冷鏈物流一體化的多配送中心選址優(yōu)化

1、冷鏈物流一體化的多配送中心選址優(yōu)化周群凱殷允健? 2013-02-0716:59:20來源：鐵路采購與物流 （京）2012年8期第5254頁【作者簡介】周群凱，上海海事大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院?！緝?nèi)容提要】針對(duì)冷鏈物流多配送中心選址的特點(diǎn)，考慮到冷鏈物流網(wǎng)絡(luò) 上的供應(yīng)商和零售商要求，第三方冷鏈物流企業(yè)在多個(gè)備選冷鏈配送中心的情 況下，采用一體化的思維，依據(jù)整個(gè)冷鏈一體化網(wǎng)絡(luò)上的總成本最小的原則， 通過建立模型，并應(yīng)用Lingo軟件對(duì)整個(gè)冷鏈物流配送網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，從而確 定了最優(yōu)的多配送中心選址方案?！娟P(guān)鍵詞】冷鏈物流/第三方冷鏈物流企業(yè)/多配送中心選址/lingo優(yōu)化1引言隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水

2、平不斷地提高，人們的消費(fèi)方式也發(fā)生了變化，對(duì)食品的品質(zhì)和安全越來越重視。然而，頻繁出現(xiàn)的食品安全事件使社 會(huì)各方高度關(guān)注食品安全問題。據(jù)發(fā)達(dá)國家的統(tǒng)計(jì)顯示，人均GDP達(dá)到4000美元時(shí)，社會(huì)對(duì)于冷鏈物流需求明顯上升。我國2011年人均GDF已達(dá)到4382美元，食品需求已從規(guī)模轉(zhuǎn)向品質(zhì)，呈現(xiàn)了高端化發(fā)展。由于我國冷鏈物流行業(yè)起步較晚，所以行業(yè)內(nèi)整體基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)薄弱，而在冷鏈物流一體化進(jìn)程中， 冷鏈物流配送中心在冷鏈這一特殊供應(yīng)鏈的運(yùn)作過程中又起到核心的作用。但 由于冷鏈物流配送中心具有建設(shè)投資大、周期長、回收緩慢，且一經(jīng)選定后就將長期經(jīng)營的特點(diǎn)，所以，配送中心的合理選址就顯得十分重要。從國外的研

3、究情況來看，針對(duì)配送中心選址的研究，國外已經(jīng)從初期的零散研究和中期的 系統(tǒng)研究階段進(jìn)入了不確定性環(huán)境下的競(jìng)爭(zhēng)配送中心選址研究，這些研究多是 考慮動(dòng)態(tài)的、不確定性地選址，但都考慮的是普通的配送中心，并沒有專門涉 及冷鏈物流的配送中心選址進(jìn)行研究。在冷鏈物流配送中心選址方面，近年來 國內(nèi)則有了一些研究，2006年李琦峰分析了上海市冷鏈物流市場(chǎng)的投資機(jī)會(huì)和 策略，根據(jù)上海市的實(shí)際特點(diǎn)，建立冷鏈物流配送中心選址模型，運(yùn)用定性和 定量相結(jié)合分析方法確保冷鏈物流資源得到合理配置。2008年王陽軍借助改進(jìn) 的遺傳算法和爬山算法的混合算法對(duì)冷鏈物流配送中心選址進(jìn)行了研究。2012年朱榮榮建立了冷鏈物流配送中心

4、選址的多目標(biāo)優(yōu)化模型，但該選址配送方案 并沒有考慮冷鏈網(wǎng)絡(luò)上供貨商的參與。還有一些關(guān)于冷鏈物流配送中心選址的 研究理論性較強(qiáng)，得到的最優(yōu)解存在很大的非可行性，下面主要提出新發(fā)展模 式下的第三方冷鏈物流企業(yè)關(guān)于多配送中心選址的問題，采用一體化的思維方 式，將冷鏈物流網(wǎng)絡(luò)中的供貨商、配送中心和零售商看成一個(gè)系統(tǒng)，在考慮眾 多供貨商和零售商的情況下進(jìn)行多配送中心的選址，達(dá)到整個(gè)物流網(wǎng)絡(luò)的總費(fèi) 用最小，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)，從而實(shí)現(xiàn)第三方冷鏈物流企業(yè)最優(yōu)。2冷鏈物流一體化的多配送中心選址模型第三方冷鏈物流企業(yè)新的發(fā)展模式是以一體化冷鏈物流為核心競(jìng)爭(zhēng)力，為客戶提供量身定制的綜合冷鏈服務(wù)。其特點(diǎn)是綜合考慮供貨商和

5、客戶業(yè)務(wù)發(fā)展來建設(shè)定制的物流基礎(chǔ)設(shè)施、拓展冷鏈服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。表1是現(xiàn)有兩種冷鏈物流配 送中心的特點(diǎn)及主要功能而冷鏈物流一體化的多配送中心選址，是指設(shè)計(jì)一種介于上述兩種冷鏈配 送中心類型之間的，從整個(gè)冷鏈物流的價(jià)值鏈條出發(fā)，從備選地點(diǎn)中選出一定 數(shù)目的地點(diǎn)來設(shè)置配送中心，使其與諸多供貨商、零售商實(shí)現(xiàn)雙贏模式，使得 消耗在物流網(wǎng)絡(luò)的總費(fèi)用最小，即求解冷鏈物流網(wǎng)絡(luò)上的冷鏈產(chǎn)品運(yùn)輸成本、 配送中心固定成本以及冷鏈?zhǔn)称坟洆p成本等之和最小的最優(yōu)解。2.1假設(shè)條件本文中所建立的冷鏈物流配送中心的選址模型為多個(gè)供貨商到多個(gè)配送中心到多個(gè)需求點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，配送某一類型冷鏈物流產(chǎn)品，如圖1?？蛻舻男枨罅亢偷乩砦恢靡阎?/p>

