重心法在縣域物流選址中的應(yīng)用研究

趙金中

摘要：首先論述物流選址的目的、意義、原則、主要影響因素。其次討論了重心法模型及其局限性。最后以駐馬店各個縣區(qū)為例說明重心法在物流選址中的具體應(yīng)用。利用迭代重心法計算出來的結(jié)果雖然準(zhǔn)確，但在實(shí)際生活中可能并不存在。因此，重心法要與其它的選址方法進(jìn)行結(jié)合，才能在實(shí)際經(jīng)營中發(fā)揮更大的作用。

關(guān)鍵詞：重心法；縣域物流；迭代；駐馬店

中圖分類號：F250文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

我國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展十二五規(guī)劃綱要中對物流業(yè)的發(fā)展提出以下規(guī)劃：加快建立社會化、專業(yè)化、信息化的現(xiàn)代物流服務(wù)體系，大力發(fā)展第三方物流，優(yōu)先整合和利用現(xiàn)有物流資源，加強(qiáng)物流基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和銜接，提高物流效率，降低物流成本。優(yōu)化物流業(yè)發(fā)展的區(qū)域布局，支持物流園區(qū)等物流功能聚集區(qū)有序發(fā)展。推廣現(xiàn)代物流管理，提高物流智能化和標(biāo)準(zhǔn)化水平。

國家發(fā)展改革委、國家統(tǒng)計局、中國物流與采購聯(lián)合會發(fā)布的2011年全國物流運(yùn)行情況通報顯示：2011年，中國社會物流總費(fèi)用與GDP的比率為17.8%，比發(fā)達(dá)國家高出一倍。物流費(fèi)用高已經(jīng)成為制約我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的突出問題，我國各級政府尤為重視降低物流費(fèi)用的研究。

目前我國物流業(yè)的研究主要集中在城市物流和農(nóng)村物流，而對于城鄉(xiāng)結(jié)合的縣域物流的研究并不多見。加強(qiáng)對縣域物流的整合與發(fā)展研究，實(shí)現(xiàn)物流區(qū)域發(fā)展的“無縫對接”，將具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。由于當(dāng)前我國縣域物流處于零散的粗放式的經(jīng)營階段，因此，盡快制定縣域物流發(fā)展規(guī)劃是現(xiàn)代物流業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。在縣域物流發(fā)展規(guī)劃中，必須加強(qiáng)對縣域物流選址的研究，因為縣域物流的選址意義重大、影響深遠(yuǎn)，而且物流倉儲配送投資巨大，一旦建成很難搬遷，如果選址不當(dāng)，將付出長遠(yuǎn)代價。

1物流選址

最佳的物流選址應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)貨物的有效儲存、快速周轉(zhuǎn)、倉儲配送更加經(jīng)濟(jì)等。關(guān)于物流倉儲配送的選址方法主要有定性和定量兩種方法。定性方法有專家選擇法、Delphi法等，定量方法有重心法、P中值法、數(shù)學(xué)規(guī)劃方法、多準(zhǔn)則決策方法、仿真法等。有關(guān)物流的選址應(yīng)該注意以下幾個方面：

1.1選址的意義

物流選址屬戰(zhàn)略層的決策問題，對物流的合理化具有決定性的意義。

由于建設(shè)物流倉儲配送投資巨大，建成后不易調(diào)整，對社會物流具有長期的影響，所以對物流倉儲配送的選址決策必須進(jìn)行詳細(xì)的論證。選址合理，能節(jié)省大量的運(yùn)輸費(fèi)用，加強(qiáng)貨物的周轉(zhuǎn)率和及時送達(dá)率。

選址合理與否會直接影響到配送系統(tǒng)的服務(wù)水平、作業(yè)效率和經(jīng)濟(jì)效益。所以倉儲配送選址的目標(biāo)是：服務(wù)好、效率高、費(fèi)用低。

