1、摘要 随着社会经济的发展和工作生活节奏的加快，人们对食品的需求越来越大。零售商为了提高销售服务水平，对冷链物流配送的要求也越来越高了，冷链物流配送系统的发展滞后，己成为制约我国物流企业的瓶颈，要如何改造企业的 冷链 配送系统，提高其配送效率，其中一个主要问题就是 冷链物流 配送中心选址 决策 。因此研究构建成本最小化的冷链物流配 送中心 选址问题的数学模型具有重要的理论和实践意义。 本文以 某工厂 冷链物流配送中心选址为 分析 对象 ,采用重心法结合层次分析法对实例进行分析。 首先 ， 使用重心法根据总运输成本最少的目标求出在地图上较为合 适 的 坐标点作为候选地。接着，运用层次分析法综合考虑
2、影响冷链物流配送中心选址的定性和定量因素，以求出最优选址方案。 在冷链物流系统中，冷链物流配送中心的选址是冷链物流系统优化中一个具有战略意义的重要问题。然而 影响 冷链物流 配送中心选址的因素既有定性因素也有定量因素，单一地运用定性或定量分析法都不可避免地存在局限性。因此综合运用重心法和层次分析法可以求得较为准确的最优解。 关键词： 冷链；配送中心；选址；重心法 ；层次分析法 ABSTRACT Work with the development of social economy and the accelerating rhythm of life, peoples demand for f
3、ood is more and more big. Retailers in order to improve the level of sales service, has higher requirement of cold chain logistics, cold chain logistics distribution system development lags behind, has become the bottleneck of restricting our country logistics enterprises, how to transform the cold-
4、chain distribution system of enterprises, improve the efficiency of its distribution, one of the main problem is the cold-chain logistics distribution center location decisions. So the construction of cold chain logistics distribution center location problem of minimizing the cost mathematical model
5、 has important theoretical and practical significance. Cold-chain logistics distribution center location based on a factory as analysis object, USES the gravity method combined with analytic hierarchy process (AHP) to analyze the instance. First, using gravity method according to the target and the
6、total transportation cost the least suitable coordinate points on the map as a natural fit. Then, using the analytic hierarchy process comprehensive consideration affects the cold-chain logistics distribution center location of the qualitative and quantitative factors, the optimal location for a sol
