（管理科学与工程专业论文）胜利油田区域物流配送中心选址研究.pdf

大连理工大学硕士学位论文 摘要 自2 0 世纪5 0 年代以来，随着经济全球化的发展，现代物流作为企业的第三利润源 泉已经成为一个新的经济热点。在物流的发展过程中，我们发现物流合理化在很大程度 上又取决于运输( 配送) 的合理化，物流网络节点的科学布局是促进物流合理化发展的 关键，因此，区域物流配送中心选址问题成为物流规划中的重要课题。基于这种原因， 论文选择了对配送中心选址方法的研究。 本文首先从现代物流的特点及物流配送发展趋势分析入手，然后对配送中心选址方 ，研究进行总结，并阐述了本文研究的目的和意义。通过调研，对胜利油田供应物流 现状和环境进行了定性分析，结合胜利油田的生产特点及物资需求的特殊性，通过对胜 利油田物流配送体系各种影响因素的分析，制定了胜利油田网络化物流配送体系战略规 划和策略。在对经典模型研究的基础上，构造了胜利油田区域配送中心网络布局的选址 模型，并针对这种非线性规划问题，采用了内嵌过滤的逐次逼近的启发式算法将其转化 为线性规划问题。 最后，在此基础上，以油田仙河物资配送中心为例，采用m a t l a b 语言编写程序， 实现了求解。对模型输出结果做了经济解释，从数学上证明了算法的可行性和选址的科 学合理性。为第三方物流企业提供了一种可行的定量选址方法和决策思路，推动了选址 方法的应用发展，具有较强的实际意义。 本文中胜利油田仙河物流配送中心的建立，有效提升了区域物资配送的辐射能力和 一级配送的延伸服务能力，并逐步形成统一管理下的区域配送网络布局，为实现油田物 流资源的持续整合，进一步拓宽物流服务领域，提高油田供应物流的整体响应速度，发 挥了积极的促进和示范作用。同时，也为第三方物流企业提供了一种可行的定量选址方 法和决策思路，推动了选址方法的应用发展，具有较强的实际意义。 关键词：区域物流；配送中心；选址；规划 胜利油田区域物流配送中心选址研究 d i s t r i b u t i o nc e n t e rl o c a t i o nf o rr e g i o n a ll o g i s t i c si ns h e n g l io i lf i e l d a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fg i o b a le c o n o m y , m o d e r nl o g i s t i c s ，a st h et h i r dp r o f i ts o u r c e ，h a s b e c o m et h ee c o n o m i ch o ts p o ts i n c e19 5 0 s d u r i n gt h ed e v e l o p m e n to fl o g i s t i c s ，t h e t r a n s p o r t a t i o n i sv e r yi m p o r t a n tt oe f f i c i e n tl o g i s t i c s ，a n dt h ed e s i g n i n go fd i s t r i b u t i o n n e t w o r ki st h ek e yf a c t o rt om a n a g ea l le f f i c i e n tl o g i s t i c s t h e r e f o r e ，t h ed i s t r i b u t i o nc e n t e r l o c a t i o np r o b l e mb e c o m e st h ec o r et oc o n s t r u c tal o g i s t i c ss y s t e m b a s e do nt h ea n a l y s e s a b o v e t h ed i s t r i b u t i o nc e n t e rl o c a t i o np r o b l e mf o rr e g i o n a ll o g i s t i c si so fv i t a li m p o r t a n tf o r t h el o g i s t i c ss y s t e md e s i g ni ns h e n g l io i lf i e l d s t a r tw i t ht h ef e a t u r e sa n dt r e n d so ft h el o g i s t i c s ，t h i sp a p e rs l i m su pt h ee x i s t i n gt h e o r i e s o fd i s t r i b u t i o nc e n t e rl o c a t i o na tf i r s t ，a n dt h e np r o p o s e st h ep u r p o s ea n ds i g n i f i c a n c eo ft h i s p a p e r t h er e a lc h a