基于VSM的倉儲中心選址模型研究*

劉 丹，朱 虹

（福州外語外貿(mào)學(xué)院管理學(xué)院，福州 350007）

基于VSM的倉儲中心選址模型研究*

劉 丹，朱 虹

（福州外語外貿(mào)學(xué)院管理學(xué)院，福州 350007）

隨著商流與物流的分離和電子商務(wù)時代的來臨，企業(yè)的銷售通路越來越廣，產(chǎn)地和消費(fèi)地距離越來越遠(yuǎn)，在這一形勢下，隨著產(chǎn)品覆蓋面的增加，企業(yè)有必要重新考慮倉儲中心的選址問題；倉儲中心選址是指在一個具有若干供應(yīng)點(diǎn)及若干需求點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)區(qū)域內(nèi)，選一個地址設(shè)置倉儲中心的規(guī)劃過程；較佳的倉儲中心選址方案是商品通過倉儲中心匯集、中轉(zhuǎn)、分發(fā)，直至輸送到需求點(diǎn)的全過程的總體效益最好。

VSM；倉儲中心；選址

1 倉儲中心選址的因素

（1）倉儲中心的類型。按配送類可以分為轉(zhuǎn)運(yùn)型，儲備型，綜合型；按商品類型可以分為果蔬、冷藏品、建材、易燃易爆品等，不同類型的倉儲中心，在選址的策略和傾向上有很大的不同。例如，儲備型的中心，需要首先要考慮顧客需求的地理分布及其未來變化趨勢。

（2）基礎(chǔ)設(shè)施情況。包括能源、道路設(shè)施、通訊等。能否保障水、電等的供給是倉儲中心正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要前提；倉儲中心的所在地如果交通四通八達(dá)，支持多種運(yùn)輸方式，則其發(fā)展前景顯然值得期待。

（3）自然環(huán)境條件。包括氣候，地質(zhì)地貌等方面的條件，一些倉儲中心需要滿足特定的環(huán)境條件，如化工類的倉儲中心不能靠近水源地。

（4）社會經(jīng)濟(jì)條件。包括場地的可獲得性、地價、運(yùn)費(fèi)水平、需求點(diǎn)分布、供應(yīng)點(diǎn)分布、勞動力成本等多方面。例如，需要在多個需求點(diǎn)和供應(yīng)點(diǎn)之間建立倉儲建立倉儲中心，需要規(guī)劃使得運(yùn)費(fèi)盡量達(dá)到最小。

（5）政策環(huán)境。包括稅務(wù)政策、城市規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)政策等，目前國家十分重視物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展，開設(shè)了大量的物流園區(qū)，提供了稅收等方面的優(yōu)惠政策，這些都對倉儲中心的選址起到了至關(guān)重要額作用。

（6）可擴(kuò)展性。倉儲中心既要盡可能降低整個供應(yīng)鏈的成本，又要對需求作出有效的反應(yīng)，也要考慮貨物運(yùn)送到顧客手中的時間，因此在選址時應(yīng)考慮其可擴(kuò)展性。有時需要考慮建設(shè)為多設(shè)施，即多個倉儲中心，則這些設(shè)施之間相互影響，其選址更加復(fù)雜。

一個顧客密集分布、交通與裝運(yùn)條件方便、地價低廉的地方確實(shí)是一個合適的倉儲選址，但很多時候客觀條件并不允許或者并不存在這樣的地點(diǎn)。總之，倉儲中心的選址牽涉到許多方面，需要考慮的因素很多，需要使用科學(xué)的方法來進(jìn)行綜合評價。

2 基于VSM的倉儲中心選址策略

采用VSM（向量空間模型），根據(jù)倉儲中心選址的多種指標(biāo)，如經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性、社會性、環(huán)境性等各方面指標(biāo)構(gòu)成的倉儲中心選址綜合評價指標(biāo)體系轉(zhuǎn)換為向量空間，建立了基于VSM的倉儲中心選址最優(yōu)決策模型，尋找出最接近理想目標(biāo)的項目，以實(shí)現(xiàn)選址的經(jīng)濟(jì)性、可行性和可復(fù)制性，為企業(yè)在倉儲設(shè)施選址決策中提供定量的決策依據(jù)。這對優(yōu)化配置資源、節(jié)約運(yùn)輸成本和降低安全庫存都有較大的應(yīng)用前景。

