后疫情時代冷鏈物流中心選址及其方法

吳 暖，譚力旗，尤 惲

（1.大連交通大學(xué) 交通運(yùn)輸工程學(xué)院，遼寧 大連 116028；2.上海船舶研究設(shè)計院，上海 200120）

0 引言

隨著冷鏈物流平臺的完善及供應(yīng)鏈的轉(zhuǎn)型升級，冷鏈物流在我國果蔬、水產(chǎn)品、速凍食品、肉品及醫(yī)藥等民生資源的供應(yīng)保障中擔(dān)負(fù)了重要作用。但自新冠疫情發(fā)生后，由于進(jìn)口冷凍海鮮、冷凍食材新冠病毒檢測成陽性的事件層出不窮，國內(nèi)數(shù)次疫情與冷鏈行業(yè)有直接或間接關(guān)聯(lián)，冷鏈物流面臨了新的挑戰(zhàn)。因此，如何在滿足冷鏈安全的前提下，探究在備選方案中選擇最佳位置，不僅關(guān)系到冷鏈物流行業(yè)的發(fā)展，對國家安全監(jiān)管、居民日常生活都有重大意義。

關(guān)于物流中心選址問題，國內(nèi)外學(xué)者已做了諸多研究。在研究問題角度上，鄒筱，等[1]依據(jù)配送范圍、設(shè)施限制，通過合理的冷鏈物流配送中心選址解決了物流準(zhǔn)時達(dá)問題；林殿盛，等[2]針對需求不確定情況，采用隨機(jī)規(guī)劃解決了低碳物流配送中心選址問題；許木南，等[3]為滿足大宗商品物流需求，解決了城市內(nèi)鐵路路網(wǎng)的鐵路物流中心選址問題；賴志柱，等[4]針對重大突發(fā)事件的應(yīng)急物資救援，建立了多目標(biāo)應(yīng)急物流中心選址的確定型模型和魯棒優(yōu)化模型；鄭斌，等[5]基于震后救災(zāi)物資供不應(yīng)求、運(yùn)輸方式多樣、物資需求急迫等特點，分析了應(yīng)急物流動態(tài)選址-聯(lián)運(yùn)問題，上述研究主要從物流經(jīng)濟(jì)性或應(yīng)急物流的緊迫性出發(fā)，涉及疫情防控的研究較少。在選址方法上，Liao，等[6]從解決多標(biāo)準(zhǔn)間沖突出發(fā)，設(shè)計了組合折衷解方法解決選址問題；裴時域，等[7]設(shè)計了部分流量再配置的方式，利用改進(jìn)模擬退火算法予以求解；倪衛(wèi)紅，等[8]采用聚類-重心法分析了應(yīng)急物流配送中心選址問題；范榮華[9]針對物流選址評價的不確定性和信息的不完備性，將直覺模糊數(shù)引入了物流配送中心選址評價中；段冠華，等[10]設(shè)計了直覺模糊集聚類方法求解物流中心選址。上述方法均從決策的某一角度出發(fā)進(jìn)行分析，無法給決策者全面地提供備選方案的量化信息。

綜合以上問題，本文從后疫情時代的特點出發(fā)，對冷鏈物流中心選址開展了研究，主要工作為：（1）結(jié)合后疫情時代的安全要求，提出了冷鏈物流中心選址新目標(biāo)，從自然環(huán)境、交通條件、經(jīng)營環(huán)境、經(jīng)濟(jì)性、良好儲備及運(yùn)營安全角度構(gòu)建了選址評價體系；（2）結(jié)合評價指標(biāo)特點，提出了備選方案偏向度計算方法，量化了各備選方案的偏向度情況，從備選方案中選取了最佳方案，為冷鏈物流企業(yè)在后疫情時代的安全運(yùn)營管理提供決策支持。

1 選址評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

1.1 選址目標(biāo)的確定

冷鏈物流配送中心選址不僅關(guān)系到企業(yè)當(dāng)前的經(jīng)營效益和未來發(fā)展，還會影響城市居民的安全，特別是新冠疫情發(fā)生后，各地進(jìn)口食材新冠病毒檢測成陽性的事件層出不窮，導(dǎo)致我國多地疫情反復(fù)，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)鼐用竦墓ぷ骱蜕睢Ｒ虼?，冷鏈物流中心的選址建設(shè)至關(guān)重要。結(jié)合冷鏈物流的安全需求，冷鏈物流中心選址需重點考慮如下目標(biāo)：