r a c t e r so ft h el o g i s t i c si ns h e n g l io i lf i e l d ( s l o f ) a lei n v e s t i g a t e da n d b a s e do nw h i c ht h ed i s t r i b u t i o ns t r a t e g yo fs l o fi sp r e s e n t e d a c c o r d i n gt ot h ec l a s s i c m a t h e m a t i cm o d e l s ，t h ep a p e rd e s i g n sa ni m p r o v e dd i s t r i b u t i o nc e n t e rl o c a t i o nm o d e lf o r s l o f w eu s eah e u r i s t i cm e t h o dt ot r a n s f o r mt h i sn o n l i n e a rp r o g r a m m i n gt oal i n e a r p r o g r a m m i n gf o rs o l v i n gt h ep r o b l e m f i n a l l nt h ep a p e ra p p l i e st h em o d e lt os l o f , t a k i n g t h ex i a n h ed i s t r i b u t i o nc e n t e ro fs l o fa sa ne x a m p l e t h i sp a p e rr e a l i z e sap r o g r a mu s i n g m a t l a bt oc o n f i r mt h ec o r r e c t i o no ft h em o d e l ，a n dg e t sar e a s o n a b l er e s u l to fd i s t r i b u t i o n c e n t e rl o c a t i o np r o b l e m i nt h er e a l i t y , t h ef o u n d a t i o no fx i a n h ed i s t r i b u t i o nc e n t e rh a sag r e a ti m p a c to nt h e r e g i o n a ll o g i s t i c so fs l o et h es t u d yo ft h i sp a p e rp r o v i d e sap r a c t i c a lm e t h o dt oc h o o s et h e r i g h tl o c a t i o no fad i s t r i b u t i o nc e n t e r t h er e s e a r c ha l s oi sb e n e f i c i a lt ot h er e s o u r c e i n t e g r a t i o na n dq u i c kr e s p o n s eo fs e r v i c ei ns l o e k e yw o r d s ：r e g i o n a ll o g i s t i c s ；d i s t r i b u t i o nc e n t e r ；l o c a t i o n ；p l a n n i n g n 独创性说明 作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得大连理 工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志 对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 |l 作者签名：! 蜀幽日期：丝壁：墨：! 大连理工大学硕士学位论文 大连理工大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用 规定”，同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论 文。 作者签名： 导师签名： 大连理工大学硕士学位论文 1绪论 1 1研究背景 1 1 1 选题的的意义 胜利油田是中国第二大油田、中国石化集团公司的龙头企业，为我国国民经济的 发展做出了巨大贡献。随着经济一体化，中国加入w t o 以及中石化的上市，胜利油田的 生产经营形式发生了重大变化。油田将逐步融入经济全球化的发展，这为胜利油田更广 泛地参与国内、国际市场竞争，拓展生存发展空间提供了有利条件。机遇与挑战并存， 胜利油田今后的发展将面临着国内外及同行业间更加激烈的竞争。要想在竞争中不断发 展壮大，取得竞争优势，管理上的改革与创新，提高自身的竞争力就是胜利油田必须面 对的课题。