基于AHP的日用品配送中心选址优化 ——以河北省鹿泉市为例

基于AHP的日用品配送中心选址优化 ——以河北省鹿泉市为例 基于AHP的日用品配送中心选址优化 ——以河北省鹿泉市为例 河北经贸大学经济管理学院毕业 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 目 录 一、绪论 .................................................... 2 (一)问题的提出 ........................................ 2 (二)论文的创新点 ...................................... 2 二、日用品配送中心选址相关1 河北经贸大学经济管理学院毕业论文 基于AHP的日用品配送中心选址优化 ——以河北省鹿泉市为例 一、绪论 (一)问题的提出 现代的日用品配送问题是信息化的物流问题，要适应时代步伐、跟上电子商务发展速度就必须体现其时间价值。物流的时间价值主要表现在:第一，良好的物流配送运作与管理可以有效的缩短货物运输的时间从而创造时间价值;第二，良好的物流运作与管理可以有效的解决生产与消费在时间上的矛盾。在整个物流体系中，配送中心己逐渐成为现代物流的标志，并对整个物流配送体系乃至整个物流体系的费用、效率和发展等产生影响。 近十几年来，我国的配送中心发展迅速，但仍然存在很多的问题，同日本、美国等发达国家相比，还有很大的差距。目前，我国的物流水平仍然难以满足电子商务的需求，难以跟上时代的发展。因此，研究电子物流系统，特别是物流的核心—配送中心及其选址就尤其重要。 (二)论文的创新点 1.关于配送中心选址模型的求解，应用了层次分析法。层次分析法本 2 河北经贸大学经济管理学院毕业论文 来应用于 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 系统的，但是在 2.以河北省鹿泉市为例。鹿泉市东临河北省会石家庄，石家庄是我国日用品主要生产地之一，在北京、天津等日用品生产、研发基地的腹地范围内。鹿泉市同时又是日用品生产原料的提供地和重要消费的县级市。因此，以此市为例具有典型性。 3. 二、日用品配送中心选址相关内容研究 (一)配送中心的概念 关于配送中心的概念，不同文献作出了不同的解释。配送中心的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 定义是:“接受并处理末端用户的订货信息，对上游运来的多品种货物进行分拣，根据用户订货要求进行拣选、加工、组配等作业，并进行送货的设施和机构。”《物流企业操作指南》在对此进行科学完善的基础上，权威性的指出了配送中心的设计、流程、模式等等。中华人民共和国国家标准物流术语中规定，从事配送业务的物流场所和组织，应复合下列条件:1.主要为特定的用户 服务;2.配送功能健全;3.完善的信息网络;4.辐射范围小;5.多品种，小批量;6.以配送为主，储存为辅。此外，《物流手册》、《现代物流学》、日本《市场用于词典》也对配送中心作出了权威的定义。 (二)配送中心的功能 物流配送中心是一个专门从事配送活动的经济组织或物流场所。它具有送货、理货、加工等多种功能，同时也是加工中心、分货中心和集货中 3 河北经贸大学经济管理学院毕业论文 心功能的综合。物流配送中心的具体功能如图1所示。 图1 物流配送中心功能结构图 (三)配送中心的分类 配送中心可以从理论上和实际运转中两个方面来进行分类， 图2 配送中心种类结构图 1、专业配送中心。专业配送中心的含义有两种。一种含义是，配送中心基本不从事经营的服务型配送，以配送为专业化职能;第二种含义是，配送技术、配送对象在某一专业范畴有一定的综合性，进行多种物资的配 4 河北经贸大学经济管理学院毕业论文 送，例如:制造业销售配送中心。 2、柔性配送中心。柔性配送中心和第一种专业配送中心相对立，这种配送中心对用户有很强的适应性，会根据配送用户不同的需求来改变自身，是一种能随时变化而不是固定化、专业化的配送中心。 3、供应配送中心。供应配送中心是专门为某些用户组织或某个人供应的配送中心。例如，代替零件加工产送货和大型连锁超级市场组织供应的配送中心。 4、销售配送中心。销售配送中心是一种以配送为手段，以销售经营为目的的配送中心。