1、I 分类号： F 密级：公开 专 业 学 位 研 究 生 学 位 论 文 校址：甘肃省兰州市 论文题目（中文） 基于 AP 聚类的农村物流中心选址方法研究 论文题目（外文） AP Clustering Algorithm based Research on the Location of Rural Logistics Center 研究生姓名 丁 凯 凤 学位类别 农业推广硕士 专业学位领域 农村与区域发展 学位级别 硕 士 校内导师姓名、职称 胡小文 副教授 校外导师单位、姓名 论文工作起止年月 2013 年 9 月至 2015 年 9 月 论文提交日期 2015 年 10 月 论文答辩日
2、期 2015 年 11 月 学位授予日期 II 学 院： 草地农业科技学院 学 号： 126201000508 学生姓名： 丁凯凤 导师姓名： 学科名称： 农村与区域发展 论文题目： 基于 AP 聚类的农村物流中心选址方法研究 原 创 性 声 明 本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独 立进行研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：
3、日 期： 关于学位论文使用授权的声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属兰州大学。本人完全了解兰 州大学有关保存、使用学位论文的规定，同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权兰州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为兰州大学。 本学位论文研究内容： 可以公开 不宜公开，已在学位办公室办理保密申请，解密后适用本授权书。 （请在以上选项内选择其中一项打“”） 论文作者签名： 导师
4、签名： III 日 期： 日 期： 基于 AP聚类的农村物流中心选址方法研究 中文摘要 农村物流的 发展 不仅有利于 农村的生产 、 运输效率 的提高 ， 而且有利于 农村居民生活水平 的提高，因此，农村物流的发展对于我国社会主义特色的新农村建设具有非常重要的促进作用。 农村物流中心的选址对于农村物流系统的建设与 发展 至关重要 ， 因此 ， 农村物流中心选址 相关的研究具有重要的理论与现实意义。与 城市 物流 相比， 农村物流 在 物流对象 、 基础设施、农业生产等方面有着很大不同 。本文针对我国农村特点，在分析农村物流特点的基础上，基于 AP 聚类算法研究农村物流中的“物流中心选址问题”。
5、本文主要 研究工作如下： （ 1）分析我国农村 物流的特点 和农村物流中心选址的特点， 阐述 AP 聚类算法的原理 与 流程， 探讨 AP 聚类算法应用于农村物流中心选址问题的可行性。 （ 2） 提出基于 AP 聚类算法的农村物流中心选址方法。该方法根据农村物流节点之间的空间距离来衡量相互之间的相关性，通过 AP 聚类算法对物流节点进行聚类得出作为物流中心的选址结果。该 方法不需要制定初始聚类中心，也不需要设定物流中心的数量。 （ 3）提出基于多级 AP 聚类的农村物流中心选址方法。该方法通过 AP 聚类得到候选的物流中心集合，对候选的物流中心集合再次进行 AP 聚类后，得到更符合 实际需要
6、的物流中心选址结果。 （ 4）基于 条件加权理论改进基于 AP 聚类的农村物流中心选址方法 。 该方法 顾及农村物流中心选址过程中多种影响物流节点之间相关性的因素，基于加权的方法得到物流节点间的相关性。 （ 5）研究基于代价敏感的农村物流中心选址方法，克服基于 AP 聚类的物流中心选址过程中纯粹以客观条件为基础的这一不足， 增加农村物流选址过程中决策者的主观能动性。 关键词 ：农村物流 ， AP 聚类 ，物流中心 ，选址 IV AP Clustering Algorithm based Research on the Location of Rural Logistics Center Abs
7、tract The development of rural logistics not only can effectively improve the production and transportation, but also can improve the living standards of rural residents, therefore, the development of rural logistics has a very significant role in promoting the new rural construction. Rural logistic
8、s center location is very important for the construction and development of the rural logistics system. Therefore, it has important theoretical and practical significance to research the location of the rural logistics center. Compared with urban logistics, the rural logistics has many difference in
