叢迎雪，王 利，蘇于群（遼寧師范大學(xué) 城市與環(huán)境學(xué)院，遼寧 大連 116029）

0 引 言

物流一詞起源于美國，我國對現(xiàn)代物流的定義是合理運用現(xiàn)代物流技術(shù)方法優(yōu)化物流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與流程，以盡可能低的成本實現(xiàn)準(zhǔn)時、快捷、高效的物流服務(wù)[1]。物流配送中心是處于樞紐或重要位置、具有完整的物流環(huán)節(jié)，并能將物流集散、信息和控制等功能實現(xiàn)一體化運作的物流節(jié)點[2]，合理的物流配送中心的選址可以提高物流效率、降低物流成本。

截至目前，國際上關(guān)于物流配送中心選址問題的研究已趨于成熟，出現(xiàn)了許多模型和算法，且各有優(yōu)缺點[3-6]。其中，比較有代表性的研究有：魯曉春（2000）提出了重心法的矢量運算方法，并運用偏微分方程對模型進(jìn)行求解，使運算結(jié)果更趨于最優(yōu)化的要求；張培林、魏巧云等（2003）建立了一個關(guān)于多個配送中心的選址模型，分別考慮線性及非線性的影響因素，并用“表上作業(yè)法”和“啟發(fā)式”算法求解模型；武漢理工大學(xué)宋景芬、包凡彪等（2004）運用模糊綜合評判模式對全程物流樞紐城市中心地址的選取進(jìn)行評判。盡管各學(xué)科專家對以上的物流配送中心選址模型進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，在理論和實踐上已取得了較大的成果，但是技術(shù)過于復(fù)雜，優(yōu)化成本過高。本文在選用重心法模型的基礎(chǔ)上，采用MS-Excel與GIS[7]技術(shù)相結(jié)合，具有較強的技術(shù)優(yōu)勢。MS-Excel中的規(guī)劃求解工具[8]是求解目標(biāo)規(guī)劃問題中的一種最常用、最方便的工具，無需專門的操作學(xué)習(xí)和程序編寫。此外，利用GIS空間分析技術(shù)，對數(shù)據(jù)作定量的分析，最終以電子地圖的形式清晰地顯示選址范圍以及目標(biāo)優(yōu)化位置。這種方法所需數(shù)據(jù)易于獲取，工作量小，簡單易行。作為農(nóng)產(chǎn)品之一的肉食品在產(chǎn)銷上有自己的特點，例如它具有生產(chǎn)集中、消費分散的特點，屬于大眾消費商品與人口的關(guān)系較為密切。它的生產(chǎn)、消費、物流設(shè)計要素都具有空間屬性，需要空間優(yōu)化。鑒于肉食品的這些特點，對其物流配送中心選址可選用此方法。

1 研究區(qū)概況

盤錦是遼寧省下轄的一個地級市，位于遼寧省西南部，遼河三角洲中心地帶，地理坐標(biāo)為北緯40°39′～41°27′,東經(jīng)121°25′～122°31′之間。屬暖溫帶半濕潤氣候區(qū)，四季分明，氣候適宜?？偯娣e4 071平方公里，占遼寧省總面積的占遼寧省總面積的2.75%。2008年末，全市總?cè)丝?29.15萬人，轄2個區(qū)、2個縣，即雙臺子區(qū)、興隆臺區(qū)、盤山縣、大洼縣，區(qū)縣共轄29個縣鄉(xiāng)。該市具備得天獨厚的物流業(yè)發(fā)展條件。例如地處以沈陽、大連和錦州為中心的遼寧三大經(jīng)濟(jì)區(qū)交匯處，是三大經(jīng)濟(jì)板塊的重要節(jié)點，區(qū)位優(yōu)勢明顯。方便快捷的綜合交通體系，已形成以京沈、盤海營高速公路和莊林線、沈盤線、大盤線、大錦線、庫二線等國省干道為主骨架，以縣鄉(xiāng)公路、專用公路為支線的全市城鄉(xiāng)公路網(wǎng)絡(luò)，溝海鐵路和盤營客運高速鐵路貫穿全境。農(nóng)業(yè)方面，2010年全年肉類總產(chǎn)量13.7萬噸。肉類主要是以牛肉、豬肉以及雞鴨肉為主，其中豬肉產(chǎn)量6.7萬噸，牛肉產(chǎn)量0.35萬噸，禽肉產(chǎn)量6.5萬噸。肉類生產(chǎn)情況呈現(xiàn)出養(yǎng)殖場集中生產(chǎn)為主，分散農(nóng)戶為輔的空間分布特點，主要的養(yǎng)豬場、養(yǎng)牛場、雞鴨養(yǎng)殖場共有十幾處，參見圖1（a）。肉類消費情況也呈現(xiàn)出空間分布的特點，即有由中心到外圍遞減的趨勢，肉類消費的高值區(qū)主要集中在本市經(jīng)濟(jì)人口相對集中的東南部，參見圖1（b）。