它有三种不同的类型:第一种，是生产企业和流通企业联合的协作性配送中心。国5 河北经贸大学经济管理学院毕业论文 9、加工配送中心。加工配送中心在我国还属于发展阶段，典型的有北京剪板厂配送中心和上海船板处理配送中心。这种配送中心主要是在配送中对配送货物进行加工，然后再将其运送出去。 (四)日用品配送中心的概念 目前，学术界还尚未对“日用品配送中心”这一概念作出准确定义。 按照配送中心的内部特性分类，日用品配送中心属于短暂储存型、流通型配送中心;按照配送中心承担的流通职能分类，日用品配送中心属于销售配送中心;按配额区域的范围，日用品配送中心属于中小城市配送中心;按配送的专业程度划分，日用品配送中心属于综合配送中心;按运营主体分，日用品配送中心属以批发商为主的配送中心。 (五)配送中心选址一般常用方法 基于功能、费用的物流中心选址的数学模型研究已六十年的时间。目前已经形成了多种方法，大致可分为:连续模型、离散模型和网格模型。连续模型认为物流中心的地点可在平面上取任意点，代表性的方法是重心法、交叉中值法;离散模型认为物流中心的地点是有限的几个可行点中的最优点，代表性模型有:Kuehn-Hamburger模型、Baumol-woler模型、Blosn模型、覆盖模型、p-中值模型等，上述模型常用的求解方法有混合整数规划问题的分枝定界法、CFLP法、SAD法和GPSS模拟法等;网格模型认为待选区域是一个平面，可被细分成许多相等面积(通常是正方形)的区域。候选地址的数量是有限的，但是也相当大，可以采用启发式、模拟退火、遗传算法等求解。 河北经贸大学经济管理学院毕业论文 散点选址模型中的p-中指、覆盖模型模型。 1、交叉中值模型 交叉中值模型用来解决连续点的选址问题，它使用城市距离，其目标 函数为式1。 minZ wi{xi,xm,yt,ym (公式1) i 1n 其中，wi为与第i个点对应的权重(例如需求量)，(xi，yi)为第i个点的坐标，(xm，ym)为待选址物流中心的坐标，n为需求点的个数。 这个目标函数可用两个不相关的部分来表达，如公式2，xm是在X方向的对应所有权重的中值点，ym是在Y方向的对应所有权重的中值点。 minZ wixi,xm, wiyt,ym (公式2) i 1i 1nn 2、重心法模型 前面介绍的交叉中值模型，使用城市距离，只适合解决一些小范围 (公式3) i 1n 其中，wi为与第i个点对应的权重(例如需求量)，xi，yi，为第i个点的坐标，x，y为待选址物流中心的坐标，n为需求点的个数。 这是一个双变量系统，令d1 (x,xi)2,(y,yi)2，分别对x，y求偏 微分，并且令其为0，这样就可以得到两个微分等式(公式3)，再分别对x， y进行求解得到式(公式4)。 nnwi(x,xi)w(y,yi) Z Z 0, i 0 (公式4) xi 0di yi 0di 7 河北经贸大学经济管理学院毕业论文 wixi dx* i 0 ni,y* wi i 0dinwiyi i 0di (公式5) nwi i 0din 3、p-中值模型 P-中值模型是指在一个给定数量和位置的需求集合和一个候选设施位置的集合下，分别为p个物流中心找到合适的位置并指派每个需求点到一个特定的物流中心，使之达到在物流中 心和需求点之间的运输费用最低(如 图3所示)。 图3 P一中值模型的图形表达 P-中值模型可以用以下的精确数学语言进行描述，目标函数为: minZ aidijyij (公式6) i ii i 约束条件为: y j Jij 1 ,i I (公式7) p (公式8) x j Jj yij xj ,i I,j J (公式9) 8 河北经贸大学经济管理学院毕业论文 yij {0,1} ,i I,j J 式中，I一一需求点的集合，I={1，2，„，m}; ai——第i个需求点的需求; J一一可能建立的物流中心的集合，J={1，2，„，n}; dij一一第i个需求点到第j个物流中心的单位运输成本; p一一可以建立的物流中心的个数; yij一一需求点i在物流中心j处得到满足时为1，否则为0; xj一一物流中心在j点建立时为1，否则为0。 公式6是P-中值模型的目标函数，表示运输成本最小;约束式(公式7)保证每个需求点只有一个物流中心满足其服务;约束式(公式8)限制了物流中心的个数为p个;约束式(公式9)有效地保证了没有物流中心的地点不会有需求被满足。 