（交通运输规划与管理专业论文）农资连锁经营网点布局与配送中心选址组合优化研究.pdf

签字日期：加o 年6 月刁日 签字日期加修年莎月节日 中图分类号：u 4 9 2 1 u d c ：6 2 9 学校代码：1 0 0 0 4 密级：公开 北京交通大学 硕士学位论文 农资连锁经营网点布局与配送中心选址组合优化研究 r e s e a r c ho nc o m b i n a t o r i a lo p t i m i z a t i o n o f a g r i c u l t u r a lm a t e r i a l c h a i no p e r a t i o nn e t w o r k l a y o u ta n dd i s t r i b u t i o nc e n t e rl o c a t i o n 作者姓名：叶芳 导师姓名：袁振洲 学位类别：工学 学号：0 8 1 2 1 3 9 1 职称：教授 学位级别：硕士 学科专业：交通运输规划与管理 研究方向：物流系统规划 北京交通大学 2 0 1 0 年6 月 致谢 两年的研究生生活过得充实而忙碌， 而且社会交往能力也得到了锻炼。在此， 助的人们。 期间我不仅在专业知识方面得到加强， 我十分感谢在这两年中给予我关心和帮 首先，衷心感谢敬爱的导师袁振洲教授。本论文的工作是在袁老师的悉心指 导下完成的。从论文选题、研究方法到最后案例的选取，这整个写作过程都得到 袁老师的精心指导。本论文的完成凝结着导师的心血和汗水。师从袁老师，他严 谨的治学态度、勤奋的工作精神和对学术研究的孜孜不倦深深影响着我，是我今 后为人处事和工作生活的榜样和楷模。在此诚挚地感谢两年来袁老师对我的关心 和指导。师生之情难于言表，谨以学生最衷心的感谢和最真诚的祝福致以他! 在实验室工作及撰写论文期间，我的同门吴先宇、李艳红、赵莉、李明华、 苑静蕾、张进、杨云超、李瑞杰、吴非等对我的论文研究工作给予了热情地帮助， 在此向他们表达我的感激之情。在参与科研项目的过程中，我们每一个各司其职、 互助关爱、营造了良好的学习和科研氛围，使我在和谐友好的氛围中一点点成长 和进步，为我的学习生活增添了无数光彩。 另外也感谢我的家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成学业。 最后，向所有关心和鼓励我的朋友们致以最衷心的谢意，是你们让我的学习 生活充满阳光和美好的回忆，使我能够鼓足干劲走上未来的工作岗位。 中文摘要 农资连锁经营对于在激烈的市场竞争中建立高效的农资销售渠道具有十分重 要的现实意义。当前发展农资连锁经营，首先要优化整合资源，建立农资物流配 送网络；而建立农资物流配送网络的前提是做好经营网点布局和配送中心选址的 优化，以最少的资源配置满足最大的需求覆盖范围，这就是本文研究的目的。 论文的研究对象为农资连锁经营网点和配送中心，首先对农资连锁经营进行 综述，包括农资连锁经营概念界定、经营主体分析、现状分析及我国农资连锁经 营发展对策；然后从网络系统和配送体系两方面探讨了农资连锁经营网点配送资 源的构成；接着分别对农资连锁经营网点布局和配送中心选址的影响因素进行分 析，为模型构建奠定基础。 在对经营网点布局和配送中心选址两个问题深入阐述的基础上，作者认为应 该从一体化角度来实现经营网点布局和配送中心选址优化模型的构建。以村镇火 车站或汽车站作为农资物流的起点，农户作为终点；以空间相互作用模型为基础， 考虑经营网点和配送中心建设、用地和农资运输等费用，文中构建了一体化优化 农资连锁经营网点和配送中心布局、规模和数量的双层规划模型。模型中，上层 目标函数满足经营网点到农户的运输费用、配送中心到经营网点的运输费用、经 营网点的土地费用和建设费用之和最小；下层目标函数满足经营网点到配送中心 的运输费用、火车站或汽车站到配送中心的运输费用、配送中心的土地费用和建 设费用之和最小。上下层目标函数通过经营网点销售的农资产品量构建约束关系。 双层规划模型属于n p h a r d 问题，本文选择遗传算法开发求解该双层非线性优化 模型的算法。最后，在实证分析电，应用河北省武安市的人口分布基础数据求解 模型，验证了模型求解的有效性。 