烟台市烟草配送中心选址优化设计.doc

青岛理工大学物流管理专业 烟台市烟草配送中心选址规划烟台市烟草配送中心选址规划1 烟台市烟草配送中心选址规划背景1.1 经济发展的背景由于经济和科技的发展，社会与工商业日益趋向于高效率和快节奏，对服务质量和时间的要求越来越高。以市场为导向，商品流通速度加快，小批量、多品种、高时效的货物不断增加；生产的专业化、协作化水平的提高，企业间必然要求在准确的时间、准确的地点、以准确的交付条件等交付准确的货物；产业、产品结构向高级化方向发展，质轻、价高、高附加值的产品对运送时间、质量等客观上也存在着更高的要求；人民生活水平的提高，对卷烟这样的特殊商品的需求增加，迫切需要快捷、高效、优质的配送服务。1.2整合烟草配送体系的设想由于国家对于烟草行业的经营存在非常严格的控制，即烟草的专营专卖，这就决定了烟草公司要对烟草，尤其是成品卷烟的配送和营销进行有效管理。山东省烟草公司及烟台市烟草公司正在考虑对现有的配送体系进行有机的整合，以实现配送体系布局的合理布置，资源的有效配置、降低物流配送消耗，提高信息化、自动化程度，降低工人劳动强度，全面提升物流配送效率。 1.3 加强卷烟品牌控制的设想 以有效的、成熟的配送体系，促进卷烟品牌营销控制能力的提高。2 战略目标及实施策略2.1 准快好省的目标 结合烟草公司物流业务的实际需要及发展要求，选用适合的物流设备和系统，比如：自动化立体仓库、滑梭分拣线、全自动卷烟分拣机、a字分拣机、电子标签系统、无线射频系统、条码管理系统等，提升物流工作的自动化、信息化程度，提高工作效率，达到准确、快捷、优质、节约效果。简单概括为准、快、好、省。2.2 整合配送体系资源概括为：“一库制大配送”或“一级送，二级配”。也就是要打破现有的按行政县区进行配送的格局，根据烟台市地理环境及交通状况，建立区域性烟草配送中心，称为rdc，向外进行辐射，全面负责所辐射地区的物流功能，即“配的功能”，包括仓储、分拣、喷码、配送等功能，取消不作为rdc所在县市的相应的物流功能，如分拣功能等，只保留“送的功能”。3 规划技术指标本次烟台市烟草物流配送中心选址布局规划依据的技术指标主要是：2003年全市卷烟配送总量：183124箱2003年全市配送零售户总量：27510户配送要求：全市所有卷烟零售户全部要求分拣配送到户，每周配送一次。4 物流配送中心布局选址考虑因素4.1 大面积土地的可得性配送中心每天要处理各种大批的货物，因此需要对货物的存储以及搬运、运货卡车停车等留出足够的空间，另外配送中心还要考虑到长远扩充发展的需要，所以一般配送中心规划占地面积都较大。据统计，美国的配送中心一般占地面积在30万平方米（450亩）以上，面积超过100万平方米的也很常见。烟草公司配送中心建设初期不作为第三方物流实体，服务对象就是自身的成品卷烟，货物品种单一，数量有限，因此不需要占用太大面积的土地资源。4.2 土地的成本由于土地的稀缺性，全国各地土地都是昂贵的资源，尤其是在经济相对发达的城市，土地的价格更是居高不下。而配送中心又需要占用大面积的土地，所以，地价的高低直接影响配送中心布局选址决策。4.3 交通的便利性及辐射力在整个物流配送体系中，有关入库、出库、交货及员工交通等成本，在营运总成本中所占比例很高。根据美国有关的统计资料，一般进、出项物流运输成本要占总配送成本的5060%。交通运输的不便将直接影响配送中心的日常运营。所以在配送中心选址布局的过程中，必须考虑当地对内、对外的交通运输客观条件，以及未来发展状况。鉴于烟台市地处山区内陆，大山大河相间，公路条件比较落后，没有高速公路，高等级公路，国道、省道的路况也很复杂。所以在配送中心选址决策上要更加重视交通，尤其是公路交通的影响因素。应选择公路成网状况，对外辐射力较强的们置重点考虑。4.4 自然条件配送中心通常要储存大量的、堆码很高的货物，所以需要建造位置所在地的土壤条件不能过于松软，同时建造地地形会影响配送中心内部的布局，地势的高低还会影响排水系统的设置。烟台市地处内陆山区，地质较硬，但应注意不应在过度陡峭的地形或水土保持的维护较困难的地块建设配送中心。4.5 劳动力因素目前大多数配送中心都开展如贴标签、做促销包装等 简单的流通加工增值作业，一些日常作业如拣货作业等，还都属于劳动密集型作业，所以配送中心还存在对一定量劳动力资源的依赖。另外随着配送中心机械化、信息化水平的提高，配送中心对劳动力素质的要求也提高了。所以在进行位置选择时，还必须考虑劳动力资源的来源、技术水平、工作习惯、工资水平等因素。