7、ution. In the cold chain logistics system, cold chain logistics distribution center location is a in the cold chain logistics system optimization of strategic important issues. However the influencing factors of cold-chain logistics distribution center location has both qualitative factors and quant
8、itative factors, single use of qualitative or quantitative analysis method all have limitations inevitably. So the integrated use of center of gravity method and analytic hierarchy process (AHP) can get the optimal solution in the relatively accurate. Keywords： Cold chain ;Distribution center ;Locat
9、ion; Center of gravity method; Analytic hierarchy process 目录 1 引言 . 1 1.1 研究背景及意义 . 1 1.1.1 研究背景 . 1 1.1.2 研究意义 . 2 1.2 国内外研究现状 . 3 1.2.1 冷链的国内外研究现状 . 3 1.2.2 物流配送中心选址的国内外研究现状 . 4 2 相关概念界定及研究综述 . 6 2.1 冷链概念及物流配送特征 . 6 2.1.1 冷链物流的概念 . 6 2.1.2 冷链物流配送的特征 . 6 2.2 配送中心选址的影响因素 . 7 2.3 配送中心选址方法 . 8 2.3.1 定
10、性分析法 . 8 2.3.2 定量分析法 . 9 2.3.3 重心法和层次分析法 . 11 3 配送中心选址的相关流程及数学模型 . 12 3.1 配送中心选址的一般原 则 . 12 3.2 配送中心选址的一般流程 . 12 3.3 基于重心法的配送中心选址数学模型 . 14 3.3.1 重心法的基本概念 . 14 3.3.2 重心法的基本原理与步骤 . 14 3.4 层次分析法概述 . 16 3.4.1 层次分析法的定义 . 16 3.4.2 层次分析法的步骤 . 16 4 冷链物流配送中心选址模型实例分析 . 17 4.1 精确重心法在实例分析中的应用 . 17 4.2 基于层次分析法的方
11、案决策 . 21 4.2.1 建立层次分析结构模型 . 22 4.2.2 构造判断矩阵及准则层的层次总排序 . 22 4.2.3 方案层的层次总排序 . 24 4.2.4 选址决策结论 . 25 5 总结与展望 . 26 致谢 . 27 参考文献 . 28 1 1 引言 1.1 研究背景及意义 1.1.1 研究背景 随着国民经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，人们对食品质量的要求也逐步提升，新鲜、营养、卫生成为人们选择食品的重要标准，所消费的食品种类也日趋丰富，一些原来在内陆难得一见的珍稀海鲜及 珍贵水果，现在在市面上很容易购买到。但是，对于大部分的果蔬类、蛋类、乳类以及肉类等易腐食品来说
12、，由于它们对温、湿度的敏感度很高，为了保证食品的品质，从生产、运输，直到最终消费都必须全程控制在低温环境下，面对如此高标准的物流，一种新兴的供应链体系应运而生，这就是冷链。 改革开放至今，我国食品的生产发展的很快，尤其是肉类、水产品、水果和蔬菜等新鲜食品的产量，每年都以 10% 20%的速度增长。需求量也逐年递增。我国的农副产品流通量很大，每年蔬菜流通量达 3亿吨，水果流通量超过 6000 万吨，位居世界第一。但是由于国内 的冷链体系不健全，造成了巨大的损失，目前大约有 90%肉类、 80%水产品、大量的牛奶和豆制品基本上依旧是在没有冷链保证的情况下运销，冷链物流发展的滞后在相当程度上影响着食