6、，從一組備選地址中選擇若干個(gè)地址進(jìn)行配送中心的建設(shè)， 使得這些配送中心向客戶運(yùn)送貨物的總成本最小，在考慮相關(guān)成本的同時(shí)做如 下假設(shè)：由供貨商到冷鏈配送中心、由冷鏈配送中心到零售商的運(yùn)費(fèi)為運(yùn)量 的線性函數(shù)。在冷鏈產(chǎn)品配送過程中，配送運(yùn)輸途中物品腐敗速率與瞬時(shí)物 品量成正比。不考慮貨物在冷鏈物流配送中心的中轉(zhuǎn)等費(fèi)用。由于冷鏈產(chǎn) 品的特殊性，供貨商須經(jīng)由配送中心送貨到零售商。公式(1)為目標(biāo)函數(shù)，表示整個(gè)冷鏈物流網(wǎng)絡(luò)上的總費(fèi)用最小，其中第一項(xiàng) 為冷鏈物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的運(yùn)輸成本，第二項(xiàng)為冷鏈物流配送中心的固定投資成本， 第三項(xiàng)為運(yùn)輸過程中冷鏈?zhǔn)称犯瘔囊鸬呢洆p成本。約束中公式(2)和(3)表示供需約束。公

7、式(4)表示作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的配送中心處的流量平衡，即供貨商向配 送中心的供貨量等于配送中心向零售商的供貨量。公式 (5)表示配送中心的容量 限制。公式(6)表示配送中心建設(shè)數(shù)量的限制。2.3模型求解以上模型屬于非線性混合0-1規(guī)劃模型，我們常用的混合整數(shù)規(guī)劃模型的 求解方法是分支界定法和CFLP法，但是該方法只適用于大多數(shù)小型的混合整數(shù) 規(guī)劃模型。而且，由于混合整數(shù)規(guī)劃同時(shí)包含離散和連續(xù)變量形式，模型求解 也相當(dāng)復(fù)雜，因此對(duì)于規(guī)模較大的問題，由于變量多，限制條件多，所以求解 較難，甚至要花費(fèi)很長的時(shí)間。Lingo軟件是一種專門用于求解最優(yōu)化模型的 軟件包，它具有執(zhí)行速度快、易于求解和分析的特點(diǎn)，

8、所以是求解優(yōu)化問題的 一種理想的軟件。本文以Lingo10.0為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了約束整數(shù)規(guī)劃求解程序?qū)?模型予以求解。3算例分析各供貨商到冷鏈配送中心以及配送中心到零售商的距離見表1、表2,各供貨商的年供貨總量及到配送中心的運(yùn)輸單價(jià)見表3,各配送中心的容量上限及到各零售商的運(yùn)輸單價(jià)見表4,其他相關(guān)參數(shù)的設(shè)定見表5。根據(jù)冷鏈配送中心選址的優(yōu)化模型，通過已知數(shù)據(jù)編寫程序，并運(yùn)用Lingo10.0軟件進(jìn)行求解。從求得過程可以看到，此模型為整數(shù)非線性規(guī)劃模型，當(dāng)前解為全局最優(yōu)解，得到的目標(biāo)函數(shù)值是3.62778e + 007,即整個(gè)冷鏈配送中心選址所選用的 最優(yōu)方案的成本是36277800元模型在經(jīng)過29

9、7次迭代后得到全局最優(yōu)解。得到冷鏈物流配送中心的選址 方案是1、4、5,所得到的配送方案如下表6、表7所示上述得到的多配送中心選址方案的最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)途徑及其配送運(yùn)輸量見圖2圖2冷鏈配送中心選址的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化示意圖4結(jié)論本文通過采用冷鏈物流供應(yīng)鏈一體化的思維，將供應(yīng)鏈上的各供貨商、配 送中心、零售商系統(tǒng)化，進(jìn)行冷鏈多配送中心選址，實(shí)現(xiàn)整個(gè)冷鏈物流網(wǎng)絡(luò)的 費(fèi)用最小，以及供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)上各方共同優(yōu)化。同時(shí)，采用Lingo軟件進(jìn)行快速求解，得到第三方物流企業(yè)需要的冷鏈配送中心選址及其配送方案，并通過算 例證明了模型的可行性。因此，對(duì)于規(guī)模較大的物流網(wǎng)絡(luò)問題，由于變量多， 限制條件多，采用此種計(jì)算方法優(yōu)勢(shì)更加明顯，值得在其他類似問題的解決上 予以推廣應(yīng)用。【參考文獻(xiàn)】1 上海市冷鏈物流市場(chǎng)及配送中心選址研究D.同濟(jì)大學(xué)碩士論文，2006.2 王陽軍冷鏈物流配送中心選址模型研究D.長沙理工大學(xué)碩士論文，2008.3 朱榮榮，胡大偉冷鏈物流配送中心選址的多