在未来发展中，胜利油田的经营方针是：坚持以经济效益为中心，稳定发展 油气主业，大力发展多元经济，努力实现生产经营市场化，产业结构多元化，上下游一 体化，资源开发与资金投入均步入良性循环。同时，实施跨国经营战略，发展对外合作。 在这种方针的指导下，开拓市场、跨国经营、降低成本是胜利油田发展的根本。而作为 “第三利润源泉 的现代物流及供应链管理，对外能实现上下游的紧密合作，对内能实 现有竞争力的成本结构，并且能够提高企业对市场需求的响应速度，在降低企业成本、 增加利润方面具有极大的潜力，合理高效的物流能够通过对企业的整个生产和流通过程 的协调与完善为企业带来巨大的利润。因此，胜利油田通过借鉴现代物流和供应链管理 思想，在整合与优化现有物流资源的基础上，建立高效的现代化物流服务体系，实现物 流一体化管理，提高物流服务水平，不仅可为油田降本增效做出巨大贡献，同时第三 方物流增值服务又可以为企业开拓新的经济增长点，从而确保胜利油田物资系统的稳定 持续发展。由此看来，“胜利物流”从企业物流职能向现代化物流企业转型具有非常重 要的现实意义。 但是，企业的物资部门一直被视为油田的生产辅助部门，以保障油田生产建设的 物资供应为主要目的，服务的对象主要是胜利油田及所属单位，对现代物流的认识还停 留在企业物资管理的层次上。而且由于胜利油田生产的特殊性，多年来实行的是大而全、 小而全的管物流管理模式，一、二、三级层层设立库房及物资供应部门，物流管理中的 管理层次多、交货期较长、客户响应速度慢等问题，导致了人员富余、仓储设施闲置、 重复储备、资源配置不合理等问题的存在，严重制约着企业物流效率的提高。油田物流 管理的一个行业特色在于远程平台的管理，每年采购物资1 2 万项，1 2 0 亿元。勘探开发 作业不能因为缺少物资而停工，但是又面临点多和运输距离长的困难，物资领用上的“多 批次小批量”，大大增加了运输费用。因此，胜利油田自2 0 0 1 年以来不断的探索适合油 l 胜利油田区域物流配送中心选址研究 田生产特点的物资供应体系，并逐步完成了从原有物资供应领料制向新型物资供应服务 模式配送制的转变。2 0 0 5 年完成了“撤站设科、配送供应的改革，二级单位供应站、 三级物资供应部门全部撤消，成立二级供应科和配送队，实现了二级供应管理与仓储配 送业务的分离，物资系统组织结构得到优化，富余人员大为减少、运行效率大大提高， 各三级单位的库存存量明显减少，库存结构进一步优化，物资供应保障能力和资金使用 效率进一步提高。经过几年的运行，一级物资配送规模达到4 0 亿元年，基本建起了一 级配送为主、二级配送为辅，委托配送和厂商直达为补充的配送模式。 然而，由于油田二级配送能力的不足和发展滞后，油田二级物资供应仍然延续着领 料制模式，配送队人员多、库存量高，使物流成本居高不下、供应效率低等问题成为制 约油田企业物流发展的关键瓶颈。2 0 0 7 年，根据中石化及油田深化改革要求，为了加 快建立“统一管理、统一采购、统一储备、统一结算”的物资供应管理体制，进一步整 合仓储和配送资源，提出了在油田物资系统逐步实施“集中储备、区域配送”的改革思 路，就是要按照油田的作业区域，利用现代物流技术，科学合理的进行区域资源整合， 合理配置物流节点，建设一定数量的区域物资配送中心，逐步拓展和延伸一级配送能力， 提升物流效率，降低物流成本。因此，区域物流配送中心的选址成为当前殛待研究的课 题。 1 1 2 现代物流与物流配送的发展 在经济和科技快速发展的今天，通过生产过程降低成本获得竞争优势的空间已经非 常有限了，因此，许多企业把寻找成本优势和差异化优势的目光转向物流领域。物流业 普遍被人们看作是本世纪经济发展的新领域，是最重要的新经济增长点之一。随着现代 物流的发展，物流合理化被称为是“企业脚下的金矿”，是当前企业“最重要的竞争 领域 。无论从经济还是技术的角度，发展现代物流已是2 l 世纪经济发展的必然趋势。 物流配送比。是现代物流的一种非凡的、综合的经营方式。配送是指在经济合理区域 范围内里，根据客户要求，对物品进行拣选、加工、包装、分割、组配等作用，并按时 送达指定地点的物流活动。从物流来讲，配送几乎包括了所有的物流功能要素，是物流 的一个缩影或在某小范围中物流全部活动的体现。一般的配送集装卸、包装、保管、运 输于一身，通过这一系列活动完成将货物送达的目的。非凡的配送则还要以加工活动为 支撑，所以包括的方面更广。但是，配送的主体活动与一般物流却有不同，一般物流是 运输及保管，而配送则是运输及分拣配货，以送货为目的的运输则是最后实现配送的主 要手段。从商流来讲，配送和物流不同之处在于，物流是商物分离的产物而配送则是商 物合一的产物，配送本身就是一种商业形式。虽然配送具体实施时，也有以商物分离形 式实现的，但从配送的发展趋势看，商流与物流越来越紧密的结合，是配送成功的重要 保障。 2 大连理工大学硕士学位论文 物流配送中心是物流网络中最具有影响力的节点，是物流系统的重要基础设施。物 流配送中心选址在整个物流网络中是一项十分重要的战略决策问题，合理选择物流配送 中心的位置，对于降低物流成本，提高顾客满意度，提高经济效益都有重要影响。目前， 物流配送中心的作用和地位己受到国内外各界的重视，因此世界各地纷纷对物流配送中 心进行规划或建设。