有关配送中心位置的选择,将显著影响实际营运的效率与成本,以及日后仓储规模的扩充与发展。因此企业在决定配送中心设置的位置方案时,必须谨慎参考相关因素,并按适当步骤进行。
1.选址的决策
1)地理区域的选择。配送中心的选址首先要选择合适的地理区域,对各地理区域进行审慎评估,选择一个适当范围为考虑的区域,如华南地区、华北地区等,同时还须配合配送中心物品特性、服务范围及企业的运营策略而定。
2)具体地址的选择。地理区域确定后,还需确定具体的建设地点,如果是制造商型的配送中心,应以接近上游生产厂或进口港为宜;如果是日常消费品的配送,宜接近居民生活社区。一般以进货与出货产品类型特征及交通运输的复杂度,来选择接近上游点或下游点。
2.配送中心选址的基本条件
配送中心选址问题除了要了解选址原则、选址的影响因素外,还应掌握选址的基本条件。
(1)选址的基本条件 选址时,首先要明确建立配送中心的必要性、目的及方针,明确研究的范围。根据下面的基本条件,可以大大缩小选址的范围。
1)需要条件。包括作为配送中心的服务对象——顾客的现在分布情况及未来分布情况的预测,货物作业量的增长率及配送区域的范围。
2)运输条件。应靠近铁路货运站、港口和公共货车终点站等运输据点,同时,也应靠近运输业者的办公地点。
3)配送服务的条件。包括向顾客报告到货时间、发送频度,根据供货时间计算从顾客到配送中心的距离和服务范围。
4)用地条件。指利用配送中心现有的土地还是需要重新取得土地使用权。如果是后者,要确定地价有多贵,地价允许范围内的用地分布情况如何。
5)法规制度。根据用地区域的法规制定,了解有哪些地区不允许建设仓库和配送中心。
6)管理与信息职能条件。配送中心是否靠近公司的营业、管理和计算机等部门。
7)流通职能条件。商流职能与快递职能是否要分开,配送中心是否也附有流通加工的职能,如果需要,从保证职工人数和通勤的方便出发,考虑是否限定配送中心的选址范围。
8)其他。不同的物流类别,有不同的需要。如为了保持货物质量需配备冷冻、保温设施、防止公害设施或危险品保管等设施,对选址都有特殊要求。
(2)选址必备资料的整理 选址方法一般是通过对运输费用、配送费用及物流设施费用等成本进行计算,寻求费用最小的方案。因此,求解最优解时,必须对业务量和生产成本进行正确的分析和判断。
1)业务量。选址时应掌握的业务量如下。
①工厂至配送中心间的运输量。
②向顾客配送的货物数量。
③配送中心的保管数量。
④配送路线的业务量等现状值以及预测值。
由于这些数量在不同时期、不同周、不同月、不同季节等期间内均有种种波动,因此,要对所采用的数据水平进行研究。另外,除了对现状的各项数值进行分析外,还必须确定设施使用后的预测数值。
2)费用。选址时应掌握的费用如下。
①工厂至配送中心间的运输费。
②配送中心至顾客配送费。
③与设施、土地有关的费用及人工费、业务费等。
由于①和②两项费用随着业务量和运送距离的变化而变动,所以,必须对每t·km的费用进行分析(成本分析)。③项包括可变费用和固定费用,最好根据可变费用和固定费用之和进行成本分析。
3)其他。用缩尺地图表示顾客的位置、现有设施的配置方位及工厂的位置,并整理各候选地址的配送路线及距离等资料。对必备的车辆数、作业人员数,装卸方式、装卸机械费用等要与成本分析结合起来确定。
3.配送中心的选址决策
物流网络中的设施选址是指物流网络系统中的一些关键节点,如工厂、仓库、销售网点等的选址,其选址决策包括确定各类设施的数量、设施的地理定位、设施的规模。
选址方法一般是通过成本计算,将运输费用、配送费用及物流设施费用模型化,采用约束条件及目标函数建立数学公式,从中寻求费用最小的方案。
(1)单一配送中心的选址 单一配送中心是最简单的配送中心,对众多配送点只设置一个配送中心组织货物配送,最常用的选址方法是重心法。重心法是一种静态的选址方法,将运输成本作为唯一的选址决策因素。给定供给点与需求点的坐标,以及节点之间的运输量,则单设施选址应当使得运输总成本最小,即
其中 TC——运输总成本;
Vi——节点i的运输总量;
Ri——待选址设施到节点i的运输费率;
