（管理科学与工程专业论文）基于witness的多配送中心选址问题研究.pdf

摘要 近年来，随着社会经济的飞速发展以及科学技术的日新月异，随着第一、第- n 润 源泉发掘空间的不断缩小，随着经济全球化步伐的逐渐加快，物流在社会经济发展中 的地位变得越来越重要，并逐渐引起人们广泛的关注，以致于一国物流的综合发展水 平成为判断其国家综合实力的标志之一。 物流在国民经济中的地位目益凸显，而作为物流网络中的一个子节点的配送中心， 也开始逐渐为人们所重视。配送中心的选址则在配送中心的规划设计中占有重要的战 略地位，从某种程度上来说，配送中心选址的优劣，影响着配送中心经营的成败。 本文首先从物流及配送中心的基本理论入手，简单介绍了了配送中心选址的基本 概念以及选址过程中的一些常用模型。进而在考虑分摊固定成本的基础上，提出了本 文所采用的选址模型。接着应用a h p 层次分析法筛选配送中心选址点，从而达到排除 选址因素较差的选址点的目的。之后，应用w i t n e s s 仿真软件及其特有的优化功能，对 模型进行仿真分析，并利用它自带的优化算法模块o p t i m i z e r 来得到系统的最优配 置。最后，通过一个具体的实例，阐述了如何运用该理论解决实际问题，并在此过程中， 对该理论进行了验证。 关键词：配送中心选址 w i t n e s s优化 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fe c o n o m i c s ，s c i e n c ea n d t e c h n o l o g y ，w i t ht h ed e c r e a s ei nt h e f i r s ta n ds e c o n ds o u r c eo fp r o f i t ，w i t ht h es t e po fe c o n o m i cg l o b a l i z a t i o ng e t t i n gf a s t e ra n d f a s t e r ，l o g i s t i c sb e c o m e sm o r ea n dm o r ei m p o r t a n ta n di tt a k e so u ra t t e n t i o ng r a d u a l l y i t e v e nb e c o m e so n eo ft h et o k e n st h a ts t a n df o rt h eo v e r a l ls t r e n g t ho ft h ec o u n t r y a so n en o d eo fl o g i s t i c sn e t w o r k ，d i s t r i b u t i o nc e n t e ra l s ot a k e so u ri n t e r e s t sg r a d u a l l y t h el o c a t i o no fd i s t r i b u t i o nc e n t e rh a sas t r a t e g i cp o s i t i o ni nt h ep l a na n dd e s i g no f d i s t r i b u t i o nc e n t e r a n di tg r e a t l yi n f l u e n c e st h eo p e r a t i o no ft h ed i s t r i b u t i o nc e n t e r b a s e do nt h eb a s i ct h e o r i e so fl o g i s t i c sa n dd i s t r i b u t i o nc e n t e r ，t h et h e s i ss t a t e st h e b a s i cc o n c e p t sa n dc o m m o nm o d e l sr e l a t i v et ot h el o c a t i o no fd i s t r i b u t i o nc e n t e r t h e ni t p r o p o s e st h em o d e lu s e di nt h i st h e s i su n d e rt h ec o n s i d e r a t i o no ff i x e dc o s td i s t r i b u t i o n a f t e r t h i s ，f i l t r a t i n gt h el o c a t i o nn o d eu s i n g a h pq u a l i t a t i v ea n a l y s i s ，s oa st oe x c l u d et h e o n e so fi n f e r i o rl o c a t i o nf a c t o r s t h e ni ts i m u l a t e st h em o d e lu s i n gw i t n e s ss i m u l a t i