城市烟草配送中心布局研究

    摘要：应用运筹理论及相关原理，结合配送中心规划实践中的具体问题，提出了一套侧重于实际应用的烟草配送中心布局选址模型，在实际应用中取得了很好的效果。
 
    完善卷烟配送体系的必要性

    中国加入WTO以后，面临跨国烟草企业的竞争压力，烟草行业越来越深刻地感到建立完善的卷烟销售网络体系是“中国烟草最有价值的战略性工程”。烟草配送中心的布局规划是烟草公司从烟草行业总体战略出发，为解决城市卷烟配送运营体系中存在的问题，实现配送网点的合理布局，优化资源配置，降低卷烟配送消耗，提高信息化程度，降低工人劳动强度，全面提升卷烟配送效率，同时也是加强对卷烟营销渠道和卷烟流通体系控制的一项重要措施。
    配送中心布局思想

    l.整体和谐的思想
    将城市作为一个整体，统一考虑，依据当地城市自然地理条件，结合行政区域划分，充分考虑交通、经济等因素，进行选址考察。
    2.节约的思想
    本着投资节约、运营经济的思想，对各配送中心选址进行筛选。
 
    配送体系模式的构建
    作为城市来讲，有两种较为适宜的配送模式。
    l.“一库式、大配送”的配送模式
   “一库式、大配送”是指在一定区域内如一个中型城市，只保留一个仓库，建设一个规模较大、功能齐全的配送中心，包括信息管理、访销、仓储、分拣、喷码、运输等功能，称为区域性配送中心RDC（Regional Distribution Center），其他县市作为分发站，称为HRS（Hand Round Station），只保留运输功能。
主要适用于一些自然条件较好、地处平原地区、交通便利的城市。
    2.“一级送、二级配”的配送模式
   “一级送、二级配”是将整个配送体系分为两级，一级配送中心RDC可选多个点，规模较大，负责所辖区域的仓储与分拣业务，并向区域内的二级配送中心FDC（Front Distribution Center）运送分拣完毕的卷烟，发挥“送”的功能。FDC只负责暂存，并向终端零售客户运送卷烟，亦即“配”的功能。
    该模式是对“一库式、大配送”模式的一种变形，适用于一些自然地理条件不理想，地处山区，道路交通条件比较落后，采用“一库式、大配送”模式不能及时完成卷烟配送的城市。
 

    选址模型的构建

    构建可行的数学模型，进行选址规划，满足各配送模式的相应要求。
    l.选址方法模型简述
    目前，配送中心选址有连续型模型与离散型模型两大类，实际应用中多选用离散型模型。离散型模型认为配送中心是有限的可行点中选优。代表方法有：Banmol-Wolf模型、Elson模型和非线性混合0－1规划模型、重心法、CTD（成本-运量-距离）法等。
    有些研究人员认为以上模型和方法只是理论，并不实际。但笔者认为，只要做认真、细致、全面的市场调研工作，掌握第一手的真实资料，这些模型就会发挥很好的指导作用。
    2.建立选址模型基本假设
   （1）配送区域内货物的集中或疏散，要以区域内前一年的需求总量计算。
   （2）货源点以配送区域所在地的行政中心区为基点。
   （3）货源点之间路网距离平面假设，即不考虑平路或山路，其差别可由运输费用的差别体现。
    3.构建Banmol-Wolf模型
    选取货物运进、运出以及运营成本最低的选址方案。

式中：
F———为网点布局方案的总成本；
Xik———备选网点k从资源厂i进货的数量；
Ykj———用户j从备选网点k中转进货的数量；
Zij———用户j从资源厂i直接进货的数量；
Wk———备选网点k是否被选中的决策变量；
Cik———备选网点k从资源厂i进货的单位物资进货费；
Ckj———备选网点k向用户j供货的单位物资发送费；
Cij———用户j从资源厂i直接进货的单位物资进货费。
    另外，网点布局模型经优化求解后的结果，可能有的备选地址被选中，而另外一些被淘汰。被淘汰的备选网点，经其中转的物资数量应为零。这一要求可由下面的约束方程式予以满足。