di——待选址设施到节点i的距离。
设施选址的坐标通过下面一组方程来确定
式中,(X,Y)为待选址设施的坐标,(Xi,Yi)为已知的供给点与需求点的坐标。
距离di的计算公式:di=k[(Xi-X)2+(Yi-Y)2]1/2 (10-4)
式中,k是坐标单位与实际空间距离的比例尺(如1=10km,则k=10)。
求解步骤如下。
1)确定已知的供给点与需求点的坐标、运输量及线性运输费率。
2)忽略距离di,根据重心公式求得待选址设施的初始坐标(X0,Y0)。
3)根据第2步求得的(X0,Y0)代入式(10-4)计算出di,其中比例系数k暂不考虑。
4)将di代入公式(10-2)和公式(10-3),求出修正的(X,Y)。
5)根据修正的(X,Y)重新计算di。
6)重复第4步与第5步,直到(X,Y)的变动符合要求的精度。
7)最后,根据求得的最佳选址计算运输总成本。
例10-1某企业的两个工厂P1,P2分别生产A、B两种产品,供应三个市场M1,M2,M3,已知的条件如图10-3及表10-1所示。现需设置一个中转仓库,A、B两种产品通过该仓库间接向三个市场供货。请使用重心法求出仓库的最优选址。
表10-1 已知条件
图10-3 布局
解:1)确定已知条件;根据题意,将已知条件列表见表10-2。
表10-2
2)根据重心公式求出仓库的初始选址。将上面的数据代入式(10-5)和(10-6)求得
相应的运输成本计算如表10-3所示。
3)将(X0,Y0)代入式(10-4)求di,计算结果见表10-3。
根据公式(10-1)求TC,计算结果见表10-3。
4)将di带入公式(10-5)和(10-6),对待选库房地址(X,Y)进行迭代修正。
5)根据修正的(X,Y),重新计算di。
6)重复计算上两步,进行迭代修正,直到得到满意解,计算结果见表10-4。
7)根据最佳选址确定运输总成本,计算结果见表10-4。
表10-3 计算结果(www.daowen.com)
表10-4 计算结果
单一配送中心选址的常用假设
1)需求量往往被聚集在一定数量的点上,每一个点代表分散在一定区域内的众多顾客的需求总量。
2)忽略了不同地点选址可能产生的固定资产构建、劳动力、库存等成本差异。
3)运输费率的线性假设。
4)直线运输假设。现实条件下,节点之间的直线距离与实际发生的行走路线之间存在差异,修正这种差异的方法是将两点之间的直线距离乘上一个修正系数。市内运输的修正系数可以取1.41,长途公路运输的修正系数可取1.21,长途铁路运输的修正系数可取1.24,这些修正系数都是经验值,在实际案例中应根据交通状况灵活调整。
5)静态选址假设。往往不考虑未来的收益与成本变化。
(2)多个配送中心的选址 多个配送中心的选址与单一配送中心选址相比,更具现实意义,也更为复杂。以经常发生的仓库选址为例,需要解决的问题有:需设置的仓库的数量、容量及位置,每个仓库服务的顾客群,各仓库的产品供给源,每种产品的库存配置与运输。
1)Kuehn-Hamburger(奎汉·哈姆勃兹)模型。这是多个配送中心地址选定的典型方法。该方法是一种启发式的方法,即简单地先求出初次解,然后经过反复计算修改这个解,使之逐步达到近似最佳解的方法。Kuehn-Hamburger模型是按图10-4流程,采用下列公式确定目标函数和约束条件的。
图10-4 Kuehn-Hamburger模型流程
式中 h——产品(1,2,…,p);
i——工厂(1,2,…,q);
j——仓库(1,2,…,r);
k——顾客(1,2,…,s);
Ahij——从工厂(i)到仓库(j)运输产品(h)时的单位运输费;
Bhjk——从仓库(j)到顾客(k)之间配送产品(h)时的单位运输费;
Xhijk——从工厂(i)经过设施(j)向顾客(k)运输产品(h)的数量。
Fj——在仓库(j)期间的平均固定管理费;
Zj——当∑Xhijk>0时取1,否则取0;
Shj(∑ikXhijk)——在仓库(j)中,为保管产品(h)而产生的部分可变费用(管理费、保管费、税金以及投资的利息等);
Dhk(Thk)——向顾客(k)配送产品(h)时,因为延误时间(T)而支付的损失费;
