基于最短路徑算法的浙江省配送中心選址模型研究

陸維特　張春勤

摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，物流業(yè)呈現(xiàn)出迅猛發(fā)展的勢(shì)頭。各地區(qū)、各企業(yè)紛紛加大投資力度，掀起了物流中心建設(shè)的熱潮。浙江省位于東部沿海地區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展位于全國(guó)前列，其配送中心的規(guī)劃與建設(shè)刻不容緩。本文針對(duì)浙江省物流配送中心選址問(wèn)題，以各地GDP與人口為影響因素，運(yùn)用圖論和集合覆蓋等方法，構(gòu)建配送中心選址模型，采用最短路徑、貪婪式算法對(duì)模型進(jìn)行計(jì)算求解。計(jì)算結(jié)果顯示：在高速公路網(wǎng)中，富陽(yáng)，麗水，龍游，寧波等7處作為配送中心選址地點(diǎn)較為合適；在鐵路網(wǎng)中，杭州、寧波、臺(tái)州、義烏等8處可作為配送中心選址地點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：最短路徑算法；配送中心；選址模型

中圖分類(lèi)號(hào)：U115 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-7973（2016）05-0049-05

近年來(lái)城市發(fā)展的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，物流對(duì)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有巨大的拉動(dòng)作用，物流的迅速發(fā)展將在很大程度上提高區(qū)域的物流中心與經(jīng)濟(jì)中心地位。在世界一些發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，物流產(chǎn)業(yè)已經(jīng)得到了較為廣泛的發(fā)展，并已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展水平已經(jīng)成為衡量該地區(qū)綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要指標(biāo)。

浙江省是我國(guó)東部經(jīng)濟(jì)發(fā)展最快的省份之一，物流行業(yè)發(fā)展迅猛。2012年，浙江省物流總額達(dá)11.1萬(wàn)億元，每?jī)|元GDP物流需求達(dá)3.21萬(wàn)億元，社會(huì)物流增加值達(dá)到3350億元，占到第三產(chǎn)業(yè)增加值的21.4%；到2014年全省社會(huì)物流總額達(dá)到12.79萬(wàn)億元，可比增長(zhǎng)7.7%；物流業(yè)增加值為3930億元，可比增長(zhǎng)8.1%，占全省GDP比重9.8%，占三產(chǎn)比重20.4%，物流系統(tǒng)已決定著浙江經(jīng)濟(jì)命脈。由此可見(jiàn)，配送中心的選址選擇對(duì)浙江省來(lái)說(shuō)更顯重要。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者采用了多種研究方法對(duì)物流配送中心的選址布局進(jìn)行研究。Aikens等人提出了采用交叉中值法和重心法模型來(lái)解決配送中心選址問(wèn)題；Barahona構(gòu)建了鮑姆爾一沃爾夫模型，取得了較好的實(shí)際效果；Holmberg對(duì)非線(xiàn)性選址成本問(wèn)題分析時(shí)，提出采用分枝定界法進(jìn)行求解；我國(guó)學(xué)者高學(xué)東等人提出了一種混合0，1規(guī)劃模型，并對(duì)到處的選址問(wèn)題采用啟發(fā)式的算法；張培林，魏巧云則采用啟發(fā)式算法，建立了物流配送中心選址模型并進(jìn)行了求解；胡桔州提出通過(guò)Floyd最短路徑算法對(duì)配送中心選址進(jìn)行計(jì)算和應(yīng)用。從上述國(guó)內(nèi)外研究成果來(lái)看，由于物流中心選址問(wèn)題較為復(fù)雜，考慮因素較多，不同學(xué)者對(duì)其研究的側(cè)重面不同，提出的研究方法也有所不同。

本文在參照國(guó)內(nèi)外研究方法，采用圖論、集合覆蓋方法，構(gòu)建浙江省配送中心布局選址模型，通過(guò)最短路徑和貪婪式算法進(jìn)行求解。選址模型的建立將對(duì)全省配送中心布局規(guī)劃建設(shè)提供一定的理論依據(jù)。

1.配送中心內(nèi)涵

對(duì)于配送中心的定義，有著如下的解釋。其標(biāo)準(zhǔn)定義為：接受并處理末端用戶(hù)的訂貨信息，對(duì)進(jìn)來(lái)的多品種貨物進(jìn)行分揀，根據(jù)用戶(hù)訂貨要求進(jìn)行揀選、加工、組配等作業(yè)，并進(jìn)行送貨的設(shè)施和機(jī)構(gòu)；日本《市場(chǎng)用語(yǔ)詞典》對(duì)配送中心的定義為：配送中心是一種物流結(jié)點(diǎn)，它不僅以貯藏倉(cāng)庫(kù)的這種單一的形式出現(xiàn)，同時(shí)也發(fā)揮配送職能。配送中心的最終目的是降低運(yùn)輸成本、減少銷(xiāo)售機(jī)會(huì)的損失，為此而建立設(shè)備、設(shè)施并開(kāi)展管理、經(jīng)營(yíng)工作；物流實(shí)用手冊(cè)對(duì)配送中心的解釋為：配送中心是實(shí)現(xiàn)配送業(yè)務(wù)的現(xiàn)代化流通設(shè)施；國(guó)內(nèi)不少學(xué)者則認(rèn)為：配送中心是指從供應(yīng)者手中接受各類(lèi)貨物，并進(jìn)行倒裝、分類(lèi)、保管、流通、加工和情報(bào)處理等作業(yè)，然后按照需要者的要求備齊貨物，以令人滿(mǎn)意的服務(wù)水平進(jìn)行配送的設(shè)施。

