快遞企業(yè)城市分撥中心規(guī)劃布局研究
——基于客戶時效性的視角

吳競鴻 呂能芳

（安徽商貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽蕪湖 241000）

快遞企業(yè)城市分撥中心規(guī)劃布局研究
——基于客戶時效性的視角

吳競鴻 呂能芳

（安徽商貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽蕪湖 241000）

在我國快遞企業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的過程中，城市分撥中心在三級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中尤顯重要。通過對城市分撥中心業(yè)務(wù)特點(diǎn)的總結(jié)，詳細(xì)分析了影響城市分撥中心布局的五大類要素。在對城市分撥中心備選點(diǎn)定性分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合客戶時效性及經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)，構(gòu)建了快遞城市分撥中心布局規(guī)劃定量模型，通過模型求解得出包含城市分撥中心位置及所服務(wù)的快遞網(wǎng)點(diǎn)數(shù)量在內(nèi)的規(guī)劃布局方案，為快遞企業(yè)的城市分撥中心規(guī)劃布局提供借鑒。

快遞網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；城市分撥中心；規(guī)劃模型；0-1變量

一、我國快遞企業(yè)城市分撥中心網(wǎng)絡(luò)布局結(jié)構(gòu)特征

快遞企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)布局從組織結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)出層次性和中心輻射性，從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上大致包含三個層級，其中快遞分撥中心在快遞企業(yè)三級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著承上啟下的功能（如圖1所示）。

配送網(wǎng)絡(luò)第一層級是區(qū)域配送中心?？爝f企業(yè)的區(qū)域配送中心不僅具備分揀配送功能，還兼具倉儲功能。第一層級的效率主要體現(xiàn)在區(qū)域配送中心對區(qū)域內(nèi)快件的配送倉儲資源整合程度。

配送網(wǎng)絡(luò)第二層級是各城市分撥中心。各城市分撥中心是快件配送網(wǎng)絡(luò)中集成集散、運(yùn)輸、儲存、裝卸、銜接、物流信息處理、需求預(yù)測等功能的核心環(huán)節(jié)，城市分撥中心服務(wù)于城市內(nèi)多個快遞網(wǎng)點(diǎn)，快遞網(wǎng)點(diǎn)的運(yùn)作由城市分撥中心提供保障。第二層級的效率主要體現(xiàn)在城市分撥中心的選址布局合理程度[1]。

配送網(wǎng)絡(luò)第三層級是城市內(nèi)快遞網(wǎng)點(diǎn)?？爝f網(wǎng)點(diǎn)是快遞企業(yè)品牌的體現(xiàn)環(huán)節(jié)，每個對應(yīng)多個客戶，其業(yè)務(wù)主要是快件配送的速度性、方便性、安全性和及時性。第三層級的效率主要體現(xiàn)在第二層級城市配送中心與第三層級城市快遞網(wǎng)點(diǎn)之間區(qū)域劃分的合理性決定。

本文對于快遞城市分撥中心規(guī)劃布局的研究，主要針對快遞三級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的第二層級與第三層級，包括快遞城市分撥中心的合理選址以及不同城市分撥中心所服務(wù)的快遞網(wǎng)點(diǎn)數(shù)量。

二、影響快遞城市分撥中心布局的要素分析

快遞行業(yè)的發(fā)展受到人口、區(qū)域經(jīng)濟(jì)、城市交通、商業(yè)、政策法規(guī)等眾多因素的影響，它們對城市分撥中心網(wǎng)絡(luò)布局也有著決定性作用。因政策法規(guī)的區(qū)域差異性較小，本文主要從交通與基礎(chǔ)設(shè)施、人口、區(qū)域經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及商業(yè)貿(mào)易這五大類因素進(jìn)行分析，為城市分撥中心備選點(diǎn)及快遞網(wǎng)點(diǎn)的初選提供分析依據(jù)。