9、 the aspects of infrastructure, agricultural production, logistics object and so on. In this dissertation, the characteristics of rural logistics are analyzed, and the logistics center location problem in rural logistics is studied based on AP clustering algorithm. The major works and innovations ar
10、e as follows: Firstly, the characteristics of rural logistics are analyzed, the principle and process of AP clustering algorithm is expounded, and the possibility of applying AP clustering algorithm on the study of rural logistics center location is discussed. Secondly, a rural logistics center loca
11、tion algorithm based on AP clustering algorithm is proposed, which is based on the spatial distance to measure the correlation between each other, and the cluster centers of the nodes are taken as the logistics center location results. The algorithm does not need to set up the initial clustering cen
12、ter, and it does not need to set the number of logistics centers. Thirdly, a rural logistics center location algorithm based on multi-level AP clustering is proposed. The candidate logistics center set is get based on AP clustering in the algorithm, and then the result of the logistics center locati
13、on which meet the actual needs is get based on AP clustering. Fourthly, an improved AP clustering algorithm is proposed for the rural logistics center location method, which is in the light of the factors that affect the logistics nodes in the process of rural logistics center location, and the corr
14、elation between logistics nodes is obtained by weighting method. Fifthly, an improved rural logistics center location algorithm is proposed based on cost-sensitive to increase the subjective initiative of the decision maker. Key words: Rural Logistics, AP Clustering, Logistics Center, Location III 目
15、 录 中文摘要 . III Abstract . IV 目 录 . III 第 1 章 前言 . 1 1.1 研究背景和意义 . 1 1.2 国内外研究现状与存在的问题 . 2 1.3 研究内容 . 3 第 2 章 文献回顾 . 4 2.1 农村物流概述 . 4 2.2 物流中心选址 . 4 2.3 聚类算法概述 . 5 2.4 基于聚类的农村物流中心选址方法 . 6 2.5 AP 聚类算法概述 . 7 第 3 章 基于 AP 聚类的农村物流中心选址研究 . 8 3.1 基于 AP 聚类的农村物流中心选址 . 8 3.1.1 方法流程描述 . 8 3.1.2 模拟实例与分析 . 11 3.2
