（企业管理专业论文）基于顾客满意度的配送中心选址问题研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 伴随配送中心的兴起和蓬勃发展，物流业经营理念经历了从“为顾客服 务”到“使顾客满意”的重大转变。随着配送中心的发展，物流业经营理念 的转变，学术界对配送中心选址理论的研究势必更加深入，以便为配送中心 的发展提供更广阔的视角。 到目前为止。学术界提出的大部分选址模型，还局限于从物流业决策者 的角度考虑顾客服务目标，已不能满足物流业的新近发展和需要，尽管近期 有一些文献开始立足顾客探讨顾客服务目标，却仅仅把满足顾客期望作为约 束条件，属单目标决策范畴，尚没有人研究基于顾客满意度的多目标配送 中心选址问题。 本文分析配送中心选址概念的发展变化，提出配送中心的新使命，在完 成传统的配送功能之外，还必须向顾客提供满意的服务水平；归纳和总结现 有选址理论的研究方法，改进了现有的分类方法：洞悉选址理论研究新趋势 和配送中心发展新态势，引入模糊预约时间的隶属函数来表征顾客的满意 度，提出了基于顾客满意度的配送中心选址模型；运用交互型求解方法寻求 模型的满意解在求解过程中，构造辅助模型求得最优解，将其对应的分目 标值作为参考值，与理想点分目标值进行比较，若部分目标满意，采用改变 满意目标可达到理想点的目标值的百分比来放宽已满意的目标，构造新的辅 助模型，获得新的最优解，使不满意目标接近理想点目标值同时还改变这 个百分比产生一系列最优解以便于观察各分目标值的大小变化及其变化速 度，从而确定出恰当的百分比，找到使决策者满意的弱有效解；在求解分目 标优化问题时，引入求解选址问题的b e n d e r s 分解算法和拉格朗日算法，以 简化问题，但该方法对一些特殊数据案例无法获得最优解，本文针对其中目 标价值系数为正的案例提出改进方法，消除了无法获得最优解的现象：最后 将模型应用于现实数据，显示模型解决实际配送中心选址问题的实用性和有 效性。 关键词：配送中心：顾客满意度：选址模型：交互型规划法 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i 页 a b s tr a c t w i t ht h er i s ea n d t h er a p i dd e v e l o p m e n to fd i s t r i b u t i o nc e n t e r ， t h em a n a g e m e n ti d e ao fs e r v i n gc u s t o m e r si n1 0 9 i s t i cc o m p a n i e si s t r a n s f o r m e di n t ot h em a n a g e m e n ti d e ao f s a t is f y i n ge u s t o m e r s a n di t i sc e r t a i nt h a tf u r t h e rr e s e a r c ho nt h e o r i e so fd i s t r i b u t i o nc e n t e r l o c a t i o ns h o u l db ec a r r i e do u tt op r o v i d eaw i d e rf i e l do fv i s i o nf o r d i s t r i b u t i o nc e n t e rw i t ht h ed e v e l o p m e n to fd i s t r i b u t i o nc e n t e ra n d t h et r a n s f o r m a t i o no ft h em a n a g e m e n ti d e ao fl o g is t i cc o m p a n i e s s of a ram a j o r i t yo fl o c a t i o nm o d e l si nt h ef i e l do fs t u d yo n l y t a k ec u s t o m e rs e r v i c e o b j e c t i v e i n t oc o n s i d e r a t i o nf r o mt h e s t a n d p o i n to ft h ed e c i s i o n m a k e r so f1 0 9 i s t i cc o m p a n i e sa n dd o n tm e e t newr e q u i r e m e n to f1 0 9 i s t i cc o m p a n i e s s o m er e c e n t1 i t e r a t u r e ss e t a b o u tr e s e a r c ho nc u s t o m e rs e r v i c eo b j e c ti v ef r o mt h es t a n d p o i n to f c u s t o m e r sb u tt h e yo n l y r e g a r dm e e t i n gc u s t o m e r s e