（1）安全運(yùn)營目標(biāo)。新冠疫情前，冷鏈物流安全運(yùn)營注重于溫控和濕控；疫情發(fā)生后，由于冷鏈物流低溫、潮濕等是細(xì)菌、病毒生存的良好環(huán)境，冷鏈物流安全運(yùn)營應(yīng)注重居民安全，冷庫環(huán)境、冷藏運(yùn)輸車輛、冷鏈工作人員等的衛(wèi)生和防疫將是冷鏈物流安全運(yùn)營在滿足基本冷藏條件下的首要任務(wù)。

（2）經(jīng)濟(jì)合理性目標(biāo)。從物流企業(yè)經(jīng)營角度出發(fā)，冷鏈物流配送中心選址應(yīng)盡可能實現(xiàn)高性價比，如在固定成本方面，盡可能減少土地建設(shè)、設(shè)備投資、租金等費(fèi)用。在可變成本方面，盡可能選擇與商業(yè)中心、交通樞紐等地距離較近的地方，降低運(yùn)輸成本，選擇較易獲取經(jīng)濟(jì)勞動力的位置，減少勞動力成本的支出。在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市，交通條件和租金將是經(jīng)濟(jì)合理目標(biāo)中主要關(guān)注的內(nèi)容。

（3）滿足客戶需求目標(biāo)。從服務(wù)對象角度出發(fā)，追求高服務(wù)質(zhì)量和良好客戶滿意度是在滿足基本配送前提下追求的目標(biāo)，依托往常的客戶購買情況、購買頻率，在客戶需求的指定時間范圍內(nèi)送到，尋求容易接近客戶位置的選址方案是提高客戶滿意度的良好措施。

1.2 評價指標(biāo)的選擇

遵照疫情防控經(jīng)驗，依據(jù)選址目標(biāo)，冷鏈物流中心選址評價體系應(yīng)包括如下內(nèi)容[11]：

（1）自然環(huán)境。在物流中心選址上，自然條件具有一定的影響，主要包括所處位置的地質(zhì)條件、水文條件、氣象條件、地形條件等，選擇有利于冷鏈產(chǎn)品長時間存儲的位置是選址需要考慮的因素。

（2）交通條件。冷鏈物流中心選址需要考慮備選地的交通條件，包括與城市交通的銜接情況，特別是與公路、鐵路以及海運(yùn)銜接的便捷程度；考慮交通壓力的大小，盡可能遠(yuǎn)離交通擁堵的地段，減少交通擁堵現(xiàn)象的發(fā)生。

（3）經(jīng)營環(huán)境。冷鏈物流中心經(jīng)營環(huán)境可分為幾個方面：①政治、經(jīng)濟(jì)政策支持程度，包括國家措施和政府條例、對物流業(yè)發(fā)展的支持力度、所在地的宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策等；②基礎(chǔ)設(shè)施的完備程度，包括備選地的供水、供電、供氣，道路設(shè)備等設(shè)施情況；③市場經(jīng)營情況，包括物流來源分布、消費(fèi)者需求、物流服務(wù)可達(dá)性以及在同行業(yè)內(nèi)的競爭力；④對周邊環(huán)境的影響，應(yīng)減少對周邊居民的干擾和對自然、人文環(huán)境的影響。

（4）企業(yè)經(jīng)濟(jì)性。冷鏈物流中心需完成貨物中轉(zhuǎn)任務(wù)，提供貨物加工、包裝、配送等物流服務(wù)，因此合理的物流運(yùn)輸成本、物流服務(wù)成本、場地租賃成本、勞動力成本等可為企業(yè)經(jīng)營提供良好支持。

（5）良好儲備。疫情發(fā)生前，冷鏈物流中心儲備僅關(guān)注市場需求；疫情發(fā)生后，冷鏈物流中心暴露了儲備嚴(yán)重不足等諸多問題，尤其是人口密集和冷鏈進(jìn)口量較大地區(qū)所面臨的問題更為嚴(yán)重。因此，為提高疫情防控常態(tài)下冷鏈物流中心的應(yīng)急能力，良好儲備是冷鏈物流中心選址時應(yīng)予以重視的問題。

（6）運(yùn)營安全。隨著人民生活水平的不斷提高，消費(fèi)者對于物流健康和安全的需求也日益提高，后疫情時代冷庫環(huán)境、冷藏運(yùn)輸車輛、冷鏈工作人員的安全因素也是冷鏈物流中心的影響指標(biāo)。

2 基于模糊評價偏向度的冷鏈物流中心選址

冷鏈物流中心選址決策需要從有限數(shù)量備選方案中選出最符合決策需求的方案，屬于典型的多屬性決策問題。考慮到冷鏈物流選址體系指標(biāo)眾多，且各指標(biāo)存在明顯差異，無法直接比較，需另尋他法。依據(jù)文獻(xiàn)[12]分析三目標(biāo)優(yōu)化Pareto非劣解偏向度的求解思路，可利用模糊評價數(shù)值構(gòu)建備選方案偏向度計算方法，為決策者提供更為量化的決策依據(jù)，選取最佳方案。