o n s o f t w a r ea n di t ss p e c i mo p t i m i z a t i o nf u n c t i o n ，a n dg e t so p t i m i s t i cc o n f i g u r a t i o nf r o mi t s o p t i m i z a t i o na r i t h m e t i cm o d e lo p t i m a z e r f i n a l l yt h r o u g hac o n c r e t ei n s t a n c e ，t h e t h e s i ss t a t e sh o wt oa p p l yt h em c t h o dt op r a c t i c a lp r o b l e m s k e yw o r d s ：d i s t r i b u t i o nc e n t e r s l o c a t i o n w i t n e s s o p t i m i z a t i o n 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究 成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过 的研究成果，也不包含未获得天津工业大学或其它教育机构的学位或证节而使用过的 材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并 表示了谢意。 学位论文作者签名 签字日期：a l 彳年( 月f 3 日 学位论文版权使用授权书 本论文作者完全了解天津工业大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津 工业大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存、汇编一共查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构 送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名 陲晓受 导师签名： 寥够参 签字日期：小矗年f 月f 占日签字日期：0 。声坼伽如日 学位论文的主要创新点 一、在选址过程中先用层次分析法对配送中心选址点进行第一步的 筛选，从而达到排除选址因素较差的选址点的目的，接着再对选出来的 候选点进行定量分析。通过定性结合定量的这种选址方法，从而避免了 只用一种选址方法所带来的缺陷。 二、在对候选点进行定量分析时，运用w i t n e s s 软件建立模型，并利 用它自带的优化算法模块o p t i m i z e r 进行仿真分析，得到系统的最优配 置，从而达到对多配送中心进行选址的目的。 第+ 章绪论 第一章绪论 随着世界经济的快速发展和现代科学技术的进步，现代物流业作为现代经济的重 要组成部分和工业化进程中最为经济合理的综合服务模式，正在全球范围内得以迅速 发展。从早期的“p h y s i c a ld i s t r i b u t i o n ”到“l 0 9 i s t i c s ”，从“实物分配”、“货物配 送”到后勤以及今天的物流，在短短的半个世纪，人们对经济活动中“物”的流通规 律的研究，己逐步系统化、科学化。物流作为一门综合交叉学科已日渐完善，作为先 进的经济方式和管理技术已广泛地深入到各个领域的经济活动和经济活动的各个环 节之中，因此，物流被西方经济学家称为继“劳动力”和“自然资源”之后的第三利 润源泉，越来越多的企业和城市开始意识到物流的重要性，现代物流业正在世界范围 内广泛兴起，物流业将成为适应当今社会最新发展趋势的新兴产业，将成为2 l 世纪新 的经济增长点。我们的生活也实实在在地感受到物流活动带来的效益。 1 1 论文选题的背景和意义 自从上个世纪7 0 年代末，物流这个概念从日本引入中国，已经有2 0 多年的历史了， 在这些年中，随着我国经济的发展，物流在国民经济中的地位日益突显出来，由此导 致了神州大地近年来的“物流热”【1 j 各界学者同仁也对其进行了大量的理论研究， 取得了丰硕的成果1 2 j 。但是，我们在进行理论研究的同时，也应该注意将理论用于实 践，以指导我们的日常生活。本文即是抱着这样的思路，才选择了该论题，本论文选 题的背景和意义，可以从以下几个方面来理解： 一、物流在社会经济发展中的地位日益凸显吼 l 、物流是国民经济的动脉系统，它连接社会生产各部分，使之成为一个有机整体。 任何一个社会或者国家的经济，都是由众多的产业、部门、企业组成的，这些企 业又分布在不同的地区、城市和乡村、属于不同的所有者，它们之间相互供应其产品 用于对方的生产性消费和生活性消费，它们互相依赖又互相竞争，形成错综复杂的关 系，物流就是维系这些复杂关系的纽带和桥梁【4 l 。 2 、物流是生产过程不断进行的前提条件。 社会生产的重要特点是它的连续性，这是人类社会得以发展的重要保证，一个社 会不能停止消费，也不能停止生产。