x p e c t a t i o na s c o n s t r a i n t so ft h em o d e l si nt h e1i t e r a t u r e s ，w h i c hb e l o n gt ot h e c a t e g o r yo fas i n g l e - o b j e c t i v ed e c i s i o n m a k i n g n o n em a k e sr e s e a r c h i n t oam u l t i o b j e c t i v e1 0 c a t i o np r o b l e mo fd i s t r i b u t i o nc e n t e rb a s e d o ns a t i s f a c t i o no fc u s t o m e r s ot h et h e s i sf i r s t l yp u t sf o r w a r dt h enewt a s ko fd i s t r i b u t i o n c e n t e rb ya n a l y z i n gd i f f e r e n tk i n d so fc o n c e p t so fd i s t r i b u t i o n c e n t e r i t snewt a s ki st h a ti tp r o v i d e sc u s t o m e r sw i t hs e r v i c e s a t is f y i n gt h e mb e s i d e sd i s t r i b u t i o nt a s k s e c o n d l yi ts u m m a r i z e s r e s e a r c hm e t h o d so fe x i s t i n gl o c a t i o nt h e o r i e sa n di m p r o v e se x i s t in g c l a s s i f i c a t i o nm e t h o d s t h i r d l ya f t e ri tg r a s p snewt r e n d so ft h e r e s e a r c ho nl o c a t i o np r o b l e ma n d t h ed e v e l o p m e n to fd i s t r i b u t i o n c e n t e r ， i td e n o t e sc u s t o m e rs a t i s f a c t i o nt h r o u g hi n t r o d u c i n g s u b j e c t i o nf u n c t i o no ff u z z yd u et i m ea n dd e v e l o p sal o c a t i o nm o d e l o fd i s t r i b u t i o nc e n t e rb a s e do ns a t is f a c t i o no fc u s t o m e r t h e ni tu s e s i n t e r a c t i v ep r o g r a m m i n gm e t h o dt of i n ds a t i s f a c t i o ns o l u t i o n d u r i n g t h ec o u r s eo ff i n d i n gs a t i s f a c t i o ns o l u t i o n ，ag r o u po fr e f e r e n c e v a l u e sa r es o l v e dt h r o u g hd e v e l o p i n ga na s s i s t a n tm o d e la n dare c o m p a r e dw i t ht h ev a l u e so fo b j e c t i v ef u n c t i o n si nt h ei d e ap o i n tt o 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i i 页 d e t e r m i b et h eo b j e c t i v es a t i s f y i n gd e c i s i o n m a k e r a n dt h i st h e s i s r e l a x e sc o n s t r a in t st od e v e l o pa n o t h e rnewa s s i s t a n tm o d e lt h r o u g h c h a n g i n gt h ep r o p o r t i o no ft h ev a l u eo ft h eo b j e c t iv es a t i s f y i n g d e c is jo h m a k e rt oi t sv a l u ei ni d e a lp o i n t c o n s i