城市物流中心選址的雙層規劃模型

2021-03-04 08:00:03 字數 5019 閱讀 7041

1 緒論

1.1課題背景

隨著我國城市經濟的快速發展,人民生活水平的不斷提高,城市交通與經濟發展、物流網路建設與現有城市布局的矛盾日益突出,已經成為制約我國城市經濟質量提公升的重要因素。

城市物流針對特定城市為主要服務物件,著力解決的是乙個城市內的物流的優化。建立乙個發達的城市物流系統已經成為加速城市發展必須解決的問題,發展現代化城市物流是建設國際化城市的必然選擇。乙個合理的城市物流中心的選址可以提高物流配送效率、降低物流配送成本,顯著提高城市經濟發展的速度。

在此引誘下,各大城市的城市物流中心的建設速度大大加快,但值得注意的是城市物流中心用地大、建設費用高、投資資金**慢,並且城市物流中心的建設會對城市交通系統產生巨大的衝擊。基於以上背景,本文選擇城市物流中心選址方法為主要研究物件。

1.2研究的目的和意義

在城市物流網路中,城市物流中心連線著供方和需方,是兩者之間的橋梁,在物流系統中有著舉足輕重的地位,它是由集貨、配貨和送貨三部分有機結合而成的流通型結點,是利用訂貨、儲存、包裝、加工、配送、運輸、結算和資訊處理等來滿足使用者需求,是從**到消費過程中實現調節跟蹤服務的主體機構,由此可見物流中心的優劣直接影響著整個物流系統的效率和質量。因此在大力發展物流業的同時,人們面臨著乙個共同的問題:物流中心如何合理選址。

城市物流中心的選址要從整個物流系統出發,不僅要考慮到對物流網路的影響,還要考慮到自身的合理性與經濟性,同時需承擔很大的不確定性。隨著經濟的發展和時間的推移,物流中心所具有的區位優勢、經濟優勢、政策優勢可能不復存在,或者發生很大的變化。

為了控制物流成本和投資的風險,需要對物流中心的選址進行合理規劃,這就離不開合理的物流中心選址方法。對物流中心選址方法進行研究,從現實意義上講,不僅有利上我國物流中心的建設和發展,而且對於促進區域經濟發展、保護自然環境、緩解城市交通的壓力等方面都具有積極的意義;從理論意義上說,有利於物流中心選址理論的進一步發展和完善,為後續物流中心選址的深入研究具有一定的借鑑意義。

1.3國內外研究現狀

在國際上,城市物流設施選址研究比較成熟,已經出現很多的模型和演算法,甚至已經開發出軟體,但是對物流中心的選址研究還僅僅侷限在某個或某種物流中心上,並沒有系統、完整的論述,可以說,尚處於百花齊放、百家爭鳴的階段。

aikens教授在文章《facility location models for distribution planning》[1]給出了線性規劃、0-1整數規劃、動態規劃等9種基本形式的選址模型,目標函式一般是使總的選址費用(包括固定投資費用和運輸費用)最小,不同的規劃形式主要取決於費用函式的形式。

日本著名教授taniguchi在文章《optimal size and location planning of public logistics terminals》[2]中採用雙層規劃求解高速公路交叉口附近運輸網路中公共物流轉運站點的選址,上層規劃目標是根據運輸車輛數量使總選址費用最小;下層規劃考慮路網狀況,遵循使用者平衡條件對車輛進行平衡配流。

隨著電子商務的蓬勃發展,物流逐漸成為關注的焦點,越來越多的人開始研究物流中心的選址問題,不僅建立起更加符合實際情況的模型,而且使用的求解方法也越來越多,例如線性規劃[3]、貪婪法[4]、遺傳演算法[5]。

在國內,城市物流研究起步較晚,在物流中心選址研究方面,主要是借鑑國外的研究成果,在實際操作中選址決策也主要依靠專家的」頭腦風暴」或是運用模糊數學理論,使用層次分析法,通過計算貼近度進行決策。也就是說,國內對該問題的定量分析還有所欠缺,需要進行進一步比較深入的研究。

配送中心選址方案的確定受技術、經濟、社會等多方面影響,而各影響因素不能都以定量的形式體現。2023年陸華、楊家其在武漢理工大學學報發表文章《模糊排序及啟發式演算法在物流中心選址中的應用》[6],其基本思路是:首先用一種啟發式演算法對各物流中心選址方案的費用進行比選,淘汰一批在費用上不可接受的方案.