16、基于多级 AP 聚类的农村物流中心选址方法研究 . 16 3.2.1 方法流程描述 . 16 3.2.2 模拟实例与分析 . 18 3.3 本章小结 . 21 第 4 章 基于条件加权与代价敏感的农村物流中心选址研究 . 23 4.1 农村物流中心选址过程中的选址条件分析 . 23 4.2 基于条件加权的 AP 聚类 . 24 4.2.1 方法流程描述 . 24 4.2.2 模拟实例与分析 . 27 4.3 基于代价敏感的物流中心选址 . 34 4.3.1 方法流程描述 . 34 4.3.2 模拟实例与分析 . 36 4.4 本章小结 . 37 第 5 章 总结与展望 . 39 IV 5.1
17、总结 . 39 5.2 创新点 . 40 5.3 研究展望 . 40 参考文献 . 41 致 谢 . 45 兰州大学硕士研究生学位论文 基于 AP 聚类的农村物流中心选址方法研究 1 第 1 章 前言 1.1 研究背景和意义 随着我国社会经济的 飞速发展，社会主义新农村建设进程 的持续 有力 推进 ，如 何 有效地进行农产品和农村居民生活用品的 运输与 存储成为 亟待解决的问题 。党的十八大报告提出：深入推进城乡一体化发展，全面改善农村生产生活条件，建立完善的农村物流配送体系。农业部、交通部、国家邮政局等 国家部门 联合印发了关于协同推进农村物流健康发展、加快服务农业现代化的若干意见，积极推广
18、农村物流运作模式，支持企业参与涉农电子商务平台建设。 作为 第三产业的重要组成部分，物流产业对国民经济发展 的 带动作用 非常 明显， 是国民 经济 的 重要经济增长点。 物流 能够以较低的成本 实现原 材料、半成品及 成品的运输、 存储 、配送等 ， 是 商品 由产地到消费地的计划、实施、管理的全过程。 物流的 基本功能 是 将 合适 的产品 以合适 的 数量 和合适的价格在 合适 的时间和地点 提供 给用户。 物流 产业是经济全球化的产物， 也 推动 着 经济发展与全球化 。 农村物流是为农村居民生产、生活 和 其他经济活动提供运输、 包装、 搬运、装卸、 配送、 仓储 等 相关活动的总称
19、，是一个相对于城市物流的概念 1。 实际上，农村物流 与“农业 物流 ”、 “农产品物流 ”等 并不 完全 相等 2。农村物流 不仅 包括除了农产品，还包括农村居民生活用品、农业生产资料等 部分，而且 ， 这三部 分相互紧密联系、不可分割。 相比于城市 物流， 农村物流具有季节性、分散性、差异性等特点。在 我国，由于 农业生产的不均衡 、 农村基础设施的 不完善 以及 农村经济发展的不协调 ， 不同 区域的 农产品的数量和 种类往往 差别 较大，使得农 产品的产地 与生产 时节 对于农村经济有着较大影响。如果 农产品 不能 及时 进行运输或者妥善存储，就可能造成农产品的 延误使用、 腐烂等损失
20、，严重影响农村经济发展。 而且 ， 农用 机械、化肥等 农业 生产资料的 运输 、储存 同样 直接影响着农业生产。 此外，随着农村 居民生活水平的 不断 提高，对于生活资料的需 求 也与日俱增 ，同时 对农村物流提 出了 更 高 的 要求 ，可以说 ， 农村物流还是重要的民生工程 。 因此 ， 农村物流的 发展不仅有利于 农村的生产 、 运输效率 的提高 ，还 能 够提高 农村居民的生活水平 ，促进 社会主义特色的新农村建设 。 农村 物流 中心 的 选址关系到农产品 、农村生活物资等的物流效率， 农村 物流中心 的 选址直接 影响到 农村 物流系统的运作模式 ，而且 ， 农村 物流系统的 升
21、级 与改造 也受农村 物流 中心的制约，因此， 物流中心的选址 问题 对于农村物流系统的兰州大学硕士研究生学位论文 基于 AP 聚类的农村物流中心选址方法研究 2 建设 与 运行至关重要 ， 相关研究具有重要的理论与现实意义。 本文重点 研究 “ 农村物流中心 的 选址问题 ” 。 针对我国农村特点， 在分析农村 环境 与物流 系统特点的基础上， 研究基于 AP 聚类算法研究农村的物流中心选址 方法 ， 解决 农村物流中心的选址问题。 1.2 国内外研究现状与存在的问题 目前， 已经有 国内外许多的 学者与机构展开针对物流中心选址方法的相关研究 ， 主要的研究成果 大致 可以分为定性和定量两类
22、 。 定量方法主要 包括 多准则决策方法、数学规划方法、仿真法等。其中 ， 多准则决策方法一般 基于 线性的决策思想来 实现成本的最小化 ，能够 综合考虑 运输成本、运营成本以及物流中心建设等因素。 Chen-Tung Chen 等人 4提出 一种 基于三角模糊数的模糊多准则决策方法， 实现物流中心 的选址 。该 方法 基于投资成本、人力资源、运输便利性等决策准则，并采用语义模糊判定的方式对各 决策准成 进行加权。关志民等 5从供应链管理角度出发，提出基于模糊多指标评价方法的物流配送中心选址决策 方法 。但是 ， 多准则决策方法 在复杂环境中 的 局限性较大。 数学规划方法主要包括线性规划、整
23、数规划、混合整数规划等。余杰 6建立了混合整数规划模型， 该模型 顾及双向物流的 多种 影响因素。姜大元 7应用Baumol-wolf 模型，结合整数规划和非参数规划对 物流中心选址进行研究 。高学东等人 8改进 Baumol-wolf 模型，提出 0-1 混合整数规划模型，并建立了分解过滤模式。 仿真法通过计算机模拟系统以得到系统的基本特征与 参数， 能够对系统的运行与变化过程进行模拟 与分析 。 Siddhartha 等人 11根据存货、订货、运费等因素建立模型，通过仿真得到合适 的物流中心选址结果 。张云凤等 12运用仿真方法对汽车企业的物流配送中心选址进行研究， 对 多种物流配送中心选