d e r sas e r i e so f p r o p o r t i o n st og e n e r a t eas e t i e so fo p t i m a ls o l u t i o n so ft h en e w a s s i s t a n tm o d e l ，f i n d st h ec h a n g i n gr u l eo ft h e i rt a r g e tv a l u et o d e t e r m if i ep r o p e rp r o p o r t i o na n dg e t sw e a kp a r e t os o l u t i o ns a t i s f y i n g d e c i s i or 一m a k e r b e s i d e s ，d u r i n gs o l v i n gs u b o b j e c t i v eo p t i m a l p r o b l e m ，t h i st h e s i sa d o p t sb e n d e r sm e t h o da n dl a g r a n g em e t h o do f 1 0 c a t i o np r o b l e mt om a k ep r o b l e ms i m p l eb u tt h e s em e t h o d sc o u l d n t g e to p t i m a ls o l u t i o ni ns o m ec o n d i t i o n ，s oi tp r o p o s e si m p r o v e m e n t m e t h o df o rs o m ec a s e si nw h i c hv a l l i em o d u l u si sp o s i t i v et om a k eu p t h ea b o v eb u g f i n a l l y w ea p p l yt h i sm o d e lt o “r e a lw o r i d ”d a t aa n d s h o wt h eu s e f u l h e s sa n du t i l i t yo fu s i n gt h i sm o d e lt os o l v ep r a c t i c a l l o c a t i o hp r o b l e mo fd i s t r i b u t i o nc e n t e r k e yw o r d s ：d i s t r i b u t i o nc e n t e r ：c u s t o m e rs a t i s f a c t i o n ：l o c a t i o nm o d e l i n t e r a c t i v ep r o g r a m m i n gm e t h o d 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 第1 章绪论 以待研究领域现有理论为基础，把握研究领域新趋势，运用各种研究方 法，从现实生活出发，解决某一社会问题，满足社会的需要，以实现较大的 社会效益，这是做一项科学研究工作所必须具备的。本章主要阐述本文的选 题背景、理论与实际意义，国内外研究现状，并简要说明论文研究内容与研 究方法。 1 1 本文选题的背景与实际意义 随着我国社会主义市场经济体系建立、世界经济一体化进程的加快和科 学技术的飞速发展物流产业作为国民经济中的一个新兴的产业部门，将成 为我国本世纪重要产业和国民经济新的增长点。目前，从中央到地方以及许 多市场意识敏锐的企业，己把物流作为提高市场竞争能力和提升企业核心竞 争力的重要手段，把现代物流理念、先进的物流技术和现代经营模式引入国 家、地方经济建设和企业经营与管理之中。而在物流领域中，我国与发达 国家存在差距，尤其是物流理论知识和观念上的差距，因此，本文选择了物 流管理中选址问题作为研究内容。研究配送中心选址理论的重要实际意义如 下： 1 1 1 配送中心在社会中的地位日益显现 过去，从生产、仓储、销售，到运输都集中在单个企业，随着市场竞争 日益加剧，企业阃的竞争主要集中于时间和速度、质量、资产生产率、组织 重组、客户服务等方面的竞争，单个企业难以在各个方面都具有竞争力。企 业要想在市场上立于不败之地，只有密切关注核心业务，不断地提高核心竞 争力，把非核心业务外包出去，配送中心( d i s t r i b u t i o nc e n t e r ，以下简称 d c ) 便是从生产企业中分离出的专门从事产品配送的新兴企业。配送中心是 生产企业和顾客间架起的一座桥梁，它能够保证商品的顺畅流动，加快商品 价值的实现，减少资金的占用，提高资金使用效率为顾客提供快捷、优质 的服务，大大提高了社会效益和经济效益。可以预见，随着配送中心的不断 发展和完善，它对社会和经济发展的促进作用会更加显著。因此，学术界必 须加快研究配送中心经营运作理论的步伐，为配送中心的发展提供坚实的理 论基础。