（管理科学与工程专业论文）城市物流中心选址问题研究.pdf

摘要 随着城市经济的发展，城市物流中心的选址研究成为管理学的前 沿课题；深入地研究城市物流中心的选址问题，具有重要的理论意义 和应用价值。本文基于管理学、物流学、运筹学，对城市物流中心( 包 括虚拟物流中心) 的概念、功能、选址策略等方面，进行了系统理论 分析与实证研究。本文主要研究内容如下： 根据当前城市物流中心选址研究存在的问题，论述了城市物流中 心的定义、分类、规划程序，分析了城市物流中心选址的一般方法， 并对不同类型的城市物流中心，按照其特点，给出相应的选址策略。 研究了竞争条件下的物流中心选址决策问题。以获取最大市场占 有量为目标，研究了产品( 或物流服务) 无差别和有差别时的不同选 址决策；以获取客户效用最大化为目标，研究了新增物流中心的选址 决策问题。针对这两种情况，分别建立模型，进行实验、计算与分析。 研究了动态的物流中心选址决策问题。运用动态规划，研究了各 时段的物流成本变化条件下的选址决策问题。使用改进的p 中值模型 分别建立未来物流中心数目不确定或客户需求随着时间变化而变化情 况下的物流中心选址决策模型，并进行了实验、计算与分析。 对虚拟物流中心进行了全面分析。从虚拟物流中心的产生和发展 过程出发，详细分析数字城市及其对城市物流的影响，总结出基于数 字城市的城市物流的特点。深入研究虚拟物流中心的内涵、功能和运 作模式。探讨了虚拟物流中心的选址决策问题，建立了虚拟物流中心 w e b 服务器站点的选址模型，并进行了定量分析。 关键词：物流系统、城市物流、物流中心、竞争选址、动态选址、 虚拟物流中心 a b s t r a c t a c c o m p a n y i n gt h ed e v e l o p m e n to fm a r k e te c o n o m yi nc h i n a ，t h e l o c a t i o no fc i t yl o g i s t i cc e n t e r sh a sb e c o m eaf r o n t i e rt o p i ci nt h ea r e ao f m a n a g e m e n ta n db u s i n e s s i t i s v e r yi m p o r t a n tb o t h i nt h e o r ya n d a p p l i c a t i o nt om a k eat h o r o u g hs t u d yo nt h el o c a t i o np r o b l e mo fc i t y l o g i s t i c c e n t e r s b a s e do nt h e t h e o r yo fl o g i s t i c s ，m a n a g e m e n ta n d o p e r a t i o n a lr e s e a r c h ，t h i sd i s s e r t a t i o nt r i e st om a k ed e t a i l e dt h e o r e t i c a l a n de m p i r i c a ls t u d i e sa b o u tt h ec o n c e p t i o n ，f u n c t i o n ，a n dl o c a t i o n d e c i s i o n m a k i n go fc i t yl o g i s t i cc e n t e r s t h em a i nc o n t e n t so ft h i sd i s s e r t a t i o na r ea sf o l l o w s ： b yr e f e r e n c i n gt oe x i s t i n gl i t e r a t u r e i nt h i sf i e l d ，t h e c o n c e p t i o n ， c a t e g o r y ，a n dp r o g r a m m i n gi sr e v i e w e d ，a n dt h eg e n e r a lm e t h o d so fc i t y l o g i s t i cc e n t e r s l o c a t i o nd e c i s i o n m a k i n ga r ea n a l y z e d t h e nd i f f e r e n t s t r a t e g i e so fl o c a t i o na r ec l a s s i f i e da c c o r d i n gt ot h ec h a r a c t e r i s t i c so f l o g i s t i cc e n t e r s t h e p r o b l e m o f l o c a t i o n d e c i s i o n m a k i n g i n c o m p e t i t i v e e n v i r o n m e n ti ss t u d i e d w i t