后疫情时代冷链物流中心选址及其方法

吴 暖，谭力旗，尤 恽

（1.大连交通大学 交通运输工程学院，辽宁 大连 116028；2.上海船舶研究设计院，上海 200120）

0 引言

随着冷链物流平台的完善及供应链的转型升级，冷链物流在我国果蔬、水产品、速冻食品、肉品及医药等民生资源的供应保障中担负了重要作用。但自新冠疫情发生后，由于进口冷冻海鲜、冷冻食材新冠病毒检测成阳性的事件层出不穷，国内数次疫情与冷链行业有直接或间接关联，冷链物流面临了新的挑战。因此，如何在满足冷链安全的前提下，探究在备选方案中选择最佳位置，不仅关系到冷链物流行业的发展，对国家安全监管、居民日常生活都有重大意义。

关于物流中心选址问题，国内外学者已做了诸多研究。在研究问题角度上，邹筱，等[1]依据配送范围、设施限制，通过合理的冷链物流配送中心选址解决了物流准时达问题；林殿盛，等[2]针对需求不确定情况，采用随机规划解决了低碳物流配送中心选址问题；许木南，等[3]为满足大宗商品物流需求，解决了城市内铁路路网的铁路物流中心选址问题；赖志柱，等[4]针对重大突发事件的应急物资救援，建立了多目标应急物流中心选址的确定型模型和鲁棒优化模型；郑斌，等[5]基于震后救灾物资供不应求、运输方式多样、物资需求急迫等特点，分析了应急物流动态选址-联运问题，上述研究主要从物流经济性或应急物流的紧迫性出发，涉及疫情防控的研究较少。在选址方法上，Liao，等[6]从解决多标准间冲突出发，设计了组合折衷解方法解决选址问题；裴时域，等[7]设计了部分流量再配置的方式，利用改进模拟退火算法予以求解；倪卫红，等[8]采用聚类-重心法分析了应急物流配送中心选址问题；范荣华[9]针对物流选址评价的不确定性和信息的不完备性，将直觉模糊数引入了物流配送中心选址评价中；段冠华，等[10]设计了直觉模糊集聚类方法求解物流中心选址。上述方法均从决策的某一角度出发进行分析，无法给决策者全面地提供备选方案的量化信息。

综合以上问题，本文从后疫情时代的特点出发，对冷链物流中心选址开展了研究，主要工作为：（1）结合后疫情时代的安全要求，提出了冷链物流中心选址新目标，从自然环境、交通条件、经营环境、经济性、良好储备及运营安全角度构建了选址评价体系；（2）结合评价指标特点，提出了备选方案偏向度计算方法，量化了各备选方案的偏向度情况，从备选方案中选取了最佳方案，为冷链物流企业在后疫情时代的安全运营管理提供决策支持。

1 选址评价指标体系的构建

1.1 选址目标的确定

冷链物流配送中心选址不仅关系到企业当前的经营效益和未来发展，还会影响城市居民的安全，特别是新冠疫情发生后，各地进口食材新冠病毒检测成阳性的事件层出不穷，导致我国多地疫情反复，严重影响了当地居民的工作和生活。因此，冷链物流中心的选址建设至关重要。结合冷链物流的安全需求，冷链物流中心选址需重点考虑如下目标：

（1）安全运营目标。新冠疫情前，冷链物流安全运营注重于温控和湿控；疫情发生后，由于冷链物流低温、潮湿等是细菌、病毒生存的良好环境，冷链物流安全运营应注重居民安全，冷库环境、冷藏运输车辆、冷链工作人员等的卫生和防疫将是冷链物流安全运营在满足基本冷藏条件下的首要任务。

（2）经济合理性目标。从物流企业经营角度出发，冷链物流配送中心选址应尽可能实现高性价比，如在固定成本方面，尽可能减少土地建设、设备投资、租金等费用。在可变成本方面，尽可能选择与商业中心、交通枢纽等地距离较近的地方，降低运输成本，选择较易获取经济劳动力的位置，减少劳动力成本的支出。在经济发达城市，交通条件和租金将是经济合理目标中主要关注的内容。

（3）满足客户需求目标。从服务对象角度出发，追求高服务质量和良好客户满意度是在满足基本配送前提下追求的目标，依托往常的客户购买情况、购买频率，在客户需求的指定时间范围内送到，寻求容易接近客户位置的选址方案是提高客户满意度的良好措施。

1.2 评价指标的选择

遵照疫情防控经验，依据选址目标，冷链物流中心选址评价体系应包括如下内容[11]：

（1）自然环境。在物流中心选址上，自然条件具有一定的影响，主要包括所处位置的地质条件、水文条件、气象条件、地形条件等，选择有利于冷链产品长时间存储的位置是选址需要考虑的因素。

