基于AHP和目标规划的物流配送中心集成选址模型研究

第４０卷第５期２０１Ｚ年１０月浙江工业大学学报

Ｊ（）ＵＲＮＡＩ，（）ＦＺＨＥＪＩＡＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ０ＦＴＥＣＨＮ（）Ｌ（）ＧＹＶ０１．４０Ｎｏ．５０ｃｔ．２０１２

基于ＡＨ

Ｐ和目标规划的物流配送中心

集成选址模型研究

蒋美仙，徐畅，禹美凤，鲁洪祥，赵晏林（浙江工业大学机械工程学院，浙江杭州３１００３２）

摘要：物流中心选址在整个物流系统中占有重要的地位，是属于物流管理战略层的研究问题，通过参阅资料和实际研究，从定性与定量两个方面分析了影响物流配送中心选址的各种因素，并构建物流配送中心选址的模型。针对物流配送中心的选址问题，分别采用ＡＨＰ法、基于ＡＨＰ和目标规划的集成方法求解，并通过案例分析对两种方法进行比较，证明基于ＡＨＰ和目标规划的物流配送中心的集成模型的优越性．关键词：物流配送中心；选址；目标规划；ＡＨＰ中图分类号：ＴＨｌ８１文献标志码：Ａ文章编号：ｌ００６—４３０３（２０１２）０５一０５６２０５

ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄｌｏｃａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｌｏｇｉｓｔｉｃｓｄｉｓｔｒｉｂＨｔｉｏｎｃｅｎｔｅｒｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＡＨＰ—ｇｏａｌｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ

ＪＩＡＮＧＭｅｉ—ｘｉａｎ，ＸＵＣｈａｎｇ，ＹＵＭｅｉ—ｆｅｎｇ，ＬＵＨｏｎｇ—Ｘｉａｎｇ，ＺＨＡＯＹａｎ—ｌｉｎ（Ｃｏｌｌｅｇｅ。ｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓ．ＬｙｏｆＴｅｃｌｌｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００３２，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｐｒｏｂＩｅｍｏｆｌｏｇｉｓｔｉｃｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｅｎｔｅｒＩｏｃａｔｉｏｎｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｔｈｅｅｎｔｉｒｅｌｏｇｉｓｔｉｃｓｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｉｔｂｅｌｏｎｇｓｔｏｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｉｓｓｕｅｓｏｆｔｈｅｓｔｒａｔｅｇｉｃｌｅｖｅｌｏｆ１０９ｉｓｔｉｃｓ

ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｅｌｅｃｔｅｄｖａｒｉ。ｕｓｆａｃｔｏｒｓｗｈｉｃｈｉｍｐａｃｔ１０９ｉｓｔｉｃｓｄｌｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｅｎｔｅｒ

ｌｏｃａｔｉｏｎｆｒｏｍｂｏｔｈｑｕａｌｉｔａｔｉＶｅａｎｄｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ，ａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｔｈｅｌｏｇｉｓｔｉｃｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｅｎｔｅｒ

ｌｏｃａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ．Ｆｏｒｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆ１０９ｉｓｔｉｃｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｅｎｔｅｒｌｏｃａｔｉｏｎ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｕｓｅｄＡＨＰ

ａｎｄｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｏｆＡＨＰ—ｇｏａｌｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍ，ａｎｄｔｈｅｔｗ。ｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅ

ｃｏｍｐａｒｅｄｔｈｒｏｕｇｈｃａｓｅａｎａｌｙｓｉｓ，ｗｈｉｃｈｓｈｏｗｓｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｏｆＡＨＰｇｏａｌｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｍｏｄｅｌ

ｏｎｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｌｏｇｉｓｔｉｃｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｅｎｔｅｒｉｓｍｏｒｅｓｕｐｅｒｉｏｒ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｏｇｉｓｔｉｃｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｅｎｔｅｒ；ｌｏｃａｔｉｏｎ；ｇｏａｌｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ；ＡＨＰ要实现物流蜕送中心的高效率和物流作业的合理化，降低物流成本，则首要问题就是配送中心的选址．选址中存在的问题主要是拟建配送中心地区的地理条件、地形、环境、交通运输条件、供电、通讯、地价、配送量、配送路线、费用、设施现状、需求以及有关的法律条目等．以上问题归结起来为：经济环境因素、自然环境因素、基础设施和劳动力成本、竞争对手、企业内部因素．通过对国内外物流选址问题的现状分析，目前主要有定量和定性两种方法．定性方法主要有打分法、层次分析法、Ｄｅｌｐｈｉ法等¨屯１；定量方法有重心法、Ｂａｕｍｏｌｗｏｌｆｅ法、Ｐ一中值法、数学规划法、启发式算法和仿真方法等口１．笔者提出基于ＡＨＰ和目标规划的集成方法对物流配送中心的选址问题求解，并与