关键词：农资；连锁经营；网点布局；配送中心；双层规划；遗传算法 分类号：u 4 9 2 1 a bs t r a c t a b s t r a c t ：a g r i c u l t u r a lm a t e r i a lc h a i no p e r a t i o nc a ns e tu pe f f i c i e n ta g r i c u l t u r a l m a t e r i a ls a l e sc h a n n e l si nt h ed r a s t i c a l l yc o m p e t i t i v em a r k e t ，w h i c hi sm e a n i n g f u l l y q u i t e t od e v e l o pa g r i c u l t u r a lm a t e r i a lc h a i no p e r a t i o nn o w , t h ef i r s tt h i n gi st oo p t i m i z e a n dc o m b i n er e s o u r c e ss ot h a tt ob u i l da g r i c u l t u r a lm a t e r i a ll o g i s t i c sd i s t r i b u t i o n n e t w o r k s b u tt h ep r e c o n d i t i o ni st oo p t i m i z eo p e r a t i o nn e t w o r ka n dd i s t r i b u t i o nc e n t e r l o c a t i o n ，a i m i n ga tu s i n gm i n i m a lr e s o u r c et om e e tm a x i m a ld e m a n d ，w h i c hi st h e p u r p o s eo f t h i st h e s i s a g r i c u l t u r a lm a t e r i a lc h a i no p e r a t i o nn e t w o r ka n dd i s t r i b u t i o nc e n t e ra r et h es t u d y o b j e c to ft h i st h e s i s i tf i r s ts u m m a r i z e sa g r i c u l t u r a lm a t e r i a lc h a i no p e r a t i o n , i n c l u d i n g c o n c e p td e f i n i t i o n , o p e r a t i o nm a i n b o d ya n a l y s i s ，p r e s e n ts i t u a t i o na n a l y s i s ，f e a s i b i l i t y a n a l y s i sa n dp r o b l e ma n dc o u n t e r m e a s u r ea n a l y s i s t h e ni t d i s c u s s e s a g r i c u l t u r a l m a t e r i a lc h a i no p e r a t i o nd i s t r i b u t i o nr e s o u r c es t r u c t u r ei nt h ea s p e c t so f n e t w o r ks y s t e m ， d i s t r i b u t i o ns y s t e m , f a c i l i t yi n s t r u m e n ta n dh u m a nr e s o u r c e m e a n w h i l ei n f l u e n c e f a c t o r so fa 鲥c u l t u r a lm a t e r i a lc h a i no p e r a t i o nn e t w o r ka n dd i s t r i b u t i o nc e n t e rl o c a t i o n a r ed i s c u s s e d b