基于重心法的農(nóng)產(chǎn)品配送中心選址研究
——以安徽105 個行政區(qū)劃單位數(shù)據(jù)為例

于 蕾

（合肥職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 合肥 238000）

根據(jù)農(nóng)業(yè)部等六部委聯(lián)合發(fā)出的《關(guān)于促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化聯(lián)合體發(fā)展的指導(dǎo)意見》的精神和中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于加快構(gòu)建政策體系培育新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體的意見》，新時代農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域配送中心的模式應(yīng)該與時俱進(jìn)從而保證農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域的健康和可持續(xù)發(fā)展。建立適合安徽省農(nóng)產(chǎn)品發(fā)展的配送中心，配合十九大報告對新時代工作的要求，對現(xiàn)實有著極其重要的意義。2016 年的安徽省社會物流總費用為3979 億元，尤其是運輸費用耗費巨大，占總費用的105.7%。[1]19-21安徽省農(nóng)產(chǎn)品及其加工制成品的出口額占全省出口總額的40%以上，產(chǎn)值共計4500 億元。在全國名列前茅。農(nóng)產(chǎn)品有兩個較為顯著的特點：一是時間性；二是保險性。而且城鎮(zhèn)居民對綠色農(nóng)產(chǎn)品提出了更高的消費要求。對此，怎樣通過高效率地運輸高品質(zhì)綠色農(nóng)產(chǎn)品到百姓手中十分重要。為了達(dá)到這個要求，就需要全面考慮農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地供應(yīng)量及城市的消費能力，即需求量。物流配送中心作為物流配送的重要轉(zhuǎn)接點，同時亦是彼此聯(lián)系的組織和設(shè)施的集合體。由此可見，對農(nóng)產(chǎn)品配送中心的選擇在物流系統(tǒng)有著戰(zhàn)略意義。優(yōu)良的配送中心選址方案有助于在很大程度上提升物流效率，壓縮成本，達(dá)到效益最大化目的。反之，選址不當(dāng)會影響配送中心的運營，還會因此導(dǎo)致交通擁堵的情況出現(xiàn)，同時會給城市的經(jīng)濟和社會環(huán)境帶來巨大的負(fù)面效應(yīng)。

一、研究方法與數(shù)據(jù)來源

（一）研究對象

安徽省是較大的農(nóng)產(chǎn)品豐富的農(nóng)業(yè)區(qū)域，當(dāng)前農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展迅猛，農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量增速良好，總產(chǎn)值不斷提升，與此同時，綠色農(nóng)產(chǎn)品需求亦呈現(xiàn)遞增的趨勢。文章以安徽省的105 個市及其縣轄區(qū)2016 年的糧食、油料、水果、蔬菜、肉類、水產(chǎn)品和茶葉7 種農(nóng)產(chǎn)品為研究對象，用重心法模型來求安徽省農(nóng)產(chǎn)品配送中心的優(yōu)化方案，結(jié)合105 市縣的經(jīng)緯度進(jìn)行定性分析，最終建議現(xiàn)代化的農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心的優(yōu)選位置。

（二）農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心模型的原則

1.重心法模型的建立

農(nóng)產(chǎn)品配送中心選址模型較多，不過在實用性方面還是存在一定的缺陷，如何選擇有使用價值的模型也非常重要。而重心法模型，它的靈活性較大，是研究物流設(shè)施選址的常用模型是把物流體系內(nèi)的需求點和供應(yīng)點視作分布于某一平面范圍內(nèi)的物流系統(tǒng)，將各點需量和資源視作物體重量，由此確定物體重心并取得物流網(wǎng)點位的目的。

2.假設(shè)條件

重心法的適用目標(biāo)即OD(Origin-Destination)流量交通網(wǎng)絡(luò)問題，指的是由出發(fā)點至目的地的運輸流量所形成的物流網(wǎng)絡(luò)方面的規(guī)劃。[2]172-176重心法的實施依據(jù)是：最低運輸成本。其運行立足于以下假設(shè)條件：（1）忽略城市交通狀況、運輸費用和配送中心及節(jié)點間的直線距離相關(guān)；（2）在選址配送中心的時候暫時不考慮配送中心的地價；（3）其中線性關(guān)系即運輸費率、運輸距離和運輸量；（4）各點需量并非其實際的地理位置中的需量，而屬于匯總量的一種；（5）已知各配送點的需求量；（6）預(yù)計固定費用，如各備選配送中心基本建設(shè)費和固定經(jīng)營費等；（7）經(jīng)營管理期間各類可變費用。

3.模型結(jié)構(gòu)

設(shè)配送點的數(shù)量為n，其各自所對應(yīng)坐標(biāo)為（xi，yi）（i=1,2,3,…,n），配送中心坐標(biāo)為（x0，y0）。運輸費用E，總費用C，則有如下公式：

