物流配送中心選址規(guī)劃研究

1、前 言物流配送中心的位置在整個物流系統(tǒng)中占有非常重要的地位，屬于物流管理戰(zhàn)略的問題。物流配送中心（物流節(jié)點(diǎn)）是物流網(wǎng)絡(luò)中十分重要的組成部分。在物流配送中心要完成多種物流活動要素，如包裝、裝卸、保管、分貨、配貨、流通加工等。同時，物流配送中心要與運(yùn)輸過程相互銜接，協(xié)調(diào)不同等級的運(yùn)輸過程。因此，物流配送中心的優(yōu)化配置對物流系統(tǒng)的效率和運(yùn)行成本具有重要的影響。因?yàn)榻ㄔO(shè)物流配送中心投資規(guī)模大、占用大量城市土地以及建成后不易調(diào)整，對社會物流和企業(yè)經(jīng)營具有長期的影響，所以對物流配送中心的選址決策必須進(jìn)行詳細(xì)論證。選址的失誤對企業(yè)經(jīng)營而言，可能因?yàn)樾实拖虏荒軡M足客戶需求而直接影響企業(yè)的經(jīng)營利潤。物流配送中

2、心選址完成后，就要進(jìn)行配送中心的設(shè)施規(guī)劃。合理的配送中心設(shè)施規(guī)劃可以簡化加工或作業(yè)過程，最大限度地減少物料搬運(yùn)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)化。反之則會增加許多不必要的作業(yè)，浪費(fèi)人力物力財力。合理的物流配送中心的選址規(guī)劃可以提高物流效率、降低物流成本，因此，深入地研究物流配送中心的選址規(guī)劃問題具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。根據(jù)這個情況，筆者在前人研究的基礎(chǔ)上，運(yùn)用所學(xué)習(xí)的物流配送中心規(guī)劃與運(yùn)作管理、物流系統(tǒng)規(guī)劃及其分析設(shè)計(jì)等課程中關(guān)于靈活配置法和工廠系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)等知識，擬采用靈活配置法對物流配送中心進(jìn)行選址，采用工廠系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)對物流配送中心進(jìn)行設(shè)施規(guī)劃。然后在對一些企業(yè)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查取得的部分?jǐn)?shù)據(jù)和在國內(nèi)正式

3、發(fā)行的各類經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒上搜集的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上對上述理論模型進(jìn)行實(shí)證分析。本課題是在前人研究成果上，在論文的第一部分是國內(nèi)關(guān)于物流配送中心選址規(guī)劃研究的綜述。第二部分物流配送中心選址規(guī)劃的模型的理論模型。第三部分是實(shí)證研究，以提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力。一、物流配送中心選址規(guī)劃的理論模型研究（一）靈活配置法靈活配置法法是用線性規(guī)劃中的運(yùn)輸規(guī)劃法確定各配送中心的市場占有率，求出配送分擔(dān)地區(qū)的重心，再用混合整數(shù)規(guī)劃法來確定廠址的建設(shè)位置。當(dāng)配送中心的能力有限，而且用戶的地址和需求量以及設(shè)置多個配送中心的數(shù)目均已確定的情況下，可采用CFLP法，從由多個物流配送中心組成的配送系統(tǒng)的備選地點(diǎn)中選出總費(fèi)用最小的物流

4、配送中心。CFLP法（靈活配置法）的基本思想:首先假定網(wǎng)點(diǎn)布局方案已經(jīng)確定，即給出一組初始網(wǎng)點(diǎn)設(shè)置地址；其次根據(jù)初始方案按運(yùn)輸規(guī)劃模型求出各初始網(wǎng)點(diǎn)的供貨范圍；然后在各供貨范圍內(nèi)分別移動網(wǎng)點(diǎn)到其他備選地址上，以使各供貨范圍內(nèi)的總成本下降，找到各供貨范圍內(nèi)總成本最小的新網(wǎng)點(diǎn)設(shè)置地址；再將新網(wǎng)點(diǎn)設(shè)置地址代替初始方案，重復(fù)上述過程直至各供貨范圍內(nèi)總成本不能再下降為止。下面具體介紹CFLP模型及基本步驟。1. 給出網(wǎng)點(diǎn)地址初始方案。通過定性分析，根據(jù)網(wǎng)點(diǎn)的中轉(zhuǎn)能力和商品需求的分布情況，恰當(dāng)?shù)剡x擇q個點(diǎn)作為設(shè)置網(wǎng)點(diǎn)的初始方案。初始方案選擇得是否恰當(dāng)，將直接影響計(jì)算中的收斂速度。2. 確定各網(wǎng)點(diǎn)的供貨范圍