然而，不同类型的物流配送中心在选址或功能设计时，需考虑的影 响因素不同，各种因素的影响程度也不一样“。 由于物流配送中心的建设存在投入大，收益慢的特点，但社会效益显著，对社会发 展影响深远。因此对于物流配送中心选址的研究瞄副主要有以下几方面的意义：一是物流 配送中心的合理选址，有利于产品的高效快速的流通，为企业和消费者带来效益。二是 由于物流配送中心是一个投资大，占地多，涉及方面广泛的系统工程，是区域或城市对 外物资交流的中心和纽带，对于城市的经济、交通、环境以及城市品味等各方面起着深 远的影响。因此物流配送中心的合理选址，是城市可持续发展的需要。三是有利于物流 理论体系的完善。现代物流理论在我国的应用与发展仅仅只有1 0 余年的时间，与国外 发达国家相比还有很大的差距，物流选址的合理化问题更是处于起步阶段。通过对物流 配送中心选址问题的讨论，引起更多学者对物流发展的关注和重视，进一步完善我国现 代物流理论体系，为我国的物流发展提供坚实的理论基础。对物流配送中心选址的理论、 方法以及物流配送中心选址规划中存在的问题进行深入的研究和探讨不仅有利于我国 物流配送中心的建设和发展，而且有利于物流理论的进一步发展和完善，具有重要的实 践和理论意义。 1 2 物流配送中心选址方法研究综述 选址问题是随着应用数学和计算机的发展，而不断发展的。国外对物流配送中心选 址问题的研究已经有6 0 多年的历史，对各种类型物流配送中心的选址在理论和实践方 面都取得了令人注目的成就，形成了很多切实可行的方法。目前研究所采用的理论方 法主要有定性和定量的方法。定性的方法指主要凭借个人或集体的经验作出决策的选址 方法。如因素评分法、头脑风暴法、专家调查法、p e r t 法、德尔菲法定量方法、a h p 法、 模糊综合评判法等。定性方法通常根据经验确定出评价指标，对各待选地点，利用指标 进行优劣性检验，根据检验结果进行决策。定性方法优点是容易掌握。定量的方法如重 心法、数学规划法、仿真方法等。随着现代物流的快速发展，配送中心作为物流网络的 神经中枢，研究其选址问题的文献日益增多，下面对近年来国内外有关物流配送中心选 址方法的文献进行了梳理和研究，并对各种方法进行比较。 1 2 1 单一配送中心和多个配送中心选址问题的研究进展 这些方法中按设施的数量可分为单一物流配送中心选址和多个物流配送中心选址。 3 胜利油田区域物流配送中心选址研究 单一物流配送中心问题不需要考虑设施成本、竞争力、需求分配等因素，其主要考虑因 素是运输费用。多物流配送中心选址则要考虑上述因素。按离散程度分为连续选址模型 和离散选址模型。连续模型认为物流配送中心的地点可以位于平面任意位置，且这些点 在空间内是连续的。该模型代表性的方法是重心法川。离散性模型则认为物流配送中心 的地点是有限的几个可行点中的最优点。离散性模型代表性的方法有k u e h n h a m b u r g e r 模型、b a u m o l - w o i f e 模型和b i s o n 模型。按时间维度划分可以分为静态和动态两类。静 态方法以一定时期的数据为基础进行选址。当物流配送中心选址规划跨越多年时，则需 使用多个阶段选址规划的动态方法。物流网络从一种布局形式转换到另一种布局形式需 要付出一定的成本，动态方法的目标就是寻求随时间变化的最优布局。但是对大多数企 业而言，其面临的问题往往是必须同时决定两个或多个节点的选址，这类方法主要有覆 盖模型、p 一中值模型、运输模型等。 1 2 2 单独或结合物流管理研究配送中心选址问题 从总体上看，还可以把这些文献分为两大类：第一类是单独研究配送中心选址问题， 第二类是结合物流管理的库存战略、运输战略、顾客服务目标等其它战略研究配送中心 选址问题。 ( 1 ) 单独研究配送中心选址问题：仓库选址问题可以看作是配送中心选址问题的前 身，前者的研究成果在一定程度上可以参考和借鉴。 a l f r e dw e b b e r ( 1 9 0 9 ) 首次提出韦伯问题怕，该问题研究单一仓库选址的方法， 以期实现从仓库到顾客间运输总距离最小。a l f r e dw e b b e r 还提出了韦伯图解法。a l f r e d a k u e h n 和m i c h a e lj h a m b u r g e r ( 1 9 6 2 ) 提出启发式程序解决仓库选址问题u 副。该 算法与线性规划算法相比较，它具有如下优势：在解决仓库选址问题时建模变得灵活、 可用于研究涉及几百个仓库和几千个运输目的地的大规模仓库选址问题、可以节省计算 时间。 c o o p e r ( 1 9 6 3 ) 提出概括的韦伯问题( 又称仓库选址问题或选址分配问题) ， 该模型以最小化运输或服务成本为目标函数，研究需求不连续时，如何在平面上选定m 个服务点，并确定其服务范围。c o o p e r ( 1 9 6 4 ) 又提出启发式方法解决概括的韦伯问题。 继c o o p e r 之后，s h e r a l i 和s h e t t y ( 1 9 7 7 ) 提出解决概括的韦伯问题的分解算法。 g e o f f r i o n ( 1 9 7 5 ) 开始研究动态仓库选址问题u 。考虑在一段时间需求不断变化的情 况下如何选定仓库位置以使长期总成本最小。