ht h ea i mo fg a i n i n gal a r g e rm a r k e ts h a r e ，w e f o r m u l a t et h es t r a t e g yf o rl o c a t i o nd e c i s i o n m a k i n gw h e nt h ep r o d u c ti s d i s t i n c t i v eo ri n d i s t i n c t i v e t h e nw ea n a l y z et h el o c a t i o nd e c i s i o n m a k i n g o fan e wl o g i s t i cc e n t e rf o rg a i n i n gt h em a x i m u mu t i l i t y p r o g r a m m i n g m o d e lsa r eb u i l tf o rt h e s et w oc a s e s ，a n da r ei m p l e m e n t e di ne x p e r i m e n t s t h er e s u l t sa r ec o m p a r e da n da n a l y z e di nd e t a i l t h ep r o b l e mo fd y n a m i cl o c a t i o nd e c i s i o n m a k i n gi sd e s c r i b e d b y u s i n gd y n a m i cp r o g r a m m i n g ，w ep r e s e n tt h ef r a m e w o r ko ft h el o c a t i o n d e c i s i o n m a k i n gi nm u l t i - p e r i o d sw i t hv a r i a b l el o g i s t i cc o s t t h e nt h e p r o g r e s s i v ep - m e d i a n m e t h o di s a d o p t e d t os e t u p t h e d y n a m i c p r o g r a m m i n gm o d e lw h e nt h en u m b e ro fl o g i s t i cc e n t e r si nf u t u r ei s u n c e r t a i no rt h ec u s t o m e rd e m a n di sv a r i e dw i t ht i m e e x p e r i m e n t a l e x a m p l e sa r ec a l c u l a t e da n da n a l y z e d t h ev i r t u a ll o g i s t i cc e n t e ri si n t r o d u c e d w er e v i e wt h ed e v e l o p m e n t o fv i r t u a ll o g i s t i cc e n t e r ，a n da n a l y z et h ei m p a c to fd i g i t a l c i t yo nc i t y l o g i s t i c s t h ec h a r a c t e r i s t i co fc i t yl o g is t i c sb a s e do nd i g i t a lc i t yi s e x a m i n e d ，a n dt h ec o n n o t a t i o n ，f u n c t i o na n dr u n n i n gm o d eo ft h ev i r t u a l l o g i s t i cc e n t e ri sp r e s e n t e d t h el o c a t i o nm o d e lo fw e bs e r v e rf o rv i r t u a l l o g i s t i cc e n t e r si sb u i l t ，a n da ne x p e r i m e n t a le x a m p l ei sc a l c u l a t e da n d a n a l y z e d k e y w o r d ：l o g i s t i cs y s t e m ，c i t y l o g i s t i c s ，l o g i s t i c c e n t e r ， c o m p e t i t i o nl o c a t i o n ，d y n a m i cl o c a t i o n ，v i r t u a ll o g i s t i cc e n t e r 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，也不包含为获得盘盗盘茎或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。