1緒論

1.1研究背景

1.1.1現(xiàn)實(shí)背景

科技的快速革新引導(dǎo)了經(jīng)濟(jì)全球化和一體化的發(fā)展潮流,企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)不斷升級(jí)。競(jìng)爭(zhēng)主體已經(jīng)從企業(yè)之間演變?yōu)楣⿷?yīng)鏈之間的競(jìng)爭(zhēng)。在供應(yīng)鏈競(jìng)爭(zhēng)的背景下,企業(yè)不應(yīng)把眼光局限于自身的利益,更應(yīng)把供應(yīng)鏈的整體效益放在首位。為了提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù),供應(yīng)鏈管理被提升到舉足輕重的地位。

為了便于供應(yīng)鏈的設(shè)計(jì)和管理,可劃分供應(yīng)鏈層級(jí),相同功能的設(shè)施屬于同一個(gè)層級(jí)。供應(yīng)鏈的主要功能包括倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸、配送等物流功能和在動(dòng)態(tài)多變環(huán)境下匹配供需的市場(chǎng)調(diào)節(jié)功能。根據(jù)規(guī)劃的期距,供應(yīng)鏈決策由戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)和運(yùn)營(yíng)三個(gè)層面的決策組成。戰(zhàn)略決策指的是企業(yè)未來(lái)三到五年的決策,包括設(shè)施選址、設(shè)施容量的確定和客戶需求分配等。戰(zhàn)術(shù)層面的決策涉及企業(yè)的季度、年度計(jì)劃,庫(kù)存控制屬于戰(zhàn)術(shù)層面。設(shè)施選址是企業(yè)戰(zhàn)略層面的決策,是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的第一步,對(duì)企業(yè)發(fā)展的影響是巨大而長(zhǎng)遠(yuǎn)的。設(shè)施選址方面的失誤,很難通過(guò)管理模式創(chuàng)新、業(yè)務(wù)流程優(yōu)化來(lái)彌補(bǔ)。設(shè)施選址問(wèn)趣是為了這到既定的選址目標(biāo),在區(qū)域內(nèi)選擇設(shè)施的位置。設(shè)施選址的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,不僅是學(xué)者們探究的熱門論題,也是公司與政府管理部門重視的戰(zhàn)略問(wèn)題。合理的設(shè)施選址可以最小化成本,優(yōu)化供應(yīng)鏈布局,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)收益和社會(huì)效益的雙贏。

隨著電子商務(wù)的快速發(fā)展,消巧者期望獲得髙水平的物流服務(wù),快速交付突出了設(shè)施選址和庫(kù)存管理的重要性。同時(shí),信息技術(shù)的發(fā)展?jié)裰档土擞嗀涃M(fèi)用,促進(jìn)了多批次小批量訂單的產(chǎn)生。鋼鐵、電力、電信等行業(yè),所需零件種類繁多,存在大量的冬部件庫(kù)存以設(shè)備的生產(chǎn)和正常運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)零部件依賴性很商,一旦零部件缺貨,不能滿足生產(chǎn)、維修的需要,會(huì)造成生產(chǎn)中斷,給企業(yè)帶來(lái)不可估量的損失。種類繁多、數(shù)量龐大的零部件會(huì)占用大量的資金。尤其是單位價(jià)值高、需求波動(dòng)大的零部件,更會(huì)増加庫(kù)存管理的難度,使企業(yè)在控制庫(kù)存成本和保證服務(wù)水平之間難以挾擇.當(dāng)需求是確定的,企業(yè)只需持有常規(guī)庫(kù)存即可。但是,如果需求是隨機(jī)的,安全庫(kù)存就會(huì)發(fā)揮重要作用產(chǎn)品多樣性、客戶個(gè)性定制、產(chǎn)品的巧復(fù)雜度、競(jìng)爭(zhēng)加劇,這些因素都對(duì)供應(yīng)鏈庫(kù)存施加了巨大壓力。