圖1 我國快遞企業(yè)三級網(wǎng)絡(luò)布局結(jié)構(gòu)示意圖

（一）交通與基礎(chǔ)設(shè)施

交通與基礎(chǔ)設(shè)施是在各類設(shè)施布局中均應(yīng)考慮的因素，包含區(qū)域的交通狀況以及基礎(chǔ)設(shè)施狀況兩大指標(biāo)。交通狀況可以用該區(qū)域的道路密度、交通運(yùn)輸郵電量、貨運(yùn)量、綜合交通運(yùn)輸網(wǎng)健全度等指標(biāo)來衡量?；A(chǔ)設(shè)施狀況可以用該區(qū)域的公共倉庫數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量、固定資產(chǎn)投資額等指標(biāo)來衡量。合理的快遞城市分撥中心布局規(guī)劃應(yīng)首先充分了解所在區(qū)域的交通基礎(chǔ)設(shè)施狀況[2]。

（二）人口

人口因素包含區(qū)域的人口數(shù)量以及人口結(jié)構(gòu)層次兩大指標(biāo)。人口數(shù)量為快遞城市分撥中心運(yùn)營提供勞動力來源，人口結(jié)構(gòu)層次指該區(qū)域居民文化水平，可反映該區(qū)域快遞消費(fèi)者特征。兩項(xiàng)指標(biāo)影響城市分撥中心位置及快遞網(wǎng)點(diǎn)布局密度。

（三）區(qū)域經(jīng)濟(jì)

區(qū)域經(jīng)濟(jì)因素是影響快遞行業(yè)發(fā)展的宏觀環(huán)境，包含區(qū)域的GDP以及居民收入兩大指標(biāo)。城市分撥中心及快遞網(wǎng)點(diǎn)以居民消費(fèi)品為主要貨物類型，GDP與居民收入是居民購買力水平的體現(xiàn)。因而在規(guī)劃布局時，應(yīng)考慮區(qū)域GDP及居民收入水平，較為發(fā)達(dá)的區(qū)域經(jīng)濟(jì)才能為快遞業(yè)務(wù)的拓展提供收入來源[3]。

（四）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)因素決定著快遞產(chǎn)業(yè)的供需，直接影響著快遞行業(yè)的發(fā)展水平，包括三大產(chǎn)業(yè)增加值占比及三大產(chǎn)業(yè)增速兩大指標(biāo)。第二、三產(chǎn)業(yè)相對發(fā)達(dá)區(qū)域的快遞需求量越大，同時伴隨著第二、三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展升級，快遞供需水平也會提高。

（五）商業(yè)貿(mào)易

商業(yè)貿(mào)易因素是快遞行業(yè)的利潤來源，包括區(qū)域的商業(yè)企業(yè)類型、進(jìn)出口貿(mào)易額以及社會消費(fèi)品批發(fā)零售額三大指標(biāo)。商業(yè)企業(yè)類型可反映區(qū)域內(nèi)商業(yè)企業(yè)的經(jīng)營模式，線上線下商業(yè)企業(yè)的快遞需求量及需求項(xiàng)目有較大的差異性，影響所在區(qū)域的城市分撥中心及快遞網(wǎng)點(diǎn)規(guī)劃布局；區(qū)域進(jìn)出口貨物數(shù)量種類的增加，帶動中高端商務(wù)快遞業(yè)務(wù)量的增長；社會消費(fèi)品批發(fā)零售額反映區(qū)域居民的消費(fèi)意愿、消費(fèi)習(xí)慣以及區(qū)域貿(mào)易的活躍程度。這兩大指標(biāo)同樣影響著快遞網(wǎng)點(diǎn)的分布密度以及城市分撥中心的業(yè)務(wù)處理量。