13、品产业的发展，其中 80%以上的生鲜食品是采取常温保存、流通和初加工，冷藏率不到 15%。据统计，常温流通中的果疏约损失为 20% 30%、粮油 15%、蛋 15%、肉干耗 3%，加上食品的等级间隔、运输以及加工损耗，每年大约有千亿元的经济损失。 而在欧美等发达国家早已形成完整的冷链体系。发达国家在运输过程中全部使用冷藏车或者冷藏箱，配以 FRID 射频标 签等先进的全程温度监控技术，采用铁路、公路、水路等多式联运，建立了包括生产、加工、储藏、运输、销售等在内的新鲜物品的冷冻冷藏链，使新鲜物品的冷冻冷藏运输率以及运输质量完好率都得到很大的提高。美国的水果、蔬菜等农产品在采摘、运输、储存等物流环
14、节的损耗率仅为 2% 5%，已经形成一种成熟的模式。日本果蔬在流通过程中有 98%要通过冷链。 然而冷链在我国起步较晚，并且在很长一段时间内都没有引起足够的重视，造成了我国如今冷链基础设施和冷链物流运输装备极为落后的局面。目前，中国保温车辆大约有 3 万辆，而美国有 20 多万辆，日 本有 l2 万辆左右；中国冷藏保温汽车占货运汽车的比例仅为 0.3%左右，美国为 0.8%1%。英国为 2.5% 2.8%，德国为 2% 3%；欧洲各国汽车冷藏运量占比为 60% 80%，而我国汽车冷藏运量占比例约为 20%，由于缺乏冷藏运输设备，大量的水果、蔬菜、禽肉、水产品等易腐2 食品只能通过普通卡车运输，
15、最多上面盖一块帆布或塑料布，这是造成极大损耗的主要原因。同时，与冷链相配套的大型专业型的食品冷库也极为稀少，在资源如此稀缺的情况下，合理配置资源，提高效益显得尤为重要。 近几年国家有关部门逐渐地意识到我国在冷链体系环 节的脆弱，将会对我国今后的持续发展形成阻碍，所以积极发展冷链体系已成为当务之急。国家在 07 年已经发布了我国冷链标准，并大力推行了很多支持冷链的举措。但现阶段，在我国构建冷链体系的进程中遇到了诸如：资金困难、资源有限、成本高昂，专业人才缺乏等的一系列难题，如何一一克服，急需科学的方法加以解决。 在大力发展冷链物流的同时，我们面临一个共同的问题 配送中心如何合理选址。在物流网络中
16、，配送中心连接着供货点和需求点，是两者之间的桥梁，在冷链物流系统中有着重要的作用，合理的物流配送中心选址可以节省费用，加快货物的流通 ，增加企业的收益。因此，冷链物流配送中心的选址对于整个冷链物流系统的优化是一个十分重要的问题。同时，冷链配送成功的关键在于低温控制，为了确保低温，运输和储存两个环节则成为核心，作为二者结合点 配送中心的作用尤其突出，而进行合理的冷链配送中心选址便成为了重中之重。就目前而言，我国的冷藏车很少，公路网络建设也不合理，产销地相距很远。同时，冷链配送中心的投资巨大，选址一旦确定就不能改变，而且冷链配送中心的日常开支也是普通配送中心的数倍之多。在这样的情况下，一旦投资不善
17、将造成难以弥补的损失，所以如何综合考虑各种因 素，选择合理的配送中心位置，从而有效的节约开支，降低成本，提高效益，已经成为现阶段发展冷链的首要任务。 1.1.2 研究意义 配送中心在整个冷链物流产业链中处于核心地位。从产业链的角度看，冷链配送中心处于冷链的中间环节，它向上是衔接生产者，向下是沟通消费者，生产信息和市场信息在配送中心汇集，对沟通消费者和生产者起到了积极作用。食品配送中心应靠近消费市场，对消费者的需求量和需求变化更加敏感，配送中心能够通过流通加工可以更好的满足消费者的需求，提高产品的客户满意度和需求响应度。 首先，配送中心通过与供应商的信息沟 通，提供正确有效的市场信息，帮助生产者
18、适应消费市场的变化，避免“牛鞭效应”。 其次，在缩短顾客响应时间与提高顾客满意度的同时，配送中心还可以为供应商和零售商提供综合的物流服务，在物流外包中享受物流成本降低的好处。从消费者的角度看，消费者除了从冷链配送中心享受更高的服务水平外，还能从冷链配送中心得到其他好处。食品冷链配送中心位于零售商的上一级，它集中加工 、 配送 、 污染处理，有利于卫生标准执行和食品质量监控，有利于降低食品的安全隐患，让人们吃到安全卫生的食品。 最后，食品配送中心科学的规划配送路线和配送时间，有利 于缓解城市交通3 拥挤状况，效率提高和成本下降。食品冷链物流需要专业化的经营和管理，从产品生产到消费者手里都要求有全