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第2 页 1 1 2 它是配送中心选址战略地位的必然要求 配送中心选址是企业的一项战略性决策，初期投入大，对市场需求变化 弹性小，一旦选定，将对整个物流系统的经济效益和社会效益起着决定性的 长期作用，而每一项重大决策必须以科学的理论为依据。因此，配送中心选 址在企业决策中的战略地位要求业内人士对配送中心选址理论给予高度重 视。 1 1 3 高昂物流费用使其具有巨大研究潜力 由文献 2 知，就单个具体厂商而言，根据业务的类型，作业的地理区 域，以及产品和材料的重量价值比率，物流开支一般在销售额的5 3 5 之间，物流成本通常被解释为是业务工作中的最高成本之一，仅次于制造过 程中的材料费用或批发、零售产品的成本。从物流成本在产品价值中所占的 比重，不难看出，能否有效地控制物流成本，压缩物流成本，已成为企业资 本运作成功的关键。因此，学术界对降低物流费用的方法理论进行深入地探 讨和研究将会带来较大的社会效益和经济效益。”1 1 1 2 国内外研究现状 学术界对选址理论研究已有一个多世纪的历史相关文献非常多，”。4 “ 涉及仓库生产中心、厂房、通讯网络设计、运输中心等经营性设施的选址 以及警急服务设施、健康中心、血库、废物处理厂等公共服务性设施的选址。 从总体上看，可以把这些文献分为两大类：第一类是单独研究选址问题。第 二类是结合物流管理的库存战略、运输战略、客户服务目标等其它战略研究 选址问题。 1 2 1 单独研究选址问题类 第三方物流出现以前，从生产、仓储、销售，到运输主要集中在生产企 业。随着市场竞争目益加剧，企业问的竞争主要集中于时间和速度、质量、 资产生产率、组织重组、客户服务等方面的竞争，单个企业难以在各个方面 都具有竞争力，生产企业势必将仓储、配送等非核心业务外包出去，由第三 方完成，配送中心便是第三方物流的形式之一，它承继了仓库的功能。因此， 仓库选址问题可以看作是配送中心选址问题的前身，前者的研究成果在一定 程度上可以参考和借鉴。另外，国内外学术界在单独研究选址问题时，从不 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 同的侧面、角度，建立了许多选址理论和方法。这里因篇幅限制，仅列出一 些有代表性的仓库和配送中心选址文献。 a l f r e dw e b b e r ( 1 9 0 9 ) 首次提出韦伯问题。该问题研究单一仓库选址 的方法，以便实现从仓库到顾客问运输总距离的最小。a 1 f r e dw e b b e r 还提 出了韦伯图解法。该方法在二维坐标系下，先以资源点和需求点为中心画出 等成本线，然后由等成本线画出总成本等位线，求解时假定网络规模已知， 总成本只考虑运杂费。 a 1 f r e da k u e h n 和m i c h a e lj h a m b u r g e r ( 1 9 6 2 ) 提出启发式程序解 决仓库选址问题。该算法与线性规划算法相比较，它具有如下优势：在解决 仓库选址问题时建模变得灵活、可用于研究涉及几百个仓库和几千个运输目 的地的大规模仓库选址问题、可以节省计算时间。 c o o p e r ( 1 9 6 3 ) 提出概括的韦伯问题( 又称仓库选址问题或选址分配问 题) 。该模型以最小化运输或服务成本为目标函数，研究需求不连续时，如 何在平面上选定m 个服务点，并确定其服务范围。c o o p e r ( 1 9 6 4 ) 又提出启 发式方法解决概括的韦伯问题。继c o o p e r 之后，s h e r a l 和s h e t t y ( 1 9 7 7 ) 提出解决概括的韦伯问题的分解算法。 g e o f f r i o n ( 1 9 7 5 ) 开始研究动态仓库选址问题。考虑在一段时间需求 不断变化的情况下如何选定仓库位置以使长期总成本最小。w e s o l o w s k y 和 t r u s c o t t ( 1 9 7 5 ) 研究了在重新定位设施时的多时期选址分配问题。 配送中心出现后，学术界以选址理论为基础，开始研究配送中心选址问 题。不过，配送中心的功能随着现代物流的不断发展而增加，它不再只是储 存的仓库，在选定配送中心建设位置时考虑的总成本构成也发生了变化，因 此，选址问题比前者更复杂，还需在仓库选址理论的基础上进一步拓展。 g e o f f r i o n 和g r a v e s ( 1 9 7 4 ) 研究了多品种配送设施选址问题。 孙会君等( 2 0 0 2 ) 提出一类有竞争的物流配送中心选址模型。该模型研 究在已有多个配送中心存在的前提下新增配送中心的选址问题。引入效用函 数来比较新增配送中心和现有配送中心对顾客的满足程度，建立一个无约束 的非线性规划模型，采用迭代算法寻找最多的局部极值点，力求从中找到一 个近似的全局极值点。 杨波( 2 0 0 2 ) 提出物流配送中心选址的随机数学模型。该模型解决将各 需求点的需求量看作是非负随机变量时的单品种单配送中心的选址问题。该 文献将各需求点对某产品的需求量作为一随机向量的分量，假定每一随机向 量同单调的相依关系，即向量各分量之间在概率意义下“一大俱大”或“一 西南交通大学硕士研究生学位论文 第d 页 小俱小”。文中以现代风险理论、保险精算、应用概率为理论基础，对总配 送需求制定了一个比较大小的标准( 即积分停止一损失序) ，通过这个标准， 寻求到使总配送需求达到最优的一点设置配送中心。 