三、構(gòu)建快遞城市分撥中心選址規(guī)劃模型及模型求解

（一）案例背景及參數(shù)條件設(shè)定

1．問題描述

圓通快遞企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)布局結(jié)構(gòu)遵循圖1所示的三級網(wǎng)絡(luò)圖，如在華東區(qū)域選擇上海建立區(qū)域配送中心，負(fù)責(zé)接收全國跨區(qū)域的快件并為華東區(qū)域內(nèi)城市分撥中心轉(zhuǎn)運(yùn)快件；城市分撥中心是為該城市區(qū)域內(nèi)的所有快遞網(wǎng)點(diǎn)分撥轉(zhuǎn)運(yùn)快件。近幾年電子商務(wù)網(wǎng)購市場業(yè)務(wù)量的高速增長，而華東區(qū)域作為網(wǎng)購市場的消費(fèi)大區(qū)之一，圓通快遞在該區(qū)域的現(xiàn)有城市分撥中心處理能力難以滿足電商客戶及電商消費(fèi)者的需求，加之加盟快遞網(wǎng)點(diǎn)的增減。因此，圓通快遞不僅需要在現(xiàn)有城市分撥中心中選擇若干個提升快遞分撥轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)的準(zhǔn)確性與及時性，同時還需要重新規(guī)劃區(qū)域內(nèi)每個城市分撥中心所服務(wù)的快遞網(wǎng)點(diǎn)數(shù)量，以便適應(yīng)圓通快遞在華東區(qū)域的業(yè)務(wù)發(fā)展需要?？爝f企業(yè)成本數(shù)據(jù)難以正常獲取，因此本文采用模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行計算驗(yàn)證。利用第二部分總結(jié)分析的影響要素指標(biāo)，通過對圓通快遞華東區(qū)域現(xiàn)有的城市分撥中心進(jìn)行評價分析，得到D1、D2、D3、D4、D55個城市分撥中心備選點(diǎn)。

2．建立模型的基本假設(shè)

（1）快件必須通過城市分撥中心與快遞網(wǎng)點(diǎn)才能送達(dá)給客戶；

（2）可依據(jù)歷年派件量預(yù)測出該城市各快遞網(wǎng)點(diǎn)的年快件派件量；

（3）城市分撥中心備選點(diǎn)之間不能進(jìn)行二次轉(zhuǎn)運(yùn)；

（4）由區(qū)域配送中心到城市分撥中心備選點(diǎn)及城市分撥中心備選點(diǎn)到快遞網(wǎng)點(diǎn)的運(yùn)費(fèi)為線性函數(shù)；

（5）城市分撥中心備選點(diǎn)的固定投資成本和固定管理費(fèi)用已知；

（6）城市分撥中心備選點(diǎn)的快件處理量有上限且限制值已知；

（7）快件必須經(jīng)由城市分撥中心才能分撥到快遞網(wǎng)點(diǎn)；

（8）可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算出區(qū)域配送中心到城市分撥中心備選點(diǎn)及城市分撥中心備選點(diǎn)到快遞網(wǎng)點(diǎn)的運(yùn)輸時間。