其次,在此基礎上綜合考慮其它相關影響因素,通過建立對整個物流中心選址的評價體系並對其劃分層次,應用模糊理論得到各方案對應於某項評價指標的隸屬度向量。然後,利用層次分析法計算指標體系中各項指標權重,即對評價指標體系中最底層評價指標的相對高層次、乃至最高層次的各評價指標之間的相對重要性或相對優劣次序進行排序.應用模糊貼近度對各個方案進行排序,得到最優方案。

楊波等人[7]認為,城市需求量應為隨機的,並建立城市商品需求量服從指數分布或者帕累託分布時的數學模型。

除此之外,付鵬程,劉金華等在交通科技上發表文章《物流配送中心的選址決策應用》[8]闡述了3種物流中心的選址方法,即分別使用重心法、整數規劃法及權重評分法對儲運企業、百貨商店或超市、貨代公司選址決策進行了研究。

2 城市物流中心選址

2.1 城市物流系統概述

經過20多年的改革開放,我國綜合國力顯著增強,在向「經濟大國」邁進的過程中,我國正在成為「物流大國」。城市尤其是大城市,在國民經濟發展中佔據特殊重要地位,是我國經濟的中心和骨幹,隨著大城市的中心功能不斷完善、輻射能力逐漸加強,對帶動周邊中小城市和地區的發展將會起到越來越重要的作用。但是,在城市化的程序中,物流壓力越來越大,城市交通與經濟發展、物流網路建設與現有城市布局的矛盾日益突出,城市物流己成為很多城市經濟發展的瓶頸。

魏修建、嚴建援教授[9]認為城市物流是在一定的城市規劃約束下,為實現城市商品流通最優化的目的,與其運營與監管等有關的物流活動體系。日本京都大學taniguchi[10]把城市物流定義為:市場經濟機制中,在充分考慮交通環境、交通擁擠和能源消耗的條件下在城市範圍內對私人企業的物流和運輸活動進行的整體優化過程,流和交通行為的過程。

從以上的定義知道城市物流是一種比較特殊的物流。按照物流的範圍、範疇不同,物流可以分為:巨集觀物流和微觀物流,社會物流和企業物流。

巨集觀物流是指社會再生產總體的物流活動,從社會再生產總體角度認識和研究的物流活動,其特點是綜觀性和全域性性。微觀物流是物流的乙個區域性,乙個環節的具體物流活動。社會物流是指超越一家一戶的以乙個社會為範疇面向社會為目的的物流,其帶有綜觀和廣泛性。

企業物流是從企業角度上研究與之有關物流活動。而城市物流介於巨集觀物流和微觀物流、社會物流和企業物流之間,可以被看作是眾多企業的微觀物流向城市之間的巨集觀物流的一種過渡。與我們平常提到的物流相比,城市物流多了乙個邊界,需要在物流涉及到諸多方面加上地域的限制和城市的屬性。

事實上,城市物流己成為城市規劃和管理的重要內容,是城市功能得以發揮的有力支柱,是城市資源合理配置和有效利用的基礎。

城市物流要研究的問題很多,它涉及到城市的交通運輸、倉儲、包裝、裝卸、資訊傳遞以及製造業、加工業、流通業、居民生活水平、產業結構等物流的核心和外圍的方方面面。乙個城市的發展規劃,不但要直接規劃物流設施及物流專案,而且需要以物流為約束條件來規劃整個市區,城市的經濟活動、政治活動等也是以物流為依託的。城市的規模越大,物流運作就越複雜,其消耗的總成本也就越高。

隨著我國城市國際化程序的加快,建立乙個高效的城市物流體系己成為加速城市發展必須解決的問題,這將直接關係到城市基礎設施效率的發揮,也影響著製造業、流通業的發展以及整個城市居民生活的水平。[11]