而一个企业的牛产要不问断的进行，一方面必须 按照生产需要的数量、质量、品种、规格和时间不问断的供给原料、材料、燃料和工 具设备等生产资料，另一方面必须及时地将产品销售出去，也就是说，必须保证物资 第一章绪论 不断的流入流出企业。 3 、物流是保证商流顺畅进行，实现商品使用价值和价值的物质基础。 在商品流通中，物流是伴随着商流而产生的，但它又是商流的物质内容和物质基 础，商流的目的在于变换商品的所有权，而物流才是商品交换过程所要解决的社会物 质变化过程的具体体现。 4 、物流技术的发展是决定商品生产规模和产业结构变化的重要因素。 商品生产的发展要求生产社会化、专业化和规范化，但是，若物流没有一定的发 展，这些要求是难以实现的。物流技术的发展，从根本上改变了产品的生产和消费条 件，为经济的发展创造了重要的前提条件，而且，随着现代科学技术的发展，物流对 生产发展的这种制约作用将越来越明显。 5 、物流的改进是提高微观经济效益和宏观经济效益的重要源泉。 这不仅由于物流组织的好坏，直接决定着生产过程是否得以实现，而且物流费用 以成为生产成本和流通成本的重要组成部分，搞好物流，无论对于提高企业经济效益 还是社会经济效益都有重大作用。 进入2 0 世纪4 0 年代以来，传统物流概念己经向现代物流概念转变，现代物流包括 运输的合理化、仓储自动化、包装标准化、装卸搬运机械化、加工配送一体化、信息 管理网络化等，现代物流水平将成为一个国家综合国力的重要标志。 二、物流的发展、国际的竞争是配送中心产生的根源国。 社会的发展，竞争的激烈，引起了社会化需求的增长，从而导致了配送中心的出 现。配送中心通过先进的管理、技术和现代化信息交流网络，有效地联结了生产和消 费，使整个商品运动过程高效、协调、有序，从而实现了最佳的经济效益和社会效益， 并且考虑到配送中心在物流系统中的重要地位及其对生产和生活的意义和作用，在结 合我国国情的基础上，可以看出，适度兴建配送中心是大势所趋。 此外，我国加入世贸组织之后，国内的物流市场被国外物流业普遍看好。这一领 域的国外物流业开始把配送这种被实践证明了的最佳服务形式带入我国，纷纷来我国 开办物流企业，大规模地兴建配送中心，并且凭借他们的实力，向我国提出了严峻的 挑战。这一切，都使得我国在建设和发展物流配送中心的道路上困难重重，我国物流 业起步较晚，在很多方面都与发达国家存在明显差距，只有通过学习，不断摸索提高。 三、配送中心的选址是物流系统优化的一个具有战略意义的问题【酣 7 1 。 配送中心是现代物流系统的重要组成部分，为了降低物流成本，提高流通效率， 科学的建立配送中心，是市场竞争的必然结果。配送中心建设得合理与否将直接影响 着整个物流系统的效率与服务质量，因此，在配送中心建设之前，需要进行系统的、 2 第一章绪论 全面的规划。 配送中心选址是配送中心规划的一个环节，它是指在一个具有若干供应点及若干 需求点的经济区域内，选一个或多个地址设置配送中心的规划过程，较佳的配送中心 选址方案是使商品通过配送中心的汇集、中转、分发、直至输送到需求点的全过程的 效益最好。配送中心拥有众多建筑物、构筑物以及固定机械设备，一旦建成很难搬迁， 如果选址不佳，将付出长远l e 价，因而配送中心的选址是配送中心规划中至关重要的 一步。配送中心的合理选址，可以有效节省费用，大幅度的降低运营成本，促进生产 和消费两种流量的协调与配合，保证物流系统的平衡发展。 目前，中国许多企业在建立配送中心时大多是在企业原有仓库的基础上进行改造 和扩建的，当然，这样能够利用原有仓库的基础设施和设备。但是，从长远利益来考 虑，若要使所建配送中心能适应社会发展的需要，能真正发挥配送中心应有的作用， 则选址问题就不容忽视。而且随着社会分工的日益专业化，为了满足顾客日益增长的 需要和实现规模效益以及减少机会成本等，企业将不得不建立多个、多级配送中心， 针对这些复杂情况，帮助企业在配送中心的建设过程中进行合理的选址，是本文所致 力达到的目标。 1 2 国内外研究现状 许多关于选址问题的早期理论是由土地经济学家和区域地理学家提出的，譬如杜 能( j o h a n nv o nt h u n e n ) 、阿尔弗雷德韦伯( a l f r e dw e b e r ) 、帕兰德( t p a l a n d e r ) 、 奥古斯特廖什( a u g u s tl o s c h ) 、爱德加胡弗( e d g a rh o o v e r ) 、梅尔文格林哈特 ( m e l v i ng r e e n h u t ) 、沃尔特爱萨德( w a l t e rl s a r d ) 等等。运输成本在选址决策中的重 要作用是贯穿所有这些早期研究的共同主题，尽管大多数研究是在农业和早期工业社 会条件下进行的，但是他们所提出的许多概念一直沿用至今【8 】o 配送中心的选址方法 各种各样，从宏观方面可以把这些方法分成两类，即执行运输成本最小化原则的方法 和执行利润水平最大化的方法。运输成本最小化原则最早是由德国农业学家j h a n h e i n t i c h 、v o n t h u n e n 就农产品的仓库选址问题提出来的。v o n t h u n e n 的选址模型假 定农产品的销售价格和生产成本在各个不同的市场上都是相等的。由于农民的利润为 农产品的价格减去其生产成本和运输成本，因而最优的选址策略应当使运输成本最 小。