式中：以ai 代表配送點i 和配送中心每單位運輸量之運輸費用；配送中心至配送點i 的運輸量為wi ，其同時亦為配送中心至第i 個配送點需求量；配送中心至配送點i 間直線距離為di；通過重心法可取得各優(yōu)選地址，即Ii；各配送點需求量之和為Wi；設(shè)運輸費用，也就是備選地點Ii 總運輸費為EIi；各備選點Ii 總可變費為VIi；各備選地點Ii固定費用為CIi；β1,β2,β3為權(quán)系數(shù)(不防根據(jù)決策者的需求來定）且 β1+β2+，此中β1,β2,β3∈(0.1)。

4.求解思路

運用迭代法對模型從宏觀進(jìn)行求解，運用R 語言編程直接得出模型的最優(yōu)解。再通過迭代法計算12 個重心點和重心點運輸成本。

通過微分法，將式（2.3）代進(jìn)（2.1）內(nèi)，為求取令使E 最低值時的x0，y0 值，要求對所得公式求偏導(dǎo)，令：

方程式(1.5)的側(cè)含未知數(shù)(x0，y0)，若由兩個方程式右側(cè)完全消除x0和y0，計算，其過程是十分復(fù)雜的，涉及較大的計算量。所以，可通過迭代方式展開計算[3]37-40，通過迭代取得各備選配送中心Ii。詳細(xì)的計算方式為：（1）視所有需求點重心坐標(biāo)作為配送中心的初始地點坐標(biāo)()；（2）通過方程式（1.1）和（1.3）計算和()相應(yīng)總運輸費用E0，（3）將()分別代進(jìn)方程式（1.3）和（1.5），計算配送中心優(yōu)化地點()通過反復(fù)計算，直至得出其中12 個重心點；（4）通過方程式（1.1）和（1.3）計算各地點所對應(yīng)總運輸費用E；通過多元線性回歸方式對總成本目標(biāo)函數(shù)系數(shù)實施求解。設(shè)y 屬于因變量，xx2x31,,屬于自變量，且 y = C ( x ), x1=EIi,

x2=VIi, x3=CIi, 因此，可得多元線性回歸模型：

5.數(shù)據(jù)來源

安徽省每年的農(nóng)產(chǎn)品的總產(chǎn)量是呈現(xiàn)遞增的趨勢，各地級市需求量亦增勢喜人，不過增長幅度無較大差距[6]14-20+110，文章采用的是2017 年安徽省中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的來源是《安徽省統(tǒng)計年鑒》。

二、實例分析—— 安徽省農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心的確定

（一）重心法模型初選地址

以安徽省105 個市縣為對象，利用地球在線和AirGis 尋找其對應(yīng)的經(jīng)緯度，結(jié)合2016 年的供應(yīng)量，應(yīng)用上述介紹的重心法分別計算出主要糧食、油料、園林水果、蔬菜及食用菌、肉類和水產(chǎn)品物流中心初選地址。接下來以安徽省主要農(nóng)產(chǎn)品總量作為研究對象[7]211-227，計算物流中心初選 P0(xd, yd)地址，該省主要農(nóng)產(chǎn)品單位運輸距離的耗費R 即運輸費率，設(shè)運輸費率R 屬于恒定常數(shù)。

（二）安徽省農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心的確定

1.模型求解流程圖

圖1 模型求解流程圖

2.農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心的確定

通過地球在線查找輸入經(jīng)緯度就可得出各個配送中心的最優(yōu)位置：糧食配送中心的最優(yōu)位置在淮南田家庵區(qū)舜耕西路與廣場南路交口向東200 米處，距離淮河大道北段700 米，距離G2062.5 公里，G310 其1.3 公里，距離淮河僅僅4 公里。油料的配送中心最優(yōu)的位置在合肥新站區(qū)劉圩，魏武路與新蚌埠路交口向東1 公里處，距離新蚌埠路不足1公里，距離銅陵北路1 公里，距離G40 高速2.8 公里，處于地理位置較為方便，并且周邊為城鄉(xiāng)結(jié)合的地方。園林水果的配送中心的最優(yōu)位置為宿州市埇橋區(qū)蔬菜村，處在S303 與S305 的交匯處，距離G206 和G3 分別為1.9 公里和2.76 公里，運輸十分便利。蔬菜和食用菌配送中心的最優(yōu)位置在淮南八公山區(qū)魯村灣塌陷區(qū)，在S308 和孔李淮河大橋交匯處，處于距離淮河1.4 公里的地方。肉配送中心的最優(yōu)配送中心位于淮南田家庵區(qū)，距離206 國道1.6 公里，距離S17 與S311 分別為3.8 公里和2.5公里。水產(chǎn)品的最優(yōu)配送中心位于合肥市肥西縣牛角大道與環(huán)巢湖大道交口，下派河與巢湖交匯處，距離G3、S103、G206 分別為5.8 公里、9.4 公里和6 公里。茶葉的最優(yōu)配送中心位于池州市貴池區(qū)上王。池州市地貌類型比較復(fù)雜[8]28-32，是皖南山區(qū)的組成部分，池州是省重點產(chǎn)茶市之一，所轄三縣兩區(qū)80%以上鄉(xiāng)鎮(zhèn)盛產(chǎn)茶葉，由于其地理環(huán)境的特殊性，所以茶葉配送中心的最優(yōu)選址地處金光路與鳳凰大道交口，距離S321 僅1.1 公里，距離長江上江口2.6 公里。此外，九華山機場也位于此區(qū)，所以這個最優(yōu)選址非常合理。