可见，P-中值模型需要解决两方面的问题:?选择合适的物流中心位置;?指派客户到相应的物流中心去。 4、覆盖模型 所谓覆盖模型，就是对于需求已知的一些需求点，如何确定一组物流 中心来为其服务。在这个模型中需要确定物流中心的个数和合适的位置。 该模型适用于商业物流系统，如零售点、加油站、宅急便配送中心、急救 中心、消防中心等的选址问题以及计算机与通信系统的设置。 根据解决问题的策略不同，可以分为集合覆盖模型和最大覆盖模型。 9 河北经贸大学经济管理学院毕业论文 图4 集合覆盖模型的图形表达 集合覆盖模型的目标函数和约束条件为: min xj (公式10) j N st. min j B(i) yij 1,i N (公式11) Cjxj,j N (公式12) min j A(j) dyiij xj {0,1},j N (公式13) yij 0,i,j N (公式14) 式中，N={1，2，„，n}，表n个需求点; di一一第i节点的需求量; Cj一一物流中心j的容量; A(j)一一物流中心j所覆盖的需求节点的集合; B(i) {ji A(j)}，表示可以覆盖需求点i的物流中心j的集合; xj={0，l}，该物流中心位于j时为1，否则为0; yij一一节点i需求中被分配到物流中心j的部分。 公式10为目标函数，为最小化物流中心数目;公式11保证每个需求点的需求得到完全的满足;公式12是对每个物流中心的服务能力的限制;公式13保证一个地方最多只能投建一个物流中心;公式14允许一个物流中心只提供部分的需求。 10 河北经贸大学经济管理学院毕业论文 对于像此类问题带有约束条件的极值问题，有两大类方法可以求解。一是精确的算法，应用分枝定界方法可以找到小规模问题的最优解;二是启发式方法，所得到的结果不一定是最优解，但可以对大型问题进行有效的分析、求解。 三、AHP层次分析法简介 (一)AHP层次分析法的概述 层次分析法(The analytic hierarchy proeess)简称AHP，是美国运筹学家托马斯塞蒂于20实际70年代中期正式提出的。通过将定量与定性的决策合理地结合起来，同时把决策过程按照心理和思维的规律数量化、层次化，是一种多目标、多 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的实用的决策方法。该方法于1982年引入我国，因其系统简洁灵活，又能将各种决策因素通过定量与定性结合处理等特点，迅速遍及我国行为科学、农业、人才、经济 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 、能源政策、管理、军事指挥、医疗、教育、环境和运输等各个经济领域。 (二)AHP层次分析法的基本思想 层次分析法先分解后综合的系统思想整理和综合人们的主观判断，使定性分析与定量分析有机结合，实现定量化决策。首先将所要分析的问题层次化，根据问题的性质和要达到的总目标，将问题分解成不同的组成因素，按照因素间的相互关系及隶属关系，将因素按不同层次聚集组合，形成一个多层分析结构模型，最终归结为最低层(方案、措施、指标等)相对于 最高层(总目标)相对重要程度的权值或相对优劣次序的问题。层次分析法的具体流程如图5所示。 11 河北经贸大学经济管理学院毕业论文 图4 层次分析法具体流程图 四、以河北鹿泉为例，基于AHP的日用品配送中心选址模型 (一)日用品配送中心选址影响因素分析 配送中心选址在考虑客户满意度影响因素的条件下，除此之外还包含以下几种因素，主要有以下几种: 1、物流成本。物流成本占配送中心总支出的很大比例，指运输造成的成本和其他成本等。 2、用地条件。物流配送中心对土地情况要求高，在建设配送中心时也要进行综合考虑。其包括:可提供面积、土质水文条件、地形、地价等。 3、气候条件。气候条件会影响配送中心内部分食品的保质期，影响露天放置商品的质量变化，影响库存环境条件的改变等。其包括:平均温度、平均降水量、平均风力、其他气候因素(无霜期、冻土深度、年平均蒸发量 12 河北经贸大学经济管理学院毕业论文 等)。 4、客户满意度。客户满意度主要指的是到货时间、货物安全性及其他客户关心的问题。 5、其他因素。如周边公共设施、投资额限额以及劳动力条件等。 (二)鹿泉市建立日用品配送中心的区位因素 1、鹿泉市简介 鹿泉市属于石家庄市下辖县级市，位于河北省中南部，太行山东麓，总面积603平方千米，总人口36万人(2003年)。