物流设施选址方法研究

黑龙江 刘明

物流设施选址方法研究

黑龙江 刘明

在分析目前国内外关于物流设施选址问题的研究现状及问题的前提下，为了提高物流选址决策的科学性、合理性和正确性，本文以企业成本最小化为目标，提出了基于自组织特征映射神经网络和鲍摩·瓦尔夫模型的物流设施选址法，并运用Matlab软件和逐次逼似算法求得模型的解，从而达到了以经济的物流成本实现高的客户服务水平和物流网络覆盖率。

物流设施；选址；SOFM（自组织特征映射神经网络）；鲍摩·瓦尔夫模型

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.1.1 研究背景

物流设施是指在整个物流系统中，从事物流服务、支持物流系统运作的基础设施，包括仓库、配送中心、物流中心、物流园区等。本文所提的物流设施仅指仓库、配送中心和物流中心。一般而言，物流系统包括七个流动要素，分别是流体、载体、流向、流量、流程、流速和流效。其中物流载体是物流系统最重要的资源，物流载体的状况，特别是物流基础设施的状况直接决定了物流的质量、效率和效益，也决定了物流网络的形成与运行。

1.1.2 研究意义

物流设施选址研究在现实和理论两个层面上都具有重要的意义。从现实意义出发，物流设施选址研究不仅直接利于我国物流设施的规划和建设，更好地推动我国物流业的发展，而且对于促进区域经济发展、缓解城市交通压力、保护自然环境等方面都有积极意义。而从理论层面上看，它又有利于物流设施选址理论的进一步发展和完善，为以后的设施选址研究提供更好的理论基础和可供借鉴的参考资料。所以，对物流设施选址问题及其方法进行深入研究是具有极其重要的意义的。

1.2 国内外研究现状及问题

关于物流设施的选址问题，许多国内外学者已进行了大量的研究，并形成了多种选址方法，特别是电子计算机的广泛应用，为不同选址方案的可行性分析提供了强有力的手段，从而也为选址方法的变化发展奠定了坚实的基础。这些物流设施选址方法大致可以分为定性研究法和定量研究法。

其中，定量研究一般是以物流成本最低为目标，建立相应的数学模型，并通过求解模型得出最佳的物流设施选址方案。根据影响成本因素的难易程度，可以把定量研究分成连续模型与离散模型两大类。

1.3 研究方法

本文利用了SOFM（自组织特征映射神经网络）和鲍摩·瓦尔夫模型的基本原理，以企业物流成本最小化为目标，建立了设施选址模型，并运用Matlab软件和逐次逼似算法求得模型的解，最终确定出物流设施的建设地点。

2 物流设施选址模型

2.1 选址模型总体介绍

2.1.1 建模思路

在进行物流设施选址时，常用的做法是在明确业务范围后，直接进行设施位置的确定。而本文则创造性地加入了一个中间环节，即对业务区域进行聚类分析，也就是在明确业务区域类型的基础上，规划出设施的最终选取位置。这样，不仅可以使求解结果更加准确，而且也大大简化了具体位置确定环节的计算量。鉴于该考虑，本文结合SOFM网络的聚类特点，提出了基于SOFM网络聚类结果的鲍摩·瓦尔夫模型。

2.1.2 模型优越性

本文所提的物流设施选址模型是在对业务区域进行分类的基础上，通过建立数学模型确定出物流设施的最终设置地点。所以，该模型不仅弥补了现有选址方法的不足，而且可以有效避免相关资源的浪费，同时还可为不同规模的物流设施规划提供决策依据。

（1）克服了现有选址方法的不足。

（2）为不同规模的物流设施规划提供决策依据。

2.2 区域规划模型——SOFM网络

自组织特征映射网络（Self-Organizing Feature Map，SOFM）是一种无监督学习的人工神经网络计算方法。该方法可以采用各神经元（特征参数）之间的自动组织去寻找各类型间固有的、内在特征，从而进行映射分布和类别划分。SOFM的这种特性对于解决各类别特征不明显、特征参数相互交错混杂的、非线性分布的类型识别问题是非常有效的。本文即利用SOFM方法，对物流设施规划进行区域的分类和评价。

2.3 具体选址模型——鲍摩·瓦尔夫模型

通过利用自组织特征映射神经网络和Matlab软件，可以得出基于各物流区域特征的分类评价结果。根据该分类评价结果，即可明确各区域物流设施的规模等级，以及在条件限定的情况下，建立各物流设施的优先等级。在明确物流区域和设施规模的前提下，就可通过建立鲍摩·瓦尔夫模型规划出该区域内物流设施的具体设置地点。

2.3.1 物流设施选址问题及模型建立

本文以物流总成本（包括从工厂到物流设施的发送费、从物流设施到客户的运达费、物流设施的固定费用以及可变费用等多项费用）最小为目标，通过建立鲍摩·瓦尔夫模型来确定物流设施的具体位置，即在一个物流区域内，选择一个或多个位置作为物流设施的建设节点，使得从已知工厂，经过物流设施节点，向多个客户运输产品时，物流总成本最小。

2.3.2 模型求解——逐次逼似算法

逐次逼似算法的求解过程：初始解→二次解→……→最优解

首先对工厂到物流节点再到客户间的所有组合，求内单位运输成本最小值=min(cij+hjk)，再求运输问题的最优解：

其中，xik——从工厂i经过物流设施j向客户k配送的货物量

反复进行以上的计算，直至前后两次的物流节点通过量相等时终止。

[1]何明珂.物流系统论[M].北京：高等教育出版社，2004：117-127.

[2]刘巧芸，李静，丁璐斌.基于一种改进算法的仓库选址研究[J].物流科技，2008，319(1)：20-24.

[3]刘敬青.物流设施选址研究的评述及展望[J].中国储运，2007(3)：58-60.

（作者单位：大庆技师学院 商务管理系）

（编辑 刘丽娜）