Qhk——顾客(k)需要的产品(h)数量;
Wj——仓库(j)的能力;
Yhi——生产产品(h)的工厂(i)的能力;
Ij∑hikXhijk——各工厂经由仓库(j)向所有顾客配进产品的最大库存定额;
f(x)——总费用。
2)CFLP(Capacitated Facilities Location Problem)法。该方法是反町洋一先生创造的方法,即用线性规划运输法,确定各配送中心的市场占有率,求出配送分担地区的重心,再用混合整数计划法的“筹划型”确定场址的建设位置。其目标函数和约束条件表示如下。
式中 N——需要地的个数;
M——配送中心建设候补地的个数;
K——建设配送中心的个数;
Dj——需要地(j)的总运输量;
Fi——配送中心建设候补地(i)的不变建设费;
Ai——配送中心建设候补地的建设容量;
Cij——从候补地(i)到需要地(j)的运输单价;
Xij——从配送中心到需要地(j)的运输量;
Yi——假定在候补地(i)建设配送中心时为1,否则为0;
Z——综合费用。
(3)零售或服务设施选址 零售点和服务中心通常是物流网络最末端的存储点,如百货店、超市、银行、储蓄所、紧急医疗中心、废物回收站、消防队和警署等。这类设施的选址分析不像工厂和仓库选址那么重视成本因素,而是更加关注对销售额影响较大的一些因素,如靠近竞争者、人口构成、客流模式、停车的便利性、靠近良好的运输路线等。由此可见,前面介绍的一些数学方法很难直接用于这类设施的选址问题。此外,由于物流部门往往并不直接负责对这类设施的选址决策,因此仅介绍两种常用的选址方法。
1)加权评分法。零售或服务设施选址的许多重要决策因素难以精确量化,因此难以对各种选址方案作对比分析。常用的处理方法是加权评分法。表10-5列出了零售/服务设施选址的主要决策因素,将这些因素的权重乘以选址方案在该因素上的得分,得到该方案在该因素上的加权得分,各因素加权得分加总得到该选址方案的最后评分,决策者可以根据加权评分判断备选方案的优劣。表10-6是加权评分法用于零售店选址的一个例子。
表10-5 零售/服务设施选址的主要决策因素
表10-6 对一个零售店址的加权评分
2)空间—引力模型。基本思想:散布在城市中各个区域的顾客与各个零售店有一定的空间距离,假设各零售店的商品种类大致相同,则顾客选择某一家零售店购物是因为这家零售店对他的“吸引力”较大,这一点类似于牛顿的万有引力定律。空间—引力模型表述如下:
式中 Eij——区域i的顾客对零售店j的购买量期望值;
Pij——区域i的顾客到零售店j去购买商品的概率;
Ci——区域i的顾客的需求总量;
Sj——零售店j的规模;
Tij——区域i到零售店j的交通时间;
a——经验参数;
n——零售店的个数(j=1,2,...,n)。
模型中零售店规模S涵盖了所有的吸引顾客前来购物的变量(如商店的知名度、商品库存的可得性、价格、足够的停车空间等)。
交通时间T涵盖了所有的阻碍顾客前来购物的因素(如顾客到商店的距离、交通便利程度等)。
模型的目的是计算各零售店/服务中心的市场份额,而新设施的选址决策就是要获得最大的市场份额。
例10-2:如图10-5所示,在城市的某区域有一个购物中心RA,另有一即将开业的购物中心RB。三个主要的居民区C1,C2,C3,潜在购买量分别为$10000000,$5000000,$7000000。购物中心RA营业面积为500000m2,购物中心RB营业面积为1000000m2,经验参数a等于2。试计算购物中心RA,RB的市场份额。
解:交通时间用居民区与购物中心之间的空间距离来代表,如C1到RB的交通时间表示为:
T1B=[(X1-XB)2+(Y1-YB)2]1/2=[(10-50)2+(20-60)2]1/2=56.6
购物中心RA,RB的市场份额计算如表10-7所示。
图10-5 某城市购物中心与居民区分布
表10-7 市场份额计算
求得购物中心RA,RB的市场份额分别为900万元和1300万元。
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