全市辖9个镇、3个乡。鹿泉市着力培育发展了高新技术产业、新型建材、乳业、旅游业等特色主导产业。 2、鹿泉市建立日用品配送中心的区位因素与服务区域 鹿泉市东邻石家庄，石家庄位于京广、石德、石太铁路交汇处，市内有京港澳、京昆、石黄等高速经过，交通发达，因此为鹿泉市日用品提供了充足、快捷的货源。 图4 鹿泉市地图 13 河北经贸大学经济管理学院毕业论文 从图4，鹿泉市地图不难看出，全市南北狭长，又紧邻石家庄是，因此 (三)鹿泉市建立日用品配送中心的几个备选方案和影响因素权重 1、鹿泉市建立日用品配送中心的几个备选方案(假设) 由于在鹿泉市建立日用品配送中心是 图5 鹿泉市建立日用品配送中心的3个备选方案 方案A，位于石柏大街与张石连接线路口东北角，区位条件良好，离鹿泉市区较近，地价低廉。 14 河北经贸大学经济管理学院毕业论文 方案B，位于石柏大街与龙泉东路路口西南角，符家庄村中，离石家庄最近，便于供应商供货，离鹿泉市较远，但地价在三个备选方案中最低廉。 方案C，位于北斗路与向阳街路口东北角，在鹿泉市中心地带，便于向市内各零售商供货，但地价昂贵。 2、目标层与准则层(选址影响因素)权重的确定 由于鹿泉市的三个备选方案气候条件类似，因此，在选址过程中我们只考虑物流成本、用地条件和客户满意度3个影响因素。建立如图5的层次分析结构模型。 图5 鹿泉市日用品配送中心选址层次分析结构图 根据层次分析法的相关知识，1-9标度法建立判断矩阵。同时根据步骤计算权重，得到各层之间的带有权重的判断矩阵。目标层与准则层、准则层与方案层最终的带有权重的判断矩阵如表1-表4所示: 表1 目标层与准则层的判断矩阵表 15 河北经贸大学经济管理学院毕业论文 表2 物流成本与方案层的判断矩阵表 表3 用地条件与方案层的判断矩阵表 表4 客户满意度与方案层的判断矩阵表 3、一致性检验与结论 建立判断矩阵后，必须对其进行一致性检验，检验该判断矩阵是否具有满意的一致性。方法如下:首先对每个成对比较矩阵计算最大特征值的近似值、max及其对应的特征向量 β。只有判断矩阵具有完全一致性时最大特征根λ 而一致性不完全时λmax>n，因而可以按λmax-nmax=n， 来衡量一致 性程度。具体的计算过程用软件MATLAB计算，不再赘述。 用经过一致性检验后的数据进行计算，得出各方案的得分，如表5所示。 表5 层次总排序表 因此，方案C最佳。鹿泉市日用品配送中心应该选择方案C进行建设。 16 河北经贸大学经济管理学院毕业论文 五、结束语 当然， 17 河北经贸大学经济管理学院毕业论文 参考文献 [1]何相良，基于客户满意度的物流配送中心选址研究[D]，东北财经大学，2010(12) [2]吴迪，赵宁，李苏建，配送中心选址优化模型及仿真支持[J]，系统仿真技术，2007(7): 147-150 [3]Qinghua zhu and josephsarkis, Relationships between operational practices and performance among early adopters of green supply chain management practices in Chinese manufacturing enterprises，Journal of Operations Management，2004 [4]Sheu Jiuh-Biing，Chou yi-Hwa，Hu Chun- Chia,An integrated logistics operational model for green-supply chain management，Transportation Research Part E:Logistics and Transportation Review，2005，41 [5]严冬梅，城市物流中心选址问题研究[D]，天津大学管理学院，2004(11) [6]王索立，高洁，孙新德，MATLAB混合编程与工程应用，北京，清华大学出版社，20 [7]周根贵，沈雁飞，基于时间满意度的物流配送中心选址问题研究，浙江工业大学学报， 2008年8月，第36卷第4期 [8]郭金玉，张忠彬，孙庆云，层次分析法的研究与应用，中国安全科学学报，2008(5)， 148-152 18