w e s o l o w s k y 和t r u s c o t t ( 1 9 7 5 ) 研究了 在重新定位设施时的多时期选址分配问题。 配送中心出现后，学术界以选址理论为基础，开始研究配送中心选址问题。不过， 配送中心的功能不再只是储存的仓库，在选定配送中心建设位置时考虑的总成本构成也 发生了变化，因此，其选址问题比仓库选址问题更复杂，还需在仓库选址理论的基础上 进步拓展。g e o f f r i o n 和g r a v e s ( 1 9 7 4 ) 研究了多品种配送设施选址问题h “。孙会君 4 大连理工大学硕士学位论文 等( 2 0 0 2 ) 提出一类有竞争的物流配送中心选址模型。该模型研究在已有多个配送中 心存在的前提下新增配送中心的选址问题。杨波( 2 0 0 2 ) 提出物流配送中心选址的随机 数学模型引。该模型解决将各需求点的需求量看作是非负随机变量时的单品种单配送中 心的选址问题，2 0 0 3 年又进一步研究了多品种随机数学模型的物流配送中心选址问题 6 9 o ( 2 ) 结合物流管理研究配送中心选址问题 近期，国内外学术界对配送中心选址的研究考虑了近年来物流业所呈现的新情况， 融入一些新的管理理念，不再单单研究选址，而是结合物流管理的库存、运输、顾客服 务目标等其它战略进行研究。 国外的研究状况 z u o - j u nm a xs h e n 等( 2 0 0 3 ) 提出了二个联合库存的选址模型制。设计出由一个供 应商向多个零售商运送产品的配送系统。由于需求不确定，要确保特定的服务水平，零 售商必须保持一定的安全库存。该模型是通过考虑建立适当安全库存，减少缺货损失， 满足客户需求，实现配送系统一定的服务水平。 7 0 s s e fp e r l 和m a r ks d a s k i n 副针对许多传统的选址理论的假定“产品直接从配 送中心运到某一顾客便完成一次运输任务，考虑到配送中心可能沿一定的运输路线在 一次运输过程中向多个顾客提供产品，提出了联合运输路径的仓库选址方法。由于存在 物流路径安排的限制，使得问题变得非常庞大和复杂，开发了一种启发式求解算法。 b r i m b e r g0 和r e v e l l ec ( 1 9 9 8 ) 结合顾客服务目标研究选址问题叫，提出了双 目标工厂选址问题，认为不是所有的需求都可以获得利润，有的需求需要服务，有的需 求可能不需要服务。该模型在实现总成本最低和未被满足的需求量最小两目标之间作出 权衡，采用加权法，对不同的权系数寻求满足总成本和未被满足的需求量的凸组合达到 最小的解，从而得到一系列的有效解，但不能保证能够得到所有的有效解。该模型用最 小化未被满足的需求量来体现客户服务目标。 v a i d y n a t h a n ( 1 9 9 9 ) 提出了一个多目标物流模型，用于解决有容量限制的服务 设施选址问题。其目标函数分别为最小化固定的建设投资和经营设施费用、使可变经营 费用最低、平均响应距离( 或时间) 最短。该模型通过第三个目标考虑向客户提供的服 务水平，采用加权法进行求解。 o d e db e r m a n ，z v id r e z n e r 和g e o r g e0 w e s o l o - w s k y ( 2 0 0 1 ) 研究了满足部分需 求的设施选址问题副。已知需要选定的设施数量，假定一些顾客不能得到服务，只考虑 运输成本，增加服务水平约束条件，即预先设定顾客需求满足比例，构建了单目标选址 模型。同时讨论了平面单一设施选址和网络多设施选址的问题，对平面单一设施选址模 型提出了启发式方法的求解过程，对网络多设施选址将其转化为整数规划，设计分枝定 5 胜利油田区域物流配送中心选址研究 界法进行求解。 国内的研究状况 黎青松等( 1 9 9 9 ) 提出了最优库存策略下的选址模型u w 。认为单个配送中心的 最优库存费用与其承担的需求量之间具有非线性关系，将模型简化为一般的混合整数规 划模型后进行求解。黎青松等( 2 0 0 0 ) 对上面的模型进行完善，并借助遗传算法来构造 求解优化解的方法。 刘海燕等训( 2 0 0 0 ) 在已有的多元多品种物流网络布局数学模型的基础上，考虑不 同的配送中心向不同的顾客提供产品或服务时采用不同服务水平，且所发生的费用也不 相同，提出一个物流配送中心选址模型。模型是一个混合整数规划，给出了按b e n d e r s 分解算法设计的求解过程，模型中方程的有限性保证了算法收敛性。 李延晖，马士华( 2 0 0 3 ) 提出了基于时间约束的配送系统模型瞄圳。设计的配送系统， 是一个单源供应、单一产品的配送系统，以系统的成本最小为目标函数( 系统成本包括 从生产基地到配送中心的运输成本、配送中心到客户的运输成本及配送中心的固定费 用) ，而将配送的时间限制作为约束条件来建立模型，属于单一目标决策的范畴。该模 型体现物流部门服务水平的方式是用各需求点对时间的要求作为配送时间约束。 李延晖，马士华( 2 0 0 4 ) 在继前面的研究之后，又提出来了基于时间约束的供应链 配送系统随机模型。与作者上一篇文章相比，它的显著特点在于考虑需求的随机性和配 送时间的随机性。 