（2）交通条件。冷链物流中心选址需要考虑备选地的交通条件，包括与城市交通的衔接情况，特别是与公路、铁路以及海运衔接的便捷程度；考虑交通压力的大小，尽可能远离交通拥堵的地段，减少交通拥堵现象的发生。

（3）经营环境。冷链物流中心经营环境可分为几个方面：①政治、经济政策支持程度，包括国家措施和政府条例、对物流业发展的支持力度、所在地的宏观经济发展政策等；②基础设施的完备程度，包括备选地的供水、供电、供气，道路设备等设施情况；③市场经营情况，包括物流来源分布、消费者需求、物流服务可达性以及在同行业内的竞争力；④对周边环境的影响，应减少对周边居民的干扰和对自然、人文环境的影响。

（4）企业经济性。冷链物流中心需完成货物中转任务，提供货物加工、包装、配送等物流服务，因此合理的物流运输成本、物流服务成本、场地租赁成本、劳动力成本等可为企业经营提供良好支持。

（5）良好储备。疫情发生前，冷链物流中心储备仅关注市场需求；疫情发生后，冷链物流中心暴露了储备严重不足等诸多问题，尤其是人口密集和冷链进口量较大地区所面临的问题更为严重。因此，为提高疫情防控常态下冷链物流中心的应急能力，良好储备是冷链物流中心选址时应予以重视的问题。

（6）运营安全。随着人民生活水平的不断提高，消费者对于物流健康和安全的需求也日益提高，后疫情时代冷库环境、冷藏运输车辆、冷链工作人员的安全因素也是冷链物流中心的影响指标。

2 基于模糊评价偏向度的冷链物流中心选址

冷链物流中心选址决策需要从有限数量备选方案中选出最符合决策需求的方案，属于典型的多属性决策问题。考虑到冷链物流选址体系指标众多，且各指标存在明显差异，无法直接比较，需另寻他法。依据文献[12]分析三目标优化Pareto非劣解偏向度的求解思路，可利用模糊评价数值构建备选方案偏向度计算方法，为决策者提供更为量化的决策依据，选取最佳方案。

2.1 模糊评价矩阵构建

考虑到各指标的复杂性和决策的模糊性，采用专家模糊评价方式对选址方案指标进行评估。不妨设备选方案集A={A1,A2,…,Am}，m为备选方案的数量；指标集C={C1,C2,…,Cn}，n为评价指标的数量；表示备选方案i的第j个评价指标数值，i=1，2，...，m，j=1,2，...，n，则冷链物流中心选址的模糊评价矩阵D为：

2.2 备选方案偏向分析

当得到各指标的评价数值后，可对各方案进行比较。为分析不同备选方案的优劣，依据文献[12]分析思路，首先需确定备选方案的相邻方案。考虑到评价指标数量较多，其相邻方案需满足以下规则：（1）相邻方案i'各指标与备选方案i各指标存在大小关系，即满足（j ∈J）；（2）与备选方案i的欧式距离最小，欧式距离计算公式如下：

式（3）中L(i,i′)为方案i与i'的欧式距离。

依据各备选方案间关系，相邻方案存在如下两种情况：（1）当备选方案i存在两个相邻方案时，两个相邻方案i'和i''应满足则备选方案i称为非边缘方案；（2）当备选方案i仅存在1个相邻方案时，则备选方案i称为边缘方案。

为分析备选方案的偏向情况，需进一步定义方案变化率、方案灵敏比和方案偏向度概念。

（1）方案变化率。指备选方案某一评价指标的变化引起其他评价指标的变化程度，其数值计算如下：①非边缘方案的方案变化率为该备选方案与其前后两个相邻方案指标构成的向量分别与各评价指标轴夹角正切的平均值；②边缘方案的方案变化率为该备选方案与其相邻方案指标构成的向量与各评价指标轴夹角正切值，计算公式如下：

式（5）中i'，i''分别为非边缘方案i的相邻方案，i'，i''∈I。

式（6）中i'为边缘方案i的相邻方案，i'∈I。

岩溶干旱石山区往往地表蓄水条件差，且地下水埋藏深度大，难以开发利用，故易于导致岩溶干旱缺水，造成大面积农田无水灌溉。据统计该区干旱面积约达333hm2（见表1）。

（2）方案灵敏比。指任一备选方案的变化率与所对应的评价指标数值之比，方案灵敏比体现了各评价指标的单位变化程度，计算公式为：

根据式（7），决策者可以清楚地知道不同备选方案在同一评价指标下的灵敏比。考虑到各评价指标的出发点存在差异，为统一比较不同评价指标下的灵敏比，需对灵敏比进行无量纲化处理，有：