美国选址专家m e l v i ng r e e n h u t 将选址的决策工作推进到一个新的层次。他认为， 应该将影响选址的所有因素( 包括外部环境因素和企业内部因素) 都罗列出来加以综 合考虑和评价，分析各项选址决策能够带来潜在收益或利润，在利润最大化的基础上 进行选址决策p j 。 第章绪论 近3 0 年来，选址理论发展迅速，各种不同的选址问题也越来越多，特别是电予计 算机的应用，进一步促进了物流系统选址问题的研究，并为不同方案的可行性分析提 供了强有力的于段。 到目前为止，选址方法大体上可以分为以下几类： 一、专家选择法 专家选择法是以专家为信息索取的对象，运用专家的知识和经验，考虑选址对象 的社会环境和客观背景，直观的对选址对象进行综合分析研究，寻求其特性和发展规 律，并进行选择的一种方法。专家选择法中常用的有因素评分法和德尔菲法。 二、解析法 解析法主要是通过建立数学模型并进行计算以求得最优选址方案的方法，一般可 分为基于成本的模型和基于效益的模型两类。基于成本的模型，主要考虑总成本最小 化，而基于效益的模型则主要是考虑总收益最大，虽然这两类模型所考虑的因素不同， 但在数学处理方法的本质上是一致的，而在现实中，多以研究成本为主。采用该类方 法时，首先根据问题的特征、外部条件以及内在的联系建立起数学模型，然后对模型 进行求解，获得最优布局方案，采用这种方法的优点是能够获得精确的最优解，缺点 是对一些复杂的问题难以恰当的建立数学模型，因而在实际运用当中受到一些限制。 三、模拟法 这种方法是将实际问题用数学方法和逻辑关系表示出来，然后通过模拟计算机逻 辑推理确定最佳布局方案，这种方法的优点是比较简单，缺点是采用这种方法选址时， 分析者必须提供预定的各种网点组合方案以供分析评价，从中找出最佳组合，因此， 决策的效果依赖于分析者预定的组合方案是否接近最佳方案。 四、启发式法 该方法是针对模型的求解而言的，是一种逐次逼近法，对这种方法反复判断，实 践修正，直到满意为止。这种方法的优点是模型简单，需要进行方案组合的个数少， 因而容易寻求出最佳答案，缺点是这种方法得出的答案很难保证是最优的，一般情况 只能得到满意的近似解。用该方法进行选址时，一般要经过如下几个步骤：首先定义 一个计算总费用的方法，然后制定评判准则，规定方案的改进途径，并给出初始方案， 最后在此基础上进行迭代求解，直到找到满意解。 4 第_ 章配送- h 山选址 第二章配送中心选址 人们通过对物流重要性认识的不断深入，“第三利润源泉”的理念已经被越来越 多的人士所认同，物流在国民经济中的地位日益凸显出来【”1 。如何降低物流成本，提 高物流效率和物流服务水平，是倍受企业关注的一个问题。而作为物流网络中的一个 了节点的配送中心，也开始逐渐引起人们的重视。 而配送中心在投资建设之前，进行周密详细的规划设计是十分必要的。配送中心 的选址则在其规划设计中占据核心地位，它不仅影响着配送中心的经营方式，而且也 对配送中心的网络布局、经营成败有着至关重要的作用。本章在简单描述配送中心基 本概念、一般作业流程、网络结构与作用的基础上，论述了配送中心选址规划中会碰 到的种种问题，同时也阐述了配送中心选址中常用的各种模型。 2 1 配送中心简介 2 i 1 配送的含义 按照国家质量技术监督局发布的中华人民共和国国家标准物流术语，配送 的定义是；在经济合理的区域范围内，根据用户的要求，对物品进行拣选、加工、包 装、分割、组配等作业，并按时送达指定地点的物流活动。它是商流与物流紧密结合 的一种综合的、特殊的，也是物流过程中的关键环节【1 1 】。 这个概念的内涵有以下3 点： 配送是从物流节点至用户的一种特殊送货形式。 一般送货可以是一种偶然的行为，而配送却是一种固定的形态，甚至是一种有确 定组织和渠道，有一套装备和管理、技术力量，有一套制度的体制形式。所以，配送 是高水平的送货形式。 配送以用户要求为出发点。 配送是从用户利益出发、按用户要求进行的一种活动，因此在观念上必须明确配 送企业的地位是服务地位，而不是主导地位。应从用户利益出发，在满足用户利益的 基础上取得本企业的利益，做到“用户第一”、“质量第一”。 配送是“配”和“送”的结合。 配送与一般送货活动的区别在于：配送利用有效的拣选、分货、组配等理货工作， 使送货达到一定规模，并利用规模经济优势取得较低的送货成本。在运送货物的过程 第二章配送 心选址 中，如果不进行分拣和组配，就无法满足用户多品种、小批量、高频率的进货需求， 就会大大增加资源的消耗，使送货并不优于取货。所以，追求整个配送的优势，分拣、 配货是必不可少的。配送与一般送货活动的区别如表2 1 所示： 表2 1 配送与一般送货活动的区别 t a b 2 - 1d i f f e r e n c eb e t w e e nd i s t r i b u t i o na n dd e l i v e r y 配送送货 产生背景随着信息技术的发展，物流专业化分工的生产企业为了提高销售量 结果的一种送货上门服务 内容根据客户订单信息，适时适量的配送商品没有配送计划、只能满足 客户的部分要求 承担者具备基于信息技术的配送体系的企业生产企业的运输部门 技术基础将信息技术应用到配送的各个环节，使各没有具体要求，技术装备 个环节有机的联系起来，并具备现代化的简单粗糙 技术装备 2 1 2 配送中心的一般作业流程 一个完整的配送流程包括接受并汇总订单、进货、储存、配货、流通加工、配载、 送货等环节，如图2 1 所示： 图2 - 1 配送中心的一般作业流程 f i g 2 1 d i s t r i b u t i o nc e n t e r s w o r kf l o w 1 、接受并汇总订单 无论从事何种货物配送活动，配送中心都有明确的服务对象。