基于“成本—服務”戰略的區域物流中心選址方法

[摘 要] 分析物流中心選址決策中的物流戰略問題，建立基于“成本—服務”戰略的區域物流中心選址模型；設計基于禁忌搜索思想的啟發式算法求解該模型，通過算例求解對模型進行驗證。

[關鍵詞] 區域物流中心 “成本—服務”戰略 選址

對區域物流系統進行設計時，首先需要確定物流戰略。構成物流戰略的基本要素是成本和服務。根據側重點的不同，可將其劃分為“服務型”、“成本型”及“成本—服務型”三種基本模式。物流戰略選擇的不同會直接影響物流系統的網絡結構。在以往的物流中心選址方法中，多數模型是基于“成本型”物流戰略，即針對物流系統各個環節的成本費用，依據不同的建模方法和求解算法得出使物流成本最低的最優解或滿意解。但對于區域物流中心這樣大型的、社會化的物流服務節點來說，物流運作的目標首先是提供的服務水平與支付的物流成本相平衡，在此基礎上，盡可能提高服務水平，降低物流成本，因此，本文基于“成本—服務”物流戰略建立區域物流中心選址模型。

一、區域物流中心選址模型的建立

1.基本假設。

(1)僅在一定備選取地點范圍內考慮新的區域物流中心設置。

(2)需求點的權重按所在區域總計，且為已知。

(3)表示基于固定需求量的區域物流中心服務半徑。

(4)貨物進入該區域的各個物流中心的成本大致相同，不存在選擇具體物流中心問題。

(5)各個備選點的基本情況大致相同，只考慮運輸成本。

(6)運輸成本是運輸距離的線性函數。

(7)需建設的物流中心總數已給定。

(8)原則上每個需求點可以從任意一個或多個物流中心進貨，但實際上只傾向于從運輸費用最低的物流中心進貨，因此假定每個需求點只能由一個物流中心提供服務。

(9)各物流中心的容量滿足需求。

2.模型建立。將區域物流系統的網絡結構表示為邊賦正權的連通無向圖G=(V，E)，V表示圖G的頂點集，E表示邊集。d(vi，vj)為頂點vi，vj之間的最短路距離，若d(vi，vj)＞δ，則yij=0;若d(vi，vj)≤δ，則yij=1。

目標函數 (1)

約束條件 (2)

(3)

（4）

xj∈{0，1}(5)

yij∈{0，1} (6)

N—N={1，2，…，n}，表示物流網絡中的n個需求點;

M—M={1，2，…m}，表示物流網絡中m個物流中心候選點;

wi—第i個頂點的權重（也可表示第i個頂點處的需求量）;

p—可以建立的物流中心的總數;

δ—表示物流中心的服務水平，也即物流中心的服務半徑;

xj—xj=1時表示在j點建立物流中心;xj=0表示其他情形;

yij—yij=1時表示頂點i由第j個物流中心提供服務;yij=0時為其他情形。

參數δ是以距離的形式表示物流中心的服務半徑，可以是一個固定的值，也可以根據不同的物流中心處理能力而變化。δ的影響因素主要與物流中心的規模及所在區域的物流需求特性、物流需求量有關。

二、算法描述

1.設置禁忌表T，禁忌長度tmax及最大迭代次數itermax及鄰域函數。

2.通過Floyd算法計算候選點與需求點之間的最短路距離。

3.通過POINT-SWAP算法產生領域解，并使iter＝iter+1。

4.判斷交換所產生的移動M是否在T中，若不在T中，則此交換可行；若在T中，則重新選擇M；若無可行的移動，則停止算法，輸出當前解，

5.更新T（采用FIFO規則）。

6.評價當前最優目標函數值，若在連續iterstab次都未改變，則停止算法，輸出當前解。

7.若不滿足終止條件，返回第三步，否則停止。

三、計算舉例

某經濟區域在其物流分析過程中通過確定分散需求點的重心所在將其物流需求整合為14個物流需求點，并擬定了5個物流中心候選點，現需要從中選擇3個最佳候選點。原始候選點與需求點之間的初始距離表略。

各需求點的權重及服務半徑參數設置如下：

通過編程計算得到如下計算結果：

通過Floyd最短路算法得出候選點與需求點之間的最短路距離矩陣D

最終計算結果為：最優解選擇1、3、5三個備選物流中心，最低物流成本為3390.4，候選點1配送需求點2，候選點3配送需求點4、6、7、8、9、10、12，候選點5配送需求點11、13、14。

四、結束語

區域物流中心地點的選擇應同時以優化物流服務水平及降低物流成本為目標。通過對選址問題中物流戰略的分析，建立基于“成本—服務”物流戰略的區域物流中心選址模型，模型通過在一定的物流服務水平條件之下選擇區域物流中心的最佳地理位置，避免建成運營后所出現的閑置或過度運營問題，實現服務與成本的有效結合。

參考文獻:

蔡希賢 夏士智:物流合理化的數量方法[M].武漢:華中工學院出版社，1985