5、用解運(yùn)輸問題的方法確定暫定物流網(wǎng)點(diǎn)的供貨范圍。假設(shè)暫定物流網(wǎng)點(diǎn)為（K=1，2，q），其最大可能設(shè)置的規(guī)模為。如果有n個需求用戶，各用戶的需求量為（j=1，2，n），以運(yùn)輸成本最低為目標(biāo)函數(shù)，建立運(yùn)輸規(guī)劃模型如下： (1)其中：K=1，2，q；j=1，2，n；表示備選網(wǎng)點(diǎn)K向用戶j供貨的數(shù)量；表示備選網(wǎng)點(diǎn)K向用戶j供貨的單位商品發(fā)送費(fèi)。根據(jù)公式（1）可求得各暫定網(wǎng)點(diǎn)的供貨范圍（子區(qū)域）。用（K=1,2, ，q）和分別表示各供貨子區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)點(diǎn)備選地址和用戶集合。3. 尋求網(wǎng)點(diǎn)地址的新方案子區(qū)域內(nèi)的區(qū)域總費(fèi)用為： 其中K=1,2, ，q，式中：為網(wǎng)點(diǎn)設(shè)置成本找出各供貨范圍內(nèi)使區(qū)域總費(fèi)用最小的網(wǎng)點(diǎn)設(shè)置

6、點(diǎn)，即滿足的網(wǎng)點(diǎn)地址，對所有q個子區(qū)域可得到新的網(wǎng)點(diǎn)位置設(shè)置方案 4. 新舊方案對比a.引進(jìn)迭代次數(shù)的上角標(biāo)n，n=0為初始方案。b.對于和新舊兩個方案，分析不等式 （2）c.對于和完全相同，公式（1）必有等式成立，說明已獲最終解，即是滿意的網(wǎng)點(diǎn)布局地址。否則，將新方案代替舊方案，重復(fù)步驟（2）至（4），直至和完全相同時為止。從公式（2）可以看出，系統(tǒng)的總費(fèi)用為：對是單調(diào)下降的，因此所得解是滿意解。 （二）工廠系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)工廠系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)是有美國著名規(guī)劃專家繆瑟提出的；以作業(yè)單位物流、非物流因素分析為主線；采用一套表達(dá)力極強(qiáng)的圖例符號和簡明表格；通過結(jié)構(gòu)化、條理化的程序設(shè)計(jì)模式進(jìn)行設(shè)施規(guī)劃的方

7、法。SLP的基本思想是考慮物流強(qiáng)度和作業(yè)活動關(guān)系，到達(dá)優(yōu)化物流路線，節(jié)省物流時間和費(fèi)用 的目的；核心內(nèi)容是關(guān)系量化和系統(tǒng)分析。影響布置設(shè)計(jì)的因素眾多，其基本要素可以歸納為5項(xiàng)：P（product）產(chǎn)品或材料或服務(wù)，Q（quantity）數(shù)量或產(chǎn)量，R（route）生產(chǎn)路線或工藝過程，S(supporting service)輔助服務(wù)部門，T（time）時間或時間安排。SLP 方法的切入點(diǎn)就是P、Q、R、S、T 這5 個基本要素。采用SLP 法進(jìn)行總平面布置的首要工作是分析各作業(yè)單位之間的相互關(guān)系，包括物流和非物流的相互關(guān)系，綜合得到作業(yè)單位相互關(guān)系表。接著，由作業(yè)單位之間相互關(guān)系的密切程度來決