1 2 3 常用的定量模型研究状况 ( 1 ) 数学规划算法懵副：数学规划算法包括线性规划、非线性规划、整数规划、混 合整数规划和动态规划、网络规划算法等。在近年来的研究中，规划论中常常引入了不 确定性的概念，由此进一步产生了模糊规划、随机规划、模糊随机规划、随机模糊规划 等等。不确定性规划主要是在规划中的c ( 价值向量) 、a ( 资源消耗向量) 、b ( 资源约束向 量) 和决策变量中引入不确定性，从而使得不确定规划更加贴近于实际情况，得到广泛 地实际应用。 国内外学者对于数学规划方法应用于配送中心的选址问题进行了比较深入的研究。 姜大元( 2 0 0 5 ) 应用b a u m o l - w o l f 模型，对多物流节点的选址问题进行研究，并通过举例 对模型的应用进行了说明，该模型属于整数规划和非参数规划结合的模型。各种规划的 方法在具体的现实使用中，常常出现n ph a r d 问题。因此，目前的进一步研究趋势是各 种规划方法和启发式算法的结合，对配送中心的选址进行一个综合的规划与计算。 ( 2 ) 多准则决策方法瞄副：在物流系统的研究中，人们常常会遇到大量多准则决策 问题，如配送中心的选址、运输方式及路线选择、供应商选择等等。这些问题的典型特 征是涉及到多个选择方案( 对象) ，每个方案都有若干个不同的准则，要通过多个准则对 6 大连理工大学硕士学位论文 于方案( 对象) 做出综合性的选择。对于物流配送中心的选址问题，人们常常以运输成本 及配送中心建设，运作成本的总成本最小化，满足顾客需求，以及满足社会、环境要求 等为准则进行决策。多准则决策的方法包括多指标决策方法与多属性决策方法两种，比 较常用的有层次分析法( a h p ) 、模糊综合评判、数据包络分析( d e a ) ，t o p s i s 、优序法等 在占 = 寻手o 多准则决策提供了一套良好的决策方法体系，对于配送中心的选址不管在实务界还 是理论方面的研究均有广泛的应用与研究。关志民等( 2 0 0 5 ) 提出了基于模糊多指标评价 方法的配送中心选址优化决策。从供应链管理的实际需要分析了影响配送中心选址的主 要因素，并建立相应的评价指标体系，由此给出了一种使定性和定量的方法有机结合的 模糊多指标评价方法。c h e n - t u n gc h e n ( 2 0 0 1 ) 运用了基于三角模糊数的模糊多准则决策 对物流配送中心的选址问题进行了研究。文章以投资成本、扩展的可能性、获取原材料 的便利性、人力资源、顾客市场的接近性为决策准则，并对各个准则采用语义模糊判 定的方式进行了权重上的集结。 有关多准则决策方法，特别是层次分析法和模糊综合评判的方法，在配送中心的选 址研究中有着广泛的应用。但是，这两种方法都是基于线性的决策思想，在当今复杂多 变的环境下，线性的决策思想逐渐地暴露出其固有的局限性，非线性的决策方法是今后 进一步的研究的重点和趋势。 ( 3 ) 启发式算法瞄纠 启发式算法是寻求解决问题的一种方法和策略，是建立在经验和判断的基础上，体 现人的主观能动作用和创造力。启发式算法常常能够比较有效地处理n ph a r d 问题，因 此，启发式算法经常与其它优化算法结合在一起使用，使两者的优点进一步得到发挥。 目前，比较常用的启发式算法包括：遗传算法；神经网络算法；模拟退火算法。 遗传算法h “( g e n e t i ca l g o r i t h m ，g a ) 是在2 0 世纪6 0 年代提出来的，是受 遗传学中自然选择和遗传机制启发而发展起来的一种搜索算法。它的基本思想是使用模 拟生物和人类进化的方法求解复杂的优化问题，因而也称为模拟进化优化算法。遗传算 法主要有三个算子：选择；交叉；变异。通过这三个算子，问题得到了逐步的优化，最 终达到满意的优化解。 对于物流配送中心的选址研究，国内外有不少学者将遗传算法同一般的规划方法结 合起来对其进行了研究。蒋忠中等( 2 0 0 5 ) 在考虑各种成本( 包括运输成本等) 的基础上， 结合具体的应用背景，建立的数学规划模型( 混合整数规划或是一般的线性规划) 。由于 该模型是一个组合优化问题，具有n ph a r d 问题，因此，结合了遗传算法对模型进行求 解。通过选择恰当的编码方法和遗传算子，求得了模型的最优解。 遗传算法作为一种随机搜索的、启发式的算法，具有较强的全局搜索能力，但是， 往往比较容易陷入局部最优情况。因此，在研究和应用中，为避免这一缺点，遗传算法 7 胜利油田区域物流配送中心选址研究 常常和其它算法结合应用，使得这一算法更具有应用价值。 人工神经网络( a r t i f i c i a ln e u r a l - n e t w o r k ，a n n ) 是由大量处理单元( 神经元) 广泛互连而成的网络，是对人脑的抽象、简化和模拟，反应人脑的基本特征。可以通过 对样本训练数据的学习，形成一定的网络参数结构，从而可以对复杂的系统进行有效的 模型识别。经过大量样本学习和训练的神经网络在分类和评价中，往往要比一般的分类 评价方法有效。 对于神经网络如何应用于物流配送中心的选址，国内外不少学者进行了各种有益的 尝试。韩庆兰等( 2 0 0 4 ) 用b p 网络对物流配送中心的选址问题进行了尝试性地研究， 显示出神经网络对于解决配送中心选址问题具有一定的可行性和可操作性。 