杨波( 2 0 0 3 ) 又进一步研究了多品种随机数学模型的物流配送中心选址 问题。 1 2 2 结合物流管理其它战略研究选址问题类 近期，国内外学术界对配送中心选址的研究呈现出这样一些特点：考虑 了近年来物流业所呈现的新情况；融入一些新的管理理念；不再单单研究选 址，而是结合物流管理的库存、运输、客户服务目标等其它战略进行研究。“。 下面3 篇文献研究结合库存战略、运输战略研究选址问题。 黎青松等( 1 9 9 9 ) 提出了最优库存策略下的选址模型。认为单个配送中 心的最优库存费用与其承担的需求量之间具有非线性关系，经研究得出在总 需求一定的情况下总库存费用与配送中心数目的平方根的模拟表达式，在此 研究基础上，构造包括建造和运营的固定成本、库存成本和运输费用的单目 标函数，要求需求必须满足，且可由多个配送中心提供产品或服务。将模型 简化为一般的混合整数规划模型后进行求解。黎青松等( 2 0 0 0 ) 对上面的模 型进行完善，并借助遗传算法来构造求解优化解的方法。 z u o j u nm a xs h e n 等( 2 0 0 3 ) 提出了一个联合库存的选址模型。设计 出由一个供应商向多个零售商运送产品的配送系统。由于需求不确定，要确 保特定的服务水平。零售商必须保持一定的安全库存。为了使选址、运输和 库存总成本最低，在多个零售商中选定一部分零售商作为配送中心，所有零 售商的安全库存保持在配送中心。并确定每个选定的配送中心所服务的零售 商，并确定零售商再次订购的频率。根据同样设计思想，提出了覆盖选址问 题的模型，采用分枝定界法求解，在c o l u m ng e n e r a t i or 过程中，有效地解 决了价格非线性问题。该模型是通过考虑建立适当安全库存，减少缺货损失， 满足客户需求，实现配送系统一定的服务水平。 j o s s e fp e r l 和m a r ks d a s k in 针对许多传统的选址理论的假定“产 品直接从配送中心运到某一顾客便完成一次运输任务”，考虑到配送中心可 能沿一定的运输路线在一次运输过程中向多个顾客提供产品，提出了联合运 输路径的仓库选址方法。每一配送中心都有容量限制，运输车辆也有运载能 力限制，每位顾客只能由一个配送中心提供产品或服务，且对物流路径安排 进行限制，其目的在于使固定仓储成本、可变仓储成本和运送成本的总额最 西南交通大学硕士研究生学位论文 第5 页 小化。在运输过程，有三个主要构成要素：根距离、停止时间、可变行使距 离。根距离是某次运输路径上从配送中心到第一个客户的距离与从最后一个 客户返回到配送中心的距离之和，它表明配送中心位置对运送成本的影响。 停止时间表征运输特性，取决于配送中心的位置或存在别的运送任务。向特 定顾客运送产品所发生的费用和存在别的运送任务之间存在依赖关系，这种 依赖关系是由可变行驶距离引起的。由于存在物流路径安排的限制，使得问 题变得非常庞大和复杂，开发了一种启发式求解算法。 配送中心参与物流业，提供使顾客满意的服务水平，这是社会发展给配 送中心提出的新要求。配送中心选址时考虑客户服务水平，是从战略规划地 角度出发，建立满足这新要求的配送中心，这是经济社会不断发展的客观 要求。另外，物流企业在建立配送网络时，对配送中心数量、规模、选址以 及顾客分配( 即分配给每一配送中心由其提供产品或服务的顾客群) 的决策 极大地影响着配送系统成本和客户服务水平；而物流企业制订的客户服务目 标又会影响配送中心地址选择。物流企业的配送中心选址和客户服务目标的 决策之间存在的这种内在联系也要求配送中心选址时考虑客户服务水平。因 此，近期的一些文献已在配送中心选址模型中从不同的角度考虑配送中心将 提供的服务水平。 b r i m b e r g0 和r e v e l l ec ( 1 9 9 8 ) 提出了双目标工厂选址问题。认为 不是所有的需求都可以获得利润，有的需求需要服务，有的需求可能不需要 服务。该模型在实现总成本最低和未被满足的需求量最小两目标之间作出权 衡，采用加权法，对不同的权系数寻求满足总成本和未被满足的需求量的凸 组合达到最小的解，从而得到一系列的有效解，但不能保证能够得到所有的 有效解。该模型用最小化未被满足的需求量来体现客户服务目标。 v a i d y n a t h a n ( 1 9 9 9 ) 提出了一个多目标物流模型，用于解决有容量限制 的服务设施选址问题。其目标函数分别为最小化固定的建设投资和经营设施 费用、使可变经营费用最低、平均响应距离( 或时间) 最短。该模型通过第 三个目标考虑向客户提供的服务水平。采用加权法进行求解。 刘海燕等( 2 0 0 0 ) 在已有的多元多品种物流网络布局数学模型的基础上。 考虑不同的配送中心向不同的顾客提供产品或服务时采用不同服务水平，且 所发生的费用也不相同，提出一个物流配送中心选址模型。假定需要扩建配 送中心时，首先扩建到预先确定的最小扩建容量，然后根据提高经济效益的 要求，允许在最小扩建容量与最大扩建容量之间继续扩建，此时所需的扩建 费用与扩建容量成正比：新建配送中心应确保开业时的容量，以后允许扩大 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 到预定的最大可能容量为止。该模型的目标函数考虑了集结费用、运输费用 和经营费用，其中经营费用作了扩展，包括配送中心的总可变费用、建设总 费用、管理费用、最小扩建费用等。