（3）方案偏向度。指各备选方案相对于各评价指标的偏向程度，其取值范围为(0,1)。

依据方案偏向度结果，决策者可以清晰地了解各备选方案对各评价指标偏向程度的量化信息。

2.3 备选方案不平衡度分析

所谓不平衡度，是指备选方案相对于评价指标的偏向度差异。结合方案偏向度，便可得到备选方案i的不平衡度Zi，有：

3 实例验证

3.1 基础数据

本文以大连市某冷链运输企业为背景验证所述方法的有效性。该企业拟新建冷链物流中心，现有备选方案12个。为简化分析，将12个备选方案分别记为A1-A12。选择上述6 个关键因素作为评价指标：C1—自然环境指标，C2—交通条件指标，C3—经营环境指标，C4—企业经济性指标，C5—良好储备指标，C6—运营安全指标。由7位决策者对12个备选方案各指标进行评价，得到各备选方案的平均模糊评价结果，见表1。

表1 12个备选方案模糊评价指标数值

3.2 计算结果分析

由式（4）-式（6），计算出各备选方案的方案变化率；由式（7）和式（8）可分别得到方案灵敏比及其无量纲化后的结果；由式（9）计算出各备选方案相对于各评价指标的偏向度，各参数计算结果见表2。其中自然环境指标偏向度最大的为备选方案A1，达0.44；交通指标偏向度最大的为备选方案A4，达0.30；经营环境指标偏向度最大的为备选方案A10，达0.42；经济性指标偏向度最大的为备选方案A12，达0.37；良好储备指标偏向度最大的为备选方案A10，达0.48；安全因素指标偏向度最大的为备选方案A8，达0.53，具体如图1所示，为决策者提供了全面的决策信息。

图1 偏向度分布图

表2 各指标参数计算结果

由式（10），计算出各备选方案的不平衡度，如图2所示。从不平衡度角度出发，方案的优劣顺序依次为A6>A2>A3>A4>A7>A11>A12>A9>A1>A10>A5>A8。经计算，备选方案A6相对于各指标的不平衡度最小，不平衡度Z为0.098，即当决策者希望选择相对于各指标的不平衡度最小时，应选择备选方案A6，该方案对自然环境指标的偏向度为0.11，对交通指标的偏向度为3.0×10-5，对经营环境指标的偏向度为0.13，对经济性指标的偏向度为0.27；对良好储备指标的偏向度为0.26，对安全指标偏向度为0.23。

图2 不平衡度分布图

3.3 方法对比

为验证本文方法的合理性，选用常用理想点法[13]进行对比。依据前文模糊评价数值，得到该问题的正理想点V+=（0.16,0.33,0.13,0.11,0.12,0.14）和负理想点V-=（0.04,0.02,0.05,0.06,0.03,0.05），可得到相对接近度最大的备选方案为A3。但如果从对指标的偏向角度分析，备选方案A3对目标所有指标的偏向度分别为0.25、0.30、0.16、0.20、0.02、0.07，不平衡度为0.134，本文方法得到的备选方案A6的偏向度分别为0.11、3.0×10-5、0.13、0.27、0.26、0.23，不平衡度为0.098，见表3，说明本文所提出的方法得到的方案综合偏向度更均衡，可行性较高，更容易满足决策者的需求。

表3 理想点法与本文方法结果对比

4 结语

本文以疫情防控要求为背景，探究了后疫情时代冷链物流中心选址问题，主要内容如下：

（1）基于后疫情时代的安全需求，从安全运营、经济合理性以及满足客户需求等角度出发，提出了后疫情时代冷链物流中心选址的新目标，以自然环境、交通条件、经营环境、企业经济性、良好储备、运营安全为指标构建了评价体系。

（2）考虑到各指标的差异性，以各指标模糊评价值为基础，定义了方案变化率、方案灵敏比、方案偏向度的概念，提出了方案偏向度计算方法，量化了各备选方案的偏向情况，得到了方案不平衡度最小的最终方案。

（3）上述评价体系和决策方法被应用于大连市某冷链运输企业，当决策者希望平衡考虑各指标时，应选择不平衡度最小的备选方案A6，该方案对自然环境指标的偏向度为0.11，对交通指标偏向度为3.0×10-5，对经营环境指标偏向度为0.13，对经济性指标偏向度为0.27；对良好储备指标偏向度为0.26，对安全指标偏向度为0.23，不平衡度为0.098。

通过上述分析，在后疫情时代需更加关注冷链物流的安全问题，选择更为合理的物流中心，切实保障冷链物流企业的运营。