4.6 与市场的距离有关原材料与配送物品的来源、配送对象的分布等因素，也会影响配送中心位置的选定。配送中心要根据上下游厂商与客户的分布，再加上成本的考虑、管理上的需要及文件资料的传递等因素，选择适合的地点。对于烟草公司来讲，配送中心应选择位于零售户相对较集中、卷烟消费量较大的地区。考虑到将来成为第三方物流实体的要求，配送中心应建立在经济发展水平相对较高，各种大众消费品市场需求量规划较大的县市。4.7 经济状况、人口构成特点一般配送中心都是以处理民用品为主，所以，在选择建设位置时，更应考虑地区的经济发展状况，人口数量和构成，人民收入水平，人民生活消费习惯。5 烟台市烟草物流配送现状及分析5.1配送体系现状概述在组织管理方式方面，烟台市烟草配送没有统一的、集中的配送管理机构，配送资源分散在各县市级公司，隶属于县市级公司管理，配送功能呈现小而全的状态。在卷烟进货方式方面，全市成品卷烟由市公司统一订货，再由卷烟生产厂家负责运送到各县市公司所在地。运输费用由生产厂家承担。各县市公司都建设有自己的卷烟仓库，建设规模不一，都安排专人管理。从总体角度分析，仓库建设时期一般都在15-20年左右，建筑结构不合理，不能适应现代物流对存储的要求，而且空闲仓库面积较大，管理人员有很大的冗余。各县市公司卷烟分拣方式比较落后，基本上都是采用全人工方式，即分拣人员手持订单，对照单据上客户所需卷烟品种和数量，将卷烟拣出并放入分拣袋中。这种方式最大的缺点是分拣容易出现差错，速度慢，需要人工多，劳动强度大。配送车辆一般为面包车、依维克或箱式小货车，采用一周一次的配送方式。5.2 竞争力指标体系要对烟草现有的配送点进行整合，首先应了解各个县市配送中心的地位和对整个物流公司的贡献能力，以下将进行重要度分析以便为整合过程中的决策提供科学依据。各地区物流配送中心重要度分析i重要度综合指数c配送零售户数q年配送量p配送区人口数s配送区面积(总距离)g配送区gdpn综合条件值（仓储区面积、车辆种类数量、人员数量、信息化程度、设施）地区名称cqpsgni排名芝罘25162200063.9340250000010.0997916974莱山91255016.9201687810.02310336912福山188611392375048910510.06178708210牟平25611344047.97788078602410.0747245718蓬760106613810.0708456649龙口29662170062.450193000030.1290967322招远24881586157.2360132600010.0811579476莱州32872600086.5150162691510.1224237613莱阳36612033188.72701045910.0971219145栖霞24601560064.981001020050.1378757351海阳26801500067.95057939110.0771228397长岛29318234.54013840510.02494868811系数1234560.136 0.469 0.033 0.069 0.033 0.260 由上表可以清楚的看出，在烟台烟草公司全部12个县区公司中，栖霞、龙口、莱州芝罘依次排在前四名，说明这几个县市公司在烟台市公司整体物流工作中占据较为重要的地位。6 方案设计思想1、 依整体和谐与统一的思想，充分考虑人员配置与组织结构、现实状况与未来发展、实用性与经济性、城市与农村的差别等各种影响因素。2、 应用运筹学思想，理论结合实际，建立可行的数学模型，充分依据实地调研数据，对选址点-烟台市辖区各县区进行考察。3、 应用选优思想，对各配送中心选点进行筛选，本着可操作原则，对选址方案进行修订。7 “一级配、二级送”方案7.1 “一级配、二级送”的优化构想及功能设置所谓“一级配、二级送”的配送模式，就是将整个配送体系分为两级，一级配送中心rdc规模较大，负责所辖区域的仓储、分拣、干线配送及信息管理业务，并向区域内的二级配送中心fdc运送分拣完毕的卷烟，发挥“配”的功能；fdc只负责向终端零售商户运送卷烟，也即“送”的功能。这种配送模式的好处是，可以充分提高rdc中物流设备的利用率，在保证物流配送时效性的前提下，降低整个烟台地区的物流总费用。 “一级配、二级送”体系的网络拓扑结构如下所示：（1）hq（header quarter）为配送中心的管理机构，综合考虑烟台市的各类因素，选择合适的地点。（2）rdc一级配送中心rdc规模较大，负责所辖区域的仓储、分拣、干线配送及信息管理业务，并向区域内的二级配送中心fdc运送分拣完毕的卷烟，发挥“配”的功能； （3）fdc二级配送中心fdc只负责向终端零售商户运送卷烟，也即“送”的功能。