8、定各作業(yè)單位之間距離的遠(yuǎn)近，安排各作業(yè)單位的位置，制作作業(yè)單位相關(guān)圖，將作業(yè)單位位置相關(guān)圖與各作業(yè)單位實(shí)際占地面積結(jié)合起來形成作業(yè)單位面積相關(guān)圖；通過作業(yè)單位面積相關(guān)圖的修正和調(diào)整得到數(shù)個可行的布置方案；最后采用一定的評價方法對各方案進(jìn)行評價，擇優(yōu)選出最佳方案 ，如圖1 所示。圖1：SLP 流程模式圖二、實(shí)證分析本節(jié)采用靈活配置法對一個綜合型物流中心進(jìn)行選址，并用工廠系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)方法進(jìn)行配送中心系統(tǒng)設(shè)施規(guī)劃。（一）實(shí)證企業(yè)的選取浙江三花股份有限公司前身為三花不二工機(jī)有限公司，成立于1994年9月，是三花控股集團(tuán)有限公司與日本國株式會社不二工機(jī)、日本國三棱商事株式會社、日本國東方貿(mào)易株式會社共同

9、創(chuàng)立的中外合資企業(yè)。為優(yōu)化資本結(jié)構(gòu)，推進(jìn)公司股票上市，2001年12月公司整體變更設(shè)立為三花控股集團(tuán)有限公司控股、浙江中大集團(tuán)股份有限公司和日本國東方貿(mào)易株式會社等參股的股份有限公司。公司始終以市場為導(dǎo)向，以滿足、服務(wù)顧客為宗旨。構(gòu)建了以青島、天津、廣州、上海、珠海、韓國釜山、泰國曼谷、日本大阪、美國OHIO等國內(nèi)外事務(wù)所/營銷點(diǎn)為網(wǎng)點(diǎn)的全球性營銷網(wǎng)絡(luò)。公司是一家生產(chǎn)經(jīng)營家用和商用空調(diào)自動控制件為主的專業(yè)公司，堅(jiān)持走“小商品、大市場、高科技、專業(yè)化”的發(fā)展道路。已形成截止閥、四通閥、電子膨脹閥、電子閥、單向閥、球閥、方體閥（原名“北美截止閥”）等家用和商用空調(diào)系列配套產(chǎn)品，是世界產(chǎn)量最大、品種

10、最齊全的截止閥生產(chǎn)基地之一。經(jīng)過近四年的研制開發(fā)，電子膨脹閥填補(bǔ)了國內(nèi)空白，各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到了國際先進(jìn)水平。公司將在現(xiàn)有空調(diào)部品的基礎(chǔ)上，向工業(yè)控制及自動化方向延伸。在國內(nèi)同行中，公司率先通過了ISO9001、QS9000質(zhì)量體系和ISO14001環(huán)境體系的認(rèn)證。公司已擁有四十七項(xiàng)國家專利技術(shù)。被評為國家火炬計(jì)劃重點(diǎn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、浙江省高新技術(shù)企業(yè)、AAA級信用等級企業(yè)、自營出口優(yōu)秀企業(yè)。浙江三花股份有限公司的客戶遍布全國各地，客戶對貨物的時間和數(shù)量相對比較隨機(jī)，即客戶發(fā)出訂貨通知就供貨，這樣會使得浙江三花股份有限公司方面經(jīng)常會造成物流配送安排總體上不合理。并因?yàn)楦鞯刎浳镄枨罅慷际切∨康?，?/p>

11、而無法形成規(guī)模效應(yīng)，這就使得浙江三花股份有限公司在運(yùn)輸方面也需要大量的投資。在這種情況下，選擇一個配送中心作為自己銷售的暫存區(qū)就顯得尤為重要。（二）實(shí)證模型的數(shù)據(jù)及求解本課題的數(shù)據(jù)主要是通過浙江三花有限公司的內(nèi)部調(diào)查取得企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)數(shù)據(jù)，再對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選加工?，F(xiàn)選取浙江三花股份有限公司的12個主要客戶。用數(shù)字112分別表示位于青島、寧波、臺州、嵊州、上海、蘇州、廈門、吉林、阜陽、溫州、南京、余姚這12個城市的客戶。其物流需求量（用帶的數(shù)字表示）和相互之間的運(yùn)價系數(shù)（用斜線旁的數(shù)字表示）均標(biāo)注在圖上?，F(xiàn)在假設(shè)需要在它們當(dāng)中選三個作為物流中心地址，每個物流中心的設(shè)立費(fèi)用為10（萬元）、網(wǎng)點(diǎn)的最大規(guī)