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：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解墨鲞盘鲎有关保留、使用学位论文的规定。 特授权墨洼盘堂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、汇编以供查阅和借阅。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 多冬栖 导师签名： 滋牡 签字日期：2 卯仁年2 月2 8 日签字日期：函 彩年p - y 声j 汀日 第一章绪论 1 1 问题的提出 第一章绪论 列宁曾经说过：“城市是经济、政治和人民的精神生活中心，是前进的 主要动力。”( 列宁全集第3 0 卷，第2 5 5 页) 。因此，用科学的方法来分 析城市中存在的问题，促进城市的发展和进步，是人类政治、经济、社会、 和文化发展的必然需求。 近年来，我国城市经济快速发展，人民生活水平提高，但城市交通与 经济发展、物流网络建设与现有城市布局的矛盾日益突出，成为制约城市 经济质量提升的重要因素。城市物流已成为我国城市经济发展的瓶颈，我 们必须进行深入的研究。 城市物流主要是解决一个城市内的物流优化问题，运用信息化、现代 化的物流理论和技术去分析和解决单一企业供应链之外的宏观物流问题， 从而实现城市区域社会物流的合理化。我们要以系统的观点去考察城市物 流。城市物流系统主要构成要素为：物流基础设施、物流装备、物流网络 和物流管理。其中，物流网络包括物流中心的配置、各种运输线路的配置、 物流中心之间的配置及联系等。可见，城市物流中心的配置是城市物流系 统中一个重要问题。 城市物流中心是以某一城市为主要服务对象的物流中心，这类物流中 心是从整个城市对物流服务的需求出发，依据各个城市自身的不同特点建 立起来的，为城市居民经济、生活的发展建设服务。由于在城市的范围内 货物的运输距离比较短，因此城市物流中心运送货物时一般采用载货汽车， 能够开展少批量、多批次、多用户的物流活动，也可开展“门到门”式的 送货服务。 在进行城市物流中心选址决策时，要考虑诸多因素，主要包括：外部 因素( 宏观政治、经济因素、基础设施、自然环境、竞争对手) 和内部因 素( 发展战略、商品特性、物流费用、服务水平) 。建立物流中心的选址模 型，必须仔细研究这些影响因素，确定合理的假设条件建立适合的目标 函数和约束条件。 不同类型的城市物流中心在选址时要区别对待，例如：转运型配送中 心、储备型配送中心和综合型配送中心在进行选址决策时考虑的问题肯定 是不同的，因此建立的目标函数和约束条件也就不同。另外，由于物流中 第一章绪论 心经营的商品不同，在选择位置时也要仔细研究。现实社会竞争激烈，可 是在大多数的选址研究中却往往忽略这个因素，因此，建立的模型就没有 实用价值或实用价值很低。 2 1 世纪，竞争目益激烈，市场瞬息万变，确定的选址方案在较长的期 间内不发生改变，则可能会丧失竞争优势。由于客户需求和费用成本会随 时间变化，因此根据现阶段数据得出的解在未来并不一定是最优的。因此， 为了更符合选址应用的实际情况，应该研究城市物流中心的动态选址决策 问题。 随着信息技术和计算机网络技术的发展，“数字地球”、“数字城市”概 念的出现，电子商务空前发展，开始出现了虚拟物流中心，它通过电子商 务交易平台，将交易双方车主和货主，运输公司、保险、银行等各种交易 中介纳入虚拟物流网络进行集中管理和控制，从而实现物流中心所具备的 快速、安全、可靠、有效的物流服务。然而，目前对虚拟物流中心的研究 还很欠缺。 综合考虑以上情况，本文主要研究以下问题： ( 1 ) 系统研究城市物流中心选址问题。针对不同类型城市物流中心， 确定不同的选址策略。 ( 2 ) 研究竞争条件下的物流中心选址。假设物流中心之间存在竞争关 系，研究产品( 或物流服务) 无差别和有差别时的不同选址决策。 ( 3 ) 研究城市物流中心的动态选址问题。 ( 4 ) 研究虚拟物流中心的概念、运作模式及其网络服务器选址问题。 可见，本文的研究将更加贴近现实，对于城市物流中心的布局以及城 市物流网络结构的规划能够起到指导作用，具有较高的实用价值和经济效 益。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国外研究现状 在国际上，设施选址研究比较成熟，已经出现很多的模型和算法，甚 至已经开发出软件，但是对物流中心的选址研究还仅仅局限在某个或某种 物流中心上，并没有系统的、完整的论述，可以说，还处于百花齐放、百 鸟争鸣的阶段。 a i k e n s 教授在文章“f a c i l i t yl o c a t i o nm o d e l sf o rd i s t r i b u t i o np1a n n i n g ” 第一章绪论 给出了线性规划、0 - 1 整数规划、动态规划等9 种基本形式的选址模型， 目标函数一般是使总的选址费用( 包括固定投资费用和运输费用) 最小，不 同的规划形式主要取决于费用函数的形式。