物流配送中心離散模型選址方法研究

劉承煥+黃啟學+杜思思

[摘要]物流配送中心選址對物流系統的規劃與設計有重要影響。科學合理的選址方案，可以降低物流成本，提高物流系統的運行效率。文章首先闡述了配送中心的概念及影響選址的因素，進而介紹了幾種物流配送中心離散模型的選址方法，最后提出離散模型選址的展望。

[關鍵詞]配送中心；選址；離散模型

[DOI]1013939/jcnkizgsc201615029

1配送中心的概念

配送中心（Distribution Center）是物流網絡中的樞紐，也是流通企業實施供應鏈管理的重要設施之一。物流配送中心廣義上的理解主要指機場、港口、鐵路、公路貨運站等，也包括流通商品集散中心及工廠企業自身擁有的物流設施等。物流配送中心狹義上的理解，不包括港口、機場及鐵路貨運等，主要指商品流通集散中心和生產企業的基礎物流設施等。根據中華人民共和國國家標準《物流術語》（GB/T 18354—2006）的定義，配送中心是指從事配送業務且具有完善信息網絡的場所和組織。應符合下列要求：

（1）服務對象為特定用戶或末端客戶：主要指某一類型的特定用戶、流通企業和生產企業等。

（2）配送功能健全：具備各項物流活動功能，包括貨物儲存、搬運、裝卸、加工、配送、物流信息等。

（3）完善信息網絡：完善的信息系統和物流信息網絡是配送中心的重要組成部分。

（4）輻射范圍小：配送中心處于供應鏈中下游，其服務的經濟區域較小，應在其合理范圍內。

（5）多品種、小批量、多批次、周期短：由于需求市場多樣化，個性化，迅速多變而采取的物流措施和物流作業。

2配送中心選址考慮的主要因素

21社會環境因素

運輸費用，選址應尋求縮短運輸距離，降低費用；服務水平，能及時響應客戶需求并提供滿意服務；貨物特性，物流配送中心應根據不同貨物類型，分別布局在不同地域。

22自然環境因素

地質條件，不良地質條件，會影響貨物倉儲和配送中心建設；氣象條件，包括溫度、風力、降水量等指標；地形條件，選址要求地勢高、地形平坦為佳；水文條件，避免選擇易泛濫的川河流域等。

23基礎設施狀況

交通條件影響配送成本和物流效率，配送中心應選擇高速公路、鐵路貨運等交通要道；公共設施，應選擇道路、通信等設施齊備，水電、燃氣供給足，有廢棄物處理能力等。

24政策環境

優惠的政策環境，可以提高物流企業的經濟效益。勞動力人口數量和素質同樣是考慮因素。

25環境保護

配送中心的選址提倡綠色理念，考慮保護好城市的生態環境和生活環境，減少對城市生活的不良影響。

3物流配送中心的選址模型

物流配送中心的選址方法，有連續型和離散型選址方法。典型的連續型選址方法有重心法，但重心法僅考慮運輸費用，沒有考慮配送中心固定的建設費用、經營費用以及經營管理的可變費用，不能較全面的考慮選擇因素。而離散選址模型可以較好地解決上述存在的問題。以下將介紹幾種配送中心離散模型的選址方法。

31離散模型—線性規劃法

線性規劃法原理是，確定約束條件，從多個方案中選出最佳方案，其主要應用于單配送中心選址問題。例如配送中心在經營活動中，目標客戶需求量有增減情況，則需要根據情況重新設計配送系統，使多個客戶終端由多個配送中心服務，需要在多個備選地點中確定最佳選址。此問題直接通過單位運輸成本與運輸量列出總費用目標函數，求出成本最優的解，即是最佳選址方案。以下建立一個總費用函數模型，m、n分別為配送中心總的數量和需求點的數量。

上述問題的求解，先用最小元素法求初始解，再用閉合回路法對初始解進行檢驗，最后使用閉合回路法對上一次檢驗結果重復檢驗，當費用最低時，則為最優解。該方法操作簡單，但實際應用中有一定的局限性。

