基于重心法的物流中心选址研究

物流中心的选址问题是社会物流网络布局的关键问题之一，也是随着物流业快速发展经常需要思考的问题之一。所以，解决该问题对于物流的发展意义重大。本文以物理学思想为基础，采用重心法将物流需求点的需求拟合成重量，通过构建模型与EXCEL求解解决了物流中心的选址问题，并通过一个真实算例验证了方法的可行性。

一、引言

在物流规模化与快速化发展的大背景下，以物流网点为依托构建物流网络的发展模式备受推崇，也颇能有效满足各级客户的实际需求。而在此网络的构建过程中，最关键的环节之一就是网点的选址。网点位置的优劣直接影响未来物流中心，乃至整个物流网络的运行效果。所以，解决物流中心的选址问题具有非常重要的意义。

当前针对物流中心选址问题的研究有很多，主要是以构建转运类模型为主，因其计算的复杂性，多采用启发式算法借助计算机求解。

本文主要借鉴物理学的重心知识，将物流中心各客户需求点的需求情况拟合成重量，按照各自的位置坐标分别排列，将选址问题转化为求重心问题，从而建立重心模型。然后，借助EXCEL分析工具对重心模型进行求解，得到物流中心选址坐标位置。

二、模型建立

（一）问题描述

现物流业务有n个需求用户，分别为p1，p2，…，pn，分布在平面上，其坐标分别为（xi，yi），i=1，2，…n，用户的需求量分别为wi， i=1，2，…n，根据业务发展需要，拟建立一广州到江苏物流个物流中心为这n个客户提供物流服务，假设在坐标覆盖范围内的所有地域均可作为物流中心的备选位置，需确定物流中心p0的位置（x0，y0）。

（二）变量假设

i----第i个需求点，i=1，2，…，n；

（xi，yi）----需求点i的坐标；

hi----从物流中心到需求点i的物流成本 ；

wi----需求点i的物流需求量；

di----从物流中心到需求点i的距离（直线距离）；

H----完成所有需求点物流量的总运输费用H。

（三）建立模型

1.距离计算

在物流中心到各需求点的距离方面，本文采用直线距离计算方法，即：

需要注意的是，为了使得距离计算更接近实际值，可以引入迂回系数w，以表示不同距离段内的交通通达情况，即：

或者，可以使用折线距离核算。即：

2.总成本计算

计算n个需求点的需求量被满足时，在直线距离情况下，系统的总运输成本H，并寻求坐标（x0，y0）使得总汕头到甘肃物流成本最小，即：

其中，

三、模型的EXCEL求解

（一）构建数据表，如表3.1所示。

（二）设置距离函数

距离d的运算函数=SQRT（（$B$10-Dj）^2+（$B$11-Ej）^2），（j=3，4，…，i+2）

其中，B10单元格与B11单元格分别代表物流中心选址点的横纵坐标值；Dj，Ej（j=3，4，…，i+2）单元格分别代表i需求点所在的横纵坐标，其中i=1，2，…n。

（三）设置成本运算函数

成本H的运算函数= =SUMPRODUCT（B3：B7，C3：C7，F3：F7）

成本运算函数代表运费率列、需求量列与距离列对应值的积的和。

（四）运算

选择EXCEL中的规划求解工具，设置运算参数如图3.1所示，其中，目标单元格对应成本函数所在单元格；规划目标取最小；可变单元格取选址变量X0，Y0所在单元格，并计算，即可得到基于EXCEL求解的重心法的选址方案。

图 3.1 计算参数设置图

四、实例验证

本文以某地区煤炭珠海到嘉兴物流物流中心选址问题为例，运用重心法与EXCEL进行选址求解。

（一）问题描述与模型建立

该区域内，将小型需求区域拟合成坐标点，并找到各自的坐标、需求量与物流成本，并列出距离计算公式，结果如表4.1所示。

（二）运算

运用EXCEL规划求解运算工具计算得到选址点坐标为：（456.69，-978.8），此时的总成本为4097285元。

五、结论

本文采用重心法建立物流中心选址的基本模型，另在模型中详细介绍当理论模型模拟现实距离不够准确时的处理方法。最后采用EXCEL规划求解方法对该模型进行求解，得到最终使得成本最低的选址点位置。实例证明该方法是可行的，同时作为选址问题中较为简易可行的一种方法，对于现实系统中解决相关问题也是具有较好的指导意义。