3．模型中的變量與參數(shù)說明

為了研究該問題，定義如下變量：

（1）Xi為區(qū)域配送中心到城市分撥中心i的快件轉(zhuǎn)運(yùn)量；

（2）Yij為從城市分撥中心i到快遞網(wǎng)點(diǎn)j的快件分撥量；

（3）Wi為現(xiàn)有城市分撥中心i是否被選中的0-1決策變量；

（4）Ci為區(qū)域配送中心到城市分撥中心i的快件單位運(yùn)費(fèi)；

（5）Cij為城市分撥中心i到快遞網(wǎng)點(diǎn)j的快件單位運(yùn)費(fèi)；

（6）Vi為城市分撥中心i處理快件的年單位可變費(fèi)用；

（7）Zi為城市分撥中心i的快件實(shí)際處理量；

（8）Ri為維持城市分撥中心i運(yùn)營期間的年平均固定管理費(fèi)用；

（9）fi為城市分撥中心i的固定投資成本；

（10）Di為城市分撥中心i的年快件處理量上限；

（11）Dj為快遞網(wǎng)點(diǎn)j的年快件派送量上限；

（12）Pij為0-1變量，若快件是從城市分撥中心i分撥至快遞網(wǎng)點(diǎn)j時為1，否則為0。

（13）Ai為快件從區(qū)域配送中心到城市分撥中心i的轉(zhuǎn)運(yùn)時間；

（14）Bij為快件從城市分撥中心i到快遞網(wǎng)點(diǎn)j的分撥時間；

（15）Tj為快遞網(wǎng)點(diǎn)j對快件派送時間的限制。

（二）建立快遞城市分撥中心選址規(guī)劃模型

設(shè)F為城市分撥中心及快遞網(wǎng)點(diǎn)規(guī)劃布局方案的總成本，根據(jù)選址問題的相關(guān)概念，應(yīng)使方案總成本最小化為目標(biāo)，因而建立選址規(guī)劃模型如下：

其中約束條件（1）～（5）分別表示：城市分撥中心i向快遞網(wǎng)點(diǎn)j的快件分撥量應(yīng)不多于快遞網(wǎng)點(diǎn)j的派件量；區(qū)域配送中心向城市分撥中心i的快件轉(zhuǎn)運(yùn)量不超過城市分撥中心i的處理量上限；區(qū)域配送中心到城市分撥中心i的轉(zhuǎn)運(yùn)時間和城市分撥中心i到快遞網(wǎng)點(diǎn)j的分撥時間之和應(yīng)小于或等于快遞網(wǎng)點(diǎn)j對快遞派送時間限制；一個城市分撥中心可為多個快遞網(wǎng)點(diǎn)提供分撥服務(wù)，但一個快遞網(wǎng)點(diǎn)僅對應(yīng)一個城市分撥中心；未被選中的快遞城市分撥中心，經(jīng)過它轉(zhuǎn)運(yùn)分撥的快件量為零。這是一個混合整數(shù)規(guī)劃模型，需求解出其中的Wk值。

（三）選址模型求解

目前圓通快遞在華東的城市分撥中心備選地址有五個，八個快遞網(wǎng)點(diǎn)。但由于投資額有限，需從這五個備選地中選擇若干個提升城市分撥中心處理能力，已知五個備選地的城市分撥中心提升其處理能力所需要投入的固定投資成本分別為fi=[38 000，20 000，10 000，47 000，60 000]（i=1，2，…，5）；城市分撥中心i處理快件的單位可變費(fèi)用Vi=[700，1 000，1 500，500，200]（i=1，2，…，5）；城市分撥中心i的固定管理費(fèi)用Ri=[1 125，750，250，1 500，1 875]（i=1，2，…，5）；區(qū)域配送中心到城市分撥中心備選地的單位運(yùn)費(fèi)見表1，城市分撥中心備選地處理能力上限和快遞網(wǎng)點(diǎn)年派件量及其之間的單位運(yùn)費(fèi)見表2。

表1 區(qū)域配送中心到城市分撥中心備選地的單位運(yùn)費(fèi)（單位：元/百件）

表2 城市分撥中心處理能力上限和快遞網(wǎng)點(diǎn)年派件量及其之間的單位運(yùn)費(fèi)（單位：元/百件）

區(qū)域配送中心到城市分撥中心備選地的運(yùn)輸時間見表3，城市分撥中心備選地到快遞網(wǎng)點(diǎn)的分撥時間及快遞網(wǎng)點(diǎn)對派送時間限制見表4。

表3 區(qū)域配送中心到城市分撥中心的轉(zhuǎn)運(yùn)時間（單位：小時）

表4 城市分撥中心備選點(diǎn)到快遞網(wǎng)點(diǎn)的分撥時間及快遞網(wǎng)點(diǎn)對派送時間限制（單位：小時）

利用快遞網(wǎng)點(diǎn)派送時間限制約束條件：Ai+Bij≤Tj進(jìn)行過濾，過濾后的規(guī)劃模型中不再含0-1變量，得到如下四個可行的快遞城市分撥中心網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案：方案一為（0，0，1，0，1），它表示應(yīng)提升城市分撥中心D3與D5的處理能力；方案二為（0，1，0，0，1），它表示應(yīng)提升城市分撥中心D2與D5的處理能力；方案三為（0，1，1，0，0），它表示應(yīng)提升城市分撥中心D2與D3的處理能力；方案四為（0，1，1，0，1），它表示應(yīng)提升城市分撥中心D2、D3與D5的處理能力。

