基于引力模型的物流节点空间布局规划方法研究

王克铸

摘要：针对系统物流节点空间布局规划方法存在节点流量分配性能较差的问题，提出一种基于引力模型的物流节点空间布局规划方法，根据物流节点的复合功能强弱、辐射功能强弱以及规模大小，将物流节点布局层次划分为配送中心、物流中心以及物流园区3个层次。构建空间物流需求预测体系，并结合预测方法与定性分析对空间物流需求进行预测。基于引力模型实施物流节点空间布局规划，共包括3种物流节点空间布局规划，分别为双向轴线型物流节点空间布局规划、扇形扩散型物流节点空间布局规划以及层次环状型物流节点空间布局规划。为了证明基于引力模型的物流节点空间布局规划方法的节点流量分配性能更优秀，将传统方法与该方法进行对比实验，实验结果证明该方法的节点流量分配性能优于传统方法，更适合进行物流节点空间布局规划。

关键词：引力模型;物流节点;空间布局规划;空间物流需求预测体系

中图分类号：K901文献标志码：A

文章编号：2095-5383（2020）04-0063-04

Research on Spatial Layout Planning Method of

Logistics Nodes based on Gravity Model

WANG Kezhu

（School of Economics and Management，Luan Vocational Technical College，Luan 237000，China）

Abstract：In view of the poor performance of node flow distribution in the spatial layout planning method of system logistics nodes， a spatial layout planning method of logistics nodes based on gravity model was proposed. According to the strength of composite function， radiation function and scale of logistics nodes， the layout level of logistics nodes was divided into three levels： distribution center， logistics center and logistics park. A spatial logistics demand forecasting system was constructed， and it was used to forecasts the spatial logistics demand by combining forecasting methods and qualitative analysis. Based on the gravity model， the spatial layout planning of logistics nodes was implemented， including three kinds of spatial layout planning of logistics nodes， which were bi-directional axis type， fan-shaped diffusion type and hierarchical ring type. In order to prove that the node flow distribution performance of the gravity model-based logistics node spatial layout planning method was better， the traditional method was compared with this method. The experimental results show that the node flow distribution performance of this method is better than the traditional method， and it is more suitable for logistics node spatial layout planning.

Keywords：

gravity model; logistics node; spatial layout planning; Spatial Logistics Demand Forecasting System

現代物流的具体发展历程能够追溯至20世纪70年代，初期的发展趋势是整合功能与局部区域的系统化，但是整合功能较为单一并且区域发展格局较为狭窄，在发展历程中逐渐趋于系统化与共同化，在电子商务诞生后，其信息化、集成化发展趋势带来了物流节点系统化布局的发展趋势，物流产业成为一种大型经济化产业，其发展目标也发展改变，由最初被动性的对需求进行满足到物流需求的整合与创造[1]。在物流产业的不断发展中，其引领核心与发展精髓就是物流节点走向的系统化，使物流产业成为运行体制的高效性与功能要素的多样化的代名词。作为一个有机统一与相互作用的整体，物流系统的意义主要表现在：在指定区域内对全部物流相关人员、物流设施、运送物品、设施支撑力以及物流信息进行整合。目前物流系统已经成为社会运行中不可或缺的一种支撑性子系统，并且已经成长为一个多样结构、庞大流量、完备功能的大系统[2]。物流系统的主要元素包括保管、配送、储存等，可以分为无数个子系统并且需要不断对这些子系统进行分流，最终在子系统之间搭建起时间利用、空间利用、资源利用等多种联系，使各子系统之间能够相互促进，从而达成物流系统的终极目标[3]。

在该目标的达成过程中，最重要的构造就是物流节点，只有通过物流节点的中转，货物才能够进行运送。物流节点也被称为物流接点，能够对物流线路进行连接，是物流网络的结节处[4]。物流的实体活动必须通过物流节点与线路来实现。其中物流节点承载了大部分物流功能，包括保管、装卸、包装等，物流整体流程的顺畅与协调都取决于物流节点。为了提升物流网络的整体运输效率，必须对物流节点进行空间布局规划，因此提出一种基于引力模型的物流节点空间布局规划方法。