m i r c h a n d a n i 和f r a n c i sl 2 1 还将 设施选址问题进行系统研究。 日本著名教授t a n i g u c h i 在文章“o p t i m a ls i z ea n d l o c a t i o np l a n n i n go f p u b l i c 1 0 9 i s t i c st e r m i n a l s ”【3 】采用双层规划求解了高速公路交叉口附近运 输网络中公共物流转运站点的选址，上层规划目标是根据运输车辆数量使 总选址费用最小：下层规划考虑路网状况，遵循用户平衡条件对车辆进行 平衡配流。 在简单选址模型【4 】和其它离散选址模型的运输方式都是通过将线性运 输费用最小化得到的，但实际上，许多运输费用是非线性的，文献【5 考虑 了非线性运输费用的选址问题，并用分枝定界法进行了求解。文献【6 】用混 合整数规划建立了仓库选址模型，除考虑了选址的回定费用、运输费用外， 还考虑了库存费用。此模型用d a n t z i g w o l f e 分解算法进行了求解，并用次 梯度优化方法来加速上述算法的收敛。 随着电子商务的蓬勃发展，物流也成为关注的焦点，越来越多的人【7 9 】 把开始研究物流中心的选址问题，不仅建立更加符合实际情况的模型，而 且使用的求解方法也越来越多，例如线性规划 1 0 t 2 1 、贪婪法【1 3 5 1 、模拟退 火1 16 1 、遗传算法1 刀。 1 2 2 国内研究现状 在国内，物流研究起步较晚，而且多进行的是一种面的研究，在物流 中心选址研究方面，主要是借鉴国外的研究成果，在实际操作中选址决策 也主要依靠专家的“头脑风暴”或是运用模糊数学理论，使用层次分析法， 通过计算贴近度进行决策。也就是说，国内对该问题的定量分析还有所欠 缺，需要进行进一步比较深入的研究。 早在1 9 8 5 年蔡希贤教授曾经编译物流合理化的数量方法【1 8 】，对 物流中心( 书中称流通中心) 的选址问题做了一般性研究，使用重心法、 b a u m 0 1 w o l f e 方法对流通中心的选址进行了分析，并用混合整数规划、 c e l p ( c o p a c i t a t e df a c i f i t yl o c a t i o np r o b l e m ) 进行了求解。 在后来的一段时期内关于物流中心的定量研究一直没有突破，直到最 近几年。2 0 0 2 年汝宜红、田源等编著了配送中心规划【挣】，对配送中心 的布局进行了研究，使用的方法仍主要是重心法、b a u m o l ，w o i f c 方法。2 0 0 3 年蔡临宁编著物流系统规划一一建模及实例分析【2 训对物流中心选址问 第一章绪论 给出了线性规划、0 - 1 整数规划、动态规划等9 种基本形式的选址模型， 目标函数一般是使总的选址费用f 包括固定投资费用和运输费用) 最小，不 同的规划形式主要取决于费用函数的形式。m i r c h a n d a n i 和f r a n c i s 口1 还将 设施选址问题进行系统研究。 日本著名教授t a n i g u e h i 在文章“o p t i m a ls i z ea n dl o e a i o np 1 a n n i n go f p u b l i c1 0 9 i s t i c st e r m i n a l s ”口】采用双层规划求解了高速公路交叉口附近运 输网络中公共物流转运站点的选址，上层规划目标是根据运输车辆数量使 总选址费用最小；下层规划考虑路网状况，遵循用户平衡条件对车辆进行 平衡配流。 在简单选址模型【4 j 和其它离散选址模型的运输方式都是通过将线性运 输费用最小化得到的，但实际上，许多运输费用是非线性的，文献【5 考虑 了非线性运输费用的选址问题，并用分枝定界法进行了求解。文献【6 用混 合整数规划建立了仓库选址模型，除考虑了选址的回定费用、运输费用外， 还考虑了库存费用。此模型用d a n t z i g w o l f e 分解算法进行了求解，并用次 梯度优化方法来加速上述箅法的收敛。 随着电子商务的蓬勃发展，物流也成为关注的焦点，越来越多的人【7 9 1 把开始研究物流中心的选址问题，不仅建立更加符合实际情况的模型，而 且使用的求解方法也越来越多，例如线性规划1 1 0 “1 2 1 、贪婪法1 1 “”、模拟退 火1 “1 、遗传算法”1 。 1 2 2 国内研究现状 在国内，物流研究起步较晚，而且多进行的是一种面的研究，在物流 中心选址研究方面，主要是借鉴国外的研究成果，在实际操作中选址决策 也主要依靠专家的“头脑风暴”或是运用模糊数学理论，使用层次分析法， 通过计算贴近度进行决策。也就是说，国内对该问题的定量分析还有所欠 缺，需要进行进一步比较深入的研究。 早在1 9 8 5 年蔡希贤教授曾经编译物流台理化的数量方法 18 1 ，对 物流中心( 书中称流通中心) 的选址问题做了一般性研究，使用重心法、 b a u m o l - w o l f e 方法对流通中心的选址进行了分析，并用混合整数规划、 c e l p ( c o p a e i t a t e df a c i l i t yl o c 砒i o np r o b l e m ) 进行了求解。 