基于重心法和层次分析法的冷库选址研究

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  摘 要:将传统的重心法与层次分析法相结合,对西北地区冷链物流配送中心选址进行研究,从而能够得到更加贴合实际的选址位置,加强该地区冷链物流的基础建设,促进其冷链物流的发展。
  关键词:选址 重心法 层次分析法
  一、引言
  作为现代物流的一个组成部分,冷链物流也伴随着社会的进步,技术的更新和管理思想的发展而不断地发展。20世纪50年代,冷链物流在我国得到了初步发展,20世纪90年代,我国物流体系整体水平的提高,农产品冷链物流也随之不断壮大。自2000年西部大开发战略实施以来,西部地区的人口、资源、环境与经济社会得到协调发展,基础设施建设迈出实质性的步伐,铁路、公路的建设为冷链物流系统发展带来了极大的便利条件,从而促进了西部地区农产品冷链物流的发展。与此同时,冷链基础设施设备的建设也要紧随冷链物流业的发展,解决冷库容量低、分布不均衡等冷库建设问题成为当务之急。目前,配送中心选址方法分为定性分析和定量研究的方法。定性方法,是通过专家评价或相关专业知识等建立评价指标体系,从而对不同方案进行评审和比较的方法。通过分析影响物流园区选址的主要因素,建立了物流园区选址的评价指标体系,运用粗糙集理论与德尔菲法相结合的方法,得出物流园区选址的最佳方案。运用模糊综合评判法是对多种属性的事物,或者说其总体优劣受多种因素影响的事物,作出一个能合理地综合这些属性或因素的总体评判,从而确定一个合理的物流中心的选址方案。运用AHP层次分析法可以对冷链企业的仓库选点和战略决策提供切实可行的分析方法。理论与实际因素结合,运用因次分析法为某企业仓储系统进行选址和布局规划,以达到了为企业节省物资的目的。定量方法,在物流配送中心选址研究中,通常是以物流成本最小为目标,通过求解模型得到选址方案。以物流成本最小化为目标,基于混合整数规划法,构建农产品中心选址模型,并采用算例验证模型与算法的合理性与可行性。以应急物资送达时间最短为上层目标,以物资分配公平性最大为下层目标建立双层规划模型,有效解决应急物资配送中的选址一联运问题。另外,为了得到更贴合实际的选址方案,将定性评价与定量研究性结合,运用重心法确定物流配送中心的备选地址,再运用层次分析法对各种因素进行分析,得到最终选址方案。本文采用重心法和层次分析法对冷库选址问题进行研究,并以西北地区五省冷库选址布局为研究实例,最终得到满意的选址方案。
  二、选址方法
  1.重心法。重心法运用到物流配送中心选址问题,是在已知供需双方在物流系统中的定位、需求量等假设下,来确定物流配送系统的重心,以此作为配送中心的最优选址。由于重心法只考虑距离、运输成本等少量影响因素,因此得不到较为精确的配送中心选址。本文先利用重心法求得系统的重心,然后以该点为圆心,R为半径确定M(M大于或等于2)个初始备选地址,其中R的大小依具体情况来定。
  2.层次分析法。(1)确定备选配送中心的评价指标。冷链物流体系中冷库建设要充分考虑各个需求点以及供给点的各项综合条件,例如税收、人均消费等经济因素,城市人力资源供给情况等社会环境因素以及当地水源、地形地质情况、交通条件等自然因素等。因此,可以将上述的影响因素作为各项评价指标,建立冷库选址问题的评价体系。(2)利用层次分析法确定各项评价指标的权重。首先,建立层次结构模型。将最佳选址城市作为目标层,影响冷链配送中心选址的各大因素作为准则层,备选城市作为方案层,自上而下分成不同的层次。其次,构造判断矩阵。比较层次结构模型中各影响因素之间的相对重要程度,构建成对比较矩阵(可以通过相关文献或专家经验法得到)。最后,计算权向量,并做一致性检验。计算每个成对比较矩阵的最大特征根及相应的特征向量,然后利用一致性指标、随机一致性指标和一致性比率做一致性检验。如果通过一致性检验,则特征向量即为权向量,若不通过,则重新构造成对比较矩阵,重新进行权向量计算和一致性检验。
