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大西安建設規劃中冷鏈物流配送中心的選址研究方案

來源:中機院時間:中機院點擊:4864

本文以西安盒馬鮮生為例，通過收集盒馬鮮生的各門店的位置、距離、費用以及需求量等相關數據，并對采集的信息進行篩選，建立AHP層次分析法和混合0-1整數規劃相結合的選址模型，并應用C語言編程的粒子群算法求解數學規劃模型，實現定性定量相結合，進而為大西安建設規劃

　　在“一帶一路”背景下，沿線國家的貿易往來日益頻繁，生鮮冷鏈運輸發展尤為迅速。西安作為沿線西北區域門戶城市，為適應冷鏈物流的快速周轉，生鮮物流配送中心合理選址起到至關重要的作用。本文以西安盒馬鮮生為例，通過收集盒馬鮮生的各門店的位置、距離、費用以及需求量等相關數據，并對采集的信息進行篩選，建立AHP層次分析法和混合0-1整數規劃相結合的選址模型，并應用C語言編程的粒子群算法求解數學規劃模型，實現定性定量相結合，進而為大西安建設規劃中冷鏈物流配送中心的選址，提供可行性的建設方案。

　　1.引言
　　“一帶一路”倡議提出以來，我國物流業迎來巨大的發展機遇。在“一帶一路”建設中，西安是聯通東西南北、面向歐亞的戰略節點城市，既是國家級戰略中心城市，也是向西開放的門戶口岸。在“一帶一路”大背景下，大西安冷鏈物流發展也迎來了新的發展契機。農產品進出口貿易對于冷鏈物流的依賴程度較高，海鮮等生鮮食品物流正在朝著高速、高效、高水平的方向發展。跨境冷鏈物流體系一體化，需要綜合考慮區域物流與跨境物流聯合，通過合理的冷鏈物流網絡節點選址，促進跨境冷鏈物流網絡的形成，進而加強“一帶一路”沿線國家的貿易流通，降低雙方流通成本，促使企業走出去，因此，大西安冷鏈物流配送中心的布局顯得極為重要。

　　對于選址問題，國內很多專家學者進行了研究，齊雋、司亮等將層次分析法和灰色關聯分析法結合起來，對冷鏈物流配送中心選址問題進行了研究。鄒筱、張曉寧等人認為，冷鏈物流的配送范圍和配送設施有一定限制，通過增加貨損成本目標函數，改進冷鏈物流配送中心的選址模型。徐小平等提出一種基于 Laplace 分布的偽反向蜘蛛猴優化算法來求解此問題，通過仿真實驗說明所給方法具有可行性。魯玲嵐等提出了一種改進的k-means聚類算法，通過和傳統的k-means聚類的選址結果對比，說明改進后的算法不僅可以節省配送時間，而且大大降低了運輸成本，有很好的經濟利用價值。任騰、陳玥等認為，在考慮冷鏈配送客戶滿意度的基礎上，以車輛載重、客戶時間窗和冷鏈產品變質率為約束，構建在客戶服務時間范圍內，以碳排放量最小為優化目標的冷鏈車輛路徑優化模型。

　　從以上學者的研究成果可以看出，選址問題具有復雜性和動態性，這是因為研究主體和條件的不同，導致考慮問題側重點有所差異。本文采用AHP定性分析與數學模型定量求解相結合的方法，解決冷鏈配送中心選址問題，既考慮了問題的主觀性，又保證了客觀性，在解決冷鏈配送中心選址問題上更具有實際意義。

　　2.混合0-1整數規劃模型構建
　　物流配送中心選址問題可以描述如下：有 M 個供貨點，N個容量有限制的備選配送中心和 L 個用戶;供應點到配送中心、配送中心到用戶的運費，均為運輸量的線性函數;配送中心的可變成本為流量的凹函數;由于資金限制，擬選擇合適數量的配送中心，從而使總成本最小。