12、模為13個單位。 415243243526412285112103739415363436954254642 圖2：物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖1. 用靈活配置法求總費(fèi)用最省的選址方案。 （1） 由定性分析，選定初始方案為： =4，6，9。（2） 以 =4，6，9為原點(diǎn)，其他企業(yè)為客戶，建立直達(dá)調(diào)運(yùn)模型求出各自的供貨范圍區(qū)域（見表1）以及方案的總費(fèi)用。表1：求供貨范圍的直達(dá)調(diào)運(yùn)表格123456789101112ai47) 26) 43) 20) 33) 210)11)14)13)16)15)12)1363) 24)9)10)7)0) 46) 4) 59) 10) 6) 6) 21396)17)12)13)1

13、0)9) 9) 310) 0) 44) 38) 213) 13bj54232435432239由表1，求得各個供貨子區(qū)域的用戶集合為：；此時各區(qū)域的費(fèi)用為：=7×5+6×4+2×3+3×0+3×2+10=81=3×5+4×0+5×4+2×6+10=57=5×6+3×9+4×0+3×4+2×8+10=95總費(fèi)用為: =81+57+95=233 （3） 在各個供貨區(qū)域，尋找范圍內(nèi)新的總運(yùn)輸費(fèi)用最省的點(diǎn)。為此，在各個范圍中，逐個試以每一個點(diǎn)為供貨點(diǎn)，求出范圍總費(fèi)

14、用。 在J1區(qū)域中，備選網(wǎng)點(diǎn)移到1時 =0×5+1×4+6×2+7×3+4×2+10=55備選網(wǎng)點(diǎn)移到2時 =1×5+0×4+5×2+6×3+5×2+10=53在區(qū)域中，同理，在區(qū)域中，。在區(qū)域中，這樣，求得：，=53+57+89=209（4） 比較和。因?yàn)楹筒煌?、而且小于，所以要用代?，返回2，再繼續(xù)計(jì)算：用做源點(diǎn)，做運(yùn)輸規(guī)劃（見表2）得出供貨范圍：表2：求供貨范圍的直達(dá)調(diào)運(yùn)表格123456789101112ai21) 50) 45) 26) 35) 4)5)7)7)10)9)10)1363

15、)04)9)10)7) 20) 46) 4) 9) 410) 6) 6) 21374)5)10)11)8)6) 0) 32) 59) 05) 34) 29) 13bj54232435432239在每個供貨區(qū)域中，尋找新的使得區(qū)域費(fèi)用最小的點(diǎn)和新的總費(fèi)用（表3）。得 表3：各點(diǎn)費(fèi)用計(jì)算結(jié)果因?yàn)楹瓦€不同、而且小于，所以要用代替 ，再返回2，再繼續(xù)計(jì)算（計(jì)算結(jié)果見表4）。由表4可以看出，雖然小于，但是已經(jīng)收斂。所以已經(jīng)達(dá)到最優(yōu)解，工作結(jié)束。D=1、2、8，F(xiàn)=152。 表 4：各點(diǎn)費(fèi)用計(jì)算結(jié)果Dk3 =1、2、8由以上理論及實(shí)踐分析可知CFLP法可求得多服務(wù)中心的最優(yōu)服務(wù)系統(tǒng)，建模較直觀。盡管計(jì)算過

16、程繁瑣，但在備選集合事先確定的情況下，CFLP法仍不失為一種物流配送中心選址的好方法。2. 在上述綜合型物流中心的布局設(shè)計(jì)中，我們已選出了1、2、8三個位置來建立物流中心。下面以1為例，采用SLP法進(jìn)行物流中心的內(nèi)部設(shè)計(jì)規(guī)劃。（1）雖然物流中心類型和功能決定其工作流程,但根據(jù)其共同點(diǎn)可大致歸納為如圖3 所示的作業(yè)流程。 圖3：物流中心作業(yè)流程根據(jù)其工作流程,可以將其分為以下幾個功能區(qū)：a.進(jìn)貨區(qū)：該區(qū)主要完成貨物入庫前的工作,主要有:接貨、卸貨、檢驗(yàn)、分類、入庫準(zhǔn)備等。主要設(shè)施有:進(jìn)貨火車專用線或卡車卸貨站；卸貨站臺分類驗(yàn)收區(qū)及暫存區(qū)。b.儲存區(qū)：該區(qū)域?yàn)殪o態(tài)區(qū)域,主要是保管有一定儲存時間的貨