2.1 模糊評價矩陣構(gòu)建

考慮到各指標(biāo)的復(fù)雜性和決策的模糊性，采用專家模糊評價方式對選址方案指標(biāo)進(jìn)行評估。不妨設(shè)備選方案集A={A1,A2,…,Am}，m為備選方案的數(shù)量；指標(biāo)集C={C1,C2,…,Cn}，n為評價指標(biāo)的數(shù)量；表示備選方案i的第j個評價指標(biāo)數(shù)值，i=1，2，...，m，j=1,2，...，n，則冷鏈物流中心選址的模糊評價矩陣D為：

2.2 備選方案偏向分析

當(dāng)?shù)玫礁髦笜?biāo)的評價數(shù)值后，可對各方案進(jìn)行比較。為分析不同備選方案的優(yōu)劣，依據(jù)文獻(xiàn)[12]分析思路，首先需確定備選方案的相鄰方案?？紤]到評價指標(biāo)數(shù)量較多，其相鄰方案需滿足以下規(guī)則：（1）相鄰方案i'各指標(biāo)與備選方案i各指標(biāo)存在大小關(guān)系，即滿足（j ∈J）；（2）與備選方案i的歐式距離最小，歐式距離計算公式如下：

式（3）中L(i,i′)為方案i與i'的歐式距離。

依據(jù)各備選方案間關(guān)系，相鄰方案存在如下兩種情況：（1）當(dāng)備選方案i存在兩個相鄰方案時，兩個相鄰方案i'和i''應(yīng)滿足則備選方案i稱為非邊緣方案；（2）當(dāng)備選方案i僅存在1個相鄰方案時，則備選方案i稱為邊緣方案。

為分析備選方案的偏向情況，需進(jìn)一步定義方案變化率、方案靈敏比和方案偏向度概念。

（1）方案變化率。指備選方案某一評價指標(biāo)的變化引起其他評價指標(biāo)的變化程度，其數(shù)值計算如下：①非邊緣方案的方案變化率為該備選方案與其前后兩個相鄰方案指標(biāo)構(gòu)成的向量分別與各評價指標(biāo)軸夾角正切的平均值；②邊緣方案的方案變化率為該備選方案與其相鄰方案指標(biāo)構(gòu)成的向量與各評價指標(biāo)軸夾角正切值，計算公式如下：

式（5）中i'，i''分別為非邊緣方案i的相鄰方案，i'，i''∈I。

式（6）中i'為邊緣方案i的相鄰方案，i'∈I。

巖溶干旱石山區(qū)往往地表蓄水條件差，且地下水埋藏深度大，難以開發(fā)利用，故易于導(dǎo)致巖溶干旱缺水，造成大面積農(nóng)田無水灌溉。據(jù)統(tǒng)計該區(qū)干旱面積約達(dá)333hm2（見表1）。

（2）方案靈敏比。指任一備選方案的變化率與所對應(yīng)的評價指標(biāo)數(shù)值之比，方案靈敏比體現(xiàn)了各評價指標(biāo)的單位變化程度，計算公式為：

根據(jù)式（7），決策者可以清楚地知道不同備選方案在同一評價指標(biāo)下的靈敏比?？紤]到各評價指標(biāo)的出發(fā)點存在差異，為統(tǒng)一比較不同評價指標(biāo)下的靈敏比，需對靈敏比進(jìn)行無量綱化處理，有：

（3）方案偏向度。指各備選方案相對于各評價指標(biāo)的偏向程度，其取值范圍為(0,1)。

依據(jù)方案偏向度結(jié)果，決策者可以清晰地了解各備選方案對各評價指標(biāo)偏向程度的量化信息。

2.3 備選方案不平衡度分析

所謂不平衡度，是指備選方案相對于評價指標(biāo)的偏向度差異。結(jié)合方案偏向度，便可得到備選方案i的不平衡度Zi，有：

3 實例驗證

3.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

本文以大連市某冷鏈運(yùn)輸企業(yè)為背景驗證所述方法的有效性。該企業(yè)擬新建冷鏈物流中心，現(xiàn)有備選方案12個。為簡化分析，將12個備選方案分別記為A1-A12。選擇上述6 個關(guān)鍵因素作為評價指標(biāo)：C1—自然環(huán)境指標(biāo)，C2—交通條件指標(biāo)，C3—經(jīng)營環(huán)境指標(biāo)，C4—企業(yè)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，C5—良好儲備指標(biāo)，C6—運(yùn)營安全指標(biāo)。由7位決策者對12個備選方案各指標(biāo)進(jìn)行評價，得到各備選方案的平均模糊評價結(jié)果，見表1。