   式中M是一个相当大的正数。由于Xik是物资调运量，不可能小于零，故当Wk为零时，Xik=0成立；当Wk为1时，M是一个相当大的正数，MWk足够大，Xik为有限值，所以不等式成立。

    模型求解

    首先假定网点布局方案已经确定，即给出一组初始网点设置地址。根据初始方案按运输规划模型求出各初始网点的供货范围，然后在各供货范围内分别移动网点到其他备选地址上，以使各供货范围内的运输费用下降，找到各供货范围内运输费用最小的新网点设置地址，再将新网点设置地址代替初始方案，重复上述过程直至各供货范围内运输费用不能再下降时为止。
    该模型仅考虑了运输费用最小化，只能解决在确定设置N个网点的情况下，从全部备选网点中选择哪N个，而不能确定设置几个网点为优。
 

    实际应用

    1.模型修订，建立新模型
    在对福建省三明市卷烟配送体系进行规划设计时，在配送中心的选址问题上运用了以上原理，在结合三明市卷烟物流供应链实际情况的基础上，对模型进行有针对性的修订，建立新的模型。
    如图1所示，三明市卷烟主要来源于龙岩、厦门两个卷烟厂。实际情况是，烟厂负责将成品卷烟运送到三明市烟草公司指定的配送中心，运输费用由卷烟厂负责，不在三明烟草配送体系的考虑范围内，故备选网点k从资源厂I进货的单位物资进货费Cik=0。其他用户不直接从卷烟厂订货，而是由网点送货，所以，用户j从资  源厂I直接进货Zij=0，因此，可以将运输网络图修订，得到图2所示的物流网络结构。
    考虑到配送中心自身的运营费用，对模型进行修订，确定为：

图1

图2

图3

表1

表2

表3

表4

表5

    假设建设q个网点，n个用户，因为三明市共有11个县市，所以q=1，2，3，…,11，n=11，fk为第k个网点运营费用，k=1，2，…，q。各县市的需求量为bj，j=1，2，…,11。
    通过以上模型，既可以确定设置几个网点，又可以确定这几个网点设置的地点以及各网点供货范围。
    2.备选网点确定
    三明市有11个县市，理论上均可作为一级物流中心RDC的备选址方案。在多网点选址的过程中，可以采取枚举法，将不同RDC数目条件下的各种组合全部列出，然后运用数学模型比较各种条件下的方案，选择最优。但在实际中，备选地址选得是否恰当，对最优方案和计算求解过程的收敛速度以及运算成本有着直接的影响。
在综合考虑11个县市之间的交通条件，以及各自的配送资源状况条件后，确定以下初步选址方案。（见表1）
    3.确定参数Ckj及Bj
    经实地调研，配送中心的可变动费用定为Ckj（见表2），可变动费用取两地间的运输费率，即单箱卷烟的运输费用，单位为元/箱（包括油耗及路桥费）。Ｂｊ（见表3）为各县市2003年的配送量，单位为万箱。
    4.方案求解
    将相应数据代入以上模型，求解（见表４）。
    整个三明地区物流系统的总费用，除了可变动运输费用外，还有RDC运营费等其他费用，即总费用＝运输费用＋运营费用（见表5）。
    通过曲线分析（见图3），可以看到在设置3个RDC时，配送系统的总费用最低。如果单从费用最低的角度考虑，设立3个RDC是最佳选择。但是，最优的未必能真正满足实际的需求，未必具有可操作性。
    比如，当设立3个RDC时，A7县地理位置偏远，道路交通不便，干线车辆由三明出发，需要经过至少3小时才能到达，再加上支线配送的10小时左右，当天完成配送任务比较困难，物流时效性较差，同时也极不便于物流系统的管理。而如果设置4个RDC，也就是说，将A7也设为RDC，总费用与3个RDC相差不大，但能很好地满足配送时效性要求，因此，应选择４个RDC的配送体系。