關(guān)于物流配送選址問題的研究

閆寧寧

【摘 要】隨著物流業(yè)的快速發(fā)展，越來越多的人開始更加重視物流配送中心選址問題的研究。我們可以看到經(jīng)過十余年的發(fā)展，我國無論是在物流選址理論還是物流選址實(shí)踐方面都取得了不錯(cuò)的成績。本文將從物流配送中心選址問題的劃分、解決選址問題的方法、經(jīng)典選址的模型三個(gè)方面來分析一下物流配送中心選址問題的研究成果。

【關(guān)鍵詞】重心法；P-中值模型；覆蓋選址模型；反町氏法

1 物流配送中心選址問題的劃分

對(duì)于物流配送中心選址問題的劃分，較經(jīng)典的劃分方法如下：

1.1 按照設(shè)施選址的數(shù)量劃分，可以將選址問題分為單個(gè)設(shè)施選址和多個(gè)設(shè)施選址

1.1.1 單個(gè)設(shè)施選址問題

單個(gè)設(shè)施選址是指只建立一個(gè)配送中心，由一個(gè)配送中心來完成整個(gè)配送過程。對(duì)于單個(gè)設(shè)施選址模問題，成本是首要考慮的條件。因?yàn)橹挥幸粋€(gè)配送中心，所以管理的成本勢(shì)必會(huì)下降，但是配送中心的工作必然會(huì)加重。

1.1.2 多個(gè)設(shè)施選址問題

對(duì)于大部分的企業(yè)來說一般需要決定兩個(gè)或多個(gè)的設(shè)施的選址，而且它們之間不是相互孤立的，要考慮彼此之間的影響，因此問題的解決就變的相對(duì)復(fù)雜了。

1.2 按照選址目標(biāo)區(qū)域的特征，可將選址問題分為連續(xù)選址、網(wǎng)格選址及離散選址[1]。

1.2.1 連續(xù)選址，可選址區(qū)域是一個(gè)連續(xù)的平面，不去過多地考慮其它結(jié)構(gòu)及現(xiàn)實(shí)因素，在這個(gè)連續(xù)的平面中可能的選址位置的數(shù)量是無限的[2]。連續(xù)選址模型的可選址區(qū)域是連續(xù)的，因此可以在連續(xù)的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行建模求解，一般可以求得最優(yōu)解。這個(gè)問題的缺點(diǎn)是只是簡単的進(jìn)行最優(yōu)解的求解，而沒有考慮現(xiàn)實(shí)問題，求解出的地點(diǎn)很可能是并不適合建立物流配送中心的點(diǎn)，如求解出的點(diǎn)很可能就是一片海洋。

1.2.2 網(wǎng)格選址，可選區(qū)域是一個(gè)平面，這個(gè)平面被細(xì)分為許多相等面積的區(qū)域，通常情況下是被細(xì)分為許多面積相等的正方形?？蛇x址的數(shù)量通常是有限的，相比連續(xù)性選址較少，但是總的來說數(shù)量也還是相當(dāng)大。網(wǎng)格選址存在一個(gè)問題，就是進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算和數(shù)據(jù)收集的成本較高。

1.2.3 離散選址，可選區(qū)域一般是已經(jīng)給定的幾個(gè)離散的可選點(diǎn)，它是一個(gè)離散的候選位置的集合，可選點(diǎn)的數(shù)量較少且是有限的。在選址的前期就已經(jīng)對(duì)可選址的地點(diǎn)進(jìn)行了初步的確定，也就是縮減了可選點(diǎn)的范圍，再在給定的范圍內(nèi)選擇較優(yōu)的可建地址。這個(gè)問題優(yōu)點(diǎn)是前期已經(jīng)對(duì)可選區(qū)域進(jìn)行了篩檢，因此后期的計(jì)算量較小并且這種模型較切合實(shí)際的，這個(gè)模型的缺點(diǎn)是需要花費(fèi)大量的資金進(jìn)行數(shù)據(jù)資料的收集。

2 解決選址問題的方法

近年來，物流業(yè)迅速發(fā)展，無論國內(nèi)國外都取得了長足的發(fā)展，于此同時(shí)物流理論也得到了進(jìn)一步完善，加之信息技術(shù)的發(fā)展尤其是計(jì)算機(jī)的使用，對(duì)于物流選址方法不斷地完善，終結(jié)歸納起來大致可以分為如下四種方法[3]：

