物流配送中心离散模型选址方法研究

刘承焕+黄启学+杜思思

[摘要]物流配送中心选址对物流系统的规划与设计有重要影响。科学合理的选址方案，可以降低物流成本，提高物流系统的运行效率。文章首先阐述了配送中心的概念及影响选址的因素，进而介绍了几种物流配送中心离散模型的选址方法，最后提出离散模型选址的展望。

[关键词]配送中心；选址；离散模型

[DOI]1013939/jcnkizgsc201615029

1配送中心的概念

配送中心（Distribution Center）是物流网络中的枢纽，也是流通企业实施供应链管理的重要设施之一。物流配送中心广义上的理解主要指机场、港口、铁路、公路货运站等，也包括流通商品集散中心及工厂企业自身拥有的物流设施等。物流配送中心狭义上的理解，不包括港口、机场及铁路货运等，主要指商品流通集散中心和生产企业的基础物流设施等。根据中华人民共和国国家标准《物流术语》（GB/T 18354—2006）的定义，配送中心是指从事配送业务且具有完善信息网络的场所和组织。应符合下列要求：

（1）服务对象为特定用户或末端客户：主要指某一类型的特定用户、流通企业和生产企业等。

（2）配送功能健全：具备各项物流活动功能，包括货物储存、搬运、装卸、加工、配送、物流信息等。

（3）完善信息网络：完善的信息系统和物流信息网络是配送中心的重要组成部分。

（4）辐射范围小：配送中心处于供应链中下游，其服务的经济区域较小，应在其合理范围内。

（5）多品种、小批量、多批次、周期短：由于需求市场多样化，个性化，迅速多变而采取的物流措施和物流作业。

2配送中心选址考虑的主要因素

21社会环境因素

运输费用，选址应寻求缩短运输距离，降低费用；服务水平，能及时响应客户需求并提供满意服务；货物特性，物流配送中心应根据不同货物类型，分别布局在不同地域。

22自然环境因素

地质条件，不良地质条件，会影响货物仓储和配送中心建设；气象条件，包括温度、风力、降水量等指标；地形条件，选址要求地势高、地形平坦为佳；水文条件，避免选择易泛滥的川河流域等。

23基础设施状况

交通条件影响配送成本和物流效率，配送中心应选择高速公路、铁路货运等交通要道；公共设施，应选择道路、通信等设施齐备，水电、燃气供给足，有废弃物处理能力等。

24政策环境

优惠的政策环境，可以提高物流企业的经济效益。劳动力人口数量和素质同样是考虑因素。

25环境保护

配送中心的选址提倡绿色理念，考虑保护好城市的生态环境和生活环境，减少对城市生活的不良影响。

3物流配送中心的选址模型

物流配送中心的选址方法，有连续型和离散型选址方法。典型的连续型选址方法有重心法，但重心法仅考虑运输费用，没有考虑配送中心固定的建设费用、经营费用以及经营管理的可变费用，不能较全面的考虑选择因素。而离散选址模型可以较好地解决上述存在的问题。以下将介绍几种配送中心离散模型的选址方法。

31离散模型—线性规划法

线性规划法原理是，确定约束条件，从多个方案中选出最佳方案，其主要应用于单配送中心选址问题。例如配送中心在经营活动中，目标客户需求量有增减情况，则需要根据情况重新设计配送系统，使多个客户终端由多个配送中心服务，需要在多个备选地点中确定最佳选址。此问题直接通过单位运输成本与运输量列出总费用目标函数，求出成本最优的解，即是最佳选址方案。以下建立一个总费用函数模型，m、n分别为配送中心总的数量和需求点的数量。

上述问题的求解，先用最小元素法求初始解，再用闭合回路法对初始解进行检验，最后使用闭合回路法对上一次检验结果重复检验，当费用最低时，则为最优解。该方法操作简单，但实际应用中有一定的局限性。