　　2.1 基本假設
　　為了便于建立模型，作一定的假設，假設系統滿足如下條件：
　　(1)僅在備選配送中心中選取最優的配送中心;(2)運輸費用與運量成正比;(3)產品從供應點到用戶的運輸和倉儲過程中，溫度保持不變;(4)一個需求點僅由一個配送中心送貨;(5)配送中心容量可以滿足用戶需求;(6)各供應點的供給量和各需求點的需求量一定且為已知;(7)所有點間運輸速度一樣，均為常數。

　　2.2 建立模型
　　目標函數如下：

　　Xki-供貨點 k到配送中心 i的貨品運輸量;aki-供貨點 k 到配送中心i的單位運輸成本。yij -配送中心i到用戶j的貨品運輸量;bij-配送中心 i到用戶 j的單位運輸成本。vi -配送中心 i的可變成本系數;Wi-配送中心 i 的貨品流通量(θ=1/2)。Fi建設配送中心i所需的固定投資費用(與配送中心規模無關的費用);Ci -配送中心 i 的最大容量限制。Sk-供應點 k 的供應量;Dj-用戶j的需求量。

　　3.案例分析
　　3.1 數據分析
　　隨著經濟技術的提升，消費者對生鮮產品的訴求不斷增強，物流節點是物流網絡的核部分。本文以西安市 10家盒馬鮮生為例，進行調研分析。盒馬鮮生貨源以生鮮、冷藏冷凍貨物為主，主要通過航空和公路運輸，選取咸陽國際機場、紡織城收費站作為兩個供貨點(分別用S1和S2表示)，并根據西安具體地理環境與需求點關系選取6個配送中心預選點，分別為C1-C6表示。盒馬鮮生10家分店分別用U1-U10表示，相互之間距離根據高德地圖獲得。供應地到配送中心之間的運費及供需關系如表1所示。

表1 各供應地到配送中心的單位運費及供貨量

　　3.2 AHP定性分析
　　配送中心的戰略目標和選址目標綜合考慮，總結出5條對配送中心的定性分析階段產生影響的判斷標準，分別為自然條件(B1)、土地狀況(B2)、交通狀況(B3)、貨物分布與數量(B4)和政策法規(B5)。
　　根據 5個選址影響因素(準則層)及 6個初選點(決策層)的實際例子，應用 AHP法對應用結構模型進行一定程度量化計算，從中選出較優的3個點作為備選地點(目標層)。

表2 方案總重要度計算例表

　　經 AHP 法分析可得，各初始點排序為 C1>C6>C4>C5>C3>C2，選擇較優的D1、D6、D4點作為備選點，即石化大道、神舟二路、歐亞六路。

　　3.3 混合0-1整數規劃模型得出最優點
　　應用 C語言編程環境下的粒子群算法求解該定量數學模型，粒子群算法具有較強的尋優能力，較好的魯棒性，具體參數設置如下：種群規模 35，迭代次數 1000次，通常取學習因子c1=c2=2，慣性權重w的值應該在0到1之間，例中取0.3。運行程序可得結果分析如下：X11=200t，X21=100t，即在1號備選地建立物流配送中心能夠滿足用戶需求，且使總成本最低為1035481元。

　　結論
　　本文以“一帶一路”建設為背景，對西安盒馬鮮生配送中心選址問題進行研究，收集相關數據并進行處理分析，建立AHP法定性分析和混合 0-1整數規劃相結合的物流配送中心選址模型，充分考慮主觀影響因素以及客觀條件，并利用具有粒子群算法思想的 C 語言編程求解數學規劃模型，收斂速度快，穩定性好，最終確定冷鏈配送中心的選址。一定程度上加快沿線商品的流通效率，大大縮短配送時間成本，降低車輛設施設備的投資，為大西安冷鏈配送中心選址問題提供可行性建議。(來源：高賀云徐麗蕊王曉偉)

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