圖1（a） 肉類生產(chǎn)分布

圖1（b） 肉類消費分布

鑒于盤錦市肉食品產(chǎn)銷的這種特點，而且盤錦市依托其豐富的石油和農(nóng)業(yè)資源，物流服務(wù)體系以石化、裝備制造業(yè)、糧食深加工為主體，對于作為大眾消費的這種肉類幾乎沒有建設(shè)專門化的物流配送中心。以致使肉類配送分散、成本高、效率低下。因此，合理的肉類物流配送中心選址，對盤錦市來說非常必要，它有利于完善盤錦市的物流系統(tǒng)，推動盤錦市物流發(fā)展水平的總體提升。

2 優(yōu)化模型與技術(shù)方法

2.1 優(yōu)化邏輯

2.1.1 基本假定

影響物流配送中心選址的因素主要有自然環(huán)境因素、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、基礎(chǔ)設(shè)施和企業(yè)自身的情況等[9]。但是，在實際操作中，如環(huán)境、社會效益等因素?zé)o法量化。因此在確定選址范圍之前要做如下基本假定。從降低物流成本出發(fā)，主要考慮經(jīng)濟(jì)效益，這里主要考慮人口和運費，假設(shè)其他因子影響很小或各地均一。肉類資源點、消費點的產(chǎn)量和消費量已知，假設(shè)區(qū)內(nèi)肉類供需平衡。得到如下模型，用以表示選址范圍：

式中P（x,y）——最優(yōu)資源點集散中心

P——各鄉(xiāng)鎮(zhèn)肉類產(chǎn)量

C（x,y）——最消費點集散中心

R——各鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口數(shù)量

D1——各資源點到集散中心的距離

D2——各消費點到集散中心的距離

2.1.2 數(shù)學(xué)模型

（1）一般模型

物流配送中心選址問題可以分為單一物流配送中心選址和多級物流配送中心選址，分別對應(yīng)的代表性方法有重心法和CFLP模型法。如果物流配送中心的物流配送服務(wù)范圍比較小，可以選用只建設(shè)一個物流配送中心的單一物流配送中心選址模型。根據(jù)模型的適用性，本文選用重心法對盤錦市肉類物流配送中心的選址進(jìn)行優(yōu)化。重心法的基本原理是物流系統(tǒng)內(nèi)，目標(biāo)位置點到各資源點和需求點的物流總成本最小。

在建立重心法模型之前要對模型做如下基本假定：（1）假設(shè)在選址時僅考慮運輸成本，其他的建設(shè)成本、運營成本等可以估計；（2）運輸費用只與配送中心和配送點的直線距離有關(guān)，不考慮城市交通狀況；（3）選擇配送中心時，不考慮配送中心所處地理位置的地產(chǎn)價格；（4）各需求點和資源點的供應(yīng)量和需求量為已知。某規(guī)劃區(qū)內(nèi)有n個需求點和資源點，各點的資源或需求量為Wj（j=1,2,…,n），它們各自的坐標(biāo)是（xj,yj）（j=1,2,…,n）；目標(biāo)位置點的坐標(biāo)為（x0,y0），dj表示每個需求點或資源點到目標(biāo)位置的歐幾幾何距離，r為運費率，由此可以得到下面的規(guī)劃模型：

物流配送中心選址優(yōu)化屬于線性規(guī)劃問題，本文對其重心法模型采用MS-Excel中的規(guī)劃求解工具進(jìn)行求解。首先，需要構(gòu)造線性規(guī)劃的數(shù)學(xué)一般模型[10]，如下：

（2）具體模型

盤錦市目前擁有分布于大洼鎮(zhèn)、清水鎮(zhèn)、沙嶺鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)的畜牧養(yǎng)殖廠近20家，養(yǎng)殖廠生產(chǎn)集中布局分散的特點，為便于研究，本文以主要的11處養(yǎng)殖廠的地理坐標(biāo)和2010年的肉類產(chǎn)量為依據(jù)設(shè)立資源集散中心的約束條件。由于肉類具有大眾消費的屬性特點，消費群體是城鄉(xiāng)居民，多集中分布于各類餐館、超市等人口經(jīng)濟(jì)稠密區(qū)。因此，在設(shè)立需求集散中心時，以盤錦市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)（共29個）作為需求點，需求量按各鄉(xiāng)鎮(zhèn)2010年總?cè)丝诤腿司晗M肉類28.6公斤確定。還應(yīng)考慮接近人口密集區(qū)這一約束條件，盤錦市人口分布具有集中于東南部的特點。根據(jù)以上因素，設(shè)立需求集散中心的約束條件，建立如下模型：