a s i n go nd e s c r i b i n go p e r a t i o nn e t w o r ka n dd 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 m , t h i st h e s i sc o n s i d e r sb u i l d i n go p t i m i z a t i o nm o d e lo fo p e r a t i o nn e t w o r ka n dd i s t r i b u t i o n c e n t e rl o c a t i o n 弱aw h o l e b a s i n go ns p a c er e c i p r o c i t ym o d e l ，t h i st h e s i sb u i l d sa b i - l e v e lp r o g r a m m i n gm o d e lt oo p t i m i z es p a c ed i s t r i b u t i n g , s c a l ea n ds c a l a ro f a g r i c u l t u r a lm a t e r i a lc h a i no p e r a t i o nn e t w o r ka n dd i s t r i b u t i o nc e n t e r ，s e r i n gr a i l w a y s t a t i o no rc o a c hs t a t i o na sa g r i c u l t u r a lm a t e r i a ll o g i s t i c so r i g i na n df a r m e ra st e r m i n a l p o i n t t h eu p p e ro b j e c tf u n c t i o nm i n i m i z e st h es u mo ft r a n s p o r tc o s t so fn e t w o r kt o f a r m e ra n dd i s t r i b u t i o nc e n t e rt on e t w o r k , l a n dc h a r g e sa n dc o n s t r u c t i o nc o s to fn e t w o r k ； t h el o w e ro b j e c tf u n c t i o nm i n i m i z e st h es u mo ft r a n s p o r tc o s t so fn e t w o r kt o d i s t r i b u t i o nc e n t e ra n dr a i l w a ys t a t i o no rc o a c hs t a t i o nt od i s t r i b u t i o nc e n t e r , l a n d c h a r g e sa n dc o n s t r u c t i o nc o s to fd i s t r i b u t i o nc e n t e r b i l e v e lp r o g r a m m i n gm o d e l b e l o n g st on p - h a r dp r o b l e m t h ea u t h o rb u i l d sa l g o r i t h mf o rt h eb i l e v e ln o n l i n e a r o p t i m i z a t i o nm o d e lb a s i n go ng e n e t i ca l g o r i t h m a tl a s t ，t h ea u t h o ra p p l i e sp o p u l a t i o n d i s t r i b u t i o nd a t ao f h e b e ip r o v i n c ew u a nc i t yt om o d e ls o l u t i o n , m e a n w h i l ev a l i d a t e v