現(xiàn)代農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)配送中心選址優(yōu)化

劉會(huì)芳

[摘要]在分析我國農(nóng)資物流發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，主要從農(nóng)資需求片區(qū)劃分和配送中心選址兩個(gè)方面對農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化。運(yùn)用K-means聚類法將農(nóng)資需求點(diǎn)劃分為若干個(gè)需求片區(qū)；然后基于成本最小的原則，建立農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)配送中心選址模型，利用重心法確定各個(gè)需求片區(qū)中農(nóng)資配送中心的位置；最后通過仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。

[關(guān)鍵詞]農(nóng)資物流；網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化；配送中心選址；聚類分析

[DOI]1013939/jcnkizgsc201533024

1農(nóng)資物流的發(fā)展現(xiàn)狀

農(nóng)資是農(nóng)用物資的簡稱，一般是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中用以改變和影響勞動(dòng)對象的物質(zhì)資料和物質(zhì)條件，如農(nóng)業(yè)運(yùn)輸機(jī)械、生產(chǎn)及加工機(jī)械、農(nóng)藥、種子、化肥、農(nóng)膜等。

現(xiàn)代農(nóng)資物流是依托于信息技術(shù)和供應(yīng)鏈管理方法的一種物流管理活動(dòng)，它能夠保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)順利進(jìn)行、保障農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展供給和補(bǔ)充農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的生產(chǎn)資料。農(nóng)資物流的發(fā)展直接關(guān)系到我國總體經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量。

近年來，國家對關(guān)乎8億農(nóng)民的“三農(nóng)”問題十分重視，國務(wù)院及相關(guān)部門對化肥等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的物流配送及公益性服務(wù)都給予了相關(guān)的指導(dǎo)和政策的傾斜。但總體來看，我國對農(nóng)資物流體系的研究起步較晚，農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)還存在著配送網(wǎng)點(diǎn)數(shù)量較少、覆蓋面較小、庫點(diǎn)分布不科學(xué)等問題，使得農(nóng)資資源的配置效率較低。因此，探索農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化方法是很有必要的。

2基于K-means聚類的農(nóng)資需求片區(qū)劃分

K-means算法是典型的基于距離的聚類算法，它采用距離作為相似性的評價(jià)指標(biāo)。

假設(shè)一定的區(qū)域內(nèi)共有n個(gè)農(nóng)資需求點(diǎn)，需求點(diǎn)k（k=1， 2，， n）的農(nóng)資需求量用Dk表示。假定各農(nóng)資配送中心的設(shè)計(jì)容量Mj相同，為定值M。由此可得最佳聚類數(shù)K：

K=[SX（][DD（]n[]k=1[DD）]Dk[]M[SX）]（1）

在確定最佳聚類數(shù)后，可通過以下的聚類算法將農(nóng)資需求點(diǎn)劃分為K個(gè)農(nóng)資需求片區(qū)：

步驟1：對于容量為n的農(nóng)資需求樣本點(diǎn){x1， x2，， xn}，隨機(jī)選取K個(gè)樣本點(diǎn)作為初始聚類中心{z1， z2，， zK}；

步驟2：計(jì)算余下每個(gè)農(nóng)資需求樣本點(diǎn)xi到各個(gè)初始聚類中心的歐式距離，找到離樣本距離最近的聚類中心zv，并將它分配到zv所表明的類內(nèi)；

步驟3：用平均法計(jì)算重新分類后的各類中心；

步驟4：計(jì)算D=[DD（]n[]i=1[DD）][minr=1，， kd（xi， zr）2]；

步驟5：如D收斂，且新的凝聚點(diǎn)與舊的凝聚點(diǎn)重合，則return（z1， z2，， zK， D）并終止此算法。否則轉(zhuǎn)至步驟2。

3農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)配送中心選址

作為農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)重要的物流節(jié)點(diǎn)，配送中心的選址和功能配置會(huì)直接影響物流作業(yè)的效率。如果物流節(jié)點(diǎn)安排的不合理，直接會(huì)造成農(nóng)資物流系統(tǒng)內(nèi)物流作業(yè)的不流暢、停頓甚至癱瘓。在進(jìn)行農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)需求片區(qū)劃分后，本文主要討論農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)配送中心的選址問題。

31建立數(shù)學(xué)模型

311確定目標(biāo)

以從配送中心到農(nóng)資需求點(diǎn)的總配送費(fèi)用最小為目標(biāo)，建立農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)配送中心選址優(yōu)化模型。

312確定約束條件

農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)配送中心選址模型的約束條件主要包括：配送中心的數(shù)目、容量、配送能力應(yīng)滿足要求；總配送里程有一定的限制；變量滿足非負(fù)要求。

313建立模型

基于以上的分析，建立了如下模型：

（1）假設(shè)條件

單位的歸一化處理：設(shè)定一個(gè)虛擬的單位使配送單位歸一化，這個(gè)單位是質(zhì)量和體積的統(tǒng)一體，以兩者中較大的一個(gè)為主。

基于路況的假設(shè)：本文不對國道、省道和鄉(xiāng)村水泥路的路況加以區(qū)分，假設(shè)農(nóng)資的運(yùn)輸成本只與運(yùn)輸?shù)霓r(nóng)資產(chǎn)品量和運(yùn)輸距離有關(guān)。

（2）參數(shù)說明

5結(jié)論

農(nóng)資物流的發(fā)展直接關(guān)系到我國總體經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量。本文從農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)需求片區(qū)的劃分和農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)配送中心的選址兩個(gè)方面對現(xiàn)代農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了優(yōu)化。本文的研究成果可為農(nóng)資物流企業(yè)制定物流發(fā)展戰(zhàn)略提供有益的參考和借鑒，為相關(guān)部門制定物流發(fā)展政策提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊杰，姚莉秀數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)及其應(yīng)用[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，2011：171-196.

[2]傅德勝，周辰基于密度的改進(jìn)K均值算法與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2011，31（2）：432-434.

[3]劉飛馳，鄒小梅，陳澤我國農(nóng)資物流發(fā)展中存在的問題與對策分析[J].中國農(nóng)資，2010（8）：46-47.

[4]Tsai， MC， Wen， CH， Chen， CS， Demand choices of high-tech industry for logistics services providers-an empirical case of an offshore science park in Taiwan[J].Industrial Marketing Management， 2007：617-626.

[5]Hatefi， SM， Jolai， F， Torabi， SA， et al， A credibility-constrained programming for reliable forward-reverse logistics network design under uncertainty and facility disruptions [J].International Journal of Computer Integrated Manufacturing， 2015：664-678.