表1 12個備選方案模糊評價指標(biāo)數(shù)值

3.2 計算結(jié)果分析

由式（4）-式（6），計算出各備選方案的方案變化率；由式（7）和式（8）可分別得到方案靈敏比及其無量綱化后的結(jié)果；由式（9）計算出各備選方案相對于各評價指標(biāo)的偏向度，各參數(shù)計算結(jié)果見表2。其中自然環(huán)境指標(biāo)偏向度最大的為備選方案A1，達(dá)0.44；交通指標(biāo)偏向度最大的為備選方案A4，達(dá)0.30；經(jīng)營環(huán)境指標(biāo)偏向度最大的為備選方案A10，達(dá)0.42；經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)偏向度最大的為備選方案A12，達(dá)0.37；良好儲備指標(biāo)偏向度最大的為備選方案A10，達(dá)0.48；安全因素指標(biāo)偏向度最大的為備選方案A8，達(dá)0.53，具體如圖1所示，為決策者提供了全面的決策信息。

圖1 偏向度分布圖

表2 各指標(biāo)參數(shù)計算結(jié)果

由式（10），計算出各備選方案的不平衡度，如圖2所示。從不平衡度角度出發(fā)，方案的優(yōu)劣順序依次為A6>A2>A3>A4>A7>A11>A12>A9>A1>A10>A5>A8。經(jīng)計算，備選方案A6相對于各指標(biāo)的不平衡度最小，不平衡度Z為0.098，即當(dāng)決策者希望選擇相對于各指標(biāo)的不平衡度最小時，應(yīng)選擇備選方案A6，該方案對自然環(huán)境指標(biāo)的偏向度為0.11，對交通指標(biāo)的偏向度為3.0×10-5，對經(jīng)營環(huán)境指標(biāo)的偏向度為0.13，對經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的偏向度為0.27；對良好儲備指標(biāo)的偏向度為0.26，對安全指標(biāo)偏向度為0.23。

圖2 不平衡度分布圖

3.3 方法對比

為驗證本文方法的合理性，選用常用理想點法[13]進(jìn)行對比。依據(jù)前文模糊評價數(shù)值，得到該問題的正理想點V+=（0.16,0.33,0.13,0.11,0.12,0.14）和負(fù)理想點V-=（0.04,0.02,0.05,0.06,0.03,0.05），可得到相對接近度最大的備選方案為A3。但如果從對指標(biāo)的偏向角度分析，備選方案A3對目標(biāo)所有指標(biāo)的偏向度分別為0.25、0.30、0.16、0.20、0.02、0.07，不平衡度為0.134，本文方法得到的備選方案A6的偏向度分別為0.11、3.0×10-5、0.13、0.27、0.26、0.23，不平衡度為0.098，見表3，說明本文所提出的方法得到的方案綜合偏向度更均衡，可行性較高，更容易滿足決策者的需求。

表3 理想點法與本文方法結(jié)果對比

4 結(jié)語

本文以疫情防控要求為背景，探究了后疫情時代冷鏈物流中心選址問題，主要內(nèi)容如下：

（1）基于后疫情時代的安全需求，從安全運(yùn)營、經(jīng)濟(jì)合理性以及滿足客戶需求等角度出發(fā)，提出了后疫情時代冷鏈物流中心選址的新目標(biāo)，以自然環(huán)境、交通條件、經(jīng)營環(huán)境、企業(yè)經(jīng)濟(jì)性、良好儲備、運(yùn)營安全為指標(biāo)構(gòu)建了評價體系。

（2）考慮到各指標(biāo)的差異性，以各指標(biāo)模糊評價值為基礎(chǔ)，定義了方案變化率、方案靈敏比、方案偏向度的概念，提出了方案偏向度計算方法，量化了各備選方案的偏向情況，得到了方案不平衡度最小的最終方案。

（3）上述評價體系和決策方法被應(yīng)用于大連市某冷鏈運(yùn)輸企業(yè)，當(dāng)決策者希望平衡考慮各指標(biāo)時，應(yīng)選擇不平衡度最小的備選方案A6，該方案對自然環(huán)境指標(biāo)的偏向度為0.11，對交通指標(biāo)偏向度為3.0×10-5，對經(jīng)營環(huán)境指標(biāo)偏向度為0.13，對經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)偏向度為0.27；對良好儲備指標(biāo)偏向度為0.26，對安全指標(biāo)偏向度為0.23，不平衡度為0.098。

通過上述分析，在后疫情時代需更加關(guān)注冷鏈物流的安全問題，選擇更為合理的物流中心，切實保障冷鏈物流企業(yè)的運(yùn)營。