在后来的一段时期内关于物流中心的定量研究一直没有突破，直到最 近几年。2 0 0 2 年汝宜红、田源等编著了配送中心规划1 1 9 1 ，对配送中心 的布局进行了研究，使用的方法仍主要是重心法、b a u m o l ，w o l f e 方法。2 0 0 3 年蔡临宁编著物流系统规划一一建模及实例分析1 2 0 对物流中心选址问 年蔡临宁编著物流系统规划一一建模及实例分析【2 “对物流中心选址问 第一章绪论 题进行了分析，使用了交叉中值、p ，中值等方法。 配送中心选址方案的确定受技术、经济、社会等多方面影响，而各影 响因素不能都以定量的形式体现。2 0 0 2 年陆华、杨家其在武汉理工大学学 报( 交通科学与工程版) 发表文章模糊排序及启发式算法在物流中心选 址中的应用 2 1 】，其基本思路是：首先用一种启发式算法对各物流中心选 址方案的费用进行比选，淘汰一批在费用上不可接受的方案其次，在此 基础上综合考虑其它相关影响因素，通过建立对整个物流中心选址的评价 体系并对其划分层次，应用模糊理论得到各方案对应于某项评价指标的隶 属度向量。然后，利用层次分析法计算指标体系中各项指标权重，即对评 价指标体系中最底层评价指标的相对高层次、乃至最高层次( 总目标) 的各 评价指标之间的相对重要性或相对优劣次序进行排序应用模糊贴近度对 各个方案进行排序，得到最优方案。 使用类似方法的还有田源、汝宜红、陆琳琳、张任颐、张艳霞，霍佳 震【2 2 以4 】等人，都应用模糊理论对物流中心的选址进行了研究 2 5 30 1 ，即采 用层次分析法( a h p ) 确定方案影响因素及子因素的权重的配送中心选址方 案的综合评价方法。 杨波等人认为 3 1 , 3 2 1 ，城市需求量应为随机的，并建立城市商品需求量 服从指数分布或者帕累托分布时的数学模型。 除此之外，付鹏程，刘金华还在交通科技上发表文章物流配送中心 的选址决策应用【33 】阐述了3 种物流中心的选址方法，即分别使用重心法、 整数规划法及权重评分法对储运企业、百货商店或超市、货代公司选址决 策进行了研究。 1 2 3 存在的主要问题 目前，研究中存在的主要问题是： ( 1 ) 对不同类型的物流中心选址问题研究不系统。对设施位置和规模 进行合理规划是个传统的物流问题，国内外学者在此方面的研究应用已取 得了许多成果，但是这些研究通常是集中在制造商、批发商或零售商本身 的选址问题上，不是考察物流中心的选址，而物流中心选址是种特殊的 设施选址，考虑的问题与一般的设施选址是不同的。 ( 2 ) 假设无竞争。一般的物流中心选址研究总是有很多假设，其中一 条就是假设在无竞争的条件下，而现实情况是存在竞争，而且竞争将会日 益激烈，因此有必要着重研究竞争条件下的物流中心选址。 ( 3 ) 对物流中心的动态决策研究较少。物流中心选址决策所依据的要 第一章绪论 素( 如客户需求物流成本) 在决策期内可能会发生变化，但是这方面的研 究也不多，还需要进行进一步的探讨。 ( 4 ) “数字地球”、“数字城市”概念的提出以及第四物流、数字物流 的出现，使人们开始关注虚拟物流中心的概念、运作模式、设计等问题。 目前这方面的研究还处于起步阶段。 1 3 本文的研究方法介绍 城市物流中心选址问题是一个跨学科的应用研究，它不仅以管理工程 中的物流系统管理、管理信息系统、决策分析等学科相关理论为基础，而 且要运用运筹学中的方法建模求解，并使用计算机应用软件进行编程、计 算。 图1 1 选址研究过程 本文采用系统分析与设计的方法定量地进行研究，在对影响设施布局 的诸多因素进行分析的基础上，对不同类型的城市物流中心建立不同的模 第一章绪论 型，并根据各自的特点采用不同的求解方法，采用运筹学中的整数线性规 划、启发式等方法进行最优位置的求解和搜索，使用v i s u a lc + + 6 0 编程 进行实验，并使用e x c e l 对实验进行验证和做图。在进行选址决策时，研 究过程如图1 1 所示，其中，最关键的步骤是：( 1 ) 分析假设条件：在分 析要研究的物流中心的特点的基础上。对选址影响因素进行分析，建立合 适的假设。( 2 ) 建立选址模型：选取适当的模型( 包括建立目标函数和约 束条件) 。 1 4 本文的结构与创新点 本文从城市物流中心的基本概念、作用、类型及其规划等问题出发， 对城市物流中心的选址决策问题进行了较为细致的研究。 1 4 1 本文的结构 论文共分为七章。 第一章绪论。首先从城市物流中心选址的研究背景出发，对国内外有 关城市物流中心选址的研究现状进行归纳和总结，指出研究中存在的主要 问题。然后介绍本文的研究方法，最后对本文的结构进行说明，明晰论文 的研究框架和思路，并总结全文主要创新点。 第二章城市物流中心概述。对城市物流中心进行般分析，主要内容 包括三个方面：第一，从城市物流系统的定义和构成出发介绍城市物流网 络规划的内容、过程；第二，详细介绍物流中心的定义、分类和网络结构； 第三，研究城市物流中心的定义、作用，分析城市物流中心合理化及其判 断标准，围绕着城市物流中心规划的含义、类型、程序进行探讨。 第三章城市物流中心选址的一般方法。从四个方面详细阐述城市物流 中心选址问题。