過濾后規(guī)劃模型的目標(biāo)函數(shù)包含可變費(fèi)用項(xiàng)和固定投資成本項(xiàng)等非線形函數(shù)以及運(yùn)輸成本項(xiàng)等線性函數(shù)，對線形函數(shù)可利用運(yùn)輸規(guī)劃法求出運(yùn)輸最優(yōu)解后，再加上可變費(fèi)用與固定投資成本等非線形函數(shù)可求得各備選規(guī)劃方案的總成本。通過比較備選規(guī)劃方案的總成本大小，選擇總成本最低的備選方案為最終布局規(guī)劃方案[4]。

以方案一的（0，0，1，0，1）組合為例，利用運(yùn)輸規(guī)劃法求解城市分撥中心備選地到快遞網(wǎng)點(diǎn)的成本，得到的具體的分撥方案如表5所示：

表5 城市分撥中心備選地到快遞網(wǎng)點(diǎn)的分撥方案

計算得到的分撥成本為5 300，城市分撥中心的可變成本為：1 500×600+200×1 050=1 110 000。則方案一的總成本F1=29 500+1 110 000+70 000+2 125=1 211 625

對方案二的（0，1，0，0，1）組合，方案三的（0，1，1，0，0）組合以及方案四的（0，1，1，0，1）組合，均按以上方法求得F2，F(xiàn)3，F(xiàn)4。

表6 城市分撥中心備選方案總成本

因此，應(yīng)選擇備選方案一的（0，0，1，0，1）組合為最終城市分撥中心布局方案，即設(shè)置城市分撥中心D3與D5，同時D3為快遞網(wǎng)點(diǎn)W1、W2及W4提供分撥服務(wù)，D5為W3、W5、W6、W7以及W8提供分撥服務(wù)。

[1]劉瓊，俞楊.快遞企業(yè)網(wǎng)點(diǎn)布局優(yōu)化研究[J].科技經(jīng)濟(jì)市場，2011（1）：15-17.

[2]張蓉，等.宜昌市西陵區(qū)快遞網(wǎng)點(diǎn)布局優(yōu)化模型及應(yīng)用[J].技術(shù)與方法，2014（7）：219-221.

[3]叢迪悅.快遞企業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)布局優(yōu)化研究[D].大連：大連海事大學(xué)，2014.

[4]隋崴崴，等.物流配送中心選址數(shù)學(xué)模型和算法問題研究[J].物流技術(shù)，2013（6）：157-159.

（責(zé)任編輯：于開紅）

A Research on the Planning of City Express Distribution Center: The Perspective of Customer Timeliness

WU Jinghong LV Nengfang
(Anhui Business College of Technology,Wuhu,Anhui 241000)

Based on the analysis of network structure in the process of the express enterprises in our country, this paper points out the importance of city distribution center in the three-level network structure. Through summarizing the business characteristics of city distribution center, it analyzes the five influential elements of city distribution center. Based on the qualitative analysis of alternative points of city distribution center, and considering the customer timeliness and economy, it builds the quantitative planning model of express city distribution center, and through the model works out service delivery network with the city distribution center locations and the number considered. It can shed light on the planning of express enterprises of city distribution center.

express network structure; city distribution center; planning model; 0-1 variable

F253

A

1009-8135（2015）06-0062-04

2015-07-28

吳競鴻（1987-），男，安徽安慶人，安徽商貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院工商管理系助教，主要研究物流管理。

2013年安徽商貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院院級課題“基于會計視闕下的我國慈善組織公信力研究”（2013KYR08）；2013年中國商業(yè)會計學(xué)會課題“中國碳稅制度設(shè)計及配套機(jī)制研究”（2013KJ01）階段性成果