电子商务环境下城市公共配送中心选址研究

姜燕宁 （广州大学 地理科学学院，广东 广州 510006）

1 电子商务背景下建设城市公共配送中心的必要性

电子商务聚 “商流、资金流、信息流和物流”于一体，在计算机和网络技术飞速发展的时代，商流、资金流和信息流都能得到很好的解决，物流成为电子商务发展的关键。中国互联网络信息中心在 《第29次中国互联网络发展状况调查统计报告》中发布：截至2011年12月底，国内网络购物用户规模已经达到1.94亿人，网上零售交易额同比增长74%，中国电子商务在零售总额中的比例将从现在的3.3%增至2015年的7.4%。国内与电子商务相配套的物流快递行业的市场规模也正以每年21%的速度增长，2011年更是突破了30亿件的规模。在电子商务环境下，顾客需求的多样性增加、配送的及时性要求提高、顾客分布具有很强的分散性，面对大量的多批次、小批量的宅配需求，传统配送模式下的配送成本和服务水平都难以满足电子商务发展的要求，快递公司的 “爆仓”现象频发。城市配送急需突破原有的商超配送模式，构建符合宅配需求的新型城市配送模式。

城市公共型配送中心是指政府、第三方物流企业等投资建设的具有综合物流功能，服务于社会大众的配送中心。公共型配送中心不仅可以提高物流服务的专业化水平，提供商流、信息流及其它延伸的增值服务，产生规模经济效应，而且有利于提高物流行业的资源利用效率、改善环境与交通、提高土地的利用率，应对电子商务环境下服务需求的多样性和分布的分散性给公共配送中心的规划设计与运营管理带来的挑战。

2 城市公共配送中心的选址因素

城市公共配送中心的 “公共性”决定了它提供的公共服务必须满足社会公众的需要。城市公共配送中心的建设要以社会效益最大化为主要目标，有效防止滥用公共资源、减少城市污染和缓解城市交通拥堵，使有限的公共资源能切实为民所需；同时要考虑到经济效益，提高车辆的满载率、降低社会物流成本和商品价格，实现节能减排与最优资源配置的高度统一为目标，符合社会、企业和居民的共同利益。其选址主要考虑以下因素：

（1）基础设施：①交通条件。要求城市配送中心网络与运输枢纽网络相衔接，尽可能选择交通枢纽中心地带，如临近港口、高速公路出入口、交通主干道枢纽、铁路编组站或机场。②公共设施状况。配送中心的所在地要求有充足的水、电、气、热的供应能力，城市道路、通讯网路等公共设施齐备，具有较强的污水、固体废气物等的处理能力。③劳动人力资源。拥有数量充足和素质较高的劳动力资源。④土地价格。在符合城市发展规划和国土资源规划的前提下，考虑配送中心自身发展的需要，尽量选择土地价格相对较便宜的地方。

（2）自然环境：①气象条件。主要考虑温度、风力、降水量、无霜期、冻土程度、年平均蒸发量等气象指标。②地质条件。配送中心商品聚集量大，需要地面有较好的承重能力，地址不能选在有淤泥层、流沙层、松土层等不良地质条件的地方，否则造成沉沦、翻浆等严重后果。③水文条件。认真考虑当地近年的水文资料，配送中心建设需要远离容易泛滥的河川、上溢地下水的区域。地下水位过高，洪灾区、内涝区等区域绝对禁止使用。④地形条件。配送中心选址应选择地势较高、地形平坦、具有适当的面积与外形的区域，一方面可以防止被水淹，另一方面可以减少土地平整费用和有利于将来的规模扩大。

（3）经济效益：①库存费用。库存可以有效防止缺货，但是过高的库存需要占用大量的资金和付出保管费用。②配送中心运营费用。主要包括水、电、热、气等费用及员工工资。③运输费用。运输费用与配送距离相关，在配送中心选址过程中要考虑配送点的分布，将选址与路线规划相结合，尽量缩短配送路径，从而减少运输成本。

（4）社会效益：①国土资源利用。配送中心的选址要兼顾区域与城市用地规划；配送中心的建设要考虑到规模经济效益及未来的发展，一般占地面积较大，但应贯彻节约用地、充分利用国土资源的原则。②交通改善。要考虑城市经济的发展和城市居民的分布特征，结合城市交通网络规划，尽可能降低对城市生活的干扰。配送中心应适当设置在远离市中心区的地方，有利于改善城市交通状况。③周边状况。由于配送中心物品种类繁多，是火灾重点防护单位，有很高的消防要求。那些易散火种的工业设施附近、居民住宅区附件都不适宜建立配送中心。

3 城市公共配送中心的选址方法

3.1 基于AHP-TOPSIS的配送中心选址模型

3.1.1 AHP法确定指标权重

结合专家意见，采用层次分析法来确定评价指标体系及各个评价指标的权重。首先确定目标层、准则层，用数学方法表达每一层次全部要素相对重要性的权重并构造判别矩阵。求得单级权重并通过一致性检验后，利用加权的方法求得组合权重，即为各评价指标的权重Wi（见表1权重部分）。

表1 城市公共配送中心选址评价指标体系

3.1.2 TOPSIS法选址

（1）原始指标的规范化处理。设有M个评价对象，评价指标为N个，每个对象的评价指标值用向量Ai表示，Ai=（ai1,ai2,…,ain）；i=1,2,…,m；M的原始矩阵为：Ai=（aij）M×N，反映评价对象的评价指标具有不同的量纲和数量，因此需要对原始指标值进行规范化处理以消除量纲的影响，效益型指标用最大值，成本型指标用最小值。通过规范化后得到新的矩阵：B=（bij）M×N，规范化处理可以采用如下公式：（适用于逆向指标）。

