物流配送中心选址模型及其算法分析□现代物流中国流通经济2008年第7期宾厚1,单圣涤2(1.湖南工业大学,湖南株洲412000;2.中南林业科技大学,湖南长沙410000摘要:随着国民经济的发展,物流业越来越受到重视。在大力发展物流业的同时面临的一个共同的问题是:配送中心如何进行合理选址。文章提出,较佳的配送中心选址方案是使商品通过配送中心进行汇集、中转、分发直至输送到需求点的全过程的效益最好。因此,配送中心如何选址是一个重要问题,且需要一个系统性、全局性的安排。文章根据配送中心选址问题的特点和所应满足的条件,以运输成本最低为约束条件,构造选址问题数学模型,并通过启发式算法得出选址模型最优解,求得工厂对各物流配送中心配送能力和物流配送中心对需求点配送能力的最佳配送方案。实证研究表明,该模型是正确的,可有效解决物流系统分析和设计中的配送中心选址问题,优化物流系统,促使物流系统有效运作,提高企业经济效益,“真正实现物流”第三利润源泉的功能。关键词:物流;配送中心;选址模型;启发式算法中图分类号:F253.9文献标识码:A文章编号:1007-8266(200807-0016-04一、引言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,在整个物流系统中具有举足轻重的作用。配送中心拥有众多建筑物及固定的机械设备,一旦建成很难搬迁,如果选址不当,将付出长远代价。因此,配送中心选址对物流系统作用的发挥和经济效益的提高产生着重要的影响。对选址问题的建模和求解一直以来都是学术界的热点。尼比和劳(Neebe&Rao1983年建立了一个配送中心供应一个客户一个产品的选址模型。[1]单配送中心供应多产品的选址模型在1998年被提出,多配送中心、客户对单产品有快速需求的选址模型于1997年被提出。克洛兹和德雷克尔(Klose&Drexl于2003年发表了一部关于不同情况、不同规模下配送中心选址问题的著作。[2]对于模型的求解方法,李(Lee于1993年提出了基于分支定界法的启发式算法和拉格朗日松驰方法来解决大规模配送中心选址问题。[3]在他的模型中,每个配送中心对不同产品的处理能力不同,并且每个配送中心建立的费用也不同。国内有关物流配送中心选址方面的研究起步较晚,只有十余年历史,但也有许多学者对其进行了较为深入的研究,在理论和实践上都取得了较大的成果。同济大学的王战权,西南交通大学的姜大立、杜文等针对物流配送中心选址问题分别提出了各种混合整数规划模型,并采用遗传算法对模型进行分析求解。[4]西南交通大学的刘海燕等在分析物流系统中库存管理、运输、配送中心之间联系的基础上,应用最优化方法建立了一种物流中心选址的数学模型,并给出了按BENGERS方法(一种数学求解方法设计的求解算法。[5]然而,各种物流配送中心选址方法各有特点、优势、适应场合和实施条件,为建立可靠而高效的物流配送管理系统,简化业务流程,降低业务成本,研究如何合理进行配送中心选址是非常有意义的。基于以上考虑,本文在参照大量数学模型和算法的基础上,提出了一种新的用于配送中心选址的数学模型和相应的算法。二、物流配送中心选址模型1.模型描述配送中心是现代物流的重要组成部分,是货物从制造商至零售商之间的储藏地点,是集中和分散物资、组织销售和供应、执行实物配送、促进货物迅速流转的仓库。配送中心的分布对现代物流活动有很大的影响,因此,配送中心的位置相当重要。合理选址可大大减少配送中心的建设成本,有效节省费用,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。一般情况下,物流费用包括从物品聚集地(一般指工厂到配送中心所需的运输费用、从配送中心到需求点所需的发送费用及经营配送中心所需要的费用。[6]所以,其目标函数是从被选地点中选出最佳的配送中心,使得从工厂到配送中心的运输费用、配送中心投资和经营的费用及到需求点的运输费用总和最小。[7]在此模型中,已知的参数有:(1备选配送中心的数量、地点、最大建设容量及允许选定个数的上限。(2各个需求点的数量、地点及需求量。同时,为了便于建立模型,所构建的系统应满足以下条件:(1系统总费用中不考虑仓库存储费用,只考虑固定的仓库建设费用和运输费用。(2配送中心的容量基本可以满足需求。(3各需求点的商品...