2.1 專家選擇法

專家選擇法是由專家進(jìn)行分析研究，依靠專家自身的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)可選址的社會(huì)環(huán)境和客觀背景進(jìn)行分析評(píng)估。它的評(píng)定結(jié)果更多的會(huì)受到專家自身能力的限制，結(jié)果的準(zhǔn)確性往往會(huì)由專家的自身的水平所決定，因此這種方法更具有主觀性，帶有較濃厚的個(gè)人色彩。在專家選擇法中，我們經(jīng)常用到的有因素評(píng)分法和德爾菲法。

2.2 解析法

解析法不同于前面所說的專家選擇法，解析法更注重精確性，通常是利用客觀的數(shù)據(jù)進(jìn)行說話。這種方法主要是建立數(shù)學(xué)模型，并對(duì)模型進(jìn)行求解，根據(jù)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)一步確定物流中心的建設(shè)點(diǎn)。模型的建立根據(jù)求解目的的不同進(jìn)行劃分，可以分為兩類：1）基于成本的模型，2）基于收益的模型?，F(xiàn)實(shí)生活中我們遇到的物流配送中心的模型建立求解，更多的是基于成本的模型。如較經(jīng)典模型中的重心法模型、p-中值模型。利用解析法的優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)行建模求解，利用數(shù)據(jù)說話，對(duì)于選擇合適的可選點(diǎn)更有說服力。同樣，模型的建立和求解往往并不是那么簡單。

2.3 模擬法

模擬方法的興起和發(fā)展離不開計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生和應(yīng)用。對(duì)于一個(gè)實(shí)際的問題可以用數(shù)學(xué)方法和一些邏輯關(guān)系進(jìn)行抽象表達(dá)，然后利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算和模擬功能，對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行模擬，給人一種更為直觀的感覺。選址時(shí)，可以利用計(jì)算機(jī)模擬多種不同的組合方式，從而確定最佳組合。模擬方法不只可以用于選址中，現(xiàn)實(shí)生活中其他方面也有很廣泛的應(yīng)用，比如地震破壞例分析、房屋受力分析等。利用數(shù)學(xué)方法和邏輯關(guān)系對(duì)問題的表述越接近現(xiàn)實(shí)，結(jié)果越可信，分析者預(yù)定的組合方案越接近最佳組合，結(jié)果越趨近于最優(yōu)。

2.4 啟發(fā)式算法

啟發(fā)式算法其實(shí)是模型求解的方法，是針對(duì)模型求解而言的，它是經(jīng)過反復(fù)的運(yùn)算判斷，不斷地向最優(yōu)解逼近的求解方法。求出一個(gè)解，按照一定的方法要求進(jìn)行修改，然后再此基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行求解計(jì)算，直到獲得相對(duì)滿意的結(jié)果。在這里我們可以看到，求得的解并非是最優(yōu)解，而是趨近于最優(yōu)解的解。啟發(fā)式算法模型簡單，求解方便且更接近于實(shí)際，因此受到越來越多的學(xué)者的青睞。我們看一下常用的啟發(fā)式算法的分類構(gòu)造算法、不完全優(yōu)化算法、兩階段法和改進(jìn)算法。其中對(duì)于改進(jìn)算法又進(jìn)行了細(xì)分包括常用的遺傳算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、模擬退火算法、爬山算法、貪心算法、蟻群算法及禁忌搜索算法[4]。

3 經(jīng)典選址的模型

物流中心的位置選在什么地方，對(duì)于企業(yè)來說是一個(gè)非常重要的問題：準(zhǔn)確的物流選址能夠節(jié)約企業(yè)物流成本，讓物流中心的效應(yīng)最大化。接下來我們根據(jù)連續(xù)性選址問題和非連續(xù)性選址問題對(duì)應(yīng)的模型來看幾個(gè)經(jīng)典選址的模型。

3.1 連續(xù)型選址問題的經(jīng)典模型

3.1.1 重心法

重心法是較簡單處理選址問題的方法，它適用于靜態(tài)、連續(xù)的選址問題[5]。

重心法選址解決的問題是就將一新的設(shè)施布置到與現(xiàn)在設(shè)施有關(guān)的這樣一個(gè)二維空間去[6]。

我們根據(jù)原有設(shè)施所在地建立一個(gè)坐標(biāo)系，將原有設(shè)施所在點(diǎn)，抽象成坐標(biāo)系內(nèi)對(duì)應(yīng)的一點(diǎn)，用Pi（xi，yi）標(biāo)注出原有設(shè)施的位置，對(duì)于所要求的設(shè)施位置，我們利用P0（x0，y0）來表示。利用中心法確定P0（x0，y0）的具體位置，計(jì)算如下：