32Cluster法

Cluster法的原理：設配送中心與客戶終端在同一位置，求出此時物流配送系統的初始總成本；再將相近的兩個客戶終端進行組合，求出此時客戶終端的幾何重心，確定新的配送地址；這可以減少運營成本和建設成本，運輸成本初始為零，此時有所增加；然后比較此時的總成本和初始總成本，若小于初始總成本，則繼續將客戶終端進行組合，直到總成本為最低，從而確定最優選址位置。在實際應用中，客戶終端分布較廣，不易組合計算。因此，可以使用聚類理論將客戶終端聚類為最小聚類單元。

33CFLP模型

CFLP原理，先求物流配送中心的市場占有率，主要使用線性規劃中的運輸規劃法，再求出配送中心所在地區的分擔重心，最后用混合整數規劃法確定最佳選址。CFLP模型主要用于物流配送中心能力有限、數目確定、需求點位置和需求量都確定的情況。其基本步驟為：設定備選地點，使總運輸費用最小，確定出配送中心的服務范圍，再在配送中心服務范圍內，分別將配送中心移動到其他備選地點，目標是使服務范圍內的總成本費用降低。當配送中心移動至其他各備選地點，服務范圍內的總費用不能降低時，則得出最佳選址位置。建立下列模型，其中s為配送中心：

通過對模型求解，可以得到初定的配送中心供應范圍。由集合表示Ni={j：Xxij ≠0}，i=1，2，…，k。該模型主要是求總費用最低的配送中心集合，Ni={Si}，i=1，2，…，k。模型求解過程就是比較新舊集合的總費用，如果舊集合的總費用大于或等于新集合的總費用，則說明此時新集合的總費用為最少，則為最優解。

（1）優點：①建模直觀；②可以根據實際情況改進模型。

（2）缺點：①在計算管理費用時，都作為固定費用看待；②雖然有一定的現實意義，但理論證明不足；③計算過程復雜，實現過程煩瑣。

34Baumol—Wolf 法

Baumol-Wolfe模型原理與CFLP模型相似，區別在于Baumol-Wolfe模型將存儲費用考慮在內，實際應用中，配送中心的備選地點已知，固定存儲成本給出，求解出配送中心的數量，規模的大小和具體位置，以使總費用最小（運輸成本、存儲成本），從而得出最佳選址位置。當選址問題為由單一配送中心轉為多個配送中心的選址，應考慮運費最小的情況，下面給出模型的總費用函數：

其中：（n-1）次解在可變費用中反映出配送中心通過量，對其求n次解，即可得到最新的通過量。多次比較求解結果，當配送中心求得的通過量與前一次通過量相等時，則停止計算，得出最優解。

（1）模型優點：①計算簡單；②流通過程的總費用可求出；③求出通過量，可確定配送中心規模；④由可變費用特點，可采取批量進貨。

（2）模型缺點：①模型計算復雜，逐次逼近求解，得到的解未必是最佳結果；②使用不同的方法選擇候選地點，求出的結果中可能出現倉庫數過多的情況，因此，對最優解仍需要研究判斷；③所得的解中沒能反映固定費用。

350-1混合整數規劃法

0-1混合整數規劃法應用于復雜的選址問題。需要確定三個條件，包括離散的決策變量、目標函數和約束條件。因此，0-1混合整數規劃模型可以較為客觀和全面的考慮問題。

用0-1混合整數規劃選址模型，目的是使總成本最小化，備選地址用整數變量表示，企業生產能力等用連續變量表示，物流平衡關系和供需關系等用約束條件表示。其主要思想是，將每一個備選配送中心分別納入目標函數中，看各自對目標函數的影響程度，最后決定是否需要該配送中心，它是商業選址模型中最受歡迎的方法。

4結論

文章著重介紹了以上幾種物流配送中心離散模型的選址方法，分別闡述了各自適用的情況及使用原理。離散型選址模型不僅考慮了配送中心建設的固定成本，而且考慮了配送中心的運營費用等。但是離散選址模型更多的是針對成本最小化的定量分析，而物流服務優劣同樣影響配送中心的選址，離散模型選址在物流成本與服務滿意度的結合問題有待進一步探究。

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