模型是一个混合整数规划，给出了按 b e n d e r s 分解算法设计的求解过程，模型中方程的有限性保证了算法收敛 性。 上面几篇文献主要立足物流决策者角度，通过选址决策，用最低的物流 成本以定服务水平向顾客提供产品或服务，模型中反映客户服务水平的方 式是基于“为顾客服务”早期经营理念，在一定程度上可以提高顾客的满意 度和忠诚度。然而随着物流业的发展，整个物流服务的基本水准正在向更高 的层次攀升，物流业的厂商要想吸引顾客、提高顾客忠诚度，物流经理人员 已经意识到，顾客是不同的，所提供的服务必须与顾客期望相匹配，以适应 与众不同的偏好和购买潜力，如按相同的标准提供服务，有些顾客可能不满 意，造成顾客流失，而有些顾客对服务的要求相对低些，即使配送中心向他 们提供了高于期望的服务，他们也未必从超出的服务中获得额外的满足，这 就造成资源的白白浪费。如何用最低的成本向每个客户提供符合个性需求的 服务，使其真正获得满意，这要求物流业经营理念的转变，从“为顾客服务” 转变到“使顾客满意”的经营理念。具体到配送中心选址决策即是在配送 中心选址时，兼顾客户服务目标，而客户服务目标的确定是立足客户，提供 与顾客期望一致的服务，以实现物流成本和客户满意度最优的平衡。国内外 学术界已认识到研究这类选址模型的重要性，开始对选址模型进行拓展”3 。 0 d e db e r m a n ，z v id r e z n e r 和g e o r g e0 w e s o l o w s k y ( 2 0 0 1 ) 研究了 满足部分需求的设旌选址问题。已知需要选定的设施数量，假定一些顾客_ _ _ _ i ； 能得到服务，只考虑运输成本，增加服务水平约束条件，即预先设定顾客需 求满足比例，构建了单目标选址模型。同时讨论了平面单一设施选址和网络 多设旌选址的问题，对平面单一设施选址模型提出了启发式方法的求解过 程对网络多设施选址将其转化为整数规划，设计分枝定界法进行求解。 李延晖，马士华( 2 0 0 3 ) 提出了基于时间约束的配送系统模型。设计的 配送系统，是一个单源供应、单一产品的配送系统，以系统的成本最小为目 标函数( 系统成本包括从生产基地到配送中心的运输成本、配送中心到客户 的运输成本及配送中心的固定费用) ，而将配送的时间限制作为约束条件来 建立模型，属于单一目标决策的范畴。该模型体现物流部门服务水平的方式 是用各需求点对时间的要求作为配送时间约束。 李延晖，马士华( 2 0 0 4 ) 在继前面的研究之后，又提出来了基于时间约 西南交通大学硕士研究生学位论文 第7 页 束的供应链配送系统随机模型。与作者上一篇文章相比，它的显著特点在于 考虑需求的随机性和配送时间的随机性，在目标函数中，确定需求量由需求 函数所代替，在时间约束条件中，配送时问不大于需求点的时问要求也以概 率方式不低于一定的服务水平。将随机性问题转化为确定性问题时，目标函 数中的随机函数处理：用数学期望作为需求点的需求量：时间约束的处理： 计算出随机变量函数的数学期望和方差，得到一个服从标准正态分布的随机 变量，利用标准正态分布的累积概率函数的反函数的性质，便得到随机约束 的确定性形式。 孙会君等( 2 0 0 3 ) 提出了一个考虑路线安排的物流配送中心选址双层规 划模型。其上层规划描述为决策部门在允许的固定投资范围内确定最佳的物 流配送中心的地点以使得总成本最小( 包括固定成本和变动成本) ，而下层 规划则描述了在多个配送中心存在的条件下，各客户在不同配送中心之间分 配需求量的模式，它的目标是使每个客户的费用最低。该模型所采用启发式 算法进行求解。 这四篇文献的模型已开始从顾客的角度出发，结合客户服务目标研究配 送中心选理论，但前三篇还局限于把满足顾客期望作为约束条件来实现一定 的服务目标，属单一目标决策范畴。第四篇属多目标决策范畴，它通过双层 规划模型在考虑物流决策部门利益的同时，兼顾客户利益，选用客户要求配 送中心提供服务所付费用作为衡量客户利益的指标。现实生活中，特别是一 些服务业，如血液配送中心，所提供的服务水平能否使顾客获得最大程度的 满足是其经营运作的第一要务，在进行配送中心选址决策时，往往把客户对 服务的满意度最大化作为一个目标，同物流成本最小化目标一起进行多目标 决策，截止目前，尚没有人研究基于顾客满意度的多目标配送中心选址问题。 1 3 本文主要研究内容及方法 本文在研究国内外仓库和配送中心选址模型及其算法的基础上，拟采取 系统分析方法、定眭分析方法和定量分析方法相结合的方法、理论与实证相 结合的方法，从客户的角度探讨其满意度，立足配送中心决策者和顾客两方 面，权衡顾客满意度和配送中心物流成本，研究基于顾客满意度多目标配送 中心选址问题，寻求使配送中心物流成本和顾客满意度达到满意的解。主要 研究内容如下： a 通过参阅大量国内外研究文献，借鉴一些文献提出的选址方法分类， 西南交通大学硕士研究生学位论文 第8 页 对现有的配送中心选址方法进行总结、归纳，对分类进行一定的改进，并介 绍了v a i d y n a t h a n 提出的多目标物流模型和李延晖、马士华提出的基于时间 约束的配送系统模型，为本文模型的提出奠定理论基础； b 描述了本文模型研究的问题，采用与现有模型相比较的方法，设定本 文模型的目标，并引入模糊预约时间表征顾客满意度，在此基础上，提出基 于顾客满意度配送中心选址模型。