3.1.2 交叉中值模型

交叉中值模型也是一種解決連續(xù)型選址問題的模型，它是利用加權(quán)的城市距離最小這一原則就行的建模求解。其目標(biāo)函數(shù)為：

3.2 離散型選址問題的經(jīng)典模型

3.2.1 P-中值模型

它是指需求點(diǎn)的位置和數(shù)量是確定的，各選點(diǎn)給定的是有限的位置。模型建立是按照滿足所選點(diǎn)到需求點(diǎn)的運(yùn)輸費(fèi)用最低這一原則，為p個(gè)設(shè)施尋求最合適的位置，并為需求點(diǎn)指派一個(gè)合適的設(shè)施與之對(duì)應(yīng)。目標(biāo)函數(shù)及約束條件：

3.2.2 覆蓋選址模型

覆蓋問題[7]，是指設(shè)施對(duì)于需求點(diǎn)的覆蓋問題。設(shè)施i對(duì)于需求點(diǎn)j的覆蓋是指設(shè)施i能在規(guī)定的時(shí)間或距離內(nèi)滿足需求點(diǎn)j的需求。

覆蓋問題分為兩大類，集合覆蓋問題及最大覆蓋問題。集合覆蓋和最大覆蓋解決的問題不同，集合覆蓋是解決全部覆蓋所有的需求點(diǎn)，在這一前提下需要安置多少設(shè)施這一問題；而最大覆蓋解決的問題是設(shè)施的數(shù)目已經(jīng)確定，如何選擇合適的點(diǎn)來安置這些設(shè)施，使其盡可能多的覆蓋需求點(diǎn)。在現(xiàn)實(shí)生活中最大覆蓋問題更符合實(shí)際因此也更為人們所關(guān)注。

3.2.3 反町氏法

利用反町氏法進(jìn)行選址問題的求解過程是首先利用線性規(guī)劃運(yùn)輸法確定各個(gè)配送中心的市場(chǎng)占有率，求出它們的重心。其次確定配送中心各自的位置，這里采用的方法是混合整數(shù)規(guī)劃法。目標(biāo)函數(shù)與約束條件如下：

上述模型行先確定個(gè)目標(biāo)函數(shù)，進(jìn)而建立約束條件進(jìn)行求解，根據(jù)求解的結(jié)果確定較佳的各選址作為配送中心的建設(shè)點(diǎn)。但是這種模型考慮的因素過于單一，成本最低或運(yùn)距最短只是配送中心所要滿足的一個(gè)要求。配送中心的目的是實(shí)現(xiàn)盈利，使顧客滿意。但上述模型中并不能體現(xiàn)顧客的滿意度。此外上述模型的求解計(jì)算均是利用的精確值，因此也就存在一定的局限性，二方面簡單的利用精確值進(jìn)行表述，使實(shí)際問題過于簡單化、精確化偏離事實(shí)，另一方面限制了求解的范圍，使求解范圍狹隘化。

【參考文獻(xiàn)】

[1]Daskin M S. Network and discrete location：models， algorithms and applications [M]. New York Wiley Interscience，1995.

[2]邱法聚，張予川.易荃物流配送中心連續(xù)型選址模型的推廣[J].物流科技，2007：16-19.

[3]孫焰.現(xiàn)代物流管理技術(shù)——建模理論及算法設(shè)計(jì)[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2005.

[4]肖美華，王命延，王洪發(fā)，彭正文，等.基于遺傳算法和模擬退火算法的布局問題研究計(jì)算[J].機(jī)工程與應(yīng)用，2003，36：70-72.

[5]吳清一.物流管理[M].北京：中國物資出版社，2003：237-259.

[6]龍江，朱海燕.城市物流系統(tǒng)規(guī)劃與建設(shè)[M].中國物質(zhì)出版社，2004.

[7]Toregas C， Swain R， Revelte C et al. The location of emergency service facilities[J].Operations Research， 1971，19（6）：1363-137.

[責(zé)任編輯：朱麗娜]