其中，Z1：資源集散中心的物流總成本，Z2：消費集散中心的物流總成本，PJ：資源點肉類產(chǎn)量，r：運費率，ri：各鄉(xiāng)鎮(zhèn)總?cè)丝?，a：該市人均肉類消費量，d1：各自源點到集散中心距離，d2：各需求點到消費集散中心的距離，（x1,y1）： 資源集散中心點坐標(biāo)，（x2,y2）：消費集散中心點坐標(biāo)，（xj,yj）：資源點坐標(biāo)，（xi,yi）：需求點坐標(biāo)。

2.2 技術(shù)方法

2.2.1 采用計算機技術(shù)對選址的定量分析

相對于傳統(tǒng)的對重心法模型的筆算求解方法，本文選用MS-Excel規(guī)劃求解方法，經(jīng)驗證與傳統(tǒng)的求解方法所得結(jié)果一致，且簡單易行。具體步驟如下：首先，根據(jù)所獲數(shù)據(jù)，利用重心法模型公式（1）在MS-Excel中求出個點的物流成本和及物流總成本。其次，根據(jù)線性規(guī)劃模型公式（5）、（6）設(shè)立約束條件，即初始點和最佳目標(biāo)點的坐標(biāo)誤差小于0.0000001（表明后一次與前一次的誤差小于0.0000001，體現(xiàn)迭代思想），最佳目標(biāo)位置點的坐標(biāo)范圍。再次，在MS-Excel中打開規(guī)劃求解參數(shù)窗口，設(shè)定規(guī)劃求解參數(shù)。即目標(biāo)參數(shù)為總物流成本最小，可變參數(shù)為最佳目標(biāo)位置點坐標(biāo)。約束條件參數(shù)是迭代約束條件和最佳目標(biāo)位置點的范圍約束條件，求得肉類資源最佳集散中心坐標(biāo)是（122.86°E,40.92°N），肉類消費最佳集散中心坐標(biāo)是（122.85°E,41.17°N），肉類配送中心的選址范圍就是以這兩點的連線為直徑的區(qū)域。

2.2.2 優(yōu)化結(jié)果的定性分析

根據(jù)重心法中物流系統(tǒng)幾何中心處物流成本最低的原理，盤錦市肉類物流配送中心點的位置應(yīng)該在配送范圍的幾何中心處（122.21°E,41.08°N），緊鄰盤錦弘享燃料公司和蘭田化工公司，雖然該點的物流成本最低，但不符合物流配送中心的選址條件和原則。因此，要結(jié)合物流配送中心選址的適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)性、協(xié)調(diào)性、戰(zhàn)略性原則，做定性分析，最終優(yōu)化出的配送中心點為（122.13°E,41.06°N），具體分析如下：①由于本文研究盤錦市內(nèi)的肉類配送，屬于中短途運輸，所以這里主要考慮貼近公路貨運站。該點靠近公路出口，緊鄰盤海營高速公路和大錦線附近。此外，該點向南比鄰商業(yè)區(qū)，而且距離北面的產(chǎn)肉大鎮(zhèn)（沙嶺鎮(zhèn)、清水鎮(zhèn)）較近，可以縮短運距、降低運費，并保證足夠的交通量，符合經(jīng)濟(jì)性原則。②考慮道路網(wǎng)的通達(dá)性，結(jié)合盤錦市交通規(guī)劃，城市環(huán)路和環(huán)城高速附近位置最優(yōu)，符合協(xié)調(diào)性原則。③該點地處平原且位于城郊，地形平坦開闊，有大片可規(guī)劃用地，同時也符合戰(zhàn)略性、經(jīng)濟(jì)性原則。④考慮到環(huán)境因素，該點地勢較低，處于河流的下游地段，環(huán)境污染較少（如圖2所示）。

圖2 錦州市肉食品物流配送中心

3 結(jié)束語

本文參考國內(nèi)外物流配送中心選址的理論及模型，并根據(jù)盤錦市肉類產(chǎn)銷特點，最終選用重心法模型進(jìn)行物流配送中心選址。在求解過程中運用MS-Excel與GIS技術(shù)進(jìn)行模型計算和配送點創(chuàng)建，并通過定性與定量分析相結(jié)合最終優(yōu)化出配送中心點。重心法以運輸總成本最小為目標(biāo)，方法簡單，操作靈活。但是，理想的幾何區(qū)位，實際上需要根據(jù)區(qū)域微觀因素，例如與城市的距離、與道路的位置關(guān)系、現(xiàn)有物流中心發(fā)展基礎(chǔ)、肉食品的加工儲存企業(yè)分布等具體情況來確定最終目標(biāo)位置。這就需要在實際的應(yīng)用過程中，進(jìn)行更加深入的研究。

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