第一，分析城市物流中心选址必须遵循的原则，提出影响 城市物流中心选址的外部和内部因素，研究选址问题目标区域的特征及确 定选址模型时应注意的问题；第二，深入研究连续点选址模型；第三，深 入研究离散点选址模型；第四，研究不同类型物流中心的选址策略，并探 讨城市物流中心选址时应注意的问题，包括不同类型城市物流中心选址时 的注意事项和经营不同商品的城市物流中心选址时的注意事项。 第四章竞争条件下的城市物流中心选址决策问题。以获取最大市场占 有量为目标，研究了产品( 或物流服务) 无差别和有差别时的不同选址决 策；以获取客户效用最大化为目标，研究了新增物流中心的选址决策问题。 针对这两种情况，分别建立模型，进行定量分析。 第一章绪论 第五章动态的物流中心选址决策问题。研究物流中心的动态选址决策 问题。研究当决策各时段的物流成本己知的前提下，各时段将物流中心选 址在什么地方能使总物流成本最小，运用运筹学中的动态规划方法求解； 针对标准p 中值问题是静态选址问题，研究当未来物流中心数目不确定 时，根据各种可能发生的数目情况及其概率，改进p 中值模型：假设客户 需求随着时间的变化而变化，通过求定积分得出各时段客户的需求量，并 在此基础上应用改进的p 一中值模型，对算例求解。 第六章虚拟物流中心设计与管理。对虚拟物流中心进行了全面分析， 包括三个方面：第一，从虚拟物流中心的产生和发展过程出发，详细分析 数字城市及其对城市物流的影响，总结基于数字城市的城市物流的特点： 第二，深入研究虚拟物流中心的内涵、功能和运作模式：第三，探讨虚拟 物流中心的选址决策问题，建立虚拟物流中心w e b 服务器站点的选址模型。 第七章总结与展望。在前面各章研究的基础上，总结了论文的主要结 构，并提出今后进行城市物流选址研究的方向。 在第三章至第六章的研究过程中，实验均采用m i c r o s o f t 公司的v i s u a l c + + 6 0 编程，并使用e x c e l 对实验进行验证和作图。 1 4 2 主要创新点 本文的创新之处主要体现在以下几个方面： ( i ) 根据当前城市物流中心选址研究存在的问题，分析城市物流中心 的定义、分类、规划程序，探讨城市物流中心选址的一般方法，并对不同 种类的城市物流中心，按照其特点，给出相应的选址策略。 ( 2 ) 研究竞争条件下的物流中心选址决策问题。以获取最大市场占有 量为目标，研究产品( 或物流服务) 无差别和有差别时的不同选址决策； 以获取客户效用最大化为目标，研究新增物流中心的选址决策问题。针对 这两种情况，分别建立模型，进行定量分析。 ( 3 ) 研究动态的物流中心选址决策问题。运用动态规划，研究各时段 的物流成本变化条件下的选址决策问题。使用改进的p 一中值模型分别建立 未来物流中心数目不确定或客户需求随着时间变化而变化情况下的物流中 心选址决策模型，并进行定量分析。 ( 2 ) 对虚拟物流中心进行了全面分析。从虚拟物流中心的产生和发展 过程出发详细分析数字城市及其对城市物流的影响，总结出基于数字城 市的城市物流的特点。深入研究虚拟物流中心的内涵、功能和运作模式。 探讨虚拟物流中心的选址决策问题，建立虚拟物流中心w e b 服务器站点的 第一章绪论 选址模型，并进行定量分析。 1 5 本章小结 作为论文的第一部分内容，本章阐述了所要研究问题的背景和研究现 状，介绍了本文研究方法和各部分的主要内容，明晰了论文的研究框架和 思路，并总结了全文主要创新点，对于论文的后续工作的深入开展做了铺 垫。 第二章城市物流中心概述 第二章城市物流中心概述 2 1 城市物流网络结构 2 1 1 城市物流含义及解决的问题 经过2 0 多年的改革开放，我国综合国力显著增强，在向“经济大国” 迈进的过程中，我国正在成为“物流大国”。城市尤其是大城市，在国民经 济发展中占据特殊重要地位，是我国经济的中心和骨干，随着大城市的中心 功能不断完善、辐射能力逐渐加强，对带动周边中小城市和地区的发展将 会起到越来越重要的作用。但是，在城市化的进程中，物流压力越来越大， 城市交通与经济发展、物流网络建设与现有城市布局的矛盾日益突出，城 市物流己成为很多城市经济发展的瓶颈。 那么，何谓城市物流呢? 魏修建、严建援教授认为【3 4 】城市物流是在一定的城市规划约束下，为 实现城市商品流通最优化的目的，与其运营与监管等有关的物流活动体系。 日本京都大学t a n i g u c h i 把城市物流定义为【17 】：市场经济机制中，在 充分考虑交通环境、交通拥挤和能源消耗的条件下在城市范围内对私人企 业的物流和运输活动进行的整体优化过程。 城市物流主要是解决一个城市内的物流优化问题。它不仅要考虑个别 企业、部门还要考虑公共的成本与收益来制定物流计划。例如，商品所有 者和运输者希望运输成本越低越好，而公众则希望尽量减少交通拥挤和环 境污染。因此，不同角色的目标不同，但城市物流是要把各方尽量统一起 来，达到整体最优。城市物流的内涵十分丰富，是城市规划和城市建设的 一项重点内容，它包括规划城市的物流设施和物流项目，如修建公路、桥 梁、物流中心和仓库等；以物流为约束条件来规划整个市区，如工厂、住 宅、车站和机场等；研究生产、生活所需要的商品的如何流入与流出等问 题等。 2 1 2 城市物流系统 物流系统是在一定的时间和空间里为进行物流活动，由物流人员、物 流设施、待运商品和物流信息等要素构成的具有特定功能的有机整体。