7.2 “一级配、二级送”配送中心选址理论方法“一级配、二级送”配送模式的关键在于确定rdc的数量，选择rdc的位置，其本质属于多元网点布局问题。多元网点布局，即在计划区域内通过一定的理论方法设置多个物流网点，并计算出各个物流网点的物流量。7.2.1 建立理论模型多元网点布局问题的系统结构如下图所示。图中有m个资源点ai (i=1,2,m)，各点的资源量为ai，对于烟台烟草配送体系，资源点即济南烟厂、青岛烟厂和青州烟厂；有n个需求点bj(jl,2,n)，各点的需求量为bj；有q个可能设置网点的备选地址dk(kl,2,q)；需求点可以从设置的网点中转送货，也可以从资源点直达进货，以运输变动成本最低为目标确定网点布局的最佳方案。烟台烟草配送体系，实际上为多品种网点的物流系统，但由于烟草的仓储、配送等物流操作属性基本一致，与烟草的品种规格几乎没有关系，因此，烟台烟草体系可以视作单品种网点的物流系统，并以此建立多元网点布局的理论数学模型如下。约束条件为： i=1,2,m 调出物资总量不大于资源点输出能力； j=1,2,n 用户调进物资总量不小于其需求量； k=1,2,q 物流网点调进、调出物资总量相等； 式中：f为网点布局方案的总成本备选网点k从资源厂i进货的数量；用户j从备选网点k中转进货的数量；用户j从资源厂i直达进货的数量；备选网点k是否被选中的决策变量；备选网点k从资源厂i进货的单位物资进货费；备选网点k向用户j供货的单位物资发送费；用户j从资源厂i直达进货的单位物资进货费；另外我们还知道，网点布局模型经优化求解后的结果，可能有的备选地址被选中，而另外一些被淘汰。被淘汰的备选网点，经它中转的物资数量应为零。这一要求可出下面的约束方程予以满足。 式中m是一个相当大的正数。由于是物资调运量，不可能小于零，故当为零时，0成立；当为1时，m是一相当大的正数，m足够大，为一有限值，所以不等式成立。这是一个混合整数规划模型，解这个模型求得和的值。表示了网点k的进货来源，决定了该网点的规模，表示了网点度k与用户的供求关系与供货量，相应地也就知道了该网点的供货范围；其他还有表示直达供货部分，为计划区域内应布局网点的数目。7.2.2 cflp模型的修订由于从烟厂（货源点）到烟台市（rdc）的运输费用由生产厂家负责，不在烟台烟草配送体系的考虑范围内，故备选网点k从资源厂i进货的单位物资进货费=0；由于烟草专卖专营的政策，成品卷烟销售归烟草公司负责，零售户不能直接从生产厂家获得卷 烟，即零售户j从资源厂i直达进货的单位物资进货费=0，即可认为=0。因此，可以将网点布局图修订为如下结构。原cflp模型修订为：7.2.3 cflp模型求解方法cflp(capacitated facility location problem)方法的基本思想是：首先假定网点布局方案已经确定，即给出一组初始网点设置地址。根据初始方案按运输规划模型求出各初始网点的供货范围，然后在各供货范围内分别移动网点到其他备选地址上，以使各供货范围内的总成本下降，找到各供货范围内总成本最小的新网点设置地址。再将新网点设置地址代替初始方案，重复上述过程直至各供货范围内总成本不能再下降时为止。cflp法的原理及基本步骤。假定某计划区域内网点备选地址已确定，需从这些备选地址中选取q个设置网点。步骤l，给出网点地址初始方案。通过定性分析，根据备选网点的中转能力和物资需求的分布情况，恰当地选择q个点作为设置网点的初始方案。初始方案选择得是否恰当，将直接影响整个计算过程的收敛速度。步骤2，确定各网点的供货范围。设暂定物流网点为q个分别为 (k1,2,q)，其最大物流量设置的规模为。如果有n个需求用户，各用户的需求量为(j1,2,n)。以运输成本最低为目标，即可构成运输规划模型：解此运输问题即可求得各暂定网点的供货范围（子区域）。为叙述的方便，用 (k1,2,q)和分别表示各供货子区域内的网点备选地址和用户集合。步骤3，寻求网点地址的新方案。在各供货子区域内移动网点到其他备选地址上，用函数计算子区域内的区域总费用， k=1,2,q 式中，为网点设置成本。在此基础上找出各供货范围内使区域总费用最小的网点设置点，即满足 k=1,2,q的网点地址，对所有q个子区域可得到新的网点设置地址方案l。步骤4，新旧方案比较。为便于区别，引进迭代次数的上角标n，n=0为初始力案。 对于和新旧两种方案，分析不等式如果和完全相同，上式中必有等式成立，说明已获得最终解，即是满意的网点布局地址。