a l i d i t yo f m o d e ls o l u t i o n k e y w o r d s ：a g r i c u l t u r a lm a t e r i a l ；c h a i no p e r a t i o n ；n e t w o r kl a y o u t ；d i s t r i b u t i o n c e n t e r ；b i l e v e lp r o g r a m m i n g ；g e n e t i ca l g o r i t h m ( g a ) c l a s s n o ：u 4 9 2 1 v 目录 中文摘要i i i a b s t r a c t i v 1 引言1 1 1研究背景1 1 2研究目的和意义2 1 3 研究的技术路线。3 1 4 研究的内容3 1 5国内外研究现状综述5 1 5 1 经典的设施选址模型5 1 5 2 网点布局问题研究6 1 5 3 配送中心选址问题研究8 1 5 4 网点布局与配送中心选址问题研究1 1 1 5 5 研究现状评述11 2 农资连锁经营网点配送资源构成及其影响因素分析1 3 2 1农资连锁经营综述。1 3 2 1 1 农资连锁经营概念界定1 3 2 1 2 农资连锁经营主体1 4 2 1 3 农资连锁经营现状一1 4 2 1 4 我国农资连锁经营发展对策分析2 0 2 2 农资连锁经营网点配送资源构成分析2 1 2 2 1 网络系统资源分析2 2 2 2 2 配送体系资源分析2 2 2 3农资连锁经营网点配送影响因素分析2 3 2 3 1 网点布局影响因素2 3 2 3 2 配送中心选址影响因素2 4 2 4本章小结2 5 3 农资连锁经营网点布局与配送中心选址组合优化模型2 6 3 1 农资连锁经营网点布局与配送中心选址组合优化问题描述2 6 3 1 1 网点布局问题描述2 6 3 1 2 配送中心选址问题描述2 6 3 1 3 农资连锁经营网点布局与配送中心选址组合优化问题描述2 7 3 2双层规划模型的定义与特性2 8 3 2 1 双层规划模型的提出2 8 3 2 2 双层规划模型的数学描述2 8 3 2 3 双层规划模型的特点优势2 9 3 3农资连锁经营网点布局与配送中心选址组合优化模型构建2 9 3 3 1 上层规划模型经营网点布局优化3 0 3 3 2 下层规划模型配送中心选址优化3 2 3 4本章小结3 3 4求解双层规划模型的优化算法3 4 4 1求解双层规划模型的基本方法3 4 4 2遗传算法的基本原理3 5 4 2 1 遗传算法的特点3 5 4 2 2 遗传算法的要素3 6 4 2 3 遗传算法的实现步骤3 6 4 2 4 遗传算法约束优化研究3 6 4 3 基于模型的遗传算法求解思路3 6 4 4本章小结3 6 5实证应用3 6 5 1实例分析3 6 5 1 1 武安市社会经济分析3 6 5 1 2 武安市交通基础设施分析3 6 5 1 3 备选网络节点选址方案的确定3 6 5 2模型参数设置3 6 5 2 1 模型基本参数3 6 5 2 2 遗传算法参数3 6 5 3优化结果及分析3 6 5 4本章小结3 6 6研究结论与展望3 6 6 1本文主要工作和研究结论3 6 6 2有待进一步研究的问题3 6 参考文献3 6 作者简历3 6 独创性声明3 6 学位论文数据集3 6 1 引言 本论文选题来源于国家“十一五”科技支撑计划课题“村镇农资连锁经营网络配 送设备与技术研究( 编号：2 0 0 6 b a j 0 7 8 0 3 ) ”，是“农用物资连锁经营资源优化整 合理论与技术研究”任务的部分研究内容。 1 1研究背景 我国是一个农业大国，农村市场具有巨大的需求潜力。但农村市场体系建设 滞后，不适应国民经济和社会发展的需要。随着中国农资流通体制改革的持续推 进，形成了以供销社、生产企业和农业“三站”为主的三条农资销售主渠道。时至今 日，中国农资流通市场已得到了进一步发展，流通渠道不断拓宽优化，农资交易 日趋活跃，多种新型经营业态进入农资流通领域，经营模式渐趋多元化，多渠道 的竞争格局已经初步形成。但处于行业裂变时期的农资流通领域，还存在不少问 题。首先，与整合思路已很明晰的生产环节相比，农资流通环节依然显得庞杂和 混乱。众多流通企业虽然只是做着简单的农资贸易，但是情况却很复杂。