这一研究的不足是神经网络的训练需要大量的数据，在对数据的获取有一定的困难 的情况下，用神经网络来研究是不恰当的。在应用a n n 时，我们应当注意网络的学习速 度、是否陷入局部最优解、数据的前期准备、网络的结构解释等问题，这样才能有效及 可靠地应用a n n 解决实际存在的问题。 模拟退火算法。( s i m u l a t e da n n e a l i n g ，s a ) 又称模拟冷却法、概率爬山法等， 于1 9 8 2 年由k i r p a t r i c k 提出的另一种启发式的、随机优化算法。模拟退火算法的基本 思想由一个初始的解出发，不断重复产生迭代解，逐步判定、舍弃，最终取得满意解的 过程。模拟退火算法不但可以往好的方向发展，也可以往差的方向发展，从而使算法跳出 局部最优解，达到全局最优解。 对于模拟退火算法应用于物流配送中心选址的研究，大量的文献结合其它方法( 如 多准则决策、数学规划等) 进行了研究。任春玉( 2 0 0 6 ) 提出了定量化的模拟退火遗传算 法与层次分析法相结合来确定配送中心地址的方法。该方法确保总体中个体多样性以及 防止遗传算法的提前收敛，运用层次分析法确定物流配送中心选址评价指标权重，并 与专家评分相结合进行了综合评价。该算法对于解决物流配送中心的选址具有较好的 有效性和可靠性。 除以上三种比较常用的方法之外，启发式算法还包括蚁群算法、禁忌搜索算法、进 化算法等。各种算法在全局搜索能力、优缺点、参数、解情况存在着一定的差异。各种 启发式算法基本上带有随机搜索的特点，己广泛地应用于解决n ph a r d 问题，同时也为 物流配送中心选址的智能化处理提供了可能。用解析的方法( 包括线性规划等) 建立数学 模型，然后运用启发式算法进行求解是目前以及未来研究物流配送中心选址的一种较为 可行和可操作的研究方法。 ( 4 ) 仿真方法。 仿真是利用计算机来运行仿真模型，模拟时间系统的运行状态及其随时间变化的过 程，并通过对仿真运行过程的观察和统计，得到被仿真系统的仿真输出参数和基本特征， 以此来估计和推断实际系统的真实参数和真实性能。国内外已经不少文献将仿真的方法 8 大连理工大学硕士学位论文 运用于物流配送中心选址或是一般的设施选址的研究，研究结果相对解析方法更接近于 实际的情况。 张云凤等( 2 0 0 5 ) 对汽车集团企业的配送中心选址运用了仿真的方法进行了研究。先 确定了配送中心选址的几种方案，应用了f l e x i m 软件对各方案建立了仿真模型，根据 仿真结果进行了分析和方案的选择。该方法为集团企业配送中心选址问题提供了一种较 为理想的解决方法。薛永吉等( 2 0 0 5 ) 通过建立数学模型对物流中心的最优站台数问题 进行研究，在一定假设和一系列限制条件下，求解最优站台数量，并针对数学模型的复 杂性和求解的种种不足，以a r e n a 仿真软件为平台，建立仿真模型确定了最优化方案。 k a z u y o s h ih id a k a 等( 9 7 ) 运用仿真对大规模的仓库选址进行了研究。该研究对仓库的固 定成本、运输成本，和同时满足6 8 0 0 名顾客进行了仿真，以求得临近的最优解 ( n e a r o p t i m a ls o l u t i o n ) 。在求解的过程中，结合了贪婪一互换启发式算法 ( g r e e d y i n t e r c h a n g eh e u r i s t i c s ) 和气球搜索算法( b a l l o o ns e a r c h ) 两种启发式算法 进行求解。该算法能比较有效地避免陷入局部最优解和得到比较满意的选址方案。但是， 研究的结果容易受到运输车辆的平均速度变化的影响。 仿真方法相对解析的方法在实际应用中具有一定的优点，但是，也存在一定的局限性。 如仿真需要进行相对比较严格的模型的可信性和有效性的检验。有些仿真系统对初始偏 差比较敏感，往往使得仿真结果与实际结果有较大的偏差。同时，仿真对人和机器要求 往往比较高，要求设计人员必须具备丰富的经验和较高的分析能力，而相对复杂的仿真 系统，对计算机硬件的相应要求是比较高的。关于未来的研究，各种解析方法、启发式 算法、多准则决策方法与仿真方法的结合，是一种必然的趋势。各种方法的结合可以弥 补各自的不足，而充分发挥各自的优点，从而提高选址的准确性和可靠性。 物流配送中心的选址决策对于整个物流系统运作和客户满意情况有着重要的影响。 本节在对国内外有关物流配送中心选址方法文献研究的基础上，对比分析了各种方法在 配送中心选址中的应用。研究发现方法各自有自己的优缺点和一定的适用范围，在选址 模型构建上，还主要考虑的都是费用问题，特别是通过运输费用最低来优化物流配送中 心选址。由于模型本身的限制，大部分模型对固定成本、环境问题等则考虑较少，在选 址模型中无法反映出来。同时，由于选址问题本身具有的动态性、复杂性、不确定性等 特性，因此，开发和研究新的模型与方法也是进一步解决配送中心选址问题的必需途径， 各种方法的组合研究是未来研究的一种趋势。 通过以上对国内外研究成果的分析知道，对于定性和单点定量等各类经典选择模型 研究比较成熟，但是专门针对第三方物流的选址问题应用研究很少。