1.2選址的原則

倉儲配送的選址應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)性原則、適應(yīng)性原則、協(xié)調(diào)性原則和戰(zhàn)略性原則。（1）經(jīng)濟(jì)性原則。物流倉庫配送中心的費(fèi)用，主要包括建設(shè)費(fèi)用、物流費(fèi)用兩大部分。倉庫的選址定在市區(qū)、近郊區(qū)或遠(yuǎn)郊區(qū)，其建設(shè)費(fèi)用、未來物流活動、運(yùn)輸費(fèi)用等區(qū)別是很大的，選址時應(yīng)以總費(fèi)用最低作為物流選址的基本原則。（2）適應(yīng)性原則。物流的選址必須與國家、省、市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方針、政策相適應(yīng)，與我國物流資源分布和需求分布相適應(yīng)，與國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展相適應(yīng)。（3）協(xié)調(diào)性原則。物流的選址應(yīng)首先考慮國家的物流網(wǎng)絡(luò)，使倉儲配送的設(shè)施設(shè)備在地域分布、物流作業(yè)、技術(shù)水平等方面互相協(xié)調(diào)。（4）戰(zhàn)略性原則。倉庫的選址，應(yīng)具有戰(zhàn)略眼光，一是要考慮全局，二是要考慮長遠(yuǎn)。既要考慮目前的實(shí)際需要，又要考慮未來發(fā)展的可能。

1.3選址考慮的主要因素

物流選址需要考慮的因素非常多，涉及方方面面，甚至不同地區(qū)選址的考慮因素也有差別。一般來說，物流選址考慮的主要因素有以下幾個方面：

1.3.1客戶分布

物流是為客戶服務(wù)的，物流選址時應(yīng)首先要考慮客戶分布。對于倉儲配送中心，其客戶主要分布在城市內(nèi)人口密集的地區(qū)。為提高服務(wù)水平，同時也考慮其他因素的影響，倉儲配送中心通常設(shè)置在城市郊區(qū)。

1.3.2運(yùn)輸費(fèi)用

新建物流倉儲配送中心要使總的物流運(yùn)輸成本最小化，大多數(shù)物流倉儲配送選擇接近物流需求地，以便縮短運(yùn)輸距離，降低費(fèi)用。

1.3.3交通便利

交通條件是影響配送成本和物流效率的重要因素，因此倉儲配送中心應(yīng)盡可能靠近交通通道，如高速公路、鐵路貨運(yùn)站、港口、空港等。公路運(yùn)輸是物流倉儲配送的主要貨運(yùn)方式，靠近交通便利的公路主干道是物流倉儲配送選址的主要考慮因素之一。

1.3.4土地條件（可得性、土地成本）

物流倉儲配送中心一般占地面積較大，周圍還需留有足夠發(fā)展的空間，因此地價的高低對布局規(guī)劃有重要影響。此外，物流倉儲配送的布局還要兼顧區(qū)域與城市規(guī)劃用地的其他要素。

1.3.5人力資源因素

倉儲配送需要不同層次的人員，屬勞動密集型行業(yè)，用人較多，其工資待遇應(yīng)于當(dāng)?shù)毓べY水平相適應(yīng)，因此倉儲配送選址時應(yīng)考慮員工來源和人力成本。

1.3.6地區(qū)或城市規(guī)劃

物流規(guī)劃屬于城市規(guī)劃的一部分，必須符合城市規(guī)劃的要求，包括布局、用地，以及與其他行業(yè)規(guī)劃的協(xié)調(diào)等等。

2重心法模型

雖然物流選址方法很多，但利用數(shù)學(xué)方法對物流進(jìn)行選址是較為準(zhǔn)確的方法，重心法是常用的方法之一，適用于單中心選址問題。單中心選址問題中，存儲費(fèi)用已不是主要影響因素，運(yùn)輸費(fèi)用是其主要考慮的因素。倉儲配送中心到客戶的運(yùn)輸費(fèi)用等于貨物運(yùn)輸量與兩點(diǎn)之間運(yùn)輸距離以及運(yùn)輸費(fèi)率的乘積。