2．1 VSM簡介

VSM（Vector Space Model，向量空間模型）由Salton等人于20世紀(jì)70年代提出，它的基本思路是將研究對象映射為由一組規(guī)范化正交特征項矢量張成的向量空間中的一個點(diǎn)，研究對象用此空間中的特征項向量（（T1，W1），（T2，W2），…，（Tn，Wn））來表示，其中，Ti為特征向量項，Wi為Ti的權(quán)重，同時構(gòu)造一個評價函數(shù)來計算特征項權(quán)重。通過建立的模型來描述和代替研究對象，將非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化的研究對象表示為向量形式，使得各種數(shù)學(xué)處理成為可能，一般以向量之間的距離來考察對象的變化，向量間距離的計算方法有余弦距離、歐式距離、Jaccard相似系數(shù)等。

倉儲中心選址的備選方案可以表達(dá)為一個向量，首先需明確幾個基本概念。

（1）方案向量（Solution Vector）。一個向量對應(yīng)一個具體的選址方案，這個向量是多維的，每個維代表了一個因素（特征項）的影響，這樣向量可以映射出多個特征的影響，在進(jìn)行評估的時候，還可以投影到某個面上進(jìn)行計算和比較。

（2）特征項（Term）。指出選址方案中可表征選址方案特征的基本單位，如各類經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性、社會性、環(huán)境性等方面的指標(biāo)因素等，這樣方案向量就可以表示為SV（t1，t2，…，tn），其中n是特征項的數(shù)量（即影響選址的因素個數(shù)）。

（3）特征項權(quán)重（Term Weight）。指特征項tn影響方案特征能力的大小，體現(xiàn)特征項在方案中的重要程度。

（4）向量距離（Distance）。向量距離的計算可以有多種方式，一種常用距離是歐幾里德距離，還有一種常用方式是用向量的夾角θ的余弦來計算，兩者夾角越小說明距離越近，則代價越小，計算公式為

通過上述的VSM模型，一個倉儲中心的方案即可通過一個向量來表示，也同時轉(zhuǎn)換成了計算機(jī)可以處理的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，多個方案之間的比較轉(zhuǎn)變成了兩個向量之間的計算比較。

2．2 方案狀態(tài)分析

VSM的最根本的特點(diǎn)是采用了多元向量來描述選址方案，各個特征項描述了方案對應(yīng)的因素，而更深入一步，用多維向量的向量長度表示方案的總量，用向量的方向表示方案的組成。這樣，VSM就提供了方案的更全面的信息。由于多維向量的特點(diǎn)，其四則運(yùn)算，特別是乘法和除法運(yùn)算，十分適合對倉儲中心選址這樣的多因素系統(tǒng)及其狀態(tài)進(jìn)行分析和監(jiān)測。方案中的指標(biāo)變化，在VSM中體現(xiàn)為向量在多維空間的角度偏轉(zhuǎn)。

為了簡單起見，以最簡化的二維向量來作一說明，方案只考慮運(yùn)費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)用兩個因素，其權(quán)重相同，由于量綱相同，無須歸一化。方案用直角坐標(biāo)系XOY中的點(diǎn)表示，橫軸X代表運(yùn)費(fèi)，縱軸Y代表運(yùn)行費(fèi)，原點(diǎn)是O，單位刻度是萬元／年，則方案為平面上的點(diǎn)Z＝Z（x，y），另有時間變量k。X，Y，和Z都是時間的函數(shù)，X＝X（k），Y＝Y(jié)（k），Z＝Z（k）＝（X（k），Y（k））?，F(xiàn)有兩種方案Z1，Z2，如表1所示。

表1 兩個方案對比

從數(shù)值上看，Z1，Z2的運(yùn)費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)在一年間增長都是20萬，但是方案的變化趨勢是不同的。

對于方案Z1，運(yùn)行費(fèi)占比在初始階段k＝0時，是20／（30＋20）＝40%；k＝1時，是40／（50＋40）＝44．44%。

對于方案Z2，運(yùn)行費(fèi)占比在初始階段k＝0時，是30／（20＋30）＝60%；k＝1時，是50／（40＋50）＝55．55%。

由此可以看到，方案1的運(yùn)行成本比例是增長的，而方案2的運(yùn)行成本比例下降了，從空間向量的角度來考查，可以在空間上劃分出不同的區(qū)域來標(biāo)識方案的變化區(qū)域。

