后疫情時代冷鏈物流中心選址及其方法

吳 暖，譚力旗，尤 惲

（1.大連交通大學 交通運輸工程學院，遼寧 大連 116028；2.上海船舶研究設計院，上海 200120）

0 引言

隨著冷鏈物流平臺的完善及供應鏈的轉型升級，冷鏈物流在我國果蔬、水產品、速凍食品、肉品及醫藥等民生資源的供應保障中擔負了重要作用。但自新冠疫情發生后，由于進口冷凍海鮮、冷凍食材新冠病毒檢測成陽性的事件層出不窮，國內數次疫情與冷鏈行業有直接或間接關聯，冷鏈物流面臨了新的挑戰。因此，如何在滿足冷鏈安全的前提下，探究在備選方案中選擇最佳位置，不僅關系到冷鏈物流行業的發展，對國家安全監管、居民日常生活都有重大意義。

關于物流中心選址問題，國內外學者已做了諸多研究。在研究問題角度上，鄒筱，等[1]依據配送范圍、設施限制，通過合理的冷鏈物流配送中心選址解決了物流準時達問題；林殿盛，等[2]針對需求不確定情況，采用隨機規劃解決了低碳物流配送中心選址問題；許木南，等[3]為滿足大宗商品物流需求，解決了城市內鐵路路網的鐵路物流中心選址問題；賴志柱，等[4]針對重大突發事件的應急物資救援，建立了多目標應急物流中心選址的確定型模型和魯棒優化模型；鄭斌，等[5]基于震后救災物資供不應求、運輸方式多樣、物資需求急迫等特點，分析了應急物流動態選址-聯運問題，上述研究主要從物流經濟性或應急物流的緊迫性出發，涉及疫情防控的研究較少。在選址方法上，Liao，等[6]從解決多標準間沖突出發，設計了組合折衷解方法解決選址問題；裴時域，等[7]設計了部分流量再配置的方式，利用改進模擬退火算法予以求解；倪衛紅，等[8]采用聚類-重心法分析了應急物流配送中心選址問題；范榮華[9]針對物流選址評價的不確定性和信息的不完備性，將直覺模糊數引入了物流配送中心選址評價中；段冠華，等[10]設計了直覺模糊集聚類方法求解物流中心選址。上述方法均從決策的某一角度出發進行分析，無法給決策者全面地提供備選方案的量化信息。

綜合以上問題，本文從后疫情時代的特點出發，對冷鏈物流中心選址開展了研究，主要工作為：（1）結合后疫情時代的安全要求，提出了冷鏈物流中心選址新目標，從自然環境、交通條件、經營環境、經濟性、良好儲備及運營安全角度構建了選址評價體系；（2）結合評價指標特點，提出了備選方案偏向度計算方法，量化了各備選方案的偏向度情況，從備選方案中選取了最佳方案，為冷鏈物流企業在后疫情時代的安全運營管理提供決策支持。

1 選址評價指標體系的構建

1.1 選址目標的確定

冷鏈物流配送中心選址不僅關系到企業當前的經營效益和未來發展，還會影響城市居民的安全，特別是新冠疫情發生后，各地進口食材新冠病毒檢測成陽性的事件層出不窮，導致我國多地疫情反復，嚴重影響了當地居民的工作和生活。因此，冷鏈物流中心的選址建設至關重要。結合冷鏈物流的安全需求，冷鏈物流中心選址需重點考慮如下目標：

（1）安全運營目標。新冠疫情前，冷鏈物流安全運營注重于溫控和濕控；疫情發生后，由于冷鏈物流低溫、潮濕等是細菌、病毒生存的良好環境，冷鏈物流安全運營應注重居民安全，冷庫環境、冷藏運輸車輛、冷鏈工作人員等的衛生和防疫將是冷鏈物流安全運營在滿足基本冷藏條件下的首要任務。

（2）經濟合理性目標。從物流企業經營角度出發，冷鏈物流配送中心選址應盡可能實現高性價比，如在固定成本方面，盡可能減少土地建設、設備投資、租金等費用。在可變成本方面，盡可能選擇與商業中心、交通樞紐等地距離較近的地方，降低運輸成本，選擇較易獲取經濟勞動力的位置，減少勞動力成本的支出。在經濟發達城市，交通條件和租金將是經濟合理目標中主要關注的內容。

（3）滿足客戶需求目標。從服務對象角度出發，追求高服務質量和良好客戶滿意度是在滿足基本配送前提下追求的目標，依托往常的客戶購買情況、購買頻率，在客戶需求的指定時間范圍內送到，尋求容易接近客戶位置的選址方案是提高客戶滿意度的良好措施。

1.2 評價指標的選擇

遵照疫情防控經驗，依據選址目標，冷鏈物流中心選址評價體系應包括如下內容[11]：

（1）自然環境。在物流中心選址上，自然條件具有一定的影響，主要包括所處位置的地質條件、水文條件、氣象條件、地形條件等，選擇有利于冷鏈產品長時間存儲的位置是選址需要考慮的因素。