收取和汇总客户的 订单是配送中心组织和调度诸如进货、理货、送货等活动的重要依据，是配送中心作 业流程的开端。 2 、进货 6 第_ 章目d 送i ir 心选址 进货是指从各供货商处按客户需求大批量的进货，以备齐所需要的商品。为了避 免发生商品积压或缺货的情况，配送中心必须正确预测客户的需求变化，制定合理的 采购计划储存功能。进货是配送的基础工作，包括筹集货源、订货、将商品运送到配 送仓库以及商品验检、结算等活动。 3 、储存 储存是为了配送活动的连续进行而将商品存放在仓库中的活动。配送中心必须按 照用户的要求，将其所需要的商品在规定时问内送到指定的地点。为了顺利的向用户 配送商品，特别是即时配送商品，配送中心必须储备一定数量的商品。在储存的过程 中，由于商品的品种、规格、质量、数量的不同，配送中心还必须具备一定的检验和 储存设施以及分拣功能，做到既能保证客户的配送需要，又不发生库存积压浪费或缺 货。 4 、配货 配送不同于一般送货的特点之一是配送具有按客户要求配货的过程，即根据客户 的订货要求，将其所需要的商品尽可能迅速、准确地从其储位拣取出来，需要简单加 工的商品，拣出后还必须集中加工。配货是配送中非常重要的一环，直接影响到配送 活动效率和配送的服务水平。因此，配送中心应配备相应的分拣装置，如商品识别装 置、传送装置等等。这是配送中心与普通仓库和一般送货形态的主要区别。 5 、流通加工 在配送活动中，有时需要根据用户要求对商品进行不同程度的加工。例如对商品 进行下料、打孔、简单组装、分装、贴标签等等。流通加工可以有效的提高配送水平 和客户满意程度，它在配送过程中是根据客户需要而进行的，并不一定要具备。 6 、配载 在将商品装载到车辆上时，由于商品的体积、重量、形状是不同的，必须将商品 进行合理的组合，充分利用车辆的容积和载重量。 7 、送货 送货是指将根据客户订单要求配货、加工、包装、配载好的商品，选择最佳的运 输路线送交客户的过程。 2 1 3 配送中心的类型和网络结构 ( 一) 配送中心的类型 随着商品流通规模的日益扩大，配送中心的数量也在不断增加。在为数众多的配 送组织( 或称配送设施) 中，由于各自的服务对象、组织形式和服务功能不尽一致， 7 第_ 章配送中心选址 因而，从理论上有可能把配送中心划分成若干类型。划分所依据的标准可以有很多种， 因而配送中心可以有多种类型。总结、归纳国内外配送中心的运作情况，现实中的配 送中心大体上有这样几种类型，如表2 2 所示： 表2 - 2 配送中心的类型 t a b 2 - 2 t y p eo fd i s t r i b u t i o nc e n t e r s 分类名称 按配送中心的经济功能划分供应型配送中心、销售型配送中心、储存型配送中心 流通型配送中心、加工型配送中心 按物流设施的归属划分自有型配送中心、公共型配送中心、合作型配送中心 按服务范围和服务对象划分城市配送中心、区域配送中心 按运营主体的不同划分以制造商为主体的配送中心、以批发商为丰体的配送 中心、以零售商为丰体的配送中心、以仓储运输业者 为主体的配送中心 ( 二) 配送中心的网络结构 以向用户提供配货和送货等服务为其职能的配送中心，在其运作和发展过程中， 不仅形成了完整的组织结构( 即内部结构) ，而且通过不断完善，也构筑了层次状的 网络体系。如果说，在社会化大生产条件下，为适应市场及消费需要，生产及生产企 业是在网络体系中运转和运作的话，那么，作为流通企业组成部分之一的配送中心， 同样也是在网络体系中从事其业务活动的。虽然从个体的角度看，各个配送中心都是 独立运作和独自完成配送任务的，但从全社会来看，各种不同类型、不同规模的配送 中心并非互不相关、完全孤立运作的；相反，通过科学布局及合理竞争，各种配送中 心也与生产组织一样，形成了分工协作关系，构筑起了层次状的网络或体系。纵观发 达国家配送中心的组织结构和布局情况，其网络或体系丰要有如下集中类型【”1 ： 1 、单层次的网络和体系 配送中心网络或体系基本上是由一种( 或一级) 配送中心构成的( 如图2 2 所示) ， 被称为单层次网络。我国在推行配送制的过程中所建立的配送中心及其所构成的网络 即是这样的结构。当资源和用户都很分散时，以及在推行配送中心的初期，常常会形 成一级性配送中心( 城市配送中心) 和单层次的配送体系( 或配送网络) 。 在单层次网络体系中，配送中心一般只进行近距离的配送。但是借助于“共同配 送”，这种配送中心也可以超越城市范围向远距离用户配送货物。 第二章配送h 心选址 图2 - 2 单层次配送中心分布示意图 f i g 2 - 2m o n o l a y e rd i s t r i b u t i o nc e n t e r s s k e t c hm a p 2 、两级或双层次性的网络和体系 这是由两个层面的配送中心( 中央配送中心和城市配送中心) 组成的配送体系( 如 图 3 所示) ，也是目前最常见的配送中心网络。