32Cluster法

Cluster法的原理：设配送中心与客户终端在同一位置，求出此时物流配送系统的初始总成本；再将相近的两个客户终端进行组合，求出此时客户终端的几何重心，确定新的配送地址；这可以减少运营成本和建设成本，运输成本初始为零，此时有所增加；然后比较此时的总成本和初始总成本，若小于初始总成本，则继续将客户终端进行组合，直到总成本为最低，从而确定最优选址位置。在实际应用中，客户终端分布较广，不易组合计算。因此，可以使用聚类理论将客户终端聚类为最小聚类单元。

33CFLP模型

CFLP原理，先求物流配送中心的市场占有率，主要使用线性规划中的运输规划法，再求出配送中心所在地区的分担重心，最后用混合整数规划法确定最佳选址。CFLP模型主要用于物流配送中心能力有限、数目确定、需求点位置和需求量都确定的情况。其基本步骤为：设定备选地点，使总运输费用最小，确定出配送中心的服务范围，再在配送中心服务范围内，分别将配送中心移动到其他备选地点，目标是使服务范围内的总成本费用降低。当配送中心移动至其他各备选地点，服务范围内的总费用不能降低时，则得出最佳选址位置。建立下列模型，其中s为配送中心：

通过对模型求解，可以得到初定的配送中心供应范围。由集合表示Ni={j：Xxij ≠0}，i=1，2，…，k。该模型主要是求总费用最低的配送中心集合，Ni={Si}，i=1，2，…，k。模型求解过程就是比较新旧集合的总费用，如果旧集合的总费用大于或等于新集合的总费用，则说明此时新集合的总费用为最少，则为最优解。

（1）优点：①建模直观；②可以根据实际情况改进模型。

（2）缺点：①在计算管理费用时，都作为固定费用看待；②虽然有一定的现实意义，但理论证明不足；③计算过程复杂，实现过程烦琐。

34Baumol—Wolf 法

Baumol-Wolfe模型原理与CFLP模型相似，区别在于Baumol-Wolfe模型将存储费用考虑在内，实际应用中，配送中心的备选地点已知，固定存储成本给出，求解出配送中心的数量，规模的大小和具体位置，以使总费用最小（运输成本、存储成本），从而得出最佳选址位置。当选址问题为由单一配送中心转为多个配送中心的选址，应考虑运费最小的情况，下面给出模型的总费用函数：

其中：（n-1）次解在可变费用中反映出配送中心通过量，对其求n次解，即可得到最新的通过量。多次比较求解结果，当配送中心求得的通过量与前一次通过量相等时，则停止计算，得出最优解。

（1）模型优点：①计算简单；②流通过程的总费用可求出；③求出通过量，可确定配送中心规模；④由可变费用特点，可采取批量进货。

（2）模型缺点：①模型计算复杂，逐次逼近求解，得到的解未必是最佳结果；②使用不同的方法选择候选地点，求出的结果中可能出现仓库数过多的情况，因此，对最优解仍需要研究判断；③所得的解中没能反映固定费用。

350-1混合整数规划法

0-1混合整数规划法应用于复杂的选址问题。需要确定三个条件，包括离散的决策变量、目标函数和约束条件。因此，0-1混合整数规划模型可以较为客观和全面的考虑问题。

用0-1混合整数规划选址模型，目的是使总成本最小化，备选地址用整数变量表示，企业生产能力等用连续变量表示，物流平衡关系和供需关系等用约束条件表示。其主要思想是，将每一个备选配送中心分别纳入目标函数中，看各自对目标函数的影响程度，最后决定是否需要该配送中心，它是商业选址模型中最受欢迎的方法。

4结论

文章着重介绍了以上几种物流配送中心离散模型的选址方法，分别阐述了各自适用的情况及使用原理。离散型选址模型不仅考虑了配送中心建设的固定成本，而且考虑了配送中心的运营费用等。但是离散选址模型更多的是针对成本最小化的定量分析，而物流服务优劣同样影响配送中心的选址，离散模型选址在物流成本与服务满意度的结合问题有待进一步探究。

参考文献：

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