（2）交通條件。冷鏈物流中心選址需要考慮備選地的交通條件，包括與城市交通的銜接情況，特別是與公路、鐵路以及海運銜接的便捷程度；考慮交通壓力的大小，盡可能遠離交通擁堵的地段，減少交通擁堵現象的發生。

（3）經營環境。冷鏈物流中心經營環境可分為幾個方面：①政治、經濟政策支持程度，包括國家措施和政府條例、對物流業發展的支持力度、所在地的宏觀經濟發展政策等；②基礎設施的完備程度，包括備選地的供水、供電、供氣，道路設備等設施情況；③市場經營情況，包括物流來源分布、消費者需求、物流服務可達性以及在同行業內的競爭力；④對周邊環境的影響，應減少對周邊居民的干擾和對自然、人文環境的影響。

（4）企業經濟性。冷鏈物流中心需完成貨物中轉任務，提供貨物加工、包裝、配送等物流服務，因此合理的物流運輸成本、物流服務成本、場地租賃成本、勞動力成本等可為企業經營提供良好支持。

（5）良好儲備。疫情發生前，冷鏈物流中心儲備僅關注市場需求；疫情發生后，冷鏈物流中心暴露了儲備嚴重不足等諸多問題，尤其是人口密集和冷鏈進口量較大地區所面臨的問題更為嚴重。因此，為提高疫情防控常態下冷鏈物流中心的應急能力，良好儲備是冷鏈物流中心選址時應予以重視的問題。

（6）運營安全。隨著人民生活水平的不斷提高，消費者對于物流健康和安全的需求也日益提高，后疫情時代冷庫環境、冷藏運輸車輛、冷鏈工作人員的安全因素也是冷鏈物流中心的影響指標。

2 基于模糊評價偏向度的冷鏈物流中心選址

冷鏈物流中心選址決策需要從有限數量備選方案中選出最符合決策需求的方案，屬于典型的多屬性決策問題。考慮到冷鏈物流選址體系指標眾多，且各指標存在明顯差異，無法直接比較，需另尋他法。依據文獻[12]分析三目標優化Pareto非劣解偏向度的求解思路，可利用模糊評價數值構建備選方案偏向度計算方法，為決策者提供更為量化的決策依據，選取最佳方案。

2.1 模糊評價矩陣構建

考慮到各指標的復雜性和決策的模糊性，采用專家模糊評價方式對選址方案指標進行評估。不妨設備選方案集A={A1,A2,…,Am}，m為備選方案的數量；指標集C={C1,C2,…,Cn}，n為評價指標的數量；表示備選方案i的第j個評價指標數值，i=1，2，...，m，j=1,2，...，n，則冷鏈物流中心選址的模糊評價矩陣D為：

2.2 備選方案偏向分析

當得到各指標的評價數值后，可對各方案進行比較。為分析不同備選方案的優劣，依據文獻[12]分析思路，首先需確定備選方案的相鄰方案。考慮到評價指標數量較多，其相鄰方案需滿足以下規則：（1）相鄰方案i'各指標與備選方案i各指標存在大小關系，即滿足（j ∈J）；（2）與備選方案i的歐式距離最小，歐式距離計算公式如下：

式（3）中L(i,i′)為方案i與i'的歐式距離。

依據各備選方案間關系，相鄰方案存在如下兩種情況：（1）當備選方案i存在兩個相鄰方案時，兩個相鄰方案i'和i''應滿足則備選方案i稱為非邊緣方案；（2）當備選方案i僅存在1個相鄰方案時，則備選方案i稱為邊緣方案。

為分析備選方案的偏向情況，需進一步定義方案變化率、方案靈敏比和方案偏向度概念。

（1）方案變化率。指備選方案某一評價指標的變化引起其他評價指標的變化程度，其數值計算如下：①非邊緣方案的方案變化率為該備選方案與其前后兩個相鄰方案指標構成的向量分別與各評價指標軸夾角正切的平均值；②邊緣方案的方案變化率為該備選方案與其相鄰方案指標構成的向量與各評價指標軸夾角正切值，計算公式如下：

式（5）中i'，i''分別為非邊緣方案i的相鄰方案，i'，i''∈I。

式（6）中i'為邊緣方案i的相鄰方案，i'∈I。

巖溶干旱石山區往往地表蓄水條件差，且地下水埋藏深度大，難以開發利用，故易于導致巖溶干旱缺水，造成大面積農田無水灌溉。據統計該區干旱面積約達333hm2（見表1）。

（2）方案靈敏比。指任一備選方案的變化率與所對應的評價指標數值之比，方案靈敏比體現了各評價指標的單位變化程度，計算公式為：

根據式（7），決策者可以清楚地知道不同備選方案在同一評價指標下的靈敏比。考慮到各評價指標的出發點存在差異，為統一比較不同評價指標下的靈敏比，需對靈敏比進行無量綱化處理，有：