24、址方案 进行仿真 后 ， 根据仿真结果确定选址方案。但是 ， 仿真法对模型的初始偏差比较敏感，以及 对其 有效性检验有着严格要求。 定性分析法主要包括德尔菲法、专家打分法等。定性分析法一般依靠专家 经验与分析能力对 选址因素进行分析，基于一定的选址原则 确定配送中心的具体选址。程赐胜等 13采用数据包络分析（ DEA）分析物流中心选址过程 中 的因素，并通过 实例证明 DEA 的有效性。肖剑等 14采用 DEA 法评价物流配送中心的效率，根据评价结果选择合适的物流配送中心地址。但是 ， 定性分析法容易犯主观主义与经验主义等错误，尤其 当 选址地点较多时，决策的可靠性不高。 也有 学者 综合运用
25、各种现有 的 方法，实现不同方法的综合 。 各种方法的组合能够 发挥 各自优点并 弥补其不足，提高选址结果 的 准确性和可靠性。高斌等 16兰州大学硕士研究生学位论文 基于 AP 聚类的农村物流中心选址方法研究 3 提出 一种 顾及多 种因素的物流 中心选址模型 ，该 模型 综合利用数学模型、层次分析法等 方法 。 但是，上述 方法没有 顾及到 农村物流系统的特殊性。 与城市物流相比，农村物流有着自己 的一些特点， 农村物流中心 的 选址问题具有其 特殊性与复杂性 ， 因此，现有物流中心选址方法并不完全适用于农村物流 中心 的选址 。 农村物流中心的 选址 必须依据农村物流的特点而定。农村物流
26、有着如下的特点： 1、农村居民点较为分散， 各 物流节点之间的距离差别较大 ， 这就使得物流中心的数量较难确定。 2、农村交通设施与城市有较大差距，农村居民点与物流中心之间的路径距离并不一定完全反映物流 运输的代价。 农村物流运输的代价受更多因素的影响，更具复杂性和特殊性。 3、农村物流具有很强的季节性与时效性，例如，在农作物播种季节，农户需要大量化肥、种子等物资，这种情况下，需要保证物流的时效性。 1.3 研究内容 通过分析相关的 已有研究成果，并对农村物流系统进行分析 ， 可以 发现 农村物流中心的选址 过程 中存在两个关键问题： 1、 农村 物流中心的数量对于选址 结果 具有重要影响 。
27、现有 的 物流中心选址研究中，需要人为 确定物流中心的数量，但实际 规划中， 物流中心的数量往往 较难 确定， 或者缺乏足够的理论 依据。 2、 农村 物流中心的 选 址 规则 ，也就是 如果从 物流 节点中选择合适的节点作为物流中心。 围绕 上述问题，本文以农村物流中心的选址研究为主线，在分析农村物流特征的基础上，结合近年来新兴的 AP 聚类算法 等方法 与理论，研究基于 AP 聚类的农村物流中心选址算法、基于 条件 加权与代价敏感的物流中心选址算法。本文的主要研究内容如下： （ 1） 分析农村物流的基本特征，并概述 AP 聚类算法。 （ 2） 研究基于 AP 聚类算法的农村物流中心选址算法
28、。 （ 3） 研究基于 条件 加权 与 代价敏感的农村物流中心选址算法。 兰州大学硕士研究生学位论文 基于 AP 聚类的农村物流中心选址方法研究 4 第 2 章 文献回顾 2.1 农村物流概述 农村 物流 既要将农业生 产资料、农村 居民生活用品 等输入农村，又要将农产品输出农村，是个双向互为流通的体系。 农村物流的发展，对于促进农村经济生产与 提高 居民生活水平发挥着重大的作用。 农村物流的发展不仅 能够 促进农业产业结构调整升级，而且 可以 带动农村 居民 观念 的 转变 更新， 使 农村居民 按市场需求及时进行专业化、集约化的农业生产。此外 ，农村物流可以降低农业生产成本、方便农村居民生
29、活，能够创造农村就业机会，增加农民收入。 因此 ，农村物流 的相关 研究 是亟 待深入研究的课题， 具有 重要的理论与 现实 意义。 本文重点 研究农村物流中的 “ 物流中心选址问题 ” 。 一般 而言， 物流中心是具有物流集散、 控制等 功能，且能够一体化运作的物流节点 20。物流中心具有完善的物流功能与信息网络，面向社会服务 ， 辐射范围较 广 。物流中心的物流对象一般品种较少，但是批量较大、吞吐能力较强。 农村物流中心是指以农村范围为物流对象的物流中心，除了 物流中心的一般特点外，还包括 一些 与农村环境相关的特点 。农村物流 中心 处于枢纽或重要位置 ，是的重要 物流 节点 ，具有实现
30、农产品 等物 资 存储 、运输 、控制等功能的物流节点。农村 物流中心的选址， 就是 要 根据 农村物流的实际情况，选址 合适 的方法与 影响因素，完成农村物流中心的选址决策。 前面 章节已经阐述 “农村物流并不等同于农产品物流 ”， 因此 ，在农村物流中心的选址过程中， 需要 综合考虑农村生产资料与生活 资料 的物流 。此外，还 应当根据地区差异而适当调节不同因素在农村物流中心的选址过程中的 影响 。 例如 ，地形 以 平原 为主的 农村区域 ，物流节点的空间 距离 在物流中心的选址过程中占据着较大影响比重， 与之相比地形 以山区为主的农村区域， 物流 成本并不一定 取决于物流 节点之间的 空间 距离 ；经济 欠发达地区的农村，物流 多以 农产品为主，但经济较发达地区的 农村 ，农村居民的生活用品可能占据 着 更 大 的比重，这就 使得物流中心 的选址需要顾及 不同 的物流对象 的多种因素。 2.2 物流中心选址 物流中心是对物流对象进行存储、配送、管理的重要场所，是整个物流系统的重要环节，在现代物流中发挥着 举足轻重 的作用。物流中心不同于物流系统中的普通节点， 它 影响到整个物流网络，且物流中心的资本投入一般较大 。 因此，