19、程的温度监控，要求运输路线最短，运输时间消耗最少，保证食品卫生和口感。食品冷链配送中心是整个食品冷链物流的缩影，包括了几乎所有冷链物流需要研究的领域，要求的专业化程度更高，不管是流通加工还是拣选配货配送，都是食品冷链中最复杂，最能体现专业化程度的环节。 1.2 国内外研究现状 1.2.1 冷链的国内外研究现状 （ 1）国外冷链发展现状 冷链是随着冷冻技术发明而出现的， 19 世纪初，欧美国家发明了冷冻剂，为电冰箱的出现奠定了技术基础，伴随冷冻技术手段的不断进步，各种冷冻食品和保鲜食品进入到消费市场，进入人们的日常生活中。经过了大约一个世纪的发展，到了 20 世纪 30 年代欧美等国家建立了食品
20、冷链的雏形，到了 40 年代欧洲冷链体系被二战摧毁，但战后又很快的恢复。现在欧美等发达国家冷链的发展取得了很大的进步，已经形成了完整的冷链物流体系。欧洲、日本、美国的冷链发展的相对完善，带动了全世界冷链的发展。由于不同的国家和地区之间的文化背景以及发展程度不同，各个国家在相关领域的主要矛盾有一定区别，各个国家和地区对冷链的定义的诠释 不同。 美国在经历了二战后，冷链物流得以迅速发展。此时美国的食品药物管理局(Food and Drug Administration， FDA)对冷链作出了如下定义：贯穿于从农田到餐桌的连续过程中，始终维持正确的温度，以防止细菌的滋生。美国的冷链定义中强调供应链上
21、的每个企业应该本着一体化的思想，在经营运作时进行集成化的管理，用系统的观念来指导实际工作，做到相互协调、相互统一。 近年来，美国等发达国家对冷链物流的研究重点转向了标准化问题。 2002 年由美国的航空公司、卡车运输商、地面搬运商和设备生产商联合创立的 冷链协会，主要研究易腐、生鲜食品的温度控制等问题，为这些食品制订标准化的运输温控，冷链协会在 2006 年颁布了冷链质量指标，用来检测易腐、生鲜食品在供应链上的每个企业的可靠性、质量和熟练度，并为整个易腐、生鲜食品供应链的认证打下坚实的基础。 （ 2）我国冷链发展现状 中国的冷链起源于 20 世纪 50 年代的肉食品外贸出口，比欧美等国家整整晚
22、了一个世纪， 1982 年食品卫生法的颁布加快了冷链物流的发展速度，冷链物流市场进入了稳定、有序地发展阶段。但我国对冷链物流的认知还是不全面，对这一领域的研究依旧处于初级阶 段，对冷链物流的定义到目前为止还没有一个统一的标准。不同的机构和学者由于不同的需求对冷链做出了的不同的定义。 2001 年的国家标准物流术语 (GB/T18354 一 2001)定义冷链 (cold chain)4 为“保持新鲜食品及冷冻等食品的品质，使其在从生产到消费的过程中，始终处于低温状态的配有专门设备的物流网络”。 2006 年的国家标准物流术语(GB/T18354 一 2006)定义冷链“是指根据物品特性，为保持
23、其品质而采用的从生产到消费的过程中始终处于低温状态的物流网络”。该标准对物流网络 (Logistics network)也做了明确的定义，“物流网络是物流过程中相互关联的组织、设施和信息的集合”。 虽然我国当前冷链物流产业发展势头较好， 但依旧存在不少问题， 可以从以下几方面来看，见表 1.1： 表 1.1 国内外冷链情况对比 内容 发达国家情况 国内情况 预冷保鲜率 美欧达 80%100% 30%左右 冷藏能力 世界总量是 8000 万 t 880 万 t 冷链运输能力 美国冷藏车 16万辆， 保温车 6万辆； 日本冷藏保温车 12 万辆 冷藏列车 7493 辆，冷藏汽车 4万多辆，其中 6
24、0%为加冰车 冷链保温车占货运 汽车的比例 美国 0.8%1.0%，英国 2.5%2.8%，德国等发达国家均为 2%3%。 0.3% 冷链运输率 发达国家达到 80%90% 不到 50%，其中铁路 55%，公路25%，水路 1%，空运 0.1% 1.2.2 物流配送中心选址的国内外研究现状 国外对于物流配送中心选址问题取得了很多令人瞩目的成就，形成了许多可行的模型和方法。归纳起来物流配送中心选址方法可分为连续型模型选址、离散型模型选址和专家咨询法选址等三类。其中，代表性的研究有： Holmbergk（ 1999）考虑了非线性运输费用的选址问题，并 用分枝定界法进行了求解。 Owensh（ 19
