醫(yī)藥配送中心倉(cāng)庫(kù)選址模型研究

●李末芝 劉曉東

醫(yī)藥配送中心倉(cāng)庫(kù)選址模型研究

●李末芝 劉曉東

以醫(yī)藥行業(yè)配送中心倉(cāng)庫(kù)選址為研究對(duì)象，結(jié)合該企業(yè)實(shí)際情況考慮選址時(shí)運(yùn)輸費(fèi)用和其他影響因素，利用P-中值模型，通過啟發(fā)式算法得到配送中心倉(cāng)庫(kù)地址的滿意解,再通過加權(quán)評(píng)分法對(duì)定性因素進(jìn)行評(píng)價(jià)，綜合考慮后得到庫(kù)存最佳位置。

配送中心 倉(cāng)庫(kù)選址 P-中值 啟發(fā)式算法

隨著物流業(yè)的發(fā)展，醫(yī)藥物流引起重視，專業(yè)的配送中心倉(cāng)庫(kù)紛紛建立，配送中心倉(cāng)庫(kù)選址在醫(yī)藥物流系統(tǒng)中起著承上啟下的作用，合理的倉(cāng)庫(kù)選址就顯得尤為重要，能夠大大有效的降級(jí)物流成本，提高企業(yè)的利潤(rùn)，提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。因?yàn)榕渌椭行囊坏┐_定，改變相當(dāng)困難，如果選址不當(dāng)，將付出長(zhǎng)遠(yuǎn)的代價(jià)。因此配送中心倉(cāng)庫(kù)選址要合理科學(xué)的規(guī)劃，研究醫(yī)藥物流配送中心倉(cāng)庫(kù)的選址問題具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)應(yīng)用意義。

目前，我國(guó)醫(yī)藥分銷行業(yè)多種格局共存，如兩級(jí)分銷模式，倉(cāng)儲(chǔ)配送式，專業(yè)化的營(yíng)銷代理，區(qū)域性分銷，電商與醫(yī)藥物流整合分銷等，本文研究的分銷模式是倉(cāng)儲(chǔ)配送式，這種模式下，配送中心通過提供倉(cāng)儲(chǔ)配送服務(wù)來賺取傭金，按照廠家的要求進(jìn)行藥品的配送、結(jié)算，收取一定的費(fèi)用。由圖1可以看到，配送中心負(fù)責(zé)各藥廠的醫(yī)藥倉(cāng)儲(chǔ)和運(yùn)輸，當(dāng)分銷商發(fā)出請(qǐng)求，配送中心將各需求點(diǎn)需求運(yùn)送到各個(gè)分銷商，不可避免的是會(huì)存在交叉配送，因此需要對(duì)配送網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，確定每個(gè)配送中心的輻射范圍，進(jìn)行區(qū)域配送。合理選擇配送中心倉(cāng)庫(kù)選址能夠有效地節(jié)約升本，提高效率，提升客戶的滿意度。

圖1 供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)

一、選址模型的構(gòu)建

設(shè)施的選址就是確定設(shè)施的數(shù)量、容量、位置及向它分派任務(wù)的大小，醫(yī)藥配送中心的選址也要考慮這些問題，在物流領(lǐng)域中多節(jié)點(diǎn)的選址問題有很多典型問題，如多重心法，覆蓋模型，p-中值法，鮑摩-瓦爾夫（Baumol-Wolfe）模型,奎漢-哈姆勃茲（Kuehn-Hamburge） 法 、CFLP (Capacitated Facilities Location Problem)模型等，都是引起廣泛關(guān)注和研究的熱點(diǎn)課題。本文研究的內(nèi)容是當(dāng)選址數(shù)量固定時(shí)的選址問題，P-中值問題。P-中值是指在一個(gè)給定數(shù)量和位置的需求集合和一個(gè)候選設(shè)施位置集合下，分別為P個(gè)設(shè)施找到合適的位置，并指派每個(gè)需求點(diǎn)被一個(gè)特定的設(shè)施服務(wù)，使之達(dá)到在各設(shè)施點(diǎn)和需求點(diǎn)之間的運(yùn)輸費(fèi)用之和最低。