過坐標(biāo)原點(diǎn)O和代表初始狀態(tài)的點(diǎn)Z1（0）＝（30，20）做射線OZ1，射線OZ1將XOY平面劃分為3個區(qū)域：以O(shè)X和OZ1為邊界的平面XOZ，以O(shè)Y和OZ1為邊界的平面YOZ，和射線OZ1。這3個區(qū)域分別是：運(yùn)費(fèi)比例上升區(qū)域，運(yùn)行費(fèi)比例上升區(qū)域，運(yùn)費(fèi)運(yùn)行費(fèi)保持初始比例發(fā)展的區(qū)域。可以分別表示為：T（x）＞T（y），T（x）＜T（y），和T（x）＝T（y）區(qū)域，其中T是變化趨勢值，如圖1所示?？梢杂^察到，k＝1時，方案2的點(diǎn)位于Tx＞Ty區(qū)間，即運(yùn)行費(fèi)比例降低；而方案2的點(diǎn)則位于Tx＜Ty區(qū)間。

當(dāng)代表方案的點(diǎn)，延初始向量的方向OZ做徑向運(yùn)動時，方案按初始的組成比例在增長，可以認(rèn)為處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)。如果點(diǎn)橫向運(yùn)動，或說向量在平面上發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則表示費(fèi)用比例發(fā)生了變化，這種組成變化，可以用向量在空間的偏轉(zhuǎn)來度量：如果向量偏向X軸，則方案在向運(yùn)費(fèi)比例增加的方向變化；如果偏向Y軸，則方案在向運(yùn)行費(fèi)比例增加的方向變化。由此可知，由于組成方案的基準(zhǔn)點(diǎn)不同，即使組成方案的各分量增幅（減幅）相同，但動態(tài)分析的結(jié)果說明方案變化了，所以，方案的動態(tài)分析和差（增幅）無直接關(guān)系，只和增率有關(guān)。

圖1 兩個方案的趨勢變化

3 結(jié) 論

為了VSM真正能夠?yàn)閷?shí)踐服務(wù)，需要把這個結(jié)論從二維空間推廣到多維向量空間，坐標(biāo)系由平面直角坐標(biāo)系擴(kuò)展到多維空間直角坐標(biāo)系。用多維空間的點(diǎn)來代表方案狀態(tài)時，空間的點(diǎn)或以空間的點(diǎn)為端點(diǎn)的多元向量向某個坐標(biāo)軸偏轉(zhuǎn)，則表明對應(yīng)的特征項在方案中的比重在增加。而向量在多維空間的偏轉(zhuǎn)，可以用向量和相應(yīng)坐標(biāo)軸的夾角（通常用夾角余弦值COS來表示），或向量在坐標(biāo)軸上的投影來定量地度量。當(dāng)狀態(tài)向量向X軸偏轉(zhuǎn)時，夾角＜XOZ變小，而COS＜XOZ增大，空間點(diǎn)在X軸上的投影向離開原點(diǎn)的方向移動，這個位移是可以度量的。

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［8］王月玲．物流配送中心選址策略研究［D］．大連：大連海事大學(xué)，2005

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［10］尹麗娜．物流配送中心選擇規(guī)劃研究［D］．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2007

［11］張爍君．公路物流配送中心的設(shè)計與研究［D］．合肥：合肥工業(yè)大學(xué)，2007

Research on the Location Selection Model for Warehousing Center Based on VSM

LIU Dan，ZHU Hong

（College of Management Fuzhou College of Foreign Studies and Trade，F(xiàn)uzhou 350007）

With the separation of flows of exchange and material and advent of electronic commerce era，there are more an more sales channels for enterprises and distance between the places of production and consumption is longer and longer．In the situation，it’s necessary for enterprises to reconsider the location of warehousing center as products are consumed in more and more regions．Location selection of warehousing center is a planning process to select a location in some economic area with several supply points and demands points．The only consideration on best location selection for warehousing center is that maximum benefit can be obtained in the whole process of commodities being transported from warehousing center to where they are demanded．

VSM；warehousing center；location selection

TP118

A

1672－058X（2015）03－0064－03

10．16055／j．issn．1672－058X．2015．0003．014

2014－09－01；

2014－10－22．

福建省教育廳A類科技項目（JA12362，JA12363）．

劉丹（1982－），女，四川資中人，碩士，從事物流與供應(yīng)鏈管理研究．