  3. 模糊综合评价法。(1)构建模糊综合评价指标。模糊综合评价指标体系是进行综合评价的基础,评价指标的选取是否适宜,将直接影响综合评价的准确性。进行评价指标的构建应广泛涉猎与该评价指标系统行业资料或者相关的法律法规。(2)采用构建好权重向量。通过专家经验法或者AHP层次分析法构建好权重向量。(3)构建评价矩阵。建立适合的隶属函数从而构建好评价矩阵。(4)评价矩阵和权重的合成。采用适合的合成因子对其进行合成,并对结果向量进行解释。
  三、实例验证
  一个好的的物流配送中心选址方案,可以节约很多成本。可以促进生产和消费的协调与合作并且保证物流系统的平衡发展。所以一个合理的物流配送中心位置就显得十分重要。本文以《中国统计年鉴2016》及相关统计数据为基础,选取西北地区五省的肉类和奶类产品的总产量作为需求指标,以各省会城市作为初始选址,利用重心法选出两个备选地址,再模糊层次分析法对备选地址进行分析,最终得到满意的选址方案。与传统的重心法选址相比,该方案将各项经济因素,如社会固定资产投资等,社会环境因素,如城市定位等,自然环境因素,如土地价格、交通便利性等因素进行综合评价,得到的结果更加符合实际情况。
  第一步,利用重心法计算初始备选城市地理位置。根据重心法计算公式,求解计算,计算求得理想的配送中心的最佳选址点为(9239.8,4205.0),以该重心法计算选出的位置为圆心,半径150km范围内有城市银川和兰州,将这两个城市确定为方案层的候选配送中心位置。
  第二步,将层次分析法和模糊综合评价法相结合确定最终的配送中心位置。
  1.确定后现地址的筛选指标。先把配送中心的评价指标分为三大类,即经济因素、社会环境和自然环境,然后将三大类进行细分,包含社会固定资產、税收水平、城市定位、人力资源、土地价格等因素。按照这些因素 建立层次结构模型。如图所示。
  2.建立准则层1对目标层和准则层2对准则层1的成对比较矩阵。   3.计算各层因素之间的权重并做一致性检验。利用成对比较矩阵计算各因素的权重,并做一致性检验,结果显示,所有的成对比较矩阵均通过一致性检验。
  4.利用Delphi法评分和模糊综合评价法计算各个方案的综合评价等级。对于兰州市,根据Delphi依据各项指标对其进行评分。评分标准为优、较优、一般、较劣、劣五个等级,将其分别量化为5、4、3、2、1。
  根据模糊综合评价法,求出兰州市的综合评价结果:
  D1表示兰州市的综合评价属于不同评价级别的隶属度。可知,其属于“一般”的隶属度最大,因此兰州市被确定为一般。
  对于银川市,根据Delphi依据各项指标对其进行评分,银川市进行评价,得银川市的综合评价属于不同评价级别的隶属度为:
  D2表示银川市的综合评价属于不同评价级别的隶属度。可知,其属于“较优”的隶属度最大,因此银川市被确定为较优。
  因此,银川市为最佳的配送中心选址地。选择银川作为冷库选址位置,主要结合其地理位置,对于辐射周邊地区进行冷链运输拥有一定优势,而且有较为密集的高速公路网,便于公路冷链运输的开展。
  四、结语
  本文针对在西北建设冷库的特性,利用重心法和模糊层次分析法相结合的理论,将各项经济因素、社会环境因素、自然因素等进行综合评价,最终得到较贴合实际的方案。由于时间、资源及经验不足等研究局限,本研究还存在以下方面有待完善:(1)数据采集困难,目前我国的冷链物流网络刚刚兴起,各方面的发展尚不成熟,因此数据的获取较为困难;(2)模型建立部分过于理论化,在成本考量中,只考虑运输成本,摒弃了实际环境下的其他因素成本;(3)模型特征量选取以及评价含有主观成分。
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  作者简介:尚月(1993—)女。民族:汉。籍贯:河北石家庄。单位:河南大学商学院。研究方向:供应链管理,智能优化。
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