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1.2研究意義

近年來(lái),國(guó)內(nèi)物流巧求迅猛増長(zhǎng),而物流業(yè)總體發(fā)展水平偏低,與快速發(fā)展的物流需求不相適應(yīng),己成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸,粗放經(jīng)營(yíng)、庫(kù)存與運(yùn)輸規(guī)劃不合理、功能銜接不協(xié)調(diào)等,造成了資源的大*閑置,導(dǎo)致規(guī)模不經(jīng)濟(jì)。這些物流管理領(lǐng)域迫切需要解決的問(wèn)題,為物流管理留下了巨大的發(fā)展空間。庫(kù)存成本在物流總成本中的比重髙達(dá)三分之一,是物流成本的重要構(gòu)成因素。

酷送中心的選址決策是在選址空間內(nèi),通過(guò)科學(xué)的分析方法,確定新建的配送中心數(shù)量、位置和客戶指派方案.配送中心的選址會(huì)直接影響物流網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),另一方面,物流網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),例如庫(kù)存方案、運(yùn)輸路徑等會(huì)反過(guò)來(lái)影響配送中心的選址。例如,在一定范圍內(nèi),增加配送中心的數(shù),配送距離減少可以降低運(yùn)輸成本,但是,當(dāng)設(shè)施數(shù)呈增加到一定程度,多批次、小批雖的運(yùn)輸,會(huì)增加系統(tǒng)的運(yùn)輸成本,

本文在對(duì)配送中心選址的探討中,考慮配送中也間的橫向轉(zhuǎn)運(yùn)。配送中也間的庫(kù)存共享與轉(zhuǎn)運(yùn)協(xié)作,豐富了設(shè)施選址研巧內(nèi)容。己經(jīng)有很多學(xué)者從容量限制、多產(chǎn)品、多階段、動(dòng)態(tài)模型、多目標(biāo)、選址路徑等方面對(duì)配送中心選址展開(kāi)探討,取得了突破性進(jìn)展,產(chǎn)生了很多經(jīng)典理論和模型。但是,通過(guò)綜合化國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),目前很少有學(xué)者在庫(kù)存-選址問(wèn)題中考慮庫(kù)存集中和庫(kù)存再分配問(wèn)題。所以論文根據(jù)配送中心的功能特點(diǎn),擬運(yùn)用區(qū)域科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、空間經(jīng)濟(jì)學(xué)等知識(shí)探討考慮橫向轉(zhuǎn)運(yùn)的配送中心選址問(wèn)題。

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2配送中心選址文獻(xiàn)綜述

2.1設(shè)施選址的類型與經(jīng)典問(wèn)題

2.1.1設(shè)施選址問(wèn)題概述

在物流網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中,設(shè)施選址的地位舉足輕重,它是戰(zhàn)略層面的研充問(wèn)題。設(shè)施的位置極大得影響企業(yè)的生產(chǎn)力布局、經(jīng)營(yíng)狀況和成本費(fèi)用。在科學(xué)選址理論出現(xiàn)之前,設(shè)施選址往往依據(jù)政策、經(jīng)驗(yàn)甚至風(fēng)水。1909年Weber發(fā)表的選址論文拉開(kāi)了現(xiàn)代科學(xué)設(shè)施選址的序幕,自此以后,設(shè)選址理論快速發(fā)展,異彩紛呈。在現(xiàn)代設(shè)施選址的百年發(fā)展歷程中,設(shè)施選址研究在不同歷史時(shí)期有不同的側(cè)重點(diǎn),大致可以分為三個(gè)階段：

(1)零散研究階段

零散研究階段是從1909年到20世紀(jì)60年代,該階段設(shè)施選址研究比較分散,缺乏系統(tǒng)性,主要解決生產(chǎn)、生活中的實(shí)際問(wèn)題。比較有代表性的是Weber選擇到多個(gè)客戶總距離最小的倉(cāng)庫(kù)位置。1929年,Hotelling研究了分布在線段上的競(jìng)爭(zhēng)選址問(wèn)題,是競(jìng)爭(zhēng)選址理論的開(kāi)端。設(shè)施選址發(fā)展到20世紀(jì)50-60年代,選址研究注重對(duì)零售商店、貨運(yùn)編組站、垃圾處理點(diǎn)等具體問(wèn)題的選址。