在配送范围比较广、而用户又比较 多且分散的情况下， 会自然地形成这样的 网络体系。 从布局和结构上 看，在由两级配送中 心构成的网络中，数 量较多、分布很广的 配送中心是那些主要 为城市范围内的中小 用户服务的城市配送 中心，它们是上述配 送网络、体系的基础 结构。 图2 - 3 双层次配送中心分布示意图 f i g 2 - 3 i w o d o u b l ed i s t r i b u t i o nc e n t e i s s k e t c hm a p 3 、多级、多层次的网络和体系 这种网络体系是由中央级配送中心、区域性配送中心、基层配送中心和有配送功 能的批发商店构建成的。其中，中央级配送中心在网络体系中处于主导地位，区域性 配送中心处于被辐射地位，而基层配送中心则是网络体系的基础结构。 上面所说的中央级配送中心，实际上是指那些在行业内部影响面很大的大型或超大型 配送组织。这类配送组织的数量相对来说不太多，但它的活动能量很大。而区域配送 中心和基层配送中心，是相对中央配送中心来说经营规模略小的配送组织。在一般情 况下，这种配送中心只为地区范围内的用户配送商品。以上几种配送组织在实际运作 第_ 章配送中心选龇 时，既各自为政，展现出“独立配送”的形态；同时，相互之问又有交叉，呈现出“共 同配送”的运行状态。此外，上述这些不同规模、不同层次的配送中心，有时又常常 按照一定的原则自上而下地逐级配送货物，从而呈现出梯级结构和放射状态。 图2 - 4 多层次配送中心分布示意图 f i g 2 - 4m u l f i l a y e rd i s t r i b u t i o nc e n t e r s s k e t c km a p 2 1 4 配送中心的作用 配送是一种先进的物流方式，在普遍追求效率和效益的社会里，推行配送制，建 立配送中心不仅有利于微观经济的快速发展，而且也会给社会带来十分可观的经济效 益。在现代物流活动中，配送中心的作用是非常明显的，主要可以归纳为以下几个方 面： l 、可以提高物流的宏观调控和降低社会库存，提高批量货物运送的经济效益 在我国，生产的直接成本只有总成本的1 0 ，而物流成本占到总成本的4 0 ，其中 1 0 第章自e 送中心选址 库存成本则占物流成本的8 0 n 9 0 ，也就是说，库存成本占到产品总成本的3 2 至1 j 3 6 1 1 ，如果我们能够有效降低库存成本，则可为社会带来巨大的经济效益，而配送 中心则恰好能够完成这一使命。通过集中建设几个配送中心来代替众多分散的小型仓 库，可以大i 幅减少社会总的安全库存水平，同时，配送中心先进的装备技术及高效率 的作业流程，也大大加快了物资的流通速度，提高了资金的周转率。 另外，配送中心可以通过大批量的订货或者发货，降低进、发货的单位运输成本、 单位劳务成本等，同时，也可选择更加经济合理的运输方式。 2 、可以提高设备的利用率，减轻交通拥挤和空气污染程度1 1 4 】 由于配送中心可以大量的进货和发货，这样可以进行整车整船的装运，从而避免 了运输工具空间的浪费现象，充分利用了设备的运输能力，并且，也可以同时为多个 客户进行货物的一次性配送，避免了单个企业零星送货情况的发生。这不仅提高了设 备的利用牢，而且大大减轻了城市的交通压力，保护了我们的生活环境。 3 、可以提高配送效率，优化配送路线，降低配送费用i l 习 由于配送中心可以一次为多个客户同时进行货物的配送服务，因而可以在配送之 前进行合理的运输路线的设计，避免了重复、迂回运输现象的发生，进一步提高了配 送的效率。 4 、流通加工集中化，可以提高加工的效率和质量，提高资源的综合利用率【1 6 】 配送中心开展的流通加工业务将是其未来的重要发展趋势，面通过对大量货物的 集中加工，可以采用更先进的技术设备，更加合理的对货物进行加工。 2 2 配送中心选址概述 随着国民经济的发展，社会物流量不断增长，要求有相应的配送中心及网点与之 相适应。配送中心的建设是一项耗资巨大的项目，少则几十万，多则几百万、几千万， 甚至上亿元的投入。合理选择配送中心的位置，不但可以减少建设费用及运营成本， 提高配送效率和服务水平，并且可以促进生产和消费的协调配合。由于配送中心必须 有大型物资储存和转运的地点，其选址和建设不仅关系到自身的经营利润，而且还会 影响到周边企业甚至所在城市的发展，并对周边生态环境产生一定的影响。 2 2 1 配送中心选址应遵循的原则 通常，在配送中心的选址过程中，应遵循以下原则： 1 、适应性原则 配送中心的选址需与国家以及省市的经济发展方针、政策相适应，与我国物流资 1 1 第_ 章配送中心选址 源分布利需求分布相适应，与国民经济和社会发展相适应。 2 、经济性原则 在配送中心的发展过程当中，有关选址的费用，主要包括建设费用以及经营费用 两个部分，配送中心的选址定在市区还是郊区，其未来物流辅助设施的建设规模以及 建设费用、物流运输费用等是不同的，选址是应当以总的费用最低作为配送中心选址 的经济性原则。 