例如在 化肥的营销体系中：上层有中化、中农等国字号企业在全国布局；中层有优秀的 化肥生产企业组建的销售公司、省农资公司和少数民营农资公司跨省区布局，大 部分省农资公司本地布局：下层有地县级民营农资公司和复合肥企业；在基层还 有众多的夫妻店。重叠的渠道和无序的竞争给农资顺畅流通造成一定的障碍。其 次，农资行业规模化、集约化经营水平较低，使得假冒伪劣农资商品大量流通， 给农民带来极大的经济损失和精神伤害【2 j 。 自从我国农资对外商完全开放后，农资经营企业问的竞争变得越来越激烈， 同时还面临着来自政府宏观政策调整和国外企业进入的双重压力。所以，农资经 营企业要想生存和发展，就不能停留在原有的经营模式上，而必须不断进行大胆 探索和创新，找出适应行业发展阶段及其特点的经营模式。连锁经营模式作为当 今世界最有活力的经营模式和商业增长方式，在国内外多个行业都取得了巨大的 成功。把该模式应用到机遇与挑战并存的中国农资营销中，是一个非常大胆的探 索和创新，对农资流通企业在激烈的市场竞争中建立高效的农资销售渠道、降低 成本、规范市场、形成强有力的流通品牌，具有十分重要的现实意义。 目前要在我国农村市场发展连锁经营，可以说具有良好的基础条件。从多元 化经营主体的角度来看，农业技术服务部门多年来从上到下建设了一批从事农业 生产资料生产、加工、经销活动的企业，设立了不少经营网点，发展农资连锁经 营有一定的基础。供销社是农资经营的传统部门，具有比较健全的销售网络和仓 储体系，发展农资连锁经营得天独厚。乡镇企业中还有不少涉及农资流通、加工 的企业，为适应市场竞争的要求，改变单打独斗的状况，采取多种形式，也能参 与到农资连锁经营中。经营规模小的企业，可以改造成为大型连锁企业的加盟店； 仓储、运输设施条件好的企业，可以与连锁企业合作，改造成为农资物流配送中 心；规模大、有实力的企业可以领办连锁经营；农资生产企业可以同连锁企业建 立稳定的合作关系，成为关系密切的供货商。这些企业一般在其他领域已取得较 为成功的业绩，积累了较丰富的资金，具备市场营销的经验和较高的经营管理水 平，转而拓展农村市场，发展农资连锁经营，可以发挥其资金雄厚、管理手段先 进的优势，为农资流通注入新生力量，促进连锁经营更快地发展【3 】。 当前发展农资连锁经营，首先要优化整合农资连锁经营资源，建立农资物流 配送网络。而建立农资物流配送网络的首要任务是做好经营网点布局和配送中心 选址的优化，加快对现有经营渠道、网点资源的重组利用创造良好的基础条件， 减少重复建设，尽快形成高效、畅通、有序的农资连锁经营新体系。 1 2研究目的和意义 连锁经营起源于大中城市，城市连锁经营理论研究已经很成熟，其理论和实 践也在大中城市得到充分应用，使得物流基础设施布局也比较完善。同时有关区 域经济、区域交通以及城乡发展等的规划都有相对成熟的模型和技术来指导，但 是对于村镇农资连锁经营这一区域经营网络规划的理论和技术却十分缺乏。在农 资连锁经营的网点布局和配送中心选址方面，还没有成形的相关理论研究成果。 特别是近年来，由于农资市场的庞杂和混乱，缺乏规模化和集约化经营，以及国 外企业抢滩中国农资市场带来的压力，使得国内农资企业大力发展连锁经营迫在 眉睫，这在一定程度上凸显了农资连锁经营相关理论研究的紧迫性。 本文的研究对象主要界定为面向村镇的农资连锁经营网点和配送中心，文中 的村镇主要是指县城的城关镇以及广大农村地区的重点村镇。 本文的研究目的：通过对农资连锁经营网点和配送中心的合理布局，构建出 更加合理高效的农资配送网络，实现农资连锁经营资源优化整合，为后续的农资 连锁经营网络配送系统设计、决策支持研究工作奠定坚实的基础，实现更好的经 济效益和社会效益，为相关的主管部门提出重要的支持决策。 本文的研究意义：为计划或正在从城市连锁经营业向村镇区域连锁经营与配 送拓展的企业或组织，以及村镇区域本土的计划开展农资连锁经营与配送的企业 或组织，从技术层面提供科技支撑，为他们提供走好农资连锁经营第一步或壮大 2 前进步伐的理论和技术。农资物流作为物流的一个分支，相关理论研究尚处于初 期阶段。根据农资物流的特点，研究农资物流节点选址理论和方法将对丰富农资 物流理论起到重要的推动作用。 1 3研究的技术路线 本文的研究思路为：首先综述国内外研究现状和相关基础理论，然后界定农 资连锁经营的概念，系统分析农资连锁经营主体构成、现状及我国农资连锁经营 发展对策，接着分析农资连锁经营网点配送资源构成及其影响因素。