2.2 物流中心概述

2.2.1 物流中心基本概念

物流中心的概念有廣義和狹義的區別。廣義物流中心包括港灣、貨運站、運輸倉庫、公共流通商品集散中心、企業自己擁有的物流設施等等,其所覆蓋的內容和範圍十分廣泛。而狹義物流中心則排除了鐵路貨運站、港灣設施、機場設施和道路等物流基礎設施部分,專指為有效地保證商品流通而建立物流綜合管理、控制、調配的機構。

顯然,狹義物流中心的概念側重的是物流的管理效能和行為。

2.2.2 物流中心的功能

從理論上說,物流中心應具備如下一些基本功能:

(1)運輸功能。物流中心需要擁有或租賃一定規模的運輸工具,具有競爭優勢的物流中心不只是乙個點,而是乙個覆蓋全國的網路,因此,物流中心首先應該負責為客戶選擇滿足客戶需要的運輸方式,然後具體組織網路內部的運輸作業,在規定的時間內將客戶的商品運抵目的地,除了在交貨點交貨需要客戶配合外,整個運輸過程,包括最後的市內配送都應由物流中心負責組織,以盡可能方便客戶。

(2)儲存功能。物流中心需要有倉儲設施,但客戶需要的不是在物流中心儲存商品,而是要通過倉儲保證市場銷售活動的開展,同時盡可能降低庫存佔壓的資金,減少儲存成本,因此,公共型物流中心需要配備高效率的分揀、傳送、儲存、揀選裝置。

(3)裝卸搬運功能。這是為了加快商品在物流中心的流通速度必須具備的功能,公共型的物流中心應該配備專業化的裝卸、解除安裝、提公升、運送、碼垛等裝卸搬運裝置,以提高裝卸搬運作業效率,減少作業對商品造成的破損。

(4)包裝功能。物流中心的包裝作業目的不是要改變商品的銷售包裝,而在於通過對銷售包裝進行組合、拼配、加固,形成適於物流和配送的組合包裝單元。

(5)流通加工功能。主要目的是方便生產或銷售,公共物流中心常常與固定的製造商或分銷商進行長期合作,為製造商或分銷商完成一定的加工作業。物流中心必須具備的加工功能有貼標籤、製作並貼上條形碼等。

(6)物流資訊處理功能。由於現代物流中心現在都已實現了計算機管理,因此可將各個物流環節各種物流作業的資訊進行實時採集、分析、傳遞、並向貨主提供各種作業明細資訊及諮詢資訊。

2.2.3 物流中心的型別

物流中心根據不同的標準可劃分為不同的型別,具體有以下幾種劃分方式:

1,根據功能劃分

作為物流中心,其主要機能有周轉、分揀、保管、在庫管理和流通加工等,根據其側重點不同,可以分為不同的物流中心,主要有以下四種:

(1)周轉中心:即不具有商品保管、在庫管理功能,而是單純從事商品周轉、分揀作用的物流中心。

(2)配送中心:擁有商品保管、在庫管理等管理功能,同時又進行商品周轉、分揀業務的中心。

(3)倉儲中心:單一從事商品保管功能的物流中心。

(4)流通加工中心:從事流通加工功能的物流中心。

2.根據流通不同階段劃分

商品的流動是從生產地經流通渠道到消費地的過程,即整個商品流通渠道的流動過程。[12]根據物流中心在這種流通渠道中所處的地位和作用可劃分為:

(1)位於生產地附近屬於製造商的物資調達或產品存放的物流中心。

(2)位於生產地與消費地之間屬於廠商或批發商的物流中心。

(3)位於消費地附近,隸屬於批發商或零售商旨在為零售店鋪服務的物流中心。

(4)面向不特定多數消費者,從事商品配送功能的配送中心。

2.3 物流中心選址

物流中心選址是指在乙個具有若干**點及若干需求點的經濟區域內,選乙個位址設定物流中心的規劃過程。較佳的物流中心選址方案是使商品通過物流中心的匯集、中轉、分發,直至輸送到需求點的全過程的效益最好。物流中心擁有眾多建築物、構建物以及固定機械裝置,一旦建成很難搬遷,如果選址不當,將付出長遠代價。

因而,物流中心的選址在物流中心規劃中佔據核心地位。

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