17、物,占地面積為儲存型配送中心的1/2 以上,現(xiàn)代化物流中心大都采用自動化立體倉庫。c.理貨、備貨區(qū)：該區(qū)面積相對物流中心的服務(wù)水平有較大差異，對于多用戶、多品種、小批量、多批次的配送服務(wù)，需要進(jìn)行復(fù)雜的分貨、揀貨、配貨等工作，這部分作業(yè)區(qū)的面積就要占去較大一部分。d.流通加工區(qū)：所占面積根據(jù)加工作業(yè)數(shù)量及加工類型來確定。e.分放、配裝區(qū)：該區(qū)是根據(jù)用戶的要求，按訂單將貨物配齊后暫存、待裝、外運(yùn)。貨物堆放形式直接影響車輛配裝，所以最好根據(jù)配裝方案進(jìn)行堆放。由于該區(qū)周轉(zhuǎn)快,存期短,所占面積較小，一般根據(jù)用戶多少進(jìn)行設(shè)計(jì)。f.發(fā)貨區(qū)：該區(qū)按訂單配齊的貨物裝車運(yùn)送,主要設(shè)施是站臺、停車場等，很多中心不

18、單獨(dú)設(shè)置分放、配裝區(qū)，將該作業(yè)區(qū)與發(fā)貨區(qū)合在一起，分檢貨物直接堆放在發(fā)貨區(qū)，發(fā)貨區(qū)面積按?？颗渌蛙囕v的數(shù)量及發(fā)貨量來確定。g.管理中心：是整個物流中心進(jìn)行控制的計(jì)算機(jī)終端，包括辦公室、會議室及更衣室、食堂、廁所等。（2）若已知作業(yè)單位之間的對流量匯總表如表5所示。表5：作業(yè)單位之間的對流量匯總表收發(fā)區(qū)理貨區(qū)加工區(qū)保管區(qū)揀選區(qū)收發(fā)區(qū)4000700理貨區(qū)3002000加工區(qū)10001000保管區(qū)1000揀選區(qū)a.下面進(jìn)行物流強(qiáng)度分析，分析結(jié)果如表6所示。 表6：物流強(qiáng)度分析表序號作業(yè)單位對強(qiáng)度值物流強(qiáng)度物流強(qiáng)度比例強(qiáng)度等級1收發(fā)-理貨400040%A2理貨-保管200030%E3保管-揀選1000

19、E4加工-保管100020%I5加工-揀選1000I6收發(fā)-加工70010%O7理貨-加工300O合計(jì)10000b.根據(jù)物流強(qiáng)度分析表得到物流中心各功能物流相關(guān)表，如表7所示。 表7：物流中心各功能物流相關(guān)表收發(fā)區(qū)理貨區(qū)加工區(qū)保管區(qū)揀選區(qū)收發(fā)區(qū)AOUU理貨區(qū)0EU加工區(qū)II保管區(qū)E揀選區(qū)c.經(jīng)過調(diào)查，非物流作業(yè)單位相關(guān)表及作業(yè)單位面積如表8所示。 表8：非物流作業(yè)單位相關(guān)表及作業(yè)單位面積收發(fā)區(qū)理貨區(qū)加工區(qū)保管區(qū)揀選區(qū)面積收發(fā)區(qū)AUUE200理貨區(qū)OAO200加工區(qū)EU400保管區(qū)U600揀選區(qū)400d.由表7和表8可得到作業(yè)單位綜合相互關(guān)系，如表9所示。 表9：作業(yè)單位綜合相互關(guān)系序號作業(yè)單位關(guān)系密切程度綜合關(guān)系部門部門物流關(guān)系（權(quán)值：2）非物流關(guān)系（權(quán)值：1）等級分值等級分值分