该模型为多目标线性规划模型，本文采用 交互型求解方法进行求解，在求解过程中，需要求解分目标最优化问题，它 们都是混合整数规划问题。本文认为，对变量、约束较少的问题，可运用 m i c r o s o f to f f i c ee x e c e l 等软件包进行直接求接，而对于较大规模的选址 问题，需引入b e n d e r s 分解算法和拉格朗日松驰法对问题进行简化以提高计 算速度： c 对本文建立的模型和算法进行了应用求解。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第9 页 第2 章配送中心选址基础 随着第三方物流管理思想的成熟，配送中心作为物流网络节点，也迅速 成长、不断发展壮大，为国民经济的发展起着举足轻重的作用，国内外学术 界日益重视研究配送中心设计与规划的理论。本章主要介绍配送中心概念、 改进配送中心选址方法分类、对2 个将借鉴的配送中心选址模型进行介绍。 2 1 配送中心概念 关于配送中心的概念，目前有以下几种不同的解释： 2 0 0 1 年，由我国国家技术监督局发布的国家标准物流术语对配送 中心的定义是：配送中心是从事配送业务的物流场所或组织，应基本符合下 列要求：主要为特定的用户服务；配送功能健全：完善的信息网络；辐射范 围较小；多品种、小批量；以配送为主、储存为辅。 日本市场用语词典对配送中心的解释是：一种物流节点，它不以储 藏仓库的这种单一的形式出现，而是发挥配送职能的流通仓库，也称作基地、 据点或流通中心。配送中心的目的是降低运输成本，减少销售机会的损失， 为此建立设施、设备并开展经营管理工作。 吴润涛等译著的物流手册中对配送中心的定义是：从供应者手中接 受多种大量的货物，进行倒装、分类、保管、流通加工和情报处理等作业， 然后按照众多需要者的订货要求备齐货物，以令人满意的服务水平进行配送 的设施。 李京文等在物流学及其应用一书中给配送中心下的定义是：从事货 物配备( 集货、加工、分货、拣选、配货) 和组织对客户的送货，以高水平 实现销售或供应的现代化流通设施。“” 以上4 种解释各有侧重，第1 、2 种解释认为配送中心是一种组织，但 前者强调了配送中心的业务范围、业务类型，后者指出配送中心与仓库的区 别。第3 、4 种解释把配送中心看成一种设施，并强调配送中心所提供的服 务水平。 不难看出，以上4 种解释都指出配送中心的核心功能是配送，另一重要 功能是提供满意的服务水平。 从配送中心的定义可以看出，向顾客提供满意的服务水平是配送中心的 重要使命。要完成这一使命，物流企业在配送中心地址决策时就应当考虑或 西南交通大学硕士研究生学位论文 第l o 页 设定本企业的服务水平目标，如果设定的服务水平不同，决策标准也不同 最后选定的方案自然相去甚远。 2 ，2 配送中心选址方法分类 配送中心选址方法是基于选址理论，融入其自身的特征和功能，随着物 流管理思想的不断完善逐步发展起来的。目前，用来研究配送中心选址问题 的方法很多，不同的书对其分类也不尽相同。本文试从如下角度分类，见图 图2 - 1 配送中心选址方法分类 韦伯图解法 微积分模型 线性规划模型 整数规划模型 混合整数规划模型 其它解析方法 重心法 其它模拟方法 西南交通大学硕士研究生学位论文 第l l 页 本文将配送中心选址方法分为定性分析方法和定量分析方法两大类。 定性分析法是指凭借个人或集体的经验作出决策的过程。它的执行步骤 一般为： a 根据经验结果进行决策： b 对各特选地点，利用指标进行优劣性检验： c 根据检验结果进行决策。 定量分析法应用非常多，从建模方法角度分类，可以归纳为两大类：解 析方法和模拟方法。 解析方法是通过数学模型进行物流中心网点布局的方法。采用这种方 法，首先根据问题的特征、外部条件和内在联系建立起数学模型或图解模型， 然后对模型求解获得最佳布局方案。其特点是能获得精确最优解。但是，这 种方法对某些复杂问题难以建立起恰当的模型，或者由于模型太复杂，使得 求解困难或要付出相当高的代价。采用解析方法建立的模型通常有微积分模 型、线性规划模型、整数规划模型和混合整数规划模型。本文将采用解析方 法建立配送中心选址的混合整数规划模型，力求做到既能反映配送中心选址 理论发展的新趋势，又精炼易于计算。 模拟方法是将实际问题用数学方程和逻辑关系的模型表示出来，然后通 过模拟计算和逻辑推理确定最佳布局方案。这种方法较数学模型求解析解较 为简单。采用这种方法进行网点布局时，分析者必须提供预定的各种网点组 合方案以供分析评价，从中找出最优组合。因此，决策的效果主要依赖于分 析者预定的组合方案来判断是否接近最优方案，这也是该方法的缺陷之一。 重心法是一种最常用的模拟方法，它将物流系统中的需求点和资源点看成是 分布在某一平面范围内的物流系统，各点的需求量和资源量分别看成是物体 的重量，物体系统的重心作为物流网点的最佳设置点，利用求物体系统重心 的方法来确定物流网点的位置。重心法的最大特点是计算方法简单，但这种 方法并不能求出精确的最佳网点位置( 即使求出一精确位置，往往没有实用 价值) ，因为重心法将纵向和横向的距离视为互相独立的量，与实际是不相 符的，其结果在现实环境中往往不能实现，只能作为一种参考结果。 