（3）方案偏向度。指各備選方案相對于各評價指標的偏向程度，其取值范圍為(0,1)。

依據方案偏向度結果，決策者可以清晰地了解各備選方案對各評價指標偏向程度的量化信息。

2.3 備選方案不平衡度分析

所謂不平衡度，是指備選方案相對于評價指標的偏向度差異。結合方案偏向度，便可得到備選方案i的不平衡度Zi，有：

3 實例驗證

3.1 基礎數據

本文以大連市某冷鏈運輸企業為背景驗證所述方法的有效性。該企業擬新建冷鏈物流中心，現有備選方案12個。為簡化分析，將12個備選方案分別記為A1-A12。選擇上述6 個關鍵因素作為評價指標：C1—自然環境指標，C2—交通條件指標，C3—經營環境指標，C4—企業經濟性指標，C5—良好儲備指標，C6—運營安全指標。由7位決策者對12個備選方案各指標進行評價，得到各備選方案的平均模糊評價結果，見表1。

表1 12個備選方案模糊評價指標數值

3.2 計算結果分析

由式（4）-式（6），計算出各備選方案的方案變化率；由式（7）和式（8）可分別得到方案靈敏比及其無量綱化后的結果；由式（9）計算出各備選方案相對于各評價指標的偏向度，各參數計算結果見表2。其中自然環境指標偏向度最大的為備選方案A1，達0.44；交通指標偏向度最大的為備選方案A4，達0.30；經營環境指標偏向度最大的為備選方案A10，達0.42；經濟性指標偏向度最大的為備選方案A12，達0.37；良好儲備指標偏向度最大的為備選方案A10，達0.48；安全因素指標偏向度最大的為備選方案A8，達0.53，具體如圖1所示，為決策者提供了全面的決策信息。

圖1 偏向度分布圖

表2 各指標參數計算結果

由式（10），計算出各備選方案的不平衡度，如圖2所示。從不平衡度角度出發，方案的優劣順序依次為A6>A2>A3>A4>A7>A11>A12>A9>A1>A10>A5>A8。經計算，備選方案A6相對于各指標的不平衡度最小，不平衡度Z為0.098，即當決策者希望選擇相對于各指標的不平衡度最小時，應選擇備選方案A6，該方案對自然環境指標的偏向度為0.11，對交通指標的偏向度為3.0×10-5，對經營環境指標的偏向度為0.13，對經濟性指標的偏向度為0.27；對良好儲備指標的偏向度為0.26，對安全指標偏向度為0.23。

圖2 不平衡度分布圖

3.3 方法對比

為驗證本文方法的合理性，選用常用理想點法[13]進行對比。依據前文模糊評價數值，得到該問題的正理想點V+=（0.16,0.33,0.13,0.11,0.12,0.14）和負理想點V-=（0.04,0.02,0.05,0.06,0.03,0.05），可得到相對接近度最大的備選方案為A3。但如果從對指標的偏向角度分析，備選方案A3對目標所有指標的偏向度分別為0.25、0.30、0.16、0.20、0.02、0.07，不平衡度為0.134，本文方法得到的備選方案A6的偏向度分別為0.11、3.0×10-5、0.13、0.27、0.26、0.23，不平衡度為0.098，見表3，說明本文所提出的方法得到的方案綜合偏向度更均衡，可行性較高，更容易滿足決策者的需求。

表3 理想點法與本文方法結果對比

4 結語

本文以疫情防控要求為背景，探究了后疫情時代冷鏈物流中心選址問題，主要內容如下：

（1）基于后疫情時代的安全需求，從安全運營、經濟合理性以及滿足客戶需求等角度出發，提出了后疫情時代冷鏈物流中心選址的新目標，以自然環境、交通條件、經營環境、企業經濟性、良好儲備、運營安全為指標構建了評價體系。

（2）考慮到各指標的差異性，以各指標模糊評價值為基礎，定義了方案變化率、方案靈敏比、方案偏向度的概念，提出了方案偏向度計算方法，量化了各備選方案的偏向情況，得到了方案不平衡度最小的最終方案。

（3）上述評價體系和決策方法被應用于大連市某冷鏈運輸企業，當決策者希望平衡考慮各指標時，應選擇不平衡度最小的備選方案A6，該方案對自然環境指標的偏向度為0.11，對交通指標偏向度為3.0×10-5，對經營環境指標偏向度為0.13，對經濟性指標偏向度為0.27；對良好儲備指標偏向度為0.26，對安全指標偏向度為0.23，不平衡度為0.098。

通過上述分析，在后疫情時代需更加關注冷鏈物流的安全問題，選擇更為合理的物流中心，切實保障冷鏈物流企業的運營。