25、98）等在考虑了设施选址问题的动态特性和需求的随机变动性的基础上，建立了动态选址模型和随机选址模型。 Spohrer 和 Kmak 提出使用权重因素分析方法把定量数据和定性比率结合起来从无数的备选方案中选择合适的厂址。 Siddhartha（ 2002）通过在多品种商品，多设施选址框架下引入存货费用、定货费用和运输费用这几种物流成本对传统选址模型进行了拓展，提出了一个综合模型，通过最小化总物流成本同时确定最优位置、流量、运输商品的组成和运输周期。 Vlachopoulou（ 2001）将 GIS 应用到物流配送中心选址过程，开发了一个地理决策支持系统，使管理者能够用定量和定性的标准对候选物流配
26、送中心进行排序。此外，国外学者还将配送中心设施选址和运输路线安排结合起来同时考虑的，其目标是找出最优的供应5 点的位置，同时还要使供应点到各个需求点的运输成本最小。这些模型在得出了最优配送路线的同时，也合理计算了每个客户的运输费用。 我国从 20 世纪 80 年代中期开始研究物流问题，并出现了“配送中心”一词，20 世纪 90 年代以后，才出现“物流配送中心”的实体。与此同时，物流配送中心选址问题也越来越引起学者 的广泛关注。虽然我国研究物流配送中心选址起步较晚，但在配送中心选址理论研究上取得了一定的进展。丁浩（ 2004）等研究了城市物流配送中心选址方法，提出了 0-1 型整数规划问题，通过
27、经验比选预选物流配送中心备选地址，预定拟建物流配送中心个数，计算择优的始点，并确定上述模型中涉及的参数后，计算物流配送中心选址方案的费用，并取费用最小的方案作为最优方案。杨波（ 2003）研究了多品种随机数学模型的物流配送中心选址问题，提出了一个多品种随机的模型，并从数学角度对该模型进行了的些分析，给出了当城市商品需求量服从指数分布时， 单配送中心选址问题的一个量化的处理方法。张培林（ 2003）等在考虑了产品运输成本和配送中心运营可变成本的基础上，建立了一个有关多个配送中心的选址模型，用“表上作业法”和“启发式”算法对其进行了优化求解。高自友（ 2002）等提出一类有竞争的物流配送中心选址模
28、型，把求解的问题归结为无约束的非线性规划问题，并给出了迭代算法。郑畅（ 2004）在她的文章里介绍了鲍姆尔 -沃尔夫法、 CFLP 法、层次分析法。同时，杨裿峰（ 2006）在他的论文中研究了上海市的冷链物流市场及冷链配送中心的选址问题。 通过国内外研究现状的分析 和比较，可以发现国内的冷链发展正处于初级阶段，相应的冷链物流配送中心选址也同样有很大的发展空间，需要我们在理论与实践中不断去探索和完善。 6 2 相关概念界定及研究综述 2.1 冷链概念及物流配送特征 2.1.1 冷链物流的概念 所谓冷链物流泛指冷藏冷冻类食品在生产、贮藏、运输、销售，到消费前的各个环节中始终处于规定的冷链环境下，以
29、保证食品质量、减少食品损耗的一项系统工程。它是随着科学技术的进步、制冷技术的发展而建立起来的，是以冷冻工艺学为基础、以制冷技术为手段的冷链物流过程。由于生鲜食 品易腐变质的特性，产品必须在流通的全过程中持续保持适宜的温度，并迅速周转，因此冷链物流必须使加工、运输、仓储、销售等所有环节紧密衔接，并配以合适的设备、统一的管理，方能确保生鲜产品的质量。冷链物流是一项复杂的系统工程，与高新技术、高额投资、先进管理紧密相连。食品在产地收集后，经制冷、加工、储存、包装后，运输到销售终端，销售给最终消费者。 典型的冷链物流流程如图 2.1 所示： 图 2.1 冷链物流流程图 2.1.2 冷链物流配送的特征 由于冷链食品含水量 高，保鲜期短，极易腐烂变质，会大大限制运输半径和交易时间，因此对流通作业环节和储运条件提出了很高要求。 (1)冷链配送中心投资大，技术含量高。 和常温物流配送相比，冷链物流配送由于要在冷藏库、进出通道、保温车辆等硬件方面和作业环节有明确的温度、湿度和鲜度要求，因此，冷链物流配送体系建设的初投人较大，技术含量高。保温、保鲜、节能、环保技术应用于库房规划设计、进出库作业、在途运输、商品交接的各个环节。相应的投资成本、管理采购 运输 配送 销售 供应商 工厂 全程温度控制 配送中心 销 售 集 货 制冷 、 加工 经销商 消费者