(2)系統(tǒng)研究階段

20世紀(jì)60年代到80年代是設(shè)施選址系統(tǒng)化發(fā)展階段1964年,Hakimi提出并解決了P-中位問(wèn)題,在區(qū)域內(nèi)同時(shí)確定多個(gè)設(shè)施的位置,成為設(shè)施選址理論發(fā)展的里程碑。隨后,設(shè)施選址進(jìn)入商速發(fā)展的時(shí)代,掀起了一股選址研究熱潮在該階段,設(shè)施選址研究的系統(tǒng)性、科學(xué)性得到了極大的提髙,多采用運(yùn)籌學(xué)、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等解決問(wèn)題。

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2.2庫(kù)存-選址研究

2.2.1庫(kù)存-選址研究綜述

配送中心選址一直是物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)問(wèn)題隨著設(shè)施選址研究成果的豐富,配送中屯、選址與現(xiàn)實(shí)生活、供應(yīng)鏈管理的結(jié)合越來(lái)越緊密,不少學(xué)者將配送中心選址與采購(gòu)、庫(kù)存營(yíng)理、路徑等結(jié)合.當(dāng)客戶需求是確定的,庫(kù)存成本對(duì)設(shè)施選址沒(méi)有影響,選址決策可以將其忽略。如果客戶的需求不確定,需要持有安全庫(kù)存確保設(shè)施的服務(wù)水平,此時(shí)庫(kù)存成本應(yīng)該與新建設(shè)施成本、配送成本一樣,作為設(shè)施選址的影響因素Nozick和Turnquist主張應(yīng)該同時(shí)進(jìn)行設(shè)施選址與庫(kù)存決策,因?yàn)榕渌椭行牡臄?shù)量、位置與客戶需求狀況可以決定庫(kù)存策略,庫(kù)存策略反過(guò)來(lái)也會(huì)影響設(shè)施選址決策。

傳統(tǒng)的設(shè)施選址問(wèn)題通常僅涉及新建設(shè)施成本與配送成本單純的庫(kù)存管理文獻(xiàn)假設(shè)倉(cāng)庫(kù)的位置是已知的,研究最優(yōu)庫(kù)存補(bǔ)充策略近年來(lái),有些學(xué)者將庫(kù)存控制巧合到設(shè)施選址中,例如Daskii等在配送中心選址模型中結(jié)合了周轉(zhuǎn)庫(kù)存和安全庫(kù)存成本,構(gòu)建非線性整數(shù)規(guī)劃選址-庫(kù)存模型,并用基于啟發(fā)式算法的拉格朗日松弛求解Shahabi等構(gòu)建了包括供應(yīng)商、倉(cāng)庫(kù)、整合中心零售商在內(nèi)的四層供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的選址-庫(kù)存控制模型其中整合中心可以幫助整合來(lái)自多個(gè)倉(cāng)庫(kù)的產(chǎn)品,將其運(yùn)輸至零售商。

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3考慮橫向轉(zhuǎn)運(yùn)的配送中心選址模型................23

3.1問(wèn)題情境與模型假設(shè).................23

4橫向轉(zhuǎn)運(yùn)-配送中心選址模型求解及算例分析...............30

4.1配送中心選址模型求解算法.................30

5結(jié)論與展望...............44

5.1研究結(jié)論............44

4橫向轉(zhuǎn)運(yùn)-配送中心選址模型求解及算例分析

4.1配送中心選址模型求解算法

4.1.1模型求解的算法選擇

配送中心設(shè)施選址由于其較高的實(shí)用價(jià)值,一直是設(shè)施選址領(lǐng)域探討的熱點(diǎn)。隨著選址理論的發(fā)展,選址模型求解方法層出不窮,總體而言,應(yīng)用最多的是解析方法和肩發(fā)式方法。

(1)解析方法

解析方法主要是利用代數(shù)方法(例如分支定界法、分解法、拉格朗日松弛算法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法等)求出選址模型的精確解,計(jì)算時(shí)間隨問(wèn)題規(guī)模的增加呈現(xiàn)指數(shù)増長(zhǎng),一般適用于小規(guī)模的配送中心設(shè)施選址問(wèn)題,尤其是單個(gè)配送中心選址問(wèn)題,應(yīng)用解析方法,要求模型涉及因素少,計(jì)算較簡(jiǎn)單。復(fù)雜的配送中心選址問(wèn)題,單純使用解析法的難度較大,通常需要配合使用其他分析技術(shù)。

