關(guān)于物流配送選址問題的研究

閆寧寧

【摘 要】隨著物流業(yè)的快速發(fā)展，越來越多的人開始更加重視物流配送中心選址問題的研究。我們可以看到經(jīng)過十余年的發(fā)展，我國無論是在物流選址理論還是物流選址實踐方面都取得了不錯的成績。本文將從物流配送中心選址問題的劃分、解決選址問題的方法、經(jīng)典選址的模型三個方面來分析一下物流配送中心選址問題的研究成果。

【關(guān)鍵詞】重心法；P-中值模型；覆蓋選址模型；反町氏法

1 物流配送中心選址問題的劃分

對于物流配送中心選址問題的劃分，較經(jīng)典的劃分方法如下：

1.1 按照設(shè)施選址的數(shù)量劃分，可以將選址問題分為單個設(shè)施選址和多個設(shè)施選址

1.1.1 單個設(shè)施選址問題

單個設(shè)施選址是指只建立一個配送中心，由一個配送中心來完成整個配送過程。對于單個設(shè)施選址模問題，成本是首要考慮的條件。因為只有一個配送中心，所以管理的成本勢必會下降，但是配送中心的工作必然會加重。

1.1.2 多個設(shè)施選址問題

對于大部分的企業(yè)來說一般需要決定兩個或多個的設(shè)施的選址，而且它們之間不是相互孤立的，要考慮彼此之間的影響，因此問題的解決就變的相對復(fù)雜了。

1.2 按照選址目標(biāo)區(qū)域的特征，可將選址問題分為連續(xù)選址、網(wǎng)格選址及離散選址[1]。

1.2.1 連續(xù)選址，可選址區(qū)域是一個連續(xù)的平面，不去過多地考慮其它結(jié)構(gòu)及現(xiàn)實因素，在這個連續(xù)的平面中可能的選址位置的數(shù)量是無限的[2]。連續(xù)選址模型的可選址區(qū)域是連續(xù)的，因此可以在連續(xù)的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行建模求解，一般可以求得最優(yōu)解。這個問題的缺點是只是簡単的進(jìn)行最優(yōu)解的求解，而沒有考慮現(xiàn)實問題，求解出的地點很可能是并不適合建立物流配送中心的點，如求解出的點很可能就是一片海洋。

1.2.2 網(wǎng)格選址，可選區(qū)域是一個平面，這個平面被細(xì)分為許多相等面積的區(qū)域，通常情況下是被細(xì)分為許多面積相等的正方形?？蛇x址的數(shù)量通常是有限的，相比連續(xù)性選址較少，但是總的來說數(shù)量也還是相當(dāng)大。網(wǎng)格選址存在一個問題，就是進(jìn)行相關(guān)的計算和數(shù)據(jù)收集的成本較高。

1.2.3 離散選址，可選區(qū)域一般是已經(jīng)給定的幾個離散的可選點，它是一個離散的候選位置的集合，可選點的數(shù)量較少且是有限的。在選址的前期就已經(jīng)對可選址的地點進(jìn)行了初步的確定，也就是縮減了可選點的范圍，再在給定的范圍內(nèi)選擇較優(yōu)的可建地址。這個問題優(yōu)點是前期已經(jīng)對可選區(qū)域進(jìn)行了篩檢，因此后期的計算量較小并且這種模型較切合實際的，這個模型的缺點是需要花費大量的資金進(jìn)行數(shù)據(jù)資料的收集。

2 解決選址問題的方法

近年來，物流業(yè)迅速發(fā)展，無論國內(nèi)國外都取得了長足的發(fā)展，于此同時物流理論也得到了進(jìn)一步完善，加之信息技術(shù)的發(fā)展尤其是計算機(jī)的使用，對于物流選址方法不斷地完善，終結(jié)歸納起來大致可以分為如下四種方法[3]：