1 设计基于引力模型的物流节点空间布局规划方法

1.1 划分物流节点布局层次

根据物流节点的复合功能强弱、辐射功能强弱以及规模大小，将物流节点布局层次划分为配送中心、物流中心以及物流园区3个层次[5]。具体物流节点布局层次划分如图1所示。

划分的具体物流节点布局层次如表1所示[6]。

1.2 预测空间物流需求

根据物流节点布局层次的划分结果，构建空间物流需求预测体系，并结合预测方法与定性分析对空间物流需求进行预测。首先根据价值量与实物量这两个度量体系对空间物流需求的有关指标实施量化研究，从而构建空间物流需求预测体系[7]。其中价值量的空间物流需求包括供应链增值、物流收入、物流成本，主要是指空间物流环节中的所有服务价值;实物量的空间物流需求包括配送量、加工量、库存量、货运量等，主要是指各功能、各环节的具体作业量。根据价值量与实物量实施量化研究，包括分析空间物流需求的数量指标与质量指标[8]。其中数量指标包括功能需求与总量需求，功能需求主要通过分析加工流通需求、配送需求、仓储需求以及货运需求获取;总量需求通过测算物流整体货运额度与物流整体费用来获取，其中物流整体货运额度的测算需要通过经济计量模型对3次经济产业及其主要内部部门的信息处理、仓储以及搬运装卸等运输活动的具体消耗进行计算;物流整体费用的测算需要结合权威机构的相关预测成果对其进行预测与分析[9]。根据获取的数量指标与质量指标构建空间物流需求预测体系，包括需求质量指标与需求数量指标，其中需求质量指标中包括物流成本、物流效率以及物流时间;需求数量指标包括功能需求与总量需求，其中功能需求包括加工流通总需求量、配送总需求量、仓储总需求量以及运输总需求量;总量需求包括货运量、物流整体费用以及物流整体货运额度[10]。构建的空间物流需求预测体系如图2所示。

根据构建的空间物流需求预测体系，结合预测方法与定性分析对空间物流需求进行预测。其中结合的预测方法具体如表2所示[11]。

而结合定性分析则是指对于交通因素、产业因素与规划建设因素进行定性分析，其中交通因素的定性分析需要获取区域的区位交通优势，主要通过加权河道、铁路干线、省道与国道的具体数量来实现;产业因素的定性分析需要获取区域的开发产业优势，主要根据物流节点的建立对整个区域的产业开发能够起到多大带动作用与带来多少外资来决定;规划建设因素主要是指场站与货运枢纽的具体建设规划[12]。

1.3 物流节点空间布局规划

根据空间物流需求的具体预测结果，基于引力模型实施物流节点空间布局规划，共包括3种物流节点空间布局规划，分别为双向轴线型物流节点空间布局规划、扇形扩散型物流节点空间布局规划以及层次环状型物流节点空间布局规划[13]。其中雙向轴线型物流节点空间布局规划指的是沿着干线轴对物流园区实施布设，并将配送中心与物流中心在与轴线方向相垂直的两侧布设。这种方式适用于布局为组团式或多中心分散的中等城市，将区域主干网、内河或铁路等主区域通道作为轴线[14]。双向轴线型物流节点空间布局规划如图3所示。

扇形扩散型物流节点空间布局规划指的是在城市的某一侧对物流园区进行布设，沿布设区域向城市内逐步对配送中心与物流中心进行布设，这种物流节点空间布局规划主要适用于沿海城市，将港口对应的一侧设置为物流的出入主方向，以海岸线为轴线以港区为依托对物流园区进行布设，沿城市交通干线呈现扇形向城市内部辐射[15]。扇形扩散型物流节点空间布局规划具体如图4所示。

层次环状型物流节点空间布局规划指的是在城市外圈的产业基地或干道出入口对物流园区进行布设，在更进一步的城市外圈的大型市场或逐干线处对物流中心进行布设，在城市内圈对各种配送中心进行布设。层次环状型物流节点空间布局规划的特征为层次性，将市中心作为圆心，以圆环状布设物流节点，这种形式适用于内陆城市，是基本的布局规划形态。层次环状型物流节点空间布局规划如图5所示。

2 实验设计与分析

2.1 对比实验设计

利用基于引力模型的物流节点空间布局规划方法进行物流节点空间布局规划实验，实验区域共具备40个物流需求点，其具体需求量如表3所示。

根据物流需求点的具体需求量对物流节点进行空间布局规划，为了保障实验结果具备公正性，将传统物流节点空间布局规划方法与本文设计的基于引力模型的物流节点空间布局规划方法进行对比实验。比较各个物流节点空间布局规划方法的节点流量分配性能。节点流量分配性能的判断依据为该方法的节点流量分配曲线与计算后得出的节点流量分配曲线的相似性，节点流量分配曲线越接近计算后得出的节点流量分配曲线，该方法的节点流量分配性能越优秀。

2.2 实验结果分析

传统物流节点空间布局规划方法与基于引力模型的物流节点空间布局规划方法的节点流量分配性能实验结果如图6所示。

根据图6可知，基于引力模型的物流节点空间布局规划方法的节点流量分配性能优于传统物流节点空间布局规划方法。

3 结束语

基于引力模型的物流节点空间布局规划方法实现了节点流量分配性能的提升，对于各类型城市都有很大参考意义。

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