在借鉴和学 习国内外典型的设施选址优化模型的基础上，构建出同时优化农资连锁经营网点 布局和配送中心选址的双层规划模型，并采用遗传算法作为模型求解算法。最后 在实证应用中，验证了模型求解的有效性，研究技术路线见图1 1 。 1 4研究的内容 图1 - 1 研究技术路线 f i g 1 - 1t e c h n i q u ec o m e so f t h e s i sw o r k 根据研究的技术路线和方法，确定论文的主要研究内容为： 1 研究重点：分析农资连锁经营网点配送资源构成及其影响因素。 解决方法：从软件和硬件角度分析农资连锁经营网络系统、配送体系的资源 构成，然后从技术、经济和环境角度分析影响农资连锁经营网点布局和配送中心 选址的因素。 2 研究核心：基于村镇区域经济、基础设施规划及村镇总体规划，运用非线 性规划理论和最优化理论对农资连锁经营网点布局和配送中心选址问题进行组合 优化研究。 解决方法：对于连锁经营网点布局和配送中心选址组合优化问题，仅仅考虑 网点布局和配送中心选址两个问题的简单组合是不够的，解决该问题的更为科学 合理的方法是将网点布局和配送中心选址两个子问题组合成一个相互紧密联系的 整体，从全局的视角来统一考虑，真正反映现实中两者之问的相互制约关系，实 现整体上提高物流配送效益的目标。 网点布局和配送中心选址组合优化问题要充分考虑经营网点和配送中心的建 设、用地和农资运输等费用，从规划区域的现实情况出发，满足村镇地广人稀、 居住分散且相距较远的特点。农资运输网络是由农资生产企业、村镇对外车站( 火 车站或者汽车站) 、农资配送中心、连锁经营网点和农户这五个节点以及运输路线 所组成，见图1 2 。本研究不考虑农资生产企业节点，以村镇火车站或者汽车站作 为农资物流起点，以农户作为终点，以空间相互作用模型为基础，一体化优化村 镇农资连锁经营网点和配送中心的空间分布、规模和数量。优化目标是使得村镇 农资连锁经营网络经营的总费用最小，该总费用包括农资在四层物流节点间的三 次移动费用、配送中心的土地费用和建设费用、经营网点的土地费用和建设费用。 八 。入一 熊 皴； i k 、 殛 一 灭 羹；麓i 、 lk ： _ _ if 一l i 滚 衾 引； 农资经农资生 村镇对外车站( 火 产企业车站或者汽车站)营网点 图l - 2 农资运输网络示意图 f i g 1 - 2a g r i c l i l t u r a lm a t e r i a lt r a n s p o r t a t i o nn e t w o r k 4 3 研究难点：农资连锁经营网点布局与配送中心选址双层规划模型求解方法。 解决方法：结合现阶段解双层规划模型比较常用的方法，如模拟退火、禁忌 搜索、遗传算法、信赖域算法、极大嫡算法和混沌优化算法等各自的优缺点和适 用情况，选取遗传算法进行模型求解，在求解的过程中根据本文研究问题的实际 情况，如对备选点的o 1 选择，选择备选点后的规模分配等情况，对遗传算法进行 适当的改进以适于求解本文所建立的模型。 1 5国内外研究现状综述 1 5 1经典的设施选址模型 1 p 中值问题 p 中值问题【4 】对模拟现实世界中的仓库、配送中心等的选址非常有用。最初的 选址问题可以描述为：有m 个设施需要布局，每个设施具有的能力为b i ，i = l ，z ，m ； n 个已知位置的顾客，每个顾客的需求为q y ，j = l ，z ，n 。要求找到设施布局并分配 顾客给这些设施，使得顾客和服务他们的设施间的距离总和最小。通常假设顾客 总是惠顾离自己最近的设施，这一问题的目标函数通常写成如下形式： m i n z ：e f ia i d v x 驴 目标函数表示居民利用设施时总移动距离最小。其中，a ，为在地点i 的需求( 人 口) ；西是地点f 和歹间的最短距离；x y 表示地点i 的居民是否利用地点j 的设施， 是则为l ，否则为0 。 2 离散工厂选址模型 工厂选址模型是比较常见的设施选址问题。这个问题重点是确定在各地点满 足顾客需求的工厂或仓库数目、地址和规模。e f r o y m s o n 和r a ) ，【5 j 在1 9 6 6 年提出的 离散工厂选址模型如下所示： m i n z = 三。：= 。勺+ ：；。乃巧 目标函数是满足顾客需求的费用和工厂固定选址费用最小，目标函数右边第 一项表示总变动费用，第二项表示总固定费用，包括土地使用费用和工厂建设费 用及运营费用。