2.1 專家選擇法

專家選擇法是由專家進(jìn)行分析研究，依靠專家自身的知識和經(jīng)驗，對可選址的社會環(huán)境和客觀背景進(jìn)行分析評估。它的評定結(jié)果更多的會受到專家自身能力的限制，結(jié)果的準(zhǔn)確性往往會由專家的自身的水平所決定，因此這種方法更具有主觀性，帶有較濃厚的個人色彩。在專家選擇法中，我們經(jīng)常用到的有因素評分法和德爾菲法。

2.2 解析法

解析法不同于前面所說的專家選擇法，解析法更注重精確性，通常是利用客觀的數(shù)據(jù)進(jìn)行說話。這種方法主要是建立數(shù)學(xué)模型，并對模型進(jìn)行求解，根據(jù)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)一步確定物流中心的建設(shè)點。模型的建立根據(jù)求解目的的不同進(jìn)行劃分，可以分為兩類：1）基于成本的模型，2）基于收益的模型?，F(xiàn)實生活中我們遇到的物流配送中心的模型建立求解，更多的是基于成本的模型。如較經(jīng)典模型中的重心法模型、p-中值模型。利用解析法的優(yōu)點是進(jìn)行建模求解，利用數(shù)據(jù)說話，對于選擇合適的可選點更有說服力。同樣，模型的建立和求解往往并不是那么簡單。

2.3 模擬法

模擬方法的興起和發(fā)展離不開計算機(jī)的產(chǎn)生和應(yīng)用。對于一個實際的問題可以用數(shù)學(xué)方法和一些邏輯關(guān)系進(jìn)行抽象表達(dá)，然后利用計算機(jī)強(qiáng)大的計算和模擬功能，對實際問題進(jìn)行模擬，給人一種更為直觀的感覺。選址時，可以利用計算機(jī)模擬多種不同的組合方式，從而確定最佳組合。模擬方法不只可以用于選址中，現(xiàn)實生活中其他方面也有很廣泛的應(yīng)用，比如地震破壞例分析、房屋受力分析等。利用數(shù)學(xué)方法和邏輯關(guān)系對問題的表述越接近現(xiàn)實，結(jié)果越可信，分析者預(yù)定的組合方案越接近最佳組合，結(jié)果越趨近于最優(yōu)。

2.4 啟發(fā)式算法

啟發(fā)式算法其實是模型求解的方法，是針對模型求解而言的，它是經(jīng)過反復(fù)的運算判斷，不斷地向最優(yōu)解逼近的求解方法。求出一個解，按照一定的方法要求進(jìn)行修改，然后再此基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行求解計算，直到獲得相對滿意的結(jié)果。在這里我們可以看到，求得的解并非是最優(yōu)解，而是趨近于最優(yōu)解的解。啟發(fā)式算法模型簡單，求解方便且更接近于實際，因此受到越來越多的學(xué)者的青睞。我們看一下常用的啟發(fā)式算法的分類構(gòu)造算法、不完全優(yōu)化算法、兩階段法和改進(jìn)算法。其中對于改進(jìn)算法又進(jìn)行了細(xì)分包括常用的遺傳算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、模擬退火算法、爬山算法、貪心算法、蟻群算法及禁忌搜索算法[4]。

3 經(jīng)典選址的模型

物流中心的位置選在什么地方，對于企業(yè)來說是一個非常重要的問題：準(zhǔn)確的物流選址能夠節(jié)約企業(yè)物流成本，讓物流中心的效應(yīng)最大化。接下來我們根據(jù)連續(xù)性選址問題和非連續(xù)性選址問題對應(yīng)的模型來看幾個經(jīng)典選址的模型。

3.1 連續(xù)型選址問題的經(jīng)典模型

3.1.1 重心法

重心法是較簡單處理選址問題的方法，它適用于靜態(tài)、連續(xù)的選址問題[5]。

重心法選址解決的問題是就將一新的設(shè)施布置到與現(xiàn)在設(shè)施有關(guān)的這樣一個二維空間去[6]。

我們根據(jù)原有設(shè)施所在地建立一個坐標(biāo)系，將原有設(shè)施所在點，抽象成坐標(biāo)系內(nèi)對應(yīng)的一點，用Pi（xi，yi）標(biāo)注出原有設(shè)施的位置，對于所要求的設(shè)施位置，我們利用P0（x0，y0）來表示。利用中心法確定P0（x0，y0）的具體位置，計算如下：

