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物流配送中心选址方法研究综述

时间:2008-06-09 18:24来源:互联网 作者:佚名 点击:
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内容摘要:物流配送中心的选址决策在物流运作中有着重要的地位。本文对近年来国内外有关配送中心选址方法的文献进行梳理和研究。研究结果发现:各种选址方法有着各自的优缺点和一定的适用范围,各种方法的组合是未来该领域研究的趋势。
  关键词:物流配送中心 选址 文献综述
  
  在物流系统的运作中,配送中心的选址决策发挥着重要的影响。配送中心是连接工厂与客户的中间桥梁,其选址方式往往决定着物流的配送距离和配送模式,进而影响着物流系统的运作效率。因此,研究物流配送中心的选址具有重要的理论和现实应用意义。
  本文对近年来国内外有关物流配送中心选址方法的文献进行了梳理和研究,并对各种方法进行了比较。选址方法主要有定性和定量的两种方法。定性方法有专家打分法、Delphi法等,定量方法有重心法、P中值法、数学规划方法、多准则决策方法、解决NP hard问题(多项式复杂程度的非确定性问题)的各种启发式算法、仿真法以及这几种方法相结合的方法等。由于定性研究方法及重心法、P中值法相对比较成熟,因此,本文将主要分析定量方法中的数学规划、多准则决策、解决NP hard问题的各种启发式算法、仿真在配送中心选址中应用的研究状况。
  
  数学规划方法
  
  数学规划算法包括线性规划、非线性规划、整数规划、混合整数规划和动态规划、网络规划算法等。在近年来的研究中,规划论中常常引入了不确定性的概念,由此进一步产生了模糊规划、随机规划、模糊随机规划、随机模糊规划等等。不确定性规划主要是在规划中的C(价值向量)、A(资源消耗向量)、b(资源约束向量)和决策变量中引入不确定性,从而使得不确定规划更加贴近于实际情况,得到广泛地实际应用。
  国内外学者对于数学规划方法应用于配送中心的选址问题进行了比较深入的研究。姜大元(2005)应用Baumol-wolf模型,对多物流节点的选址问题进行研究,并通过举例对模型的应用进行了说明,该模型属于整数规划和非参数规划结合的模型。各种规划的方法在具体的现实使用中,常常出现NP hard问题。因此,目前的进一步研究趋势是各种规划方法和启发式算法的结合,对配送中心的选址进行一个综合的规划与计算。
  
  多准则决策方法
  
  在物流系统的研究中,人们常常会遇到大量多准则决策问题,如配送中心的选址、运输方式及路线选择、供应商选择等等。这些问题的典型特征是涉及到多个选择方案(对象),每个方案都有若干个不同的准则,要通过多个准则对于方案(对象)做出综合性的选择。对于物流配送中心的选址问题,人们常常以运输成本及配送中心建设、运作成本的总成本最小化,满足顾客需求,以及满足社会、环境要求等为准则进行决策。多准则决策的方法包括多指标决策方法与多属性决策方法两种,比较常用的有层次分析法(AHP)、模糊综合评判、数据包络分析(DEA),TOPSIS、优序法等等。
  多准则决策提供了一套良好的决策方法体系,对于配送中心的选址不管在实务界还是理论方面的研究均有广泛的应用与研究。关志民等(2005)提出了基于模糊多指标评价方法的配送中心选址优化决策。从供应链管理的实际需要分析了影响配送中心选址的主要因素,并建立相应的评价指标体系,由此给出了一种使定性和定量的方法有机结合的模糊多指标评价方法。Chen-Tung Chen(2001)运用了基于三角模糊数的模糊多准则决策对物流配送中心的选址问题进行了研究。文章以投资成本、扩展的可能性、获取原材料的便利性、人力资源、顾客市场的接近性为决策准则,并对各个准则采用语义模糊判定的方式进行了权重上的集结。
  有关多准则决策方法,特别是层次分析法和模糊综合评判的方法,在配送中心的选址研究中有着广泛的应用。但是,这两种方法都是基于线性的决策思想,在当今复杂多变的环境下,线性的决策思想逐渐地暴露出其固有的局限性,非线性的决策方法是今后进一步的研究的重点和趋势。
  
  启发式算法
  
  启发式算法是寻求解决问题的一种方法和策略,是建立在经验和判断的基础上,体现人的主观能动作用和创造力。启发式算法常常能够比较有效地处理NP hard问题,因此,启发式算法经常与其它优化算法结合在一起使用,使两者的优点进一步得到发挥。目前,比较常用的启发式算法包括:遗传算法;神经网络算法;模拟退火算法。
  (一)遗传算法
  遗传算法(genetic algorithm, GA)是在 20 世纪 60 年代提出来的,是受遗传学中自然选择和遗传机制启发而发展起来的一种搜索算法。它的基本思想是使用模拟生物和人类进化的方法求解复杂的优化问题,因而也称为模拟进化优化算法。遗传算法主要有三个算子:选择;交叉;变异。通过这三个算子,问题得到了逐步的优化,最终达到满意的优化解。
  对于物流配送中心的选址研究,国内外有不少学者将遗传算法同一般的规划方法结合起来对其进行了研究。蒋忠中等(2005)在考虑各种成本(包括运输成本等)的基础上,结合具体的应用背景,建立的数学规划模型(混合整数规划或是一般的线性规划)。由于该模型是一个组合优化问题,具有NP hard问题,因此,结合了遗传算法对模型进行求解。通过选择恰当的编码方法和遗传算子,求得了模型的最优解。
  遗传算法作为一种随机搜索的、启发式的算法,具有较强的全局搜索能力,但是,往往比较容易陷入局部最优情况。因此,在研究和应用中,为避免这一缺点,遗传算法常常和其它算法结合应用,使得这一算法更具有应用价值。
  (二)人工神经网络
  人工神经网络(artificial neural- network, ANN)是由大量处理单元(神经元)广泛互连而成的网络,是对人脑的抽象、简化和模拟,反应人脑的基本特征。可以通过对样本训练数据的学习,形成一定的网络参数结构,从而可以对复杂的系统进行有效的模型识别。经过大量样本学习和训练的神经网络在分类和评价中,往往要比一般的分类评价方法有效。
  对于神经网络如何应用于物流配送中心的选址,国内外不少学者进行了各种有益的尝试。韩庆兰等(2004)用BP网络对物流配送中心的选址问题进行了尝试性地研究,显示出神经网络对于解决配送中心选址问题具有一定的可行性和可操作性。
  这一研究的不足是神经网络的训练需要大量的数据,在对数据的获取有一定的困难的情况下,用神经网络来研究是不恰当的。在应用ANN时,我们应当注意网络的学习速度、是否陷入局部最优解、数据的前期准备、网络的结构解释等问题,这样才能有效及可靠地应用ANN解决实际存在的问题。
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