3 、防调性原则 配送中心的选址应将国家的物流网络作为一个大系统来考虑，使配送中心的设施 设备，在地域分布、技术水平等方面相互协调。 4 、前瞻性原则 配送中心选址应当具有战略眼光，一要考虑全局，二要考虑长远发展，局部要服 从全局，目前利益要服从长远利益，既要考虑当前的需要，也要考虑日后的发展。 2 2 2 配送中心选址的影响因素 配送中心选址时，必须综合考虑以下各影响因素，逐步筛选配送中心的候选地。 ( 1 ) 需求量。客户的分布区域是选址的重要影响因素之一，选址时应尽量靠近 客户的分布区域并对未来的需求量和辐射范围做预测。 ( 2 ) 运输费用。运输费用是配送的一项主要支出。在考虑配送中心的选址时， 应该计算由供应地至配送中心以及配送中心至客户的运输距离和费用。另外，配送中 心应接近交通运输枢纽。 ( 3 ) 配送服务条件。根据供货的时间要求，计算从配送中心到客户的距离和时 间。考虑对于客户的到货时间、发送频率的要求是否能达到。 ( 4 ) 能源。配送中心的设施要使用很多的电力资源，选址时应考虑候选区域的 能源供应能力。 ( 5 ) 劳动力。配送中心的效率与工作人员的数量和技术水平密切相关。在选址 时应选择劳动力充足、有一定人口素质的区域。 ( 6 ) 政策法规。在考虑的用地范围内是否有不准建设仓库、配送中心的政策。 ( 7 ) 用地条件。配送中心是利用现有的土地还是新征土地，考虑周围土地利用 性质和地价水平。 ( 8 ) 自然环境。配送中心的设置应该遵循保护自然环境的原则。防止配送中心 在运作的过程中对自然环境的影响和破坏。 ( 9 ) 周边状况。由于配送中心是火灾重点防护单位，不宜设在易散发火种的工 第一章配送中心选址 业设施( 如木材加工、冶金企业) 附近，也不宜选择居民住宅区附近。 2 2 3 配送中心的选址步骤 配送中心的选址先对基本条件进行考察，在对地价、业务量、配送路线和成本等 数据进行定性分析的基础上作出候选地的筛选。再经过定量分析，检查新选地的受限 条件，最后确定配送中心的位置。其程序如图25 所示。 图2 - 5 配送中心的选址流程 f i g 2 - 5 t h el o c a t i o np r o c e s so fd i s t r i b u t i o nc e n t e r s 2 2 4 配送中心选址方案的经济论证 配送中心的建设，尤其是大型配送中心的建设，需要较大规模的投资，在选址方 第二章配送中心选址 案确定之后，还需要对方案进行经济论证i “】。配送中心选择的经济论证，主要有以下 几个方面： 1 、资额的确定 配送中心的主要投资领域有以下几个方面： ( 1 ) 预备性投资。配送中心是占地较大的项目，它和仓库的不同之处在于，配 送中心应处于与用户接近的最优位置，因此在基本建设丰体投资之前，需由征地、拆 迁、市政、交通等预备性的投资，这是一笔颇大的投资，尤其在一些准黄金地域，这 项投资可超过总投资额的5 0 。 ( 2 ) 直接投资。用于配送中心项目主体的投资，如配送中心各主要建筑物的建 设，货架、叉车、分拣设备的购置及安装费，信息系统的购置安装费，配送中心自有 车辆的购置费等。 ( 3 ) 相关投资。不同地区与基本建设及未来经营活动有关的项目，诸如燃料、 水、电、环境保护等，都需要有一定的投资。在有些地区，相关投资可能很大，如果 只考虑直接投资而忽视相关投资，投资的估计值可能发生偏差。 ( 4 ) 运营费用。不同配送中心选址，也取决于配送产品、配送方式和用户状况。 这些因素会造成运营费用较大的差别，在布局时必须重视这些投资因素。有时候建设 费用虽低，但运营费用高，在投资中如果不考虑运营费用，则投资效果往往会判断不 准。 2 、投资效果分析和确定 配送中心的选址必须在准确掌握投资额度之后，确认其投资效果，而且以投资效 果来做最后决策。投资效果问题，归根结底是对投资效益的估算。配送中心和一般产 品生产企业的很大区别，是它没有一定数量、一定质量、一定价格的产品，因而收益 的计量性模糊，灰色因素较大。此外，在经营活动中，人的因素等不确定因素很多。 所以在计算效益时需要对用户、市场占有率等若干方面做不同层次的估计，分别组成 不同方案进行比较。 2 2 5 配送中心选址的难度 选址固然重要，但又十分困难，其原因是【1 9 】： ( 1 ) 选址因素相互矛盾。选址涉及到很多因素，而这些因素常常是相互矛盾的。 如有利于配送的地方能较多的接受业务，但常常地价贵、租金高等。 ( 2 ) 不同因素的相对重要性很难确定和度量。 ( 3 ) 判断的标准会随时间变化而变化，现在认为是好的选址，过几年就不一定 1 4 第一章配送中心选址 是好的了。 2 3 配送中心选址模型 随着国民经济的发展，物流越来越为人们所重视，在大力发展物流业的同时，人 们面临着一个共同的问题，即配送中心如何进行合理的选址，在物流网络中，配送中 心连接着供货点和需求点，是两者之间的桥梁，在物流系统中起着举足轻重的作用。 因此，配送中心的选址将对物流系统作用的发挥和经济效益的提升产牛重要的影响。 2 3 1 单配送中心选址模型 对单- - f l d 送中心进行选址，重心法是一种有效的选址方法【拟。该方法根据运输费 用最低的原则进行，且在选址计算时，作如下假设： 1 运输费用只与配送中心和配送点的直线距离有关，不考虑城市交通状况； 2 不考虑配送中心所处地理位置的地产价格； 3 各零售店的位置和需求量己知且不变。 