鄧余玲 /文
綿陽(yáng)順豐速運(yùn)公司軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
鄧余玲 /文
本文通過(guò)重心法選擇最佳物流節(jié)點(diǎn),利用線性規(guī)劃法對(duì)綿陽(yáng)順豐速運(yùn)公司軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行構(gòu)建,并將所構(gòu)建的物流網(wǎng)絡(luò)與綿陽(yáng)順豐速運(yùn)公司當(dāng)前的物流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對(duì)比,提出改進(jìn)物流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的建議,旨在降低綿陽(yáng)順豐速運(yùn)公司的運(yùn)輸成本,提高運(yùn)營(yíng)效率。
順豐速運(yùn)公司、軸輻式網(wǎng)絡(luò)、物流節(jié)點(diǎn)、物流成本
我國(guó)物流運(yùn)輸成本居高不下,其中物流網(wǎng)絡(luò)不合理是主要原因之一??爝f公司為了提高服務(wù)效率,保證包裹快速安全送達(dá)客戶手中,運(yùn)輸車(chē)輛每天必須從中轉(zhuǎn)場(chǎng)到各點(diǎn)部裝卸包裹,在此過(guò)程中,運(yùn)輸車(chē)輛經(jīng)常出現(xiàn)空載。有時(shí)由于貨物量較大,而運(yùn)輸工具無(wú)法一次性裝載,進(jìn)而出現(xiàn)再一次的空載,無(wú)法做到最大限度利用運(yùn)輸工具。這樣服務(wù)效率雖然相對(duì)提升,但在物流運(yùn)輸通常成本方面卻高出很多;同時(shí)由于中轉(zhuǎn)場(chǎng)與很多點(diǎn)部的距離較遠(yuǎn),包裹在途時(shí)間增加,也是造成運(yùn)輸工具不能充分利用的原因之一。在此種情況下,綿陽(yáng)順豐速運(yùn)公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“順豐速運(yùn)”)想做到在降低運(yùn)輸成本的同時(shí)是高服務(wù)效率,就需要進(jìn)行物流網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建及優(yōu)化。
關(guān)于物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,目前國(guó)內(nèi)外研究主要集中于物流網(wǎng)絡(luò)的路徑選擇、物流選址、配送等問(wèn)題,但在軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)方面的研究相對(duì)較少,而且在快遞行業(yè)應(yīng)用較少。本文以綿陽(yáng)順豐速運(yùn)為例進(jìn)行具體應(yīng)用研究,在構(gòu)建軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)時(shí)重點(diǎn)解決規(guī)模效益與繞道運(yùn)輸成本,等待時(shí)間增加這對(duì)矛盾,揚(yáng)長(zhǎng)避短,充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。
軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)(Hub-and-Spoke Logistics Network),又稱(chēng)中樞輻射式物流網(wǎng)絡(luò),是一種集中運(yùn)輸系統(tǒng),其依靠大型物流樞紐中心站,建立一個(gè)或多個(gè)樞紐中心,其他物流節(jié)點(diǎn)均是通過(guò)這一個(gè)或多個(gè)樞紐彼此相通的。相對(duì)傳統(tǒng)的直通式物流網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō),物流運(yùn)輸不再是單純的O-D流(即出發(fā)點(diǎn)到終點(diǎn)的運(yùn)輸流),而是多條O-D流通過(guò)一個(gè)或多個(gè)樞紐站,通過(guò)樞紐之間的集中流動(dòng),實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益從而達(dá)到減少運(yùn)輸成本的目的。
1.軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)研究的意義
圖1:?jiǎn)屋S點(diǎn)軸幅式物流網(wǎng)絡(luò)
圖2:多軸點(diǎn)軸幅式物流網(wǎng)絡(luò)
軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)的研究應(yīng)用有利于物流資源的整合,完善物流網(wǎng)絡(luò)。在直通式物流網(wǎng)絡(luò)中,由于運(yùn)輸路線多且相互交叉,資源調(diào)配難,造成資源浪費(fèi)。例如,由于某些單線需求量小致使?jié)M載率、運(yùn)輸工具利用率。而軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)通過(guò)規(guī)模效應(yīng),既集中滿足各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的物流需求,又達(dá)到物流資源的整合。
但軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)也存在不足,即干線運(yùn)輸?shù)囊?guī)模效益不易實(shí)現(xiàn),而且可能產(chǎn)生繞道運(yùn)輸成本,同時(shí)也增加節(jié)點(diǎn)建設(shè)或租用成本以及配送的等待時(shí)間,這使得軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用有受到很大限制。本文以綿陽(yáng)順豐速運(yùn)為例,具體闡釋了如何解決該問(wèn)題,為其它快遞公司提供經(jīng)驗(yàn)。
2.軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及分類(lèi)
從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō),軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)可分為單軸點(diǎn)軸幅式網(wǎng)絡(luò)(如圖1)、多軸點(diǎn)軸幅式網(wǎng)絡(luò)(如圖2)等。本文根據(jù)綿陽(yáng)順豐速運(yùn)在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)下存在的問(wèn)題,以及不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)適用特點(diǎn),主要運(yùn)用單軸點(diǎn)軸輻式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化或者重建。
1.單節(jié)點(diǎn)選址模型
一個(gè)好的物流節(jié)點(diǎn)選址方案,能夠使成本最小化、服務(wù)最優(yōu)化、輻射范圍最大化和社會(huì)效益最高化,在單軸點(diǎn)軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行物流節(jié)點(diǎn)選址時(shí)一般選擇重心法。
重心法是一種進(jìn)行物流節(jié)點(diǎn)選址的方法,它把運(yùn)輸成本看成運(yùn)輸距離與運(yùn)輸數(shù)量之間的線性函數(shù),最終達(dá)到降低運(yùn)輸成本的目的;通過(guò)地圖確定樞紐點(diǎn)與各個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo),同時(shí)也通過(guò)地圖將坐標(biāo)點(diǎn)所示的物流節(jié)點(diǎn)的具體位置確定;把樞紐點(diǎn)和各個(gè)節(jié)點(diǎn)看做坐標(biāo)系顯示地區(qū)范圍內(nèi)物流網(wǎng)絡(luò)的組成部分,這個(gè)物流網(wǎng)絡(luò)的重心就是樞紐點(diǎn)的最佳位置,通過(guò)運(yùn)用求重心的方法來(lái)確定樞紐點(diǎn)的最佳位置。在這個(gè)過(guò)程中,樞紐點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的距離以及運(yùn)輸數(shù)量的多少是我們運(yùn)用重心法主要考慮的因素。
假設(shè)條件:(1)在計(jì)算運(yùn)輸費(fèi)用時(shí)不會(huì)考慮坐標(biāo)系顯示地區(qū)的交通狀況,僅僅與樞紐點(diǎn)與各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離有關(guān);(2)不考慮節(jié)點(diǎn)所在位置的土地價(jià)格;(3)節(jié)點(diǎn)與需求點(diǎn)之間的路線是直線,而實(shí)際應(yīng)該用運(yùn)輸所經(jīng)過(guò)的路線;(4)沒(méi)有考慮建設(shè)節(jié)點(diǎn)的成本以及經(jīng)營(yíng)或者其他成本,只考慮運(yùn)輸成本。
特點(diǎn):其數(shù)據(jù)比較容易收集,而且相對(duì)于其他選址模型,其計(jì)算更加簡(jiǎn)單,也很容易理解;在一般情況下不需要對(duì)整個(gè)物流系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估,因而在單一物流節(jié)點(diǎn)應(yīng)用時(shí)簡(jiǎn)易方便;運(yùn)用重心法得到的最佳樞紐點(diǎn)位置,在實(shí)際情況中還要考慮社會(huì)環(huán)境對(duì)重心法選址的影響,例如國(guó)家或當(dāng)?shù)卣恼摺?dāng)?shù)赝恋刭Y源利用情況以及人們的生活環(huán)境等等。
模型:假設(shè)在平面中有n個(gè)節(jié)點(diǎn),在平面中的坐標(biāo)點(diǎn)為(xm,ym),假設(shè)樞紐點(diǎn)的位置在(x0,y0)。假設(shè)Pm為樞紐點(diǎn)到各個(gè)節(jié)點(diǎn)m之間單位運(yùn)輸費(fèi)用,Xm為節(jié)點(diǎn)m的需求量,Dm為樞紐點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)m的距離。