此外，在国内外研 究中聚焦于石油行业物流企业配送的专著与系统解析的资料更为少见。特别是在国内，由 于石油行业原有的物资系统，也就是物流系统，正处于变革转型的时期，行业内的物流系 统或物流企业本身还没有发展成型或成熟，大体上还处于发展、探索的阶段，所以此类的 9 胜利油田区域物流配送中心选址研究 研究文献基本空白。但石油行业是高度国际化的一个行业，在国际范围内物流发展日趋集 成化的潮流中，探求石油行业综合物流企业网络配送供应模式的研究无疑对增强我国石油 企业的国际竞争力，参与国际能源市场的开发具有重大价值和现实意义。 鉴于此，本文的研究是很有必要的，其意义在于，通过对各种选址方法的研究和总 结，寻找一种适合第三方物流配送中心的选址模型，并将内嵌过滤的启发式算法运用于 胜利油田区域物流配送中心的选址中，推动理论的应用。也为第三方物流企业的配送网络 布局选址提供了一种可行的决策思路和定量选址方法，具有较强的实际意义。 1 3 本文主要研究内容及论文结构 1 3 1 本文主要研究内容 本研究将完成以下工作： 通过对现代物流及物流配送发展的研究，分析总结国内外物流配送中心定性、定量 选址方法的研究现状，进一步明确本课题的研究目的和意义。 系统分析胜利油田物流配送的现状和发展环境，结合油田现行物资配送体系存在的 问题，制定了油田网络配送系统战略规划，预测油田物流配送发展前景。 根据上面的研究，结合油田实际，构造胜利油田配送中心选址模型，给出求解模型 的一种可行算法。 结合胜利油田实施“集中储备、区域配送 的思路，通过影响因素分析，确定了各 项参数指标，利用上一章提出的区域物流配送网络布局选址模型，完成胜利油田仙河区 域配送中心的选址，并验证算法的可行性 1 3 2 论文结构 根据上面所述研究工作，本文章节安排如下： 第1 章，介绍本文的研究背景和意义及主要研究内容。 第2 章，研究胜利油田供应物流发展现状及环境，提出胜利油田网络配送系统战略 设计的原则、思路、影响因素和网络结构模式。 第3 章，构造物流配送中心的选址模型，并给出了一种内嵌过滤的求解方法；在本 章的最后，将这一模型作为基本模块，对配送布局中的各种可能情况分别进行分析，并 给出模型的求解思路。 第4 章，根据前几章的研究，结合胜利油田实施“集中储备、区域配送 的思路， 优化了决策流程和选址模型，完成了胜利油田仙河区域配送中心的选址，并通过算例验 证了上一章提出的算法的可行性。 第5 章，对本文的研究内容进行了总结，提出了进一步研究的方向。 1 0 大连理工大学硕士学位论文 2 胜利油田物流配送发展现状分析 本章将对胜利油田企业物流发展作全面概述，分析油田现行物资供应配送体系存在 的问题，制定胜利油田网络配送系统战略规划。 2 1 胜利油田发展概述 胜利油田是我国东部重要的石油工业基地，是全国第二大油田，地处渤海之滨的黄 河三角洲地带，这里地理位置优越，基础设施完善，交通、通讯发达，在环渤海经济圈和 黄河流域经济带中发挥着巨大作用。胜利油田在1 9 6 4 年1 月2 5 日，经党中央批准建立， 是一个资金密集、技术密集、知识密集的特大型综合性企业，目前有职工2 1 万人。 胜利油田当前隶属于中国石化集团公司，其以油气生产为主，集勘探、开发、施工作 业、后勤辅助生产和多种经营、社会化服务为一体，专业门类齐全的国有特大型企业。 2 0 0 0 年5 月其油气勘探开发主体部分重组改制为中国石化胜利油田有限公司，存续部 分为胜利石油管理局。2 0 0 6 年1 月中国石化胜利油田有限公司注销，成立中石化胜利 油田分公司。从建立至今4 0 多年的企业发展中，胜利油田共找到了7 3 个不同类型的油 气田，并己开发其中的6 8 个油气田，年原油最高产量达3 3 5 5 1 9 万吨。到2 0 0 5 年为止， 胜利油田累计生产原油8 5 3 亿吨，生产天然气3 7 5 7 8 亿立方米。在国际能源危机和我 国石油储备战略实施的今天，胜利油田已成为我国国民经济的重要支柱之一。 今后一个时期，胜利油田将按照中国石化的统一部署，进一步优化队伍结构和组织 结构，持续进行内部整合，突出核心业务，精干管理层次，通过制度创新和精细化、规 范化管理，增强科技开发能力和核心竞争力，提高经济总量和运行质量，逐步把油田建 设成资源基础牢固、管理科学、抵御市场能力强、主要经济指标达到国内外先进水平的 大型油公司，计划到“十一五”末实现经济收入翻一番，基本建成产业结构合理、经营 机制灵活、投资主体多元化、综合竞争力强、更具活力的现代企业集团。而油田的生产 流程是一个完整的系统，由若干个相互衔接的生产环节组成，油田生产成本的有效控制 也取决于各生产环节的管理。为此，作为油田成本控制中心的物资供应系统必须构建符 合现代物流及供应链管理理念的供应模式，以满足胜利油田降低物流成本、提高整体效 益的要求，逐步提高对市场需求的响应能力，在战略高度上增强自身生存与发展的能力， 并为油田实现持续稳定发展提供坚实的物质保障。 2 2 胜利油田供应物流发展现状及环境分析 2 2 1 胜利油田供应物流发展现状 胜利油田的企业物流已有4 0 年的发展历史。每年平均为油田的生产建设采购供应 5 6 个大类、共计1 2 万项物资，采购资金1 0