文/季金震

隨著經(jīng)濟的發(fā)展及人均可支配收入的提高，消費者對果蔬類、冷鮮肉類等生鮮類產(chǎn)品的需求進一步提高，為了保證產(chǎn)品的新鮮程度并有效節(jié)約成本，冷鏈物流配送中心選址就顯得尤為重要。論文在分析了冷鏈物流配送中心建設(shè)成本、運輸成本、貨損成本及懲罰成本的基本上，構(gòu)建了考慮時間約束的總成本系統(tǒng)優(yōu)化模型。

一、引言。

隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展以及互聯(lián)網(wǎng)的普及，人們對生鮮產(chǎn)品的需求日益增加，但生鮮產(chǎn)品易腐、季節(jié)性強、儲運保鮮條件要求苛刻等特點帶來了生產(chǎn)成本的增加。據(jù)統(tǒng)計生鮮產(chǎn)品平均損耗率是西方發(fā)達國家的三到四倍，且由于流通環(huán)節(jié)造成產(chǎn)品喪失或降低使用價值的比例高達30%～40%，而在西方發(fā)達國家普遍在10%以下，其中主要的原因是生鮮產(chǎn)品冷鏈物流網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)有很大的影響。冷鏈物流網(wǎng)絡(luò)中配送中心發(fā)揮著承上啟下的作用，對生鮮產(chǎn)品運輸時間和產(chǎn)品品質(zhì)有很大的影響，由于配送中心一旦建成難以更改，因此配送中心選址是冷鏈物流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的重要一環(huán)。由于冷鏈物流中所配送產(chǎn)品易腐壞的特性，使得冷鏈物流配送中心選址方法有所不同。姜大立、楊西龍建立了一種求解易腐物品配送中心連續(xù)選址問題的算法[1]，朱榮榮、胡大偉以物流總費用最小和物流服務(wù)滿意度度最高作為選址模型的雙目標，建立相應(yīng)的冷鏈物流中心新建地址規(guī)劃模型[2]，孫小淇對物流配送網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃問題從設(shè)施選址和車輛路徑優(yōu)化兩方面進行了研究，通過建立數(shù)學(xué)模型對物流配送網(wǎng)絡(luò)布局問題進行了優(yōu)化分析[3]。本文以生鮮產(chǎn)品冷鏈物流網(wǎng)絡(luò)中的配送中心選址為研究對象，分析了配送成本的構(gòu)成，不僅考慮了在運輸過程中生鮮產(chǎn)品存在損耗，加入了貨損成本，而且由于時間窗的因素導(dǎo)致服務(wù)水平的降低而引起的懲罰成本，在系統(tǒng)地考慮成本的基礎(chǔ)上，建立成本函數(shù)，以總成本最小為目標構(gòu)建了生鮮產(chǎn)品冷鏈配送中心選址模型，并結(jié)合算例分析了模型的有效性。

二、問題描述及模型建立

1.問題描述。在實際應(yīng)用的過程中，由于地形、城市布局等因素的影響，難以做到連續(xù)型模型選址，所以本文是建立在初步篩選的備用地址的基礎(chǔ)上，進一步選擇最優(yōu)配送中心地址。具體問題描述為在某區(qū)域內(nèi)有一個生產(chǎn)基地以及若干需求點和配送中心備選點，在滿足所有客戶需要的情況下，需要從備選的配送中心確定若干個，保證總的成本最低（見圖1）。由于生鮮產(chǎn)品對時間的要求很高，成本中考慮了生鮮產(chǎn)品的腐壞成本以及超出顧客送達時間產(chǎn)生的懲罰成本，因此，本文以腐壞成本和懲罰成本等指標為決策主要目標，建立優(yōu)化模型。

2.模型假設(shè)

（1）冷鏈物流是由一個供應(yīng)地、多個配送中心和多個需求點組成的三層二階段網(wǎng)絡(luò)。（2）在配送過程中配備有冷凍/冷藏設(shè)備的貨車為運輸工具，生鮮產(chǎn)品類型單一，每個需求點只能有一個配送中心一輛車配送，且只配送一次，每輛車輛從配送中心出發(fā)并最終返回配送中心。（3）每個需求點的基本信息已知，并且有送達時間的約束。（4）配送中心車輛沒有數(shù)量限制，一條配送路徑上的客戶需求總量不能超過車輛的最大載重量。

