基于CFLP模型的物流配送中心选址问题研究──以石河子XX纯净水公司为例

2012-09-05马雪鸿李光明

区域经济评论 2012年3期

□马雪鸿李光明

（1、2.石河子大学商学院，五家渠 831300）

随着市场经济的发展，企业从传统产品的竞争已慢慢转型为服务的竞争。所谓优质的服务，实质上就是适时、适量、适当地为消费者提供所需的产品或服务。在拥挤的城市当中，要想把产品及时地送达消费者手中就必须对配送中心进行设计与优化。而配送中心的选址问题就显得尤为重要。XX水业是新疆石河子市的一家以纯净水加工及配送为主的企业，企业成立时间不长，在当地的纯净水市场中，已有多家老牌纯净水。竞争非常激烈，在这样的环境下，作为行业入侵者XX水业为了争夺当地市场，只有对自己提出比其他企业更高要求，以此树立形象。在纯净水市场当中，进行及时有效的全城配送是公司的策略。在纯净水市场当中要想使顾客满意度得以提高，就要从配送中心的容量和周边用户的需求量开始分析，运用物流模型选择出合理的配送中心位置，进而更好地满足用户，以此提高顾客忠诚度。只有不断地了解用户的真正需求，不断地改变自己去满足用户，才能使自己立于不败之地，适应瞬息万变的市场。

一、配送中心选址方法对比分析

在配送中心选址的解决方案中，有许多模型方法可以借用，有最优化规划法、解析方法、启发式方法、仿真方法、综合因素评价法等。它们有着各自的优缺点，如表1所示：

CFLP法是启发式方法中的一种，它是一种逐次逼近最优解的方法，方法使用简单，考虑因素较少，在实际中易于使用。此法不是精确式算法，不能保证给出的解决方案是最优的，但只要处理得当，获得的可行解与最优解是非常接近的，而且CFLP法相对最优规划方法计算简单，求解速度快。

表1 配送中心选址模型优缺点对比分析表

所以最终选择CFLP法来获取优化的物流配送中心选址方案。

二、CFLP模型建立前提

1.模型建立基本假设

（1）能预测某一区域或范围内对某种商品的需求量并且有能力满足这种需求。

（2）能够大致确定配送中心的候选区域及数目。

（3）能够确定配送中心的管理费用函数。

（4）运费与商品种类有关。

2.模型建立基本思路及前提条件

CFLP法（Capacitated Facility Location Problem）是用线性规划中的运输规划法确定各配送中心的市场占有率，求出配送分担地区的重心，再用混合整数计划法来确定场址的建设位置。当配送中心的能力有限制，而且用户的地址和需求量以及设置多个配送中心的数目均已确定的情况下，可采用CFLP法，从而由多个物流配送中心组成的配送系统的备选地点中选出总费用最小的物流配送中心。

图1 新疆石河子市区图及12个配送中心备选地点

建立此模型的基本步骤为：首先设定物流配送中心的备选地点，然后在保证总运输费用最小的前提下，求出各暂定物流配送中心的供应范围。然后再在所求出的供应范围内分别移动物流配送中心至其他备选地点，以使各供应范围的总费用下降。当移动每个物流配送中心的地点都不能继续使本区域总费用下降时，则计算结束；否则，继续移动物流配送中心到新地点，并求其的供应范围，重复以上过程，直到费用不再下降为止［1］。

根据公司的配送区域分布情况，以及往年配送数据，简单运用重心法，划分出12个配送中心备选地点。如图1所示：

将销售数据统一汇总并简单运用重心法计算，获得需求量区域表，如表2所示：

表2 需求量区域表

各备选配送中心之间，配送距离如下表3所示：

根据上述数据，汇总获得配送中心配选地点数据图，如图2所示：1─12为纯净水需求点；括号内的数字为纯净水需求量；线上的数字为运输距离。

三、模型的建立和求解

假定各个配送中心的容量均为170单位，固定费用为1000单位，运输费率为一常数，即运输费用与运输距离成正比。因为12个选择点都在石河子市区内，社会环境因素、自然环境因素、经营环境因素、基础设施状况基本相同。所以主要考虑的是运输量与运输距离对配送中心选址的影响，合理的配送中心选址能够降低库存、运输等费用［2］。