2.1重心法的假設(shè)條件

（1）需求量集中于某一點(diǎn)上，實(shí)際上需求來自于廣闊區(qū)域內(nèi)的多個消費(fèi)點(diǎn)。市場的重心通常被當(dāng)作需求的聚集地，而這會導(dǎo)致某些計算誤差，因為計算出的運(yùn)輸成本是到需求聚集地而不是到單個的需求點(diǎn)。

（2）不同地點(diǎn)物流節(jié)點(diǎn)的建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)營費(fèi)用相同，而實(shí)際上可能存在差別。

（3）運(yùn)輸費(fèi)用隨運(yùn)輸距離成正比增加。實(shí)際上，多數(shù)運(yùn)價是由不隨運(yùn)距變化的固定費(fèi)用和隨運(yùn)距變化的可變費(fèi)用組成的。起步運(yùn)費(fèi)和運(yùn)價分段則進(jìn)一步扭曲了運(yùn)價的線性特征。

（4）運(yùn)輸線路為空間直線。實(shí)際上這樣的情況很少，因為運(yùn)輸總是在一定的公路網(wǎng)絡(luò)、鐵路系統(tǒng)、城市道路網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行的。

2.2模型的建立

重心法首先要在坐標(biāo)系中標(biāo)出各個地點(diǎn)的位置，目的在于確定各點(diǎn)的相對距離。然后，根據(jù)各點(diǎn)在坐標(biāo)系中的橫縱坐標(biāo)值求出成本運(yùn)輸最低的位置坐標(biāo)X■和Y■，重心法使用的公式是：

X■=∑Q■R■X■∑Q■R■

Y■=∑Q■R■Y■∑Q■R■

式中，X■——重心的x坐標(biāo)，Y■——重心的y坐標(biāo)，X■——第i個地點(diǎn)的x坐標(biāo)，Y■——第i個地點(diǎn)的y坐標(biāo)，Q■——運(yùn)到第i個地點(diǎn)的貨物量，R■——運(yùn)到第i個地點(diǎn)的運(yùn)輸費(fèi)率。

最后，求出的重心點(diǎn)坐標(biāo)值對應(yīng)的地點(diǎn)作為要選址的地點(diǎn)。

2.3重心法的局限性

利用重心法求出的解比較粗糙，與實(shí)際不相符，僅能為選址提供一定的參考。但可以把重心法的結(jié)果作為初始解，通過迭代獲得精確解。

3迭代重心法

3.1模型

迭代法是為了克服重心法的缺點(diǎn)而提出來的，但這種方法計算量比較大。

X=∑Q■R■X■D■∑Q■R■D■

Y=∑Q■R■Y■D■∑Q■R■D■

D■=X■—X■+Y■—Y■■ （3）

F=∑Q■R■D■ （4）

式中，X■，Y■——現(xiàn)有目標(biāo)的坐標(biāo)位置，Q■——運(yùn)輸量，R■——運(yùn)輸費(fèi)率，F(xiàn)——總運(yùn)費(fèi)，X，Y——新倉庫的位置坐標(biāo)，D■——現(xiàn)有目標(biāo)到新倉庫的距離。

3.2迭代重心法求解步驟

（1）利用重心公式，求得初始解x■，y■；

（2）將初始解代入距離公式求得D■；代入總運(yùn)費(fèi)公式，計算總運(yùn)費(fèi)F■；

（3）將D■代入目標(biāo)公式，求得第一次迭代的解X■，Y■；

（4）重復(fù)步驟（2），求得D■新值；計算總運(yùn)費(fèi)F■，比較F■與F■的大小。若F■

（5）重復(fù)步驟（3）、（2），直到F■=F■—1（n表示迭代次數(shù)）。

4應(yīng)用研究

下面以駐馬店各個縣區(qū)為例說明重心法的應(yīng)用，各縣區(qū)坐標(biāo)及運(yùn)輸量、運(yùn)輸費(fèi)率如下表，用重心法找出最佳的物流選址地點(diǎn)。