3.1.2 交叉中值模型

交叉中值模型也是一種解決連續(xù)型選址問題的模型，它是利用加權(quán)的城市距離最小這一原則就行的建模求解。其目標(biāo)函數(shù)為：

3.2 離散型選址問題的經(jīng)典模型

3.2.1 P-中值模型

它是指需求點的位置和數(shù)量是確定的，各選點給定的是有限的位置。模型建立是按照滿足所選點到需求點的運輸費用最低這一原則，為p個設(shè)施尋求最合適的位置，并為需求點指派一個合適的設(shè)施與之對應(yīng)。目標(biāo)函數(shù)及約束條件：

3.2.2 覆蓋選址模型

覆蓋問題[7]，是指設(shè)施對于需求點的覆蓋問題。設(shè)施i對于需求點j的覆蓋是指設(shè)施i能在規(guī)定的時間或距離內(nèi)滿足需求點j的需求。

覆蓋問題分為兩大類，集合覆蓋問題及最大覆蓋問題。集合覆蓋和最大覆蓋解決的問題不同，集合覆蓋是解決全部覆蓋所有的需求點，在這一前提下需要安置多少設(shè)施這一問題；而最大覆蓋解決的問題是設(shè)施的數(shù)目已經(jīng)確定，如何選擇合適的點來安置這些設(shè)施，使其盡可能多的覆蓋需求點。在現(xiàn)實生活中最大覆蓋問題更符合實際因此也更為人們所關(guān)注。

3.2.3 反町氏法

利用反町氏法進(jìn)行選址問題的求解過程是首先利用線性規(guī)劃運輸法確定各個配送中心的市場占有率，求出它們的重心。其次確定配送中心各自的位置，這里采用的方法是混合整數(shù)規(guī)劃法。目標(biāo)函數(shù)與約束條件如下：

上述模型行先確定個目標(biāo)函數(shù)，進(jìn)而建立約束條件進(jìn)行求解，根據(jù)求解的結(jié)果確定較佳的各選址作為配送中心的建設(shè)點。但是這種模型考慮的因素過于單一，成本最低或運距最短只是配送中心所要滿足的一個要求。配送中心的目的是實現(xiàn)盈利，使顧客滿意。但上述模型中并不能體現(xiàn)顧客的滿意度。此外上述模型的求解計算均是利用的精確值，因此也就存在一定的局限性，二方面簡單的利用精確值進(jìn)行表述，使實際問題過于簡單化、精確化偏離事實，另一方面限制了求解的范圍，使求解范圍狹隘化。

【參考文獻(xiàn)】

[1]Daskin M S. Network and discrete location：models， algorithms and applications [M]. New York Wiley Interscience，1995.

[2]邱法聚，張予川.易荃物流配送中心連續(xù)型選址模型的推廣[J].物流科技，2007：16-19.

[3]孫焰.現(xiàn)代物流管理技術(shù)——建模理論及算法設(shè)計[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2005.

[4]肖美華，王命延，王洪發(fā)，彭正文，等.基于遺傳算法和模擬退火算法的布局問題研究計算[J].機(jī)工程與應(yīng)用，2003，36：70-72.

[5]吳清一.物流管理[M].北京：中國物資出版社，2003：237-259.

[6]龍江，朱海燕.城市物流系統(tǒng)規(guī)劃與建設(shè)[M].中國物質(zhì)出版社，2004.

[7]Toregas C， Swain R， Revelte C et al. The location of emergency service facilities[J].Operations Research， 1971，19（6）：1363-137.

[責(zé)任編輯：朱麗娜]