,先用最小元素法求初始解,再用闭合回路法对初始解进行检验,最后使用闭合回路法对上一次检验结果重复检验,当费用最低时,则为最优解。该方法操作简单,但实际应用中有一定的局限性。

    32Cluster法

    Cluster法的原理:设配送中心与客户终端在同一位置,求出此时物流配送系统的初始总成本;再将相近的两个客户终端进行组合,求出此时客户终端的几何重心,确定新的配送地址;这可以减少运营成本和建设成本,运输成本初始为零,此时有所增加;然后比较此时的总成本和初始总成本,若小于初始总成本,则继续将客户终端进行组合,直到总成本为最低,从而确定最优选址位置。在实际应用中,客户终端分布较广,不易组合计算。因此,可以使用聚类理论将客户终端聚类为最小聚类单元。

    33CFLP模型

    CFLP原理,先求物流配送中心的市场占有率,主要使用线性规划中的运输规划法,再求出配送中心所在地区的分担重心,最后用混合整数规划法确定最佳选址。CFLP模型主要用于物流配送中心能力有限、数目确定、需求点位置和需求量都确定的情况。其基本步骤为:设定备选地点,使总运输费用最小,确定出配送中心的服务范围,再在配送中心服务范围内,分别将配送中心移动到其他备选地点,目标是使服务范围内的总成本费用降低。当配送中心移动至其他各备选地点,服务范围内的总费用不能降低时,则得出最佳选址位置。建立下列模型,其中s为配送中心:

    通过对模型求解,可以得到初定的配送中心供应范围。由集合表示Ni={j:Xxij ≠0},i=1,2,…,k。该模型主要是求总费用最低的配送中心集合,Ni={Si},i=1,2,…,k。模型求解过程就是比较新旧集合的总费用,如果旧集合的总费用大于或等于新集合的总费用,则说明此时新集合的总费用为最少,则为最优解。

    (1)优点:①建模直观;②可以根据实际情况改进模型。

    (2)缺点:①在计算管理费用时,都作为固定费用看待;②虽然有一定的现实意义,但理论证明不足;③计算过程复杂,实现过程烦琐。

    34Baumol—Wolf 法

    Baumol-Wolfe模型原理与CFLP模型相似,区别在于Baumol-Wolfe模型将存储费用考虑在内,实际应用中,配送中心的备选地点已知,固定存储成本给出,求解出配送中心的数量,规模的大小和具体位置,以使总费用最小(运输成本、存储成本),从而得出最佳选址位置。当选址问题为由单一配送中心转为多个配送中心的选址,应考虑运费最小的情况,下面给出模型的总费用函数:

    其中:(n-1)次解在可变费用中反映出配送中心通过量,对其求n次解,即可得到最新的通过量。多次比较求解结果,当配送中心求得的通过量与前一次通过量相等时,则停止计算,得出最优解。

    (1)模型优点:①计算简单;②流通过程的总费用可求出;③求出通过量,可确定配送中心规模;④由可变费用特点,可采取批量进货。

    (2)模型缺点:①模型计算复杂,逐次逼近求解,得到的解未必是最佳结果;②使用不同的方法选择候选地点,求出的结果中可能出现仓库数过多的情况,因此,对最优解仍需要研究判断;③所得的解中没能反映固定费用。

    350-1混合整数规划法

    0-1混合整数规划法应用于复杂的选址问题。需要确定三个条件,包括离散的决策变量、目标函数和约束条件。因此,0-1混合整数规划模型可以较为客观和全面的考虑问题。

    用0-1混合整数规划选址模型,目的是使总成本最小化,备选地址用整数变量表示,企业生产能力等用连续变量表示,物流平衡关系和供需关系等用约束条件表示。其主要思想是,将每一个备选配送中心分别纳入目标函数中,看各自对目标函数的影响程度,最后决定是否需要该配送中心,它是商业选址模型中最受欢迎的方法。

    4结论

    文章着重介绍了以上几种物流配送中心离散模型的选址方法,分别阐述了各自适用的情况及使用原理。离散型选址模型不仅考虑了配送中心建设的固定成本,而且考虑了配送中心的运营费用等。但是离散选址模型更多的是针对成本最小化的定量分析,而物流服务优劣同样影响配送中心的选址,离散模型选址在物流成本与服务满意度的结合问题有待进一步探究。

    参考文献:

    [1]邵正宇,周兴建物流系统规划与设计[M].北京:清华大学出版社,北京交通大学出版社,2014

    [2]周凌云,赵钢物流中心规划与设计[M].北京:清华大学出版社,北京交通大学出版社,2014

    [3]赵月霞,马宏伟,吴青松配送中心选址方法研究[J].中国制造业信息化,2007(6):65-67

    [4]刘 欣离散模型的物流中心选址方法简介[J].科技视野,2015,36(23):30-31

    [5]魏光兴物流配送中心选址的一个离散模型研究[J].重庆交通学院学报,2006(8):125-127

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更新时间:2024/12/22 19:52:37