否则，将新方案代替旧方案，重复步骤24，直至和完全相同时为止。 按以上步骤求得的最终解虽然在理论上没有证明是数学最优解，但从上式可以看出，系统总费用对是单调下降的，因此我们可以相信所得到的解在数学上是满意解。7.3 烟台市配送中心选址操作对于烟台物流系统，计划区域内网点备选地址为12个，即我们认为烟台地区所有的12个县市区理论上均有成为一级物流中心rdc的可能性。实际上，在多网点选址的过程中，我们将采取枚举法，将所有rdc数目不同情况下的各种组合全部列出，然后比较各种条件下的方案，选择最优。7.3.1 备选方案的选择网点布局的最优方案，是在选定备选地址的基础上建立起数学模型，然后进行优化计算求得的。因此，备选地址选得是否恰当，对最优方案和计算求解的过程以及运算成本有着直接的影响。备选地址选得过多，会使模型变得十分复杂，计算工作量也大，成本高；相反，如果备选地址选得太少，则可能使所得方案偏离最优解太远，达不到合理布局的目的。由此可见，选择备选地址，对于物流网点布局的合理与否是一关键性的步骤。为使备选点选得恰当，进行备选地址选择时应考虑以下几项原则：（1）有利于卷烟运输合理化。一级物流中心rdc是卷烟运输的起点和终点，网点布局是否合理将直接影响运输效益的提高，因此从运输子系统考虑，网点应设置在交通方便的地方，一般应在交通干线上。（2）方便二级配送中心fdc。二级配送中心rdc的服务对象是卷烟的供需双方，而且主要是卷烟配送的需求用户。因此应该使网点尽量靠近fdc一些，特别应在用户比较集中的地方设置网点。（3）有利于节省基建投资。网点的基建费用是布局网点所考虑的主要费用之一，为降低基本建设费用，应在地形环境比较便利的位置上设置网点。（4）能适应国民经济一定时期发展的需要。国民经济的不断发展必然产生生产力布局的变更，生产结构和运输条件也会发生变化，这些变化无疑对物流系统的效益产生新的要求和影响。设置网点时，除了考虑现存的情况外，还应对计划区域内生产发展水平和建设规划进行预测，以便网点布局方案对今后一定时期内国民经济的发展有较好的适应能力。按照上述原则，并综合考虑烟台地区的实际环境，对不同数目rdc的备选地址选择如下：数目初 始 网 址1栖霞市2栖霞市，龙口市3莱山区，龙口市，莱阳市，4芝罘区，龙口市，招远市，莱阳市5芝罘区，龙口市，招远市，莱阳市，栖霞市6芝罘区，龙口市，招远市，莱阳市，栖霞市，莱州市7芝罘区，龙口市，招远市，莱阳市，栖霞市，莱州市，海阳市 8芝罘区，龙口市，招远市，莱阳市，栖霞市，莱州市，海阳市，牟平区 9芝罘区，龙口市，招远市，莱阳市，栖霞市，莱州市，海阳市，牟平区，蓬莱市 10芝罘区，龙口市，招远市，莱阳市，栖霞市，莱州市，海阳市，牟平区，蓬莱市，长岛县 11芝罘区，龙口市，招远市，莱阳市，栖霞市，莱州市，海阳市，牟平区，蓬莱市，长岛县，福山区 12芝罘区，龙口市，招远市，莱阳市，栖霞市，莱州市，海阳市，牟平区，蓬莱市，长岛县，福山区，莱山区 7.3.2 目标函数及约束条件的建立根据“电子地图测量系统”，按照距离最短优先原则，并主要依据实地调查获得的数据，选择所有12个县市彼此之间的最优路径，距离如下表所示： 单位：公里 距离矩阵从 至芝罘莱山福山牟平蓬莱龙口招远莱州莱阳栖霞海阳长岛芝罘020154073100951701207510080莱山20020151001051301559040120115福山15200405070902001005018060牟平4015400120140150220140130120140蓬莱7310050120035801101107018015龙口1001057014035060186967215050招远951309015080600606040100110莱州170155200220110186600120100160285莱阳12090100140110966012005065130栖霞754050130707240100500120125海阳100120180120180150100160651200150 同时，根据可变（单位为：元/箱）。各县市区两两之间的可变运费费用如下表所示：运输总费用矩阵（路桥船费+油耗）单位：元/箱（往返，每箱每次）从 至芝罘莱山福山牟平蓬莱龙口招远莱州莱阳栖霞海阳长岛芝罘0.00 0.22 0.17 0.67 1.55 1.85 1.80 3.37 1.77 1.13 1.55 3.83 莱山0.22 0.00 0.52 0.32 1.10 1.46 1.73 2.16 1.74 0.89 2.22 4.85 福山0.17