收稿日期：２０１１一０９一１４基金项目：浙江省自然科学基金资助项目（Ｙ６０９０５３３，Ｙ６０９０４８２）；浙江省科技厅资助项目（２０１２ｃ３１００４）；浙江省教育厅课题资助项目（Ｙｚ００８０４８６５）；浙江省社保谋题（Ｒ２０ＨＤ（）１６）作者简介：蒋美仙（１９７３一），女，浙、江东阳人，副教授，研究方向为港口物流、协同物流、物流中心规划和设汁，Ｅ—ｍａ，ｌ：ｊｍｘ＠ｚ】ｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ．

万方数据第５期蒋美仙，等：基于ＡＨＰ和目标规划的物流配送中心集成选址模型研究ＡＨＰ法对比分析，验证了基于ＡＨＰ和目标规划的集成方法的优越性．２用ＡＨＰ法对物流配送中心选址问

题的影响因素进行系统分析１物流配送中心的选址问题描述

配送中心选址是指在一个具有若干供应点及若干需求点的经济区域内，选一个或多个地址设置配送中心的规划过程，是一项涉及面广泛的系统工程．选址合理与否，对于城市的经济、交通、环境以及城市品味等各方面有深远影响．１．１物流配送中心的选址目标配送中心选址时首先要保证能够及时满足客户的需求，在此基础上，要考虑建设配送中心所需要的费用，主要费用包括以下几项：１）配送中心建设的投资：包括建筑物、设备和土地征用等费用．２）配送中心内部的固定费用：包括配送中心设置后的人员工资、固定资产折旧以及行政支出等与经营状态无关的费用．３）配送中心的经营费用：包括配送中心在经营过程中发生的费用，如进出库费、保管维护费等．４）运输费用：是指商品在运输过程中所发生的费用，主要包括运价、途中换乘转装等发生的费用，它与配送中心的位置有关．在物流配送中心选址研究时，要综合考虑各种费用，也就是要同时满足上面提到的多种费用综合性指标．１．２物流配送中心选址的影响因素１）交通条件．运输效率是配送中心运作的核心，而周边交通条件则是运输的关键．它包括配送中心周边的道路等级、通畅性、准点性和安全性等．２）辅助性基础设施．配送中心运作的通畅与否，和选择地区的辅助性基础设施密切相关．选址时必须考虑的辅助性基础设施有通信、能源、土建、安全和消防等．３）市场效益因素．市场是配送中心服务的最终目标，对于市场效益的考虑包括３个方面：一是被服务者与配送中心的关系和相对位置；二是在配送区域内所需要服务量；三是当地人力资源状况以及薪资水平．４）政策与法规因素．配送中心选址所在地的政策和法规因素直接影响到配送中心的日常运作，主要包括地区用地规划类型、相关政策、各种税费等．配送中心选址的过程中涉及的因素比较多，先对研究问题所涉及的因素进行分类，然后构造一个各因素之间相互联结的层次结构模型．如图１所示，第１层为目标层（），第２层为准则层Ａ（衡量目标能否实现的标准层），第３层为方案层Ｂ．在图１中，目标层为最优选址方案；准则层为评价配送中心地址方案优劣的准则，包括交通条件、辅助性基础设施、市场效益因素和政策与法规因素等；方案层为各待选的配送中心地址‘“．１物流配送中心最优选址方案ｌ

ｌ交通条件辅助性基础设施市场效益政策法律

ｌｌ

Ｉ候选地址１ＩＪ候选地址２｜Ｉ候选地址３Ｉ｜候选地址４ｌ图ｌ物流配送中心选址的层次分析结构图Ｆｉｇ．１Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｃｈａｒｔｏｆｔｈｅｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｌｏｇｉｓｔｉｃｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｅｎｔｅｒ

３基于ＡＨＰ与目标规划的物流配送中心的集成选址模型的构建

３．１符号假设物流配送中心的选址问题的符号假设如下：ｍ为配送中心被选地的个数；行为需求点的个数；ｏ为从配送中心ｊ到需求点歹的运输量；ｙ。为整数变量，当ｙ：一１时，表示ｉ地被选中，当ｙ：一。时，表示ｉ地未被选中；厂：为被选配送中心ｉ的固定费用；Ｆ为总的目标固定费用；Ｄ，为需求点ｊ的需求量ｍ，表示。从配送中心ｉ到需求点ｊ的单位运输费用；Ｒ为目标运输费用；Ｂ为目标总费用；Ｌ为需建配送中心个数；Ｍ为配送中心的建设容量．３．２物流配送中心选址的目标约束分析１）固定费用约束：配送中心的固定费用之和不能超过总的目标固定费用Ｆ．其表达式为ｍ２：厂。ｙ：＋ｄ了一ｄ｝一Ｆ（１）