4.1具體求解步驟

（1）利用重心公式（1），求得初始解X■，Y■=1.5866，0.2197

（2）利用公式（3）計算D■得到：

D■=1.6018D■=2.9777D■=10.3953D■=2.8765D■=5.6093D■=3.9702D■=2.2311D■=5.4296D■=9.8859D■=5.8374

利用公式4計算F：F■=8 164.764

（3）利用公式（2）進(jìn)行第一次迭代計算：X■，Y■=1.4551，0.5018

（4）利用公式（3）計算D■得到：

D■=1.5392D■=3.1571D■=10.3877D■=2.5836D■=5.3018D■=3.7479D■=2.3449D■=5.5892D■=10.0999D■

=6.1485

利用公式（4）計算F：F■= 8 131.856

（5）利用公式（2）進(jìn)行第二次迭代計算：X■，Y■=1.3835，0.5977

（6）利用公式（3）計算D■得到：

D■=1.5071D■=3.2111D■=10.3630D■=2.4655D■=5.1901D■=3.6853D■=2.4184D■=5.6728D■=10.1991D■

=6.2663

利用公式（4）計算F：F■=8 126.768

（7）利用公式（2）進(jìn)行第三次迭代計算：X■，Y■=1.3449，0.6314

（8）利用公式（3）計算D■得到：

D■=1.4857D■=3.2252D■=10.3424D■=2.4143D■=5.1474D■=3.6695D■=2.4586D■=5.7159D■=10.2467D■

=6.3138

利用公式（4）計算F：F■=8 125.804

（9）利用公式（2）進(jìn)行第四次迭代計算：X■，Y■=1.3237，0.6428

（10）利用公式（3）計算D■得到：

D■=1.4716D■=3.2268D■=10.3282D■=2.3912D■=5.1309D■=3.6674D■=2.4804D■=5.7385D■=10.2705D■

=6.3336

利用公式（4）計算F：F■=8 125.584

（11）因為F■=F■，所以最優(yōu)解X■，Y■=1.3449，0.6314

4.2迭代次數(shù)、坐標(biāo)及總費(fèi)用如下表：

由此可見，三次迭代后可以得到最優(yōu)選址點(diǎn)，最優(yōu)選址坐標(biāo)為1.34，0.63，通過駐馬店地圖可以得出，最優(yōu)選址地點(diǎn)在駐馬店市驛城區(qū)順河鄉(xiāng)大陳莊村。此處位于駐馬店市東北角，屬于郊區(qū)農(nóng)村，交通便利，毗鄰京廣鐵路、京港澳高速、107國道、206省道。備選點(diǎn)目前還沒有開發(fā)，適宜建設(shè)物流倉儲配送中心（土地等成本低），而且駐馬店市的發(fā)展方向是向西、向北發(fā)展，因此大陳莊村是個較為理想的物流選址場所。

5結(jié)論

物流選址是一個非常復(fù)雜的問題，本文采用重心法來確定縣域物流倉儲配送中心的選址，以駐馬店各縣區(qū)物流選址為例進(jìn)行了相應(yīng)的計算，最終計算出物流中心的最佳選址。重心法從根本上避免了物流選址的隨意性，可以有效避免選址中可能出現(xiàn)問題。首先使用重心法計算出初始位置，再進(jìn)行迭代計算，使最終的物流選址點(diǎn)更加精確，更加科學(xué)合理。

利用迭代重心法計算出來的結(jié)果雖然準(zhǔn)確，但在實(shí)際生活中可能并不存在，比如備選點(diǎn)是高山或湖泊。另外物流選址中需要考慮的因素很多：土地的可得性、交通是否便利、該地區(qū)城市發(fā)展方向等等。因此，重心法要與其他的選址方法進(jìn)行結(jié)合，才能在實(shí)際經(jīng)營中發(fā)揮更大的作用。

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