其中，m 为顾客总数；刀为备选地点数目；期为在地点，的工厂( 仓 库) 提供给顾客k 的需求比例；巧表示如果工厂在地点，建，值为1 ，否则为0 ； 表示顾客k 的全部需求由在地点_ ，的- r u 满足的费用；石表示地点歹修建工厂相 关的固定费用。 除了以上介绍的两种早期的经典选址模型外，另外还有多级选址模型，多产 品选址模型等其他些较为常见的经典模型。这些模型作为解决选址问题的有效 5 工具，在各种布局优化的研究中被广泛借鉴和使用。许多针对不同具体问题而开 发的各种高级模型，也都是吸收了上述经典模型的一部分重要思想并在其基础上 衍生创造出来的。 1 5 2网点布局问题研究 商业网点布局与区域空间分布、交通供给状态、消费者的购买行为等相互影 响和制约，网点布局比较有代表性的模型有： 1 空间竞争布局模型 商业设施的布局问题一般认为可以追溯到1 9 2 9 年h o t e l l i n g 提出的空间竞争布 局模型( s p e c i a lc o m p e t i t i v el o c a t i o nm o d e l ) 1 6 1 。空间竞争布局模型可以在已经存在 竞争设施的情况下，解决一个或是多个新设施的最佳布局( 选址) 问题，以使他 们都获得最大的市场份额，此类模型也被称为最大获得模型( m a x i m u mc a p t u r e m o d e l ，m a x c a p ) 。这类模型一般假设【7 】【8 1 ：顾客只购买一个单位的特定产品，不 考虑多目标的购物行为；店铺销售的产品是相同的，消费者可以从所有的店铺购 买到相同的产品：所有店铺的产品售价是相同的；空间市场可以用离散化的图来 表示，在图的每一个节点是一个具有定数量顾客的局部市场，服务的潜在位置 是预先给定的，并且店铺都位于图的节点，而且仅仅允许位于节点。为了最大化 新开设店铺的市场份额，优化模型的目标函数可写为下面的形式【9 】： m a x z = 划m a , p u x u 其中a f 为i 节点的顾客数量；x v 为m 1 决策变量；当i 处的顾客可以到_ ，处的 店铺购物时值为1 ，否则为o ；如果在_ ，处开设店铺则驴1 ，否则驴o 。肪为节点 f 的顾客到位于，节点的店铺购物的概率，反映了顾客的选择行为特征。助常用的 形式有3 种： 1 ) 如果假定顾客总是选择最近的购物设施购物，则上式中 i1 ，矿d u 叱 广” 10 ，i f 略d i s 上式中西是顾客与购物设施j 之间的距离；如为顾客到最近的竞争设施的距 离。 2 ) 如果假定除了距离外，购物设施的营业面积也是影响顾客选择的重要因素， 则可以用胡弗模型( 孙埘m o d e l ) 表达； 3 ) 当认为顾客选择购物设施时不仅受距离影响，还受到购物设施本身特征和 顾客对购物设施的主观印象影响，则可以用m c i 模型来计算p f ，。 2 用于商业网点选择的h u f f 模型 6 h u f f 重力模型作为购物地点选择模型【l o 】，是从r e i l l y 零售重力模型基础【l l 】上 发展而来的。r e i u y 认为一个城市吸引的来自周边地区的零售商品购买量与该城市 人口成正比，与各地区离开城市的距离的平方成反比。人口为p f 的城市f 内的商 业网点对住在离开城市如的乡镇k 的人们的吸引风可以用下面的公式计算 届= 晰计算。1 9 6 3 年h u f f 进一步发展了零售重力模型，提出了重力模型的概率 方法： f 。一f = i 】， 砉】 “盯。“1 式中p ，是消费者i 选址购物设施，购物的概率；乃是购物设施，的营业面积； 磊是消费者f 到购物设施，的距离。 3 m c i 模型 m c i ( m u l t i p l i c a t i v ec o m p e t i t i v ei n t e r a c t i o n ) 模型也是常用的一种购物地点选 择模型【1 2 】，是重力模型的一般化形式【1 3 1 ，定量研究消费者购物地点选择。与重力 模型不同的是，m c i 模型包含了多个代表消费者购物选择相关的属性变量，其形 式如下式： 岛= ( 兀：；。带) ( 兀二。觞) z 脚( 兀：；，毋) ( 兀二。觞) 其中岛为消费者i 选择购物设施的概率；彳移是零售店的第k 个客观