ｚ一１其中：甜和订分别为固定费用约束条件下的正负

偏差变量．

万方数据浙江工业大学学报第４０卷２）需求点需求量约束：各配送中心对需求点ｊ的配送量不能大于需求点Ｊ的需求量，约束为∑ｚ。≤Ｄｊ歹一ｌ，２，…，咒（２）ｌ＝１转化为目标约束条件：Ｐ。（ｄｆ＋ｄ｝）＋Ｐ。ｄＦｉ一１，２，…，６（９）

其中：Ｐ：为优先因子，且Ｐ，＞Ｐ。＞Ｐ。＞Ｐ。＞Ｐ。＞Ｐ。。优先因子Ｐ。是定性指标，只表示不同目标重要程度的级别睁７｜．

奎ｑ＋拓一如一Ｄ，歹一１，２，…，咒（３）４案例分析

其中：妨和ｄ云分别表示需求点歹在需求量约束条件下的正负偏差变量．３）运输费用约束：运输费用之和不能超过目标运输费用．其表达式为

∑∑ｃｉｚｉ＋商一田一Ｒ（４）

ｌ一１ｉ＝１其中：封和商分别为运输费用约束条件下的正负

偏差变量．４）总费用约束：总费用不能超过目标总费用．其表达式为

∑＾ｙ：＋∑∑ｃ。ｚｄ＋ｄ了一对一Ｂ（５）

ｌ＝ｌｌ一１ｔ＝１其中：耐和商分别为总费用约束条件下的正负偏

差变量．５）配送中心数量约束：所选配送中心的个数应等于需建配送中心的个数．其表达式为

∑ｙ。＋亦一对一Ｌ（６）

ｚ＝１其中：耐和痴分别为配送中心数量约束条件下的

正负偏差变量。６）配送中心的权重约束：所选配送中心的权重之和最大．其表达式为

∑面：Ｋ＋ｄ了一耐＝１（７）

ｌ＝１其中：菇和靠分别为权重约束条件下的正负偏差

变量．另外，还需加上一个系统约束，以确保只有在配送中心建立的情况下，才能在该配送中心配送物品，而且配送量不能超过它的建设容量。这是一个刚性约束．

∑ｚｄ～Ｍｙｉ≤ｏ（８）

，＝Ｉ３．３目标函数的确定

根据ＡＨＰ法可得到每个候选地址的权重，物流配送中心的选址应尽量使所选地点的权重之和最大，这样可保证权重大的候选地点被选中．从而构建出最优配送中心的集成选址模型的目标函数为ｍｉｎｚ—Ｐ。ｄ，＋Ｐ。∑ｄ云＋Ｐ。ｄ≯＋Ｐ。ｄ于＋４．１问题的提出绿都食品有限公司业务发展需求，需要在其周边几个省市建立几个大的物流配送中心，作为销售地的中转节点，以及时对周边城市商品进行配送．公司周边邻省区域的４个城市为Ｃ。，Ｃ。，Ｃ。，Ｃ。．需建立３个配送中心向这４个城市配送物品．经多方面考虑确定有４个地点可作为候选地点为Ｂ。，Ｂ。，Ｂ３，Ｂ。，然后从中选取３个地点建立配送中心来服务这个周边邻省区域．资源数据如表１所示，另外总运输费用不超过１０个单位，总固定费用不超过２８个单位，总费用不超过３６个单位．表１资源数据Ｔａｂｌｅ】Ｓｏｕｒｅｓｄａｔａ候选固定建设单位运输费用Ｃ。／万元地点费用容量Ｃ，ＣｚＣｓＣｔ４．２用层次分析法对物流配送中心进行选址综合考虑物流配送中心地址的选择所涉及的因素，采用层次分析原理，通过调查研究，并征求专家的意见，结合待选物流配送中心地址的具体情况，采用德尔菲法和ＡＨＰ相结合邱１０。，并运用ＡＨＰ软件ＹＡＡＨＰ，综合分析得到如表２和表３所示的运算结果．其中Ａ。，Ａｚ，Ａ。，Ａ；分别表示交通条件、辅助性基础设施、市场效益、政策法律．表２因素权重ＴａｂＩｅ２Ｗｅｉｇｈｔｓｏｆｅａｃｈｆａｃｔｏｒｓ第二层Ａ层对目标层Ｏ层的排序权重向量ｗ一（０．２７２５，ｏ．１８２６，ｏ．２７２５，ｏ．２７２