如果一个配送中心为多个零售店配送货物，配送中心的位置应该选在运输费用最 小的地方。假设有一个零售店，各自的坐标为( 工；，y i ) ( f = l ，2 ，3 ，n ) ，配送中心的舭 标为( 算。，y 。) ，有 ；x c i ( 1 ) 钉 式中卜从配送中心到各零售店的总运输费用； c ：从配送中心到各零售店的运输费用。 而g 又可以用下式来表示c i = a i w f l ， ( 2 ) 式中：4 表示从配送中心到零售店f 每单位运量、单位运距的运输费用； m 表示配送中心到零售店l 的运输量； d 表示从配送中心到需零售店f 的直线距离，则有 d ；b 。一) 2 + ( y 。一y 。) 2 ( 3 ) 则运输费总额计算式为： ；a i w i d t = a i w , ；b 。吨) 2 + ( ) 。- y f ) 2 ( 4 ) 对总运输费用式( 4 ) 求偏导得 第_ 章月d 送中心选址 令塑：, 亡fa j w , ( x o - x 1 ) ；0 塑：警型地l 业；0 ( 5 ) 缸。何d f砂。白d ， 解微分方程得 一a i w i x i专! 业 小锰小酱 2 越2 面 ” 台d ，台d ； 由于上述两式中仍含有未知数x 。、y 。的d j 项，所以一次不能求出x ：、y ：。通常 是假定一个初始( 工。，y o ) 值，然后采用迭代法反复计算，直到求得最小的运输成本费 用所对应的( x ：，y ：) 。 目标函数中如果考虑从工厂1 到配送中心的运输费用，也能够求出从工厂到配送中 心再到各零售店的总运输费用最小的配送中心建设地点，这时，只需将工厂作为前述 那样的零售店来处理，w i 作为从工j 。到配送中心的运量，口。、h 相应表示从工厂到 配送中心的运费和距离即可。 这个方法的优点是不限于特定的备选点进行选择，灵活性较大，但是，由于自由 度较大，实际上很难找到最优的选址点，因为这个求出的最优选址点可能位于河流、 湖泊或其它无法实现的地点，同时，模型中所使用的距离均为直线距离，这与实际情 况的差别是很大的，尤其是在城市内的配送情况下，相差更大。 2 3 2 多配送中心选址模型 在现实当中，一个企业通常不会只考虑建设一个配送中心，而是考虑建设多个配 送中心，因此，多配送中心选址模型在实际当中更加受到有关人士的欢迎。多配送中 心选址模型也有多种，如鲍姆一沃尔夫( b a u m o l w o l f c ) 模型、圭汉一哈姆勃兹模型 ( k u e h n h a m b u r g c i ) 、双层规划模型1 2 l 】，在这里，我们只简单介绍一下现实中用的较 多的2 种解析模型。 以下模型都是假设 1 仅在一定的备选点范围内考虑新的配送中心设置； 2 运输费用与运量成正比； 3 需求点的需求按区域总计； 4 配送中心容量可以满足需求； 5 各需求点的需求量一定且为已知； 6 各需求点所需求的物品一次运输完成； 7 系统总费用不考虑配送中心的存储费用，只考虑配送中心的固定建设费用和运 1 6 第_ 章自t 送t 心选址 输费用。 2 3 2 1 单产品多配送中心选址模型 我们在单产品多配送中心选址模型中用u 表示配送中心总的运营成本，则单产品 多配送中心选址模型如下： m 胁u 2 荟善m 一著荟+ 荟善占- h + 善，l z s t 式中 i 善w k ， a k 酗荟 d ,荟l xo薹=1wki s m z r 三弘p k = 1 ，2 z f = 1 ，2 “ ，= l ，2 n f l ，2 “ f = 1 ，2 ” f 一1 ，2 m ；，= 1 ，2 ，h ；= 1 ，2 l m 配送中心备选点的个数； n 需求点的个数； 卜供应工厂的数目： p 可兴建的配送中心最大个数： x 。从配送中心濡求点f 的运输量； z 。o l 变量，当z i = l 时，表示f 地被选中，当z ：= o 时，表示i 地被选中； d _ f 地的需求量； 珥；各选配送中心 的建设容量； ，f 备选配送中心f 的固定费用； m 从工厂履0 配送中心f 的运输量； ) 汜 第一章削送i i t 心选址 a 。工j + k 的供应能力； c 。从工厂髓配送中心j 的运输单价； h 。i 从配送中心j 到需求点的运输单价； g i 配送中心i 的流转单价； 式( 2 ) 表示从工j 艏到各目d 送中心的物资总量不能超过其供应能力 式( 3 ) 表示通过配送中心f 的货物进出总量要相等； 式( 4 ) 表示各配送中心到需求点f 的配送量要大于其需求量； 式( 5 ) 表示各工厂运输给配送中心f 的物资不能超过其容量： 式( 6 ) 表示兴建配送中心的个数不能超过指定值。 2 3 2 2 多产品多配送中心选址模型 多产品多配送中心选址模型只需在单产品多配送中心选址模型的基础上稍作修 改即可，其数学模型如下： m 胁驴荟p 善m 善qc “+ 砉吝砉嘶+ 薹萋扣+ 弘 s t 荟k 剐t 荟，砉m r ， 善铲d j f 薹1 w k i r ：m i z j 足2 1 ，2 ”p ：f = 1 ，2 q i = l ，2 m ：，= 1 ，2 q ，= 1 ，2 n ；f = 1 ，2 q f 2 1 ，2 m ；