物 流系统由物流作业系统和物流信息系统两部分组成。其中，物流作业系统 是指在包装、运输、仓储保管、装卸、流通加工和配送等环节中使用的各 第二章城市物流中心概述 种先进技能和技术，使生产据点、物流据点、运输配送路线、运输手段等 网络化，从而保障各物流环节的顺利完成，提高物流活动的效率的系统： 物流信息系统是指为了实现物流目的与物流作业系统同步运行的信息管理 系统，在保证物流过程中的订货、进货、库存、出货和配送等信息畅通的 前提下，使通讯据点、通讯线路和通讯手段实现网络化、信息化，以提高 整个物流作业系统效率的系统。 上述功能要素中，运输和仓储保管分别解决了供应商与客户之间在场 所和时间上的分离，是创造物流系统中的“空间效用”和“时间效用”的 主要功能要素，因而是物流系统中的主要功能要素。 城市物流系统是以城市内国民经济各部门、各企业、各企业集团为主 体，综合输送、保管、流通加工、包装、装卸和信息等活动所组成的有机 整体。城市物流系统是对企业微观物流系统的综合，也是国民经济物流系 统重要的有机组成部分。 城市物流也是由输送、仓储保管、流通加工、包装、装卸、信息这七 个环节构成的，但是城市物流又有其特殊性： 2 1 2 1 城市物流是以社会最低库存、企业零库存为目标的 零库存可以免去仓库存货的一系列问题，如仓库建设、管理费用、存 货维护和保管、装卸和搬运等费用。一直以来，人们不断研究各种方法试 图减少库存，如m r p i i 、e r p 等，但是如果真正实现零库存，可能又会带 来经营风险。城市物流可以通过建立城市物流中心并进行虚拟物流管理， 使社会保持最低库存量，并实现企业零库存。主要原因是：城市物流的 供应代替了企业内部供应，从而不依靠企业内部的供应库存也可保证生产 的持续正常进行；城市物流进行集中库存，取代了援各个企业的分散库 存，这样以较低的集存总量较高的分散总量，同时又提高了供应保证程度。 2 1 2 2 城市物流中的运输以公路运输为主 城市物流中的运输主要是指公路运输，部分涉及管道和内河运输，基 本不涉及航空、铁路和远洋运输。其运输方式以支线、零担、联合及中转 运输为主，这是由城市物流的小批量、多品种、高频率、近距离和门到门 的特点所决定的。由于带动经济增长的轻工业、消费品工业的快速发展使 城市内的物流需要增加，因此，公路运输的增长率超过了铁路运输的增长 率。 第二章城市物流中心概述 2 1 2 3 城市物流中的配送主要是协同配送 在城市中，随着汽车化的进展，高速公路网络也随之扩大，但交通限 制、道路混杂和设施落后，使城市配送效率较低。按日本运输省的定义， 协同配送是指“在城市里，为使物流合理化，在几个有定期运货需求的合 作下，由一个卡车运输业者使用一个运输系统进行的送配” 3 4 1 。协同配送 就是把过去按不同货主、不同商品分别进行的配送，改为不区分货主和商 品集中送货的“货物及配送的集约化”。也就是把货物都装入在同一条路线 运行的车上，用同一辆卡车为更多的顾客送货。协同配送的目的在于降低 物流成本，提高物流效率，提高物流服务水平。主要是货主( 厂家、批发 商和零售商) 和运输业者通过协同配送，解决运输过程中那些效率底下的 问题。另一方面，协同配送在提高效率的同时也面临着道路混杂、单向行 驶、禁止停车以及停车场不足等问题。 2 1 2 4 物流信息是城市物流的灵魂 城市物流系统是由多个子系统组成的复杂系统，城市物流系统中的相 互衔接是通过物流信息进行沟通的，而且基本资源的调度也是通过物流信 息的传递来实现的。随着时代的发展，基于数字城市的城市物流具有信息 化、数字化等特点，物流信息在城市物流中已经成为最为重要的部分。物 流信息的传输连接着物流活动的各个环节，并指导各环节的工作，起着桥 梁和纽带的作用：利用物流信息，能够有效地支持和保证物流活动的顺利 进行；物流信息有助于提高城市物流的管理和决策水平。为了能有效地处 理物流信息，使之发挥最大的作用，应该建立不同层次的物流信息系统。 对物流系统进行系统综合、系统分析和系统管理等的一系列过程称为 物流系统化。城市物流系统化就是对城市物流进行系统综合、系统分析和 系统管理等的一系列过程，即采用系统的观点，按照系统分析分析的原理 进行研究。 城市物流系统化的途径：一是把城市内“已经存在的”物流子系统改 造为“优化的”分物流系统，即把企业物流网络通过i n t e r n e t 、g p s 等实现 联网，构造城市总物流系统；二是以电子商务对物流的要求，以物流信息 化和现代化为目标，依托原有公路、货场及仓库等硬件设施，设计全新的 城市物流信息网络。 2 1 3 城市物流系统化的内容 城市物流系统化主要研究以下问题： 第二章城市物流中心概述 ( 1 ) 物流基础设施。主要包括物流中心和物流节点、运输线路等的建 设。 ( 2 ) 物流网络。主要包括物流中心的配置、物流节点的配置、各种运 输线路的配置、物流中心和物流节点线路之间的配置及联系等。 ( 3 ) 物流装备。主要包括车辆、船舶、搬运和装卸设备。 ( 4 ) 物流管理。主要包括物流的计划、指挥、运行、协调、组织和控 制等。 可以看出，在以上各问题中物流网络是研究整个城市物流的关键，它 的合理与否直接关系到整个城市物流系统的运转好坏。 