(2)啟發(fā)式算法

啟發(fā)式算法通過(guò)隨機(jī)捜索獲得全局最優(yōu)解或準(zhǔn)最優(yōu)解,屬于人工的軟件計(jì)算智能系統(tǒng)。啟發(fā)式算法的實(shí)質(zhì)是智能逼遺傳算法、禁忌捜索算法、模擬退火算法、量子優(yōu)化算法和人工蟻群算法等都是求解選址模型常用的啟發(fā)式算法雖然啟發(fā)式算法尋找可接受范圍內(nèi)最好的解,但也存在不能保證解的最優(yōu)性的弊端,甚至多數(shù)倩況下無(wú)法預(yù)計(jì)與最優(yōu)解的偏離程度。與實(shí)際聯(lián)系緊密的記送中也設(shè)施選址問(wèn)題,涉及的因素比較多,運(yùn)算規(guī)模比較大,對(duì)于此類問(wèn)題,啟發(fā)式算法體現(xiàn)了它的優(yōu)越性,在可接受的范圍內(nèi),將滿意解作為問(wèn)題的近似最優(yōu)解。

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5結(jié)論與展望

5.1研究結(jié)論

配送中心是供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中連接供需雙方的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),配送中心選址具有極離的理論意義和現(xiàn)實(shí)價(jià)值。雖然現(xiàn)有的配送中心選址研究與采購(gòu)、庫(kù)存、路徑等因素相結(jié)合,取得了顯著的進(jìn)展,但是將配送中心選址與橫向轉(zhuǎn)運(yùn)相結(jié)合的研究比較少。橫向轉(zhuǎn)運(yùn)不但可減少缺貨損失,分擔(dān)物流系統(tǒng)的缺貨風(fēng)險(xiǎn),而且能及時(shí)補(bǔ)足庫(kù)存,保持較高的服務(wù)水平。更重要的是,橫向轉(zhuǎn)運(yùn)屬于層內(nèi)物流,增強(qiáng)了供應(yīng)鏈參與者的協(xié)作程度,有利于供應(yīng)鏈的整合與優(yōu)化。論文研巧考慮橫向轉(zhuǎn)運(yùn)的配送中心選址問(wèn)題,研究成果如下所示:

(1)將設(shè)施選址與庫(kù)存管理、橫向轉(zhuǎn)運(yùn)相結(jié)合

現(xiàn)有的設(shè)施選址研究,多與運(yùn)輸、庫(kù)存、路徑等問(wèn)題相結(jié)合,少有學(xué)者研究設(shè)施選址-轉(zhuǎn)運(yùn)問(wèn)題。鑒于橫向轉(zhuǎn)運(yùn)的復(fù)雜性,既有的轉(zhuǎn)運(yùn)研究多是針對(duì)某一具體需求的反應(yīng)性轉(zhuǎn)運(yùn)或動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)運(yùn),很少涉及設(shè)施選址論文將設(shè)施選址與庫(kù)存管理、橫向轉(zhuǎn)運(yùn)相結(jié)合,綜合了戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)兩個(gè)層面的決策,提髙了決策的科學(xué)性。

(2)構(gòu)建了考慮橫向轉(zhuǎn)運(yùn)的配送中心選址模型

論文在配送中心選址模型中,引入了安全庫(kù)存集中和橫向轉(zhuǎn)運(yùn)這項(xiàng)改進(jìn)符合配送中心的業(yè)務(wù)流程和現(xiàn)實(shí)情境,使模型更貼近現(xiàn)實(shí)論文通過(guò)借鑒己有研究成果,以建設(shè)運(yùn)營(yíng)總成本最小化為目標(biāo),模型綜合了集中安全庫(kù)存、橫向轉(zhuǎn)運(yùn)的庫(kù)存按制與庫(kù)存分配策略,建立了考慮橫向轉(zhuǎn)運(yùn)的配送中心選址換型,豐富了配送中心選址理論。

參考文獻(xiàn)（略）