本文以醫(yī)藥行業(yè)物流配送中心倉(cāng)庫(kù)選址中的實(shí)際需求進(jìn)行研究，以運(yùn)輸費(fèi)用最小化為最優(yōu)目標(biāo)，建立配送中心倉(cāng)庫(kù)選址P-中值數(shù)學(xué)模型，利用啟發(fā)式貪婪算法獲得模型的滿意解，在建模時(shí)主要考慮運(yùn)輸費(fèi)用，其他影響因素進(jìn)行定性分析，加權(quán)進(jìn)行評(píng)價(jià)，最后綜合考慮得出最佳地址。

（一）數(shù)學(xué)模型

式中：N—n個(gè)需求點(diǎn)集合，di—第i個(gè)需求點(diǎn)需求量，cij—從需求點(diǎn)i到配送中心倉(cāng)庫(kù)j的單位運(yùn)輸費(fèi)用，M—m個(gè)建設(shè)配送中心倉(cāng)庫(kù)節(jié)點(diǎn)候選點(diǎn)集合；P—允許投建的配送中心倉(cāng)庫(kù)數(shù)（P＜m），yij—需求點(diǎn)i是否由配送中心倉(cāng)庫(kù)j來提供服務(wù)，xj—配送中心倉(cāng)庫(kù)j是否被選中成為設(shè)施，如選中則為1，未被選中則為0。

在目標(biāo)函數(shù)式（1）中,最終的目的就是使得各個(gè)配送中心到需求點(diǎn)的運(yùn)輸費(fèi)用總和最小，式（2）的約束條件保證每個(gè)需求點(diǎn)只有一個(gè)配送中心提供服務(wù);而式（3）的約束條件則可以有效地保證沒有選中的配送中心的點(diǎn)不會(huì)為需求點(diǎn)提供服務(wù)。式（4）限制了可以投建的配送中心倉(cāng)庫(kù)的總數(shù)為P個(gè)。xj和yij是0-1決策變量，這是一個(gè)0-1整數(shù)規(guī)劃問題。

（二）啟發(fā)式貪婪算法

貪婪取走式算法的優(yōu)點(diǎn)是不追求最優(yōu)解，只希望得到較為滿意解。該方法的特點(diǎn)是步驟簡(jiǎn)單，計(jì)算量小，節(jié)省時(shí)間。步驟如下：（1）初始化，將m個(gè)候選位置全部選中；（2）把需求點(diǎn)分配給最近的候選設(shè)施點(diǎn)，計(jì)算出總運(yùn)輸費(fèi)用；（3）選擇并取走一個(gè)設(shè)施點(diǎn)，把該設(shè)施的需求分配給最近的設(shè)施，比較增量的大小，去掉增量相對(duì)比較小的點(diǎn)；（4）重復(fù)（2）運(yùn)算,直至最后剩下的設(shè)施點(diǎn)的數(shù)量和計(jì)劃數(shù)量相等。

（三）加權(quán)評(píng)分法確定最優(yōu)解

啟發(fā)式算法迭代計(jì)算得出來的結(jié)果，只能作為實(shí)際選址時(shí)的參考方案，要想得到可行的方案還必須考慮除運(yùn)輸成本外影響選址決策的其他定性因素。采用選址度量法，對(duì)啟發(fā)式算法得出來的結(jié)果進(jìn)行再次評(píng)價(jià)。具體方法如下：

1.確定定性分析因素的權(quán)重。首先，把有關(guān)影響選址的主要因素一一列出來,對(duì)每一因素規(guī)定統(tǒng)一的度量等級(jí)標(biāo)度，本文采用5級(jí)標(biāo)度法。

?

確定影響因素權(quán)重W

歸一化處理方法，采用公式：

式中：Wi—第i個(gè)影響因素的初始權(quán)數(shù)，

2.對(duì)每一選址方法進(jìn)行定性評(píng)價(jià)。根據(jù)市場(chǎng)情況和實(shí)際需求，藥品需求具有多品種小批量的特點(diǎn)，就需要考慮到各個(gè)地區(qū)用戶群體的不同,對(duì)滿意度的要求就不一樣，由于配送中心倉(cāng)庫(kù)占地面積較大，購(gòu)置土地條件也應(yīng)考慮進(jìn)去，綜合醫(yī)藥行業(yè)配送作業(yè)的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，建立了如下的指標(biāo)體，分別是：滿意度需求，交通條件，購(gòu)置土地條件，勞動(dòng)力情況，擴(kuò)展條件等。通過發(fā)放調(diào)查表，統(tǒng)計(jì)出相應(yīng)的影響因素的權(quán)重。