樞紐點(diǎn)總運(yùn)輸費(fèi)用Z可以表示為:
在坐標(biāo)系中距離Dm可以表示為:
為了求出使Z最小x0,y0的值,我們采用微分法對(duì)得到的公式求導(dǎo),并令其等于零,得到:
因而得到令Z最小的x0,y0的值為:
但求出的x0,y0中含有Dm,而Dm中又含有x0,y0,無(wú)法直接運(yùn)算,因而使用迭代計(jì)算方法。
a.給出現(xiàn)有物流點(diǎn)的坐標(biāo)(x00,y00)
b.利用公式(1)和(2),計(jì)算(x00,y00)相應(yīng)的樞紐點(diǎn)總運(yùn)輸費(fèi)用Z0
c.把(x00,y00)帶入公式(2)和(4),計(jì)算得到樞紐點(diǎn)的改善地點(diǎn)(x01,y01)
d.把(x01,y01)帶入式(1)和(2),得到改善后的物流節(jié)點(diǎn)總運(yùn)輸費(fèi)用Z1
e.將Z1和Z0進(jìn)行比較,如果Z1Z0,則(x00,y00)為最優(yōu)解;反之則把(x01,y01)帶入式(2)和(4),在此計(jì)算得到樞紐點(diǎn)的改善地點(diǎn)(x02,y02),如果還得不到最優(yōu)解就這樣反復(fù)計(jì)算下去,直到計(jì)算到Zm+1Zm,得到(x0m,y0m)為最優(yōu)解為止。
2.綿陽(yáng)順豐物流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
本文以保持現(xiàn)有服務(wù)水平,甚至提高的情況下降低運(yùn)輸成本為目標(biāo),構(gòu)建綿陽(yáng)順豐速運(yùn)單軸點(diǎn)軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)。本文所建立的單軸點(diǎn)軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)基于以下假設(shè):(1)各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間不存在直接的O-D流,必須通過(guò)樞紐點(diǎn)進(jìn)行連接;(2)每條O-D流通過(guò)節(jié)點(diǎn)能降低運(yùn)輸成本。
網(wǎng)絡(luò)假設(shè)的合理性驗(yàn)證:(1)根據(jù)軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)的特征,每條O-D流必須通過(guò)一個(gè)或者兩個(gè)樞紐點(diǎn)完成中轉(zhuǎn),且各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間僅僅存在少量直接的O-D流甚至不存在;(2)各個(gè)O-D流通過(guò)節(jié)點(diǎn),使得具有相同目的地的貨物實(shí)現(xiàn)集聚效應(yīng),提高運(yùn)載工具的滿載率,降低了運(yùn)輸成本。由以上分析確定了假設(shè)的合理性。
特點(diǎn):(1)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不大,基礎(chǔ)建設(shè)成本較低;(2)通過(guò)利用樞紐點(diǎn)實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸?shù)囊?guī)模效益,達(dá)到降低運(yùn)輸成本的效果;(3)整合地方物流資源,減少運(yùn)輸工具,使得物流資源得到充分利用。
適用條件:?jiǎn)屋S點(diǎn)軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)中很有可能出現(xiàn)樞紐點(diǎn)流量擁擠的情況,但多軸點(diǎn)軸幅式物流網(wǎng)絡(luò)則可以避免,其服務(wù)范圍大,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)規(guī)模大,適用于城市與城市之間;相反的單軸點(diǎn)軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)服務(wù)范圍較小,規(guī)模不大,故而適用于城市之內(nèi)。
例如,對(duì)陳述性知識(shí)——細(xì)胞器,教師可從各細(xì)胞器在結(jié)構(gòu)與功能上的聯(lián)系將其結(jié)構(gòu)化,并以圖解形式呈現(xiàn)。教師還需要適時(shí)地進(jìn)行課堂小結(jié),對(duì)教學(xué)內(nèi)容總結(jié)歸納,反思與升華,促成教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)的生成性與開(kāi)放性,有助于學(xué)生的第二次筆記與第三次筆記。在此例中,教師可以設(shè)置問(wèn)題: 圖中的序號(hào)分別代表什么結(jié)構(gòu)或過(guò)程?請(qǐng)解釋唾液淀粉酶的分泌過(guò)程。胞吐到細(xì)胞外是否一定是大分子蛋白?細(xì)胞是如何控制分泌蛋白的合成與分泌的?