盡管對(duì)于配送中心的定義有著不同的理解，但各國(guó)學(xué)者對(duì)于配送中心的功能的認(rèn)識(shí)是一致的，即其主要功能包括儲(chǔ)存功能、分揀功能、集散功能、銜接功能和加工功能。

儲(chǔ)存功能：為了有序地完成向用戶(hù)配送商品（貨物）的任務(wù)及更好地發(fā)揮保障生產(chǎn)和消費(fèi)需要的作用，通常配送中心都要建設(shè)一定場(chǎng)地規(guī)模大小的現(xiàn)代化倉(cāng)庫(kù)，并配備一定數(shù)量的倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備，儲(chǔ)存一定數(shù)量的商品。在某些區(qū)域的大型配送中心，不但需要在配送貨物的過(guò)程中能夠儲(chǔ)存貨物，而且還要求它所儲(chǔ)存的貨物體積更大、品種更多。

分揀功能：作為物流節(jié)點(diǎn)的配送中心，其服務(wù)對(duì)象很多時(shí)候是企業(yè)。在這些為數(shù)眾多的客戶(hù)中，彼此之間存在著很多差別。不僅企業(yè)各自的性質(zhì)不相同，而且其經(jīng)營(yíng)規(guī)模、營(yíng)業(yè)范圍也不一樣。因此，在訂貨或進(jìn)貨的時(shí)候，為了有效地進(jìn)行配送，配送中心必須采取適當(dāng)?shù)姆绞綄?duì)組織進(jìn)來(lái)的貨物進(jìn)行揀選，并且在此基礎(chǔ)上，按照配送計(jì)劃分裝和配裝貨物。

集散功能：在物流實(shí)踐中，配送中心扮演的角色是將分散在各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品集中到一起，而后，經(jīng)過(guò)分揀、配裝，配送到各個(gè)用戶(hù)。與此同時(shí)，配送中心也可以做到把各個(gè)用戶(hù)所需要的多種貨物有效地組合在一起，形成經(jīng)濟(jì)、合理的貨載批量。配送中心在流通實(shí)踐中所表現(xiàn)出的這種集散功能，也有人把它稱(chēng)為“配貨、分放”功能。集散功能是配送中心所具備的一項(xiàng)基本功能。實(shí)踐證明，利用配送中心來(lái)集散貨物，可以提高物流運(yùn)輸車(chē)輛的滿(mǎn)載率，由此可以降低其物流成本。

銜接功能：通過(guò)開(kāi)展貨物配送活動(dòng)，配送中心能把各種工業(yè)品和農(nóng)產(chǎn)品直接運(yùn)送到用戶(hù)手中，客觀(guān)上可以起到媒介生產(chǎn)和消費(fèi)的作用。這是配送中心銜接功能的一種重要表現(xiàn)。此外，通過(guò)集貨和儲(chǔ)存貨物，配送中心又有平衡供求的作用，由此能有效地解決季節(jié)性貨物的產(chǎn)需銜接問(wèn)題。

在人類(lèi)社會(huì)中，生產(chǎn)和消費(fèi)并非總是等幅度增長(zhǎng)，很多時(shí)候存在的極大的差別。很多工業(yè)品，都是按照計(jì)劃批量、均衡生產(chǎn)的，而其消費(fèi)則帶有很強(qiáng)的季節(jié)性；另有一些產(chǎn)品恰恰相反，其消費(fèi)是連續(xù)進(jìn)行的，而其生產(chǎn)確是季節(jié)性的。這種現(xiàn)象說(shuō)明，就某些產(chǎn)品而言，生產(chǎn)和消費(fèi)存在著一定的時(shí)間差。由于配送中心有吞吐貨物的能力和具備儲(chǔ)存物資的功能，因此，它能調(diào)節(jié)產(chǎn)品供求關(guān)系，進(jìn)而能解決產(chǎn)品與消費(fèi)者之間的時(shí)間差和矛盾。從這個(gè)意義上說(shuō)，配送中心是銜接生產(chǎn)和消費(fèi)的中介組織。

加工功能：為了提高配送水平和擴(kuò)大經(jīng)營(yíng)范圍和提高配送水平，目前，國(guó)內(nèi)外大多數(shù)配送中心都根據(jù)當(dāng)?shù)匦枨螅鋫淞艘欢〝?shù)量的加工設(shè)備，從而有了一定的加工能力。在合理配送商品的原則下，配送中心能夠按照用戶(hù)提出的要求，將貨物進(jìn)一步加工成一定的規(guī)格、尺寸和形狀的商品。

配送中心積極開(kāi)展加工業(yè)務(wù)，不但方便了用戶(hù)，而且也有利于提高物質(zhì)資源的使用效率和利用效率。此外，對(duì)于配送活動(dòng)本身來(lái)說(shuō)，客觀(guān)上則起著強(qiáng)化其整體功能的作用。

從上述配送中心的功能介紹可以看出，配送中心在物流系統(tǒng)中起著十分重要的作用，因此，研究配送中心的選址問(wèn)題顯得極其重要。