3.定性與定量的綜合評(píng)價(jià)。由專業(yè)人士對(duì)候選方案中每種影響因素進(jìn)行打分,將分?jǐn)?shù)與該影響因素的權(quán)重相乘，最后匯總起來，得到每個(gè)候選方案的總分，總分最高的候選方案綜合考慮作為最佳選址方案。

二、求解算例

某醫(yī)藥公司有7個(gè)分銷商（A1～A7），公司擬新建2個(gè)配送中心倉(cāng)庫(kù)，以滿足7個(gè)分銷商的產(chǎn)品需求。經(jīng)過實(shí)地考察與初步篩選后，符合條件的的潛在候選地有5個(gè)（D1～D5），從候選地到各分銷公司的單位運(yùn)輸成本與各分銷公司的需求如表1所示，各分銷公司分布及候選倉(cāng)庫(kù)的位置見圖2。

表1 從候選地到分銷公司單位運(yùn)輸成本、各分銷公司的需求

圖2 各分銷公司分布區(qū)及候選倉(cāng)庫(kù)的位置

（一）啟發(fā)式算法求解

1.對(duì)表中運(yùn)輸成本進(jìn)行比較，按距離最近進(jìn)行分派，得到初始化結(jié)果，總費(fèi)用=1483，k=5。

2.分別對(duì)移走候選地D1，D2，D3，D4，D5移走后的影響點(diǎn)進(jìn)行重新指派，重新分配后計(jì)算出的總量與原來的總量相減，進(jìn)行比較，將增量最小的點(diǎn)去掉。結(jié)果如表2。

由圖可知，比較增量大小，D1的增量最小，所以第一個(gè)被移走的候選地點(diǎn)是D1，并把A2指派給D4。

3.以此重復(fù)，直至最滿意的結(jié)果。最后的候選地為在D3，D5投建新的倉(cāng)庫(kù)，D3滿足的需求點(diǎn)為A5、A6，D5滿足的需求點(diǎn)為A1、A2、A3、A4、A7，總運(yùn)輸成本為1698，其中D3的倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)輸成本為585，D5倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)輸成本為1113。

（二）度量法評(píng)分

表2 移除各點(diǎn)后增量比較

圖3 最后指派結(jié)果

藥品需求除了要考慮運(yùn)輸成本以為，還要考慮到各地區(qū)用戶群體不同，對(duì)用戶滿意度的要求也不一樣，同時(shí)各地區(qū)人文政策不一樣，勞動(dòng)力條件和購(gòu)置土地建設(shè)配送中心倉(cāng)庫(kù)時(shí)，這些因素也必須考慮進(jìn)去，隨著企業(yè)的發(fā)展，規(guī)模的擴(kuò)大，配送中心倉(cāng)庫(kù)的擴(kuò)建對(duì)企業(yè)未來也起著重要的作用，這些定性因素都是不可忽視的影響因素。

表3 度量法評(píng)分

由表3可以看出，對(duì)該企業(yè)來說，D3、D4、D5在進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，分?jǐn)?shù)較高。假設(shè)將原指派給D5的分銷商全部轉(zhuǎn)為D4，運(yùn)輸費(fèi)用為1555，而原費(fèi)用為1113，成本增高，最佳地點(diǎn)仍為D3、D5。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，以P-中值模型為基礎(chǔ)，利用啟發(fā)式貪婪算法得出的配送中心倉(cāng)庫(kù)選址的兩個(gè)候選點(diǎn)，再通過定性分析對(duì)各影響因素進(jìn)行加權(quán)評(píng)價(jià)，定性分析與定量分析進(jìn)行綜合考慮，這種方法比較符合醫(yī)藥物流在選址時(shí)的實(shí)際情況，選擇的位置既能滿足成本要求，又不忽略其他條件，得到的最佳位置比較符合企業(yè)的戰(zhàn)略要求。

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（作者單位：寧夏理工學(xué)院經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 寧夏石嘴山 753000）

（責(zé)編：賈偉）

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