建立坐標(biāo)系圖,如圖3。
綿陽(yáng)順豐速運(yùn)下設(shè)大西門(mén)點(diǎn)部、南山點(diǎn)部、游仙點(diǎn)部、市中心點(diǎn)部、高水點(diǎn)部、花園點(diǎn)部以及普明點(diǎn)部,圖3所示的坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為大西門(mén)點(diǎn)部(21.5,7)、普明點(diǎn)部(7,12)、南山點(diǎn)部(17,3.5)、高水點(diǎn)部(18.5,15.5)、市中心點(diǎn)部(19,9.5)、花園點(diǎn)部(16,9)、游仙點(diǎn)部(24,12),其中中轉(zhuǎn)場(chǎng)在新皂鎮(zhèn)(3,6)。
圖3:坐標(biāo)系圖
根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)查顯示,高水點(diǎn)部平均每日派件1030件,普明點(diǎn)部1500件,游仙點(diǎn)部1400件,花園點(diǎn)部1060件,市中心點(diǎn)部1200件,大西門(mén)點(diǎn)部1000件,南山點(diǎn)部1100件,每天早中晚中轉(zhuǎn)場(chǎng)通過(guò)運(yùn)輸車(chē)輛分三次將分揀好的包裹送到各個(gè)點(diǎn)部。順豐速運(yùn)使用的運(yùn)載工具是長(zhǎng)4.2米×寬1.9米×高1.8米的箱式貨車(chē),其耗油量為0.14升/公里,故而每次運(yùn)送包裹都可以一次性滿足把包裹送到各個(gè)點(diǎn)部。
綿陽(yáng)順豐速運(yùn)下設(shè)的各個(gè)點(diǎn)部能很好地滿足城區(qū)及周邊客戶的需求,因而將各個(gè)點(diǎn)部作為需求點(diǎn),通過(guò)重心法確定最佳的中轉(zhuǎn)場(chǎng)(物流節(jié)點(diǎn))位置。
通過(guò)公式(1)和公式(2)可以求得當(dāng)前條件下綿陽(yáng)順豐速運(yùn)的總運(yùn)輸成本Z0為:
通過(guò)公式(2)和(4),把新皂中轉(zhuǎn)場(chǎng)的坐標(biāo)點(diǎn)帶入兩式可以得到改善后的中轉(zhuǎn)場(chǎng)位置(x1,y1)
根據(jù)迭代重心法的算法,Z1<Z0,所以把求得(x1,y1)再次帶入公式(2)和公式(4),直到Zm+1Zm,最終得到的改善點(diǎn)在圖3中定位于綿陽(yáng)火車(chē)站附近。
火車(chē)站附近車(chē)輛流動(dòng)性大,雖然道路四通八達(dá),但是車(chē)輛太多,經(jīng)常造成擁堵,有很大的可能使得運(yùn)輸車(chē)輛在運(yùn)輸包裹過(guò)程中緩慢前進(jìn),造成時(shí)間浪費(fèi);同時(shí)在火車(chē)站附近建設(shè)已經(jīng)定型,基本沒(méi)有什么大型的空地,而且地價(jià)因處于繁華地段,沒(méi)有大型的場(chǎng)地可供出租,就算有其價(jià)格也非常的昂貴,使得公司的成本上升;在火車(chē)站附近有很多賓館和小區(qū),在這里建立中轉(zhuǎn)場(chǎng),在裝卸搬運(yùn)、分揀包裹的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很多噪音,會(huì)嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)鼐用竦恼P菹?,給他們的生活造成一定程度的破壞。
基于上述原因,中轉(zhuǎn)場(chǎng)的位置不選擇火車(chē)站,為了兼顧運(yùn)輸成本降低,所以中轉(zhuǎn)場(chǎng)位置選擇在距離火車(chē)站一個(gè)公交站的五二零醫(yī)院的附近。在那里靠近汽車(chē)城,有很多的大型場(chǎng)地,能夠滿足中轉(zhuǎn)場(chǎng)的需要,相對(duì)于火車(chē)站的繁華地段,這里的租金更便宜;同時(shí)這里車(chē)輛流動(dòng)性相對(duì)更小,不易出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象,道路建設(shè)也很完善;在這里多是商業(yè)店鋪,居民小區(qū)較少,因而中轉(zhuǎn)場(chǎng)運(yùn)作產(chǎn)生的噪音對(duì)居民的生活影響較小;這里距離根據(jù)重心法的算出的位置不遠(yuǎn),雖然對(duì)降低成本有影響,但非常小,甚至可以忽略,同樣可以達(dá)到降低運(yùn)輸成本的目的。
本文根據(jù)當(dāng)前快遞行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈造成的通過(guò)低價(jià)搶占市場(chǎng),快遞公司成本不斷上升、利潤(rùn)不斷縮減的情況,通過(guò)重心法對(duì)當(dāng)前物流節(jié)點(diǎn)進(jìn)行再選址,利用軸幅式物流網(wǎng)絡(luò)對(duì)綿陽(yáng)順豐速運(yùn)的當(dāng)前物流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化,在保證時(shí)效的同時(shí),最大限度地降低物流成本,增加其競(jìng)爭(zhēng)力,同時(shí)也對(duì)順豐速運(yùn)在其他城市的經(jīng)營(yíng)點(diǎn)物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供一定參考。
作者單位為西南科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院