另外，還需要結(jié)合環(huán)境因素與當(dāng)?shù)貙嵡榫C合地考慮配送中心位置問題。需要對取得的最優(yōu)物流中心進(jìn)行適當(dāng)位移，盡可能地靠近城郊地區(qū)，節(jié)省土地租賃費用，同時又要求和主干道離得近，滿足交通便利性要求，即滿足農(nóng)產(chǎn)品運輸便利性要求。結(jié)合地球在線和GIS 地圖對最優(yōu)配送中心的位置進(jìn)行調(diào)整[9]42-46， 糧食和肉的最優(yōu)物流配送中心備選位置處于淮南田家庵區(qū)的不同地段；蔬菜配送中心的優(yōu)選地址為淮南田家庵區(qū)舜耕西路，其距離淮河僅為4 公里。但是農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心選址最優(yōu)目標(biāo)為經(jīng)濟性良好、輻射性強、整體社會效益良好，要求盡可能降低建設(shè)和經(jīng)營費用。而保證物品及時、完好的送達(dá)用戶是配送中心應(yīng)該做的服務(wù)，也是判斷其服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)。所以配送中心應(yīng)從整體區(qū)域物流大系統(tǒng)的角度出發(fā)，推動配送中心地域分布和區(qū)域物流資源和需求的良好適應(yīng)，以作為其輻射強和社會效益高的依據(jù)。農(nóng)產(chǎn)品配送中心的選址應(yīng)該遵循適應(yīng)性原則、協(xié)調(diào)性原則、經(jīng)濟性原則、戰(zhàn)略性原則及便捷性原則。

淮南的田家庵區(qū)糧食和肉配送中心的位置的選址是考慮到基建成本，因為農(nóng)產(chǎn)品配送中心的構(gòu)建都分為幾個區(qū)域，比如管理區(qū)、行政區(qū)、理貨區(qū)、收發(fā)區(qū)、廢棄物處理區(qū)、搬運裝卸區(qū)等。安徽省肉的配送中心的優(yōu)選位置在田家庵區(qū)龐老圩村，安徽省糧食配送中心的優(yōu)選地址位于淮南田家庵區(qū)舜耕西路與廣場南路。配送中心作為農(nóng)產(chǎn)品由田間運來的終點和發(fā)往各地的起點、其選址合理性是決定運輸效益的關(guān)鍵因素。因此，要求從運輸子系統(tǒng)的角度考慮，在地點設(shè)置方面，優(yōu)先交通干線的周圍。安徽省糧食和肉類配送中心備選地址兩個地段之間的距離為15.81 公里，完全可以考慮將兩個配送中心進(jìn)行共建，管理區(qū)、行政區(qū)、裝卸搬運區(qū)等可以共用。因此建議將兩個配送中心建在淮南田家庵區(qū)舜耕西路與廣場南路。

結(jié) 語

對安徽省105 個市縣的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)點展開實地調(diào)查和資料搜集，基于配送中心選址原則并采用定性分析方法對安徽省糧食、水果、蔬菜和食用菌、肉類、水產(chǎn)品及茶葉的供應(yīng)量及需求量展開分析，并建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行定性的比較，以安徽省為研究對象，立足于選址原則，計算出可供新建或改建的地址，由實際的需求出發(fā)，構(gòu)建仿真模型。不過研究還存在不足，主要是僅考慮了各地市農(nóng)產(chǎn)品總量。但是物流量等于供應(yīng)量和需求量，在研究過程中未考慮市場條件因素，因此，需求量計算方法較為粗糙。同時，在模型構(gòu)建的過程中對模型展開了抽象化處理，設(shè)所構(gòu)建模型僅定性考慮成本、交通、運輸距離等因素，同時構(gòu)建了新建投資、運輸距離等線性關(guān)系。但事實上，配送中心的選址受到了多因素的影響，通常呈現(xiàn)出非線性相關(guān)關(guān)系。由于編程能力不足，僅作了模型簡化。期望在今后的研究中將各農(nóng)產(chǎn)品的需求量和實際配送過程中的因素也考慮周到，以期為實際的配送中心選址問題上提供更有說服力的依據(jù)。