（2）TOPSIS评价模型。 结合3.1.1， 对上述规范化的矩阵B=（bij）M×N和指标权重矩阵向量W=（W1,W2,…,WN）， 采用 TOPSIS评价模型的步骤如下：

①由规范化的矩阵B=（bij）M×N和指标权重矩阵向量W=（W1,W2,…,WN）计算加权规范化矩阵：C=（cij）M×N=（W × Bij）M×N。

②确定评价问题的正理想方案C+和负理想方案C-，其中C+由加权规范化矩阵的每一列的最大值构成 （若是成本型指标，则取该列最小值），C-由加权规范化矩阵中每一列的最小值构成 （若是成本型指标，则取该列最大值）。

3.1.3 实证研究

统计数据显示，广州在 “十一五”期间，全市重点企业网上采购和销售总额达5 095.62亿元，居省内第一，全国前三。2011年全市重点企业网上采购销售额超过7 700亿元，开展电子商务的企业比例超过72%，网购网民数量超过350万人。广州市电子商务 “十二五”的发展目标是：开展电子商务的企业超过85%，电子商务交易额达到8 000亿元，占企业交易总额比重的60%；网络购物交易额占社会消费品零售总额比重提升到8%；广州将加快建设3个电子商务产业园区，拟在海珠、越秀、白云、天河、荔湾、黄埔6个中心城区选择1处建设广州公共配送中心，全力打造 “网络商都”。

针对中心城区公共配送中心的选址问题，邀请专家结合各区的实际情况，按表1中的指标对6个中心城区进行评分，结果见表1。按3.1.2中的方法对原始矩阵进行规范化处理，得到规范化矩阵和加权规范化矩阵如表2、表3所示。效益型指标的正理想方案C+即为对应列的最大值，负理想方案C-即为对应列的最小值，成本型指标相反，计算结果如表4所示。计算各个方案的与正理想方案和负理想方案的距离和，结果如表5所示。计算各个方案的相对接近程度，结果见表6所示。从表6可以看出最大，所以白云区是最佳选址点。

表2 备选方案的规范化矩阵

表3 备选方案的加权规范化矩阵

表4 正理想方案C+和负理想方案C-的取值表

表5 各个方案与正理想和负理想解的距离和分布表

表5 各个方案与正理想和负理想解的距离和分布表

S1* 0.1911 S2* 0.2384 S3* 0.0932 S4* 0.1041 S5* 0.2182 S6* 0.1352 S1 0 0.1309 S2 0 0.1177 S3 0 0.2089 S4 0 0.2500 S5 0 0.0915 S6 0 0.2403

表6 各个方案的相对接近度计算结果表

3.2 基于物流成本最低和二氧化碳排放量最小的双目标选址模型

而在定量研究中，传统的配送中心选址，大多数是以总物流成本最小化为目标。从社会物流的角度来看，城市公共配送中心选址应同时考虑经济效益和环境问题，要求降低物流成本的同时，减少CO2排放量。基于物流成本最低和二氧化碳排放量最小的双目标模型构建过程如下：

（1）模型假设：供应点、需求点和候选配送中心点是给定的一组节点；配送中心可以处理无限量的任何一种商品；在所有节点上的货物供应和需求数量是给定的；从供应点的所有商品通过配送中心运送到需求点；从供应点到需求点的运输量给定；在配送中心的经营成本随着货物处理量非线性增加。

（2）参数定义：K为商品类别；S为供应点；F是配送中心备选点；D是需求点；是K商品从供应点i到配送中心j的运输量；是商品K从配送中心j到需求点l的配送量；y为二元变量，选中为1，不选中为0；u是公共配送中心的数量；i是K商品经过供应点i到需求点l的数量；是单位运输成本；是单位配送成本；f是在配送中心j的非线性运营成本；在j配送中心j处理商品K的数量；M是最大任意数；gk是每辆车运输商品K的平均二氧化碳排放量；hk是每辆车配送商品K的平均二氧化碳排放量；是从供应点i到配送中心j运输每单位商品k需要的车辆数；是从配送中心j到需求点l配送每单位商品k需要的车辆数。

（3）模型构建：

公式 （1）第一部分为运输成本，第二部分为配送成本，第三部分为运营成本；公式 （2）第一部分为运输环节的碳排放量，第二部分为配送环节的碳排放量； （3）、 （4）和 （5）表示流入和流出配送中心的量相等； （6）和 （7）表示如果配送中心不被选中，所有的运输和配送不能经过该点； （8）表示选址数量约束； （9）、 （10）、 （11）和 （12）表示非负，0-1或整数条件。

求解时按主要目标法，将公式 （2）转化为约束条件：min Pco2≤Pco2，然后求解单目标问题，此问题为NP-hard难问题，很难求得精确解，采取启发式算法将可以取得良好的近似解。

4 结束语

合理的城市公共配送中心选址，有利于降低物流成本、提高物流效率、缓解城市交通阻塞、保护环境和合理利用土地。因为涉及的选址因素太多，不可能将所有的选址因素考虑周全，有些指标也很难量化；需要借助于AHP法来确定选址因素的指标体系及各个指标的权重，以及专家评分和TOPSIS法来进行综合评价。尝试突破单一的物流总成本最低目标，结合二氧化碳排放量最少建立的双目标选址模型综合考虑各种选址因素，并进行量化。新的选址因素及其新的选址方法还有待今后进一步研究。

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