圖1 配送中心選址模型

3.決策變量。m為備選配送中心的數(shù)量；n為需求點的數(shù)量；Zi=0或1，Zi=1表示第i個配送中心選中，Zi=0表示第i個配送中心沒選中；Bij=0或1，Bij=0表示配送中心i不對需求點j配送，Bij=1表示配送中心i對需求點j配送；Ai表示第i個配送中心的建設(shè)成本或租賃成本；doi表示供應(yīng)地0到配送中心i的距離；dij表示第i個配送中心到第j個需求點的距離；xoi為供應(yīng)地0到配送中心i的運輸量；xij為第i個配送中心到第j個需求點的運輸量，也為第j個需求點的需求量；Y為車輛從供應(yīng)地到配送中心以及配送中心到需求單的運輸單價；tij為車輛從第i個配送中心到第j個需求點的運輸時間；M為懲罰成本的最大值；Cij為配送中心i運輸?shù)叫枨簏cj的時間懲罰成本。

4.模型建立

模型目標函數(shù)的構(gòu)成要素如下：

（2）車輛運輸成本

運輸成本包括供應(yīng)地到配送中心及配送中心到需求點兩部分的運輸成本。

（3）從配送中心到需求點生鮮產(chǎn)品的易腐性造成的腐壞成本。根據(jù)“3T”原則，冷鏈產(chǎn)品的腐敗率與時間和溫度密切相關(guān)，因此在本文中，引入了阿倫尼烏斯方程。運輸時刻t的完好產(chǎn)品的數(shù)量為xij（t），則其微分方程為dij（t）/d（t）=-θ[xij（t）]n，其中θ為產(chǎn)品對時間的敏感系數(shù)，數(shù)值越小，表示產(chǎn)品對時間的敏感度越大；n為生鮮產(chǎn)品反應(yīng)指數(shù)，一般n=1，則從配送中心到需求點的腐壞成本為。

（4）從配送中心到需求點的時間懲罰成本。冷鏈配送對象一般都是生鮮易腐易變質(zhì)的貨物，較短的生命周期決定了配送具有時間窗限制，所以在客戶所能接收的時間范圍之內(nèi)送達，超過這個時間段送達就會影響客戶滿意度、貨損等而要產(chǎn)生相應(yīng)的懲罰成本?？紤]到交通因素以及其他情況的產(chǎn)生，車輛早到或者晚到無法避免，本文采用以下模型（見圖2），服務(wù)的配送車輛能夠在最佳時間段（T2，T3）內(nèi)到達，則不需要受到懲罰；如果服務(wù)的配送車輛在（T1，T2）或者（T3，T4）內(nèi)到達，則需要受到懲罰，并且支付一定的懲罰成本；如果車輛在（T1，T4）時間段外到達，則需求點拒絕收貨，會造成巨大損失。懲罰成本為。

其中：

圖2 懲罰成本曲線

（5）目標函數(shù)構(gòu)建

根據(jù)決策目標，本模型以綜合成本最低作為目標函數(shù)。

①表示選中的配送中心數(shù)量小于等于備選配送中心的數(shù)量；②表示每個需求點只由一個配送中心供貨；③表示供應(yīng)地運輸?shù)脚渌椭行膇的數(shù)量與配送中心i運輸?shù)叫枨簏cj的數(shù)量相等；④表示配送中心和需求點之間共有n對供求關(guān)系；⑤表示決策變量。

三、總結(jié)：

與普通貨物相比，生鮮產(chǎn)品易腐壞的特性使得配送中心選址有很大的不同。本文在考慮了傳統(tǒng)的建設(shè)成本和運輸成本的基礎(chǔ)上，還考慮到時間對配送中心選址產(chǎn)生的影響，以生鮮產(chǎn)品的腐壞成本和延遲送貨的懲罰成本為目標，構(gòu)建了總成本最小的帶時間窗的冷鏈物流配送中心選址模型。然而，內(nèi)容還存在著有待進一步完善和改進的地方。比如考慮多品種生鮮產(chǎn)品和不同類型車輛的配送選址，以及考慮配送路徑優(yōu)化問題的選址等，需要更深入的探討。

引用出處

[1]姜大立，楊西龍．易腐物品配送中心連續(xù)選址模型及其遺傳算法[J]．系統(tǒng)工程理論與實踐，2003，（2）：62-67．

[2]朱榮榮，胡大偉．冷鏈物流配送中心選址的多目標優(yōu)化模型[J]．物流技術(shù)，2011，（30）：108-101．

[3]孫小淇．山東省果蔬物流配送網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計研究[D]．大連海事大學(xué)，2013．

[4]季金震．基于客戶滿意度的配送中心選址研究[J]．物流科技，2014，（11）：88-90．

[5]侯淑婕．帶時間窗的冷鏈物流選址配送問題研究[D]．上海大學(xué),2015．

[6]朱坤．模糊需求下帶時間窗的生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計［J］．科技經(jīng)濟市場，2016，（3）：17-18．