计算步骤分为四步：步骤一，设定物流配送中心初始地点；步骤二，确定配送中心的供应范围；步骤三，计算获取改进方案；步骤四，进行再次运算并获得结果［3］。

1.设定物流配送中心初始地点

根据用户需求分布情况和配送中心的配送能力，将6、4、11三个节点定为配送中心的初始位置。

2.确定配送中心的供应范围

设需求用户有12个；暂定的物流配送中心有3个，分别为S1，S2，S3；从物流中心Si到用户j的单位运输费用为hsij；以总运输费用U为最低目标，则构成的运输问题模型如下［4］：

公式中：Xsij——配送中心到用户j的运输量；

Dj——用户j的需求；

Msi——物流中心的容量；

表3 运输距离数据表

图2 配送中心备选地点数据图

U——总运输费用；

hstj——从物流中心Si到用户j的单位运输费用=单位运费率*运输距离（因数据有限，且单位运输费率为一常数，所以设定单位运费率为1）。

将上述问题进行求解，可求得各暂定物流配送中心的供应范围。指定6、4、11为配送点，其他各节点为需求点。求初始方案的最优解，如表4所示。根据计算得总费用为18400个单位。从初始解中可以看出，配送中心6的配送范围是用户｛1，2，6，7，9｝的集合，配送中心4的配送范围是用户｛2，3，4，5｝的集合，配送中心11的配送范围是用户｛7，8，10，11，12｝的集合。

3.计算获取改进方案

在上述各配送范围内，将暂定物流配送中心移动到其他备选地点，寻求可能的改进方案，从而使总费用最低［5］。对于集合｛1，2，6，7，9｝，集合｛2，3，4，5｝，｛7，8，10，11，12｝，其计算结果如表5所示：

计算可知，对集合｛1，2，6，7，9｝，将物流配送中心的位置移到1时的配送费用最小，为5400单位。对集合｛2，3，4，5｝，将物流配送中心的位置移到5时的配送费用最小，为5700单位。对集合｛7，8，10，11，12｝，将物流配送中心的位置移到8时的配送费用最小，为6200单位。所以新的物流配送中心应由1、5、8组成。

4.再次运算取得最优解

对新物流配送中心｛1，5，8｝重复计算。所得的配送中心方案仍为｛1，5，8｝，与前一次结果相同，说明方案已达最优，所以最终解决方案就是将物流配送中心选择在｛1，5，8｝。供应方案如表6，总费用为17300个单位。

初始方案为物流配送中心的选址为｛4，6，11｝，在该位置的总费用为18400个单位。经计算，取得的最终解决方案是将物流配送中心的地址选在｛1，5，8｝三个位置，优化方案的总费用为17300个单位。

优化的方案较原始方案相比，不仅节约了运输成本，更重要的是为公司节约了时间成本。进而提高公司效率，长远看提高了顾客满意度。

表4 初始方案最优解

四、结语

本文采用配送中心选址模型中CFLP法对XX纯净水公司配送中心的选址进行了模拟决策，最终在12个选址地点中，通过计算得到了｛1，5，8｝三个配送中心的位置。这三个配送中心的位置，不但可以满足目标函数总费用最小，合理的配送中心选址还具有以下几点优势：

表5 配送费用计算结果

表6 配送中心最终布局方案

1.缩短配送距离，提高配送效率

在纯净水行业市场中，不同企业的产品品质的差异不大，该行业的主要竞争力在配送效率和服务质量。本文通过对XX纯净水公司配送中心选址的优化，根据配送中心位置，可充分利用配送车辆，合理安排配送路线。从而减少车辆的重复运输，迂回运输，缩短配送的距离。这样就可以缩短配送的时间，进而提高配送的效率。该企业的配送效率如果比行业内其他企业要高，那么可以作为企业的核心竞争力，使该企业在行业中更有竞争力。

2.降低成本

本文对XX纯净水公司配送中心选址的优化，一方面是提高效率，另一方面就是降低成本。本文在CFLP模型中，计算的目标函数就是总费用最小。通过对配送中心的位置优化，可以使运输路程合理化，降低运输费用；可以使配送中心的数量更加合理，降低配送中心的投资费用和管理费用。因此正确设立配送中心，不但有利于企业的资源得到充分利用，还有利于企业的长远发展。