2 1 4 城市物流的主体 城市物流的主要参与者是托运人、运输人、居民和管理者，每个参与 主体都有各自的目标和不同的行为方式。研究城市物流模型首先要仔细辨 别这些因素。 2 1 4 1 托运人 托运人可能是制造商、批发商或零售商，他们是运输人的顾客，或者 运输货物到其他公司或个人，或者需要接收货物。托运人通常希望能够使 用最小的花费、在最短的时间内得到最好的服务。现在，托运人对时间的 要求越来越高。最近在日本神户和大阪做了一次调查，发现5 2 需要在指 定的时间或时间窗内送达，4 5 的货物根据重量付款的。严格的时间要求 使每次运输的货物减少而使运送频率增加。运送货物的可靠性表现在： 货物毫无损伤地送达；在规定的时间内无延迟地送达。 2 1 4 2 运输人 运输人希望运输成本最小、运输利润最大化，与之相关的活动是收集 货物并运送到顾客手中。现在运输人面对越来越多的压力，特别是顾客要 求在指定的时间窗内送达货物。由于城市道路交通堵塞，运输人控制车辆 越来越困难，如果比指定的时间窗提前到达，车辆还要在收货人附近等待， 再加上装载量下降，这些都导致卡车运输的效率下降。 2 1 3 3 居民 这里的居民是指在城市中居住、工作的人们。他们不希望大卡车进入 附近街道，即使这些卡车只装载少量货物。居民希望没有交通堵塞、没有 噪音、也没有空气污染和交通事故。在城市的商业区，零售商希望在方便 第二章城市物流中心概述 的时间受到货物，但是有时会与他们作为居民的身份希望安全、安静的环 境相矛盾。 2 1 4 4 管理者 城市的管理者希望提高经济增长、增加雇佣机会，他们也希望避免交 通堵塞、改善环境和提高道路的安全性。城市的管理者在解决托运人、运 输人和居民之间的矛盾中起重要作用，因此管理者在规划、调整城市物流 体系中起主导作用。 2 1 5 城市物流网络规划 随着中国现代化建设进程的步伐，物流业已经成为一个新兴和充满希 望的产业。面对加入世贸组织后的物流产业市场形式变化，面对更加激烈、 更大范围更高层次的市场竞争，如何更科学地规划建设物流网络成为一个 新的研究课题【3 5 , 3 6 , 4 4 。 同时，在城市物流系统中，城市物流网络规划( 即如何确定物流中心、 物流节点的位置，如何确定运输路线) 也是最关键的内容，是研究城市物 流的最基本的内容，其中城市物流中心的选址问题也是本文研究的重点。 2 2 物流中心 2 2 1 物流中心的定义 物流是物品从产品的供应地向接受地的实体流动过程，是一个包含运 输、储存、装卸、搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等一系列基本 功能的统一整体。在物品从产品的供应地向接受地的运动过程中，就需要 一个中心场所进行一系列的物流处理，或集中或分散，或存储或流动，或 包装或搬运，该场所就是我们所说的物流中心。 物流中心是从事物流活动的中心场所或组织。物流中心应基本符合下 列要求3 7 3 9 】： ( 1 ) 物流中心主要面向的服务对象应该是社会； ( 2 ) 物流中心所能提供的物流功能健全； ( 3 ) 物流中心应有较完善的信息网络，信息流动性强； ( 4 ) 物流中心应有较大规模，所能影响到的范围大： ( 5 ) 物流中心应有较强动态性，存储、吞吐能力强； ( 6 ) 物流业务统一经营、管理，整体性和系统性强。 第二章城市物流中心概述 2 2 2 城市物流中心的种类”“” 4 门 2 2 2 1 按功能划分 ( 1 ) 集货中心 集货是将零星货物聚集成批量货物的一种经济行为。顾名思义，集货 中心是专门从事集货活动的物流中心。通过集货中心的处理，把原来分散 的、小批量的货物进行加工、包装等物流处理，并按不同的需求和产品的 性质组合成较大的包装，再进行储存和规模运输，从而形成批量运输的起 点，实现大批量、高效率、低成本的物流运作。 ( 2 ) 配送中心 配送中心是专门从事配送活动的物流中心。通过对货物储存、分拣整 理、配送和配装等一系列物流活动，把货物送到客户的手中。一股来说， 配送中心经营规模较大，其设施和结构是根据配送活动的特点和要求专门 设计和设置的，故专业化、现代化程度高，设施和设备比较齐全。配送中 心货物配送能力强，不仅可以远距离配送，还可以进行多品种货物配送， 不仅可以配送工业企业的原材料。还可以承担向批发商进行补充性货物配 送。此外，配送中心还应建立自己的电子商务系统，把电子商务技术应用 到配送实践中。目前，配送中心是物流中心中数量较多的一种。 ( 3 ) 集配中心 集配中心是集集货中心和配送中心为一体的物流中心。它既具有集货 的功能，又具有配送的功能。 此外，还有加工中心，储备中心，运转中心等。加工中心是主要从事 必要的生产性和流通性加工活动的物流中心。加工活动一般包括分割、剪 裁、改包装等。储备中心是主要从事储备活动的物流中心，把暂时不必物 流或作为安全储备的货物进行保管和养护。通常配有多层货架和用于集装 单元化的托盘。运转中心是主要从事货物运转活动的物流中心。 2 2 2 2 按物流设施的归属划分 ( 1 ) 自有型物流中心 白有型物流中心是指包括原材料仓库和成品仓库在内的各种物流设施 归一家企业或企业集团所有，作为一种物流组织，物流中心是企业或企业 集团的一个有机组成部分。自然，这种隶属于某一个企业集团的物流中心 只服务于集团内部各个企业，通常，