从模型的求解方法角度来看，有运输规划中的表上作业法、线性规划中 的单纯形法、整数规划中的分枝定界法、图与网络理论提供的方法等，值得 一提的是启发式方法，它是一种逐次逼近最优解的方法。这种方法对所求得 的解进行反复判断、实践修正，直至满意为止。其特点是模型简单，需要进 行方案组合的个数少，因此便于寻求最终答案。此方法虽不能保证得到最优 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1 2 页 解，但只要处理得当，可获得决策者满意的近似最优解。“ 2 3 配送中心选址现有模型借鉴 2 3 1v a i d y n a t h a n 提出的多目标物流模型 该模型是一个多目标模型，用于解决有容量限制的服务设施选址问题。 其目标函数分别为最小化固定的建设投资和经营设施费用、使可变经营费用 最低、平均响应距离( 或时间) 最短。 2 3 1 1 符号定义： 下标： i 一需求点集合； 歹一设施备选位置集合； 卜一产品集合。 决策变量： = = 向需鞠提供产品 一= ：= 设旖 常数： f 一在j 处建立和经营设施的固定费用； 嘞一需求点i 对产品1 的预期需求比例： k 。一在j 处建立设施向需求点i 供应商品l 的可变费用总额； z ，一从备选位置j 到需求点i 的最短距离( 或运输时间) ： 尸一需建立的设施数量： c ，一在j 处建立设施可提供产品i 的容量限制。 2 3 1 2 数学模型 m i n z ，= 巧 j m i n z ，= ( 2 i ) ( 2 - 2 ) 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1 3 页 s t m i n z ，= d 。 ， xu i = 1 v i t x ms y | ， v i ，j ，l 一= 尸 n n x _ i l | c 舻1 ( 2 3 ) ( 2 4 ) ( 2 5 ) ( 2 6 ) ( 2 7 ) x 。= 0 或l ，v t f ( 2 - 8 ) f = 0 或1 ，w ( 2 - 9 ) 约束( 2 4 ) 表示需求点对某一产品的需求只由一个设施满足；约束( 2 5 ) 表示只有在备选点设置了设施才能向需求点提供产品，否则无法提供产品； 约束( 2 - 6 ) 表示需设最的设施的数目限制；约束( 2 7 ) 表示所有需求点从某一 设施获得某一产品的数量不能超过该设施的容量限制：约束( 2 8 ) 、( 2 - 9 ) 限制变量为0 一l 变量。 2 3 1 2 算法 首先采用加权法将多目标模型转化为单目标模型，其中假定一个目标的 权值为零，再利用g a m s 软件包进行求解。文献考虑了当p = 4 ，5 或6 对模型 解的影响，对每一个不同的p ，采用n i s e 方法( c o h o n ，1 9 7 8 ) ，根据5 组 不同的权变量产生5 组模型的非劣解。根据前面的计算过程得到一系列非劣 解，作者又进行了灵敏度分析，得出一些有意思的结论。”1 2 3 2 基于时间约束的配送系统模型 该模型运用联合库存的思想，采用第三方物流代理配送策略，在使系统 的总费用降到最低的同时，又考虑满足各分销点对配送响应时间的要求，以 提高存货的实际可得性。因此，该模型将满足各分销点配送响应时间需求作 为一个约束条件，反映所设计的配送网络系统的顾客服务水平。 2 32 ，1 基本假设 a 由于只考虑单源供应，因此不考虑生产基地的生产能力限制； b 如果某备选d c 被选中，则建立和经营该d c 的固定费用已知： c 由于可根据需要对备选d c 进行扩建或新建，因此备选d c 无容量和 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 4 页 流量限制； d 各需求地对各产品的需求量可知； e 每个需求地只由一个d c 负责提供； f 配送网络所需d c 的数量己知。 2 3 2 2 符号定义 下标集： ，一各选d e 数量，j = 1 ，2 ，j ； 足一需求地数量，k = l ，2 ，k ) 。 决策变量： x ，一产品从生产基地运到第，个各选d c 的数量： ，l住第，个各选点建立d c y j = fo_ 舌刚 ，i在斯个备进、向第1 个需求地配进产品 斗一 o否则 常数： 矗，一从生产基地到第j 个备选d c 的单位运费； 仇一第k 个需求地的需求量： c 。一从第_ ，个备选d c 到第k 个需求地的单位运费 d ，一从生产基地到第_ ，个备选d c 的运输时间； p 。一从第个备选d c 到第k 个需求地的运输时间 五一第k 个需求地对配送时间的限制； g ，一在第歹个备选d c 建立和经营d c 的固定费用： p 一配送网络所需d c 数量。 2 3 2 3 数学模型 t 。k j ( d s d p w t ) ：m 叫口，_ + e z c j k b k z 业+ z g ，y j ( 2 一l o ) = 1j = 1k = l1 = 1， 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1 5 页 s t t + 五， w ，k k ( 2 一1 1 ) ， 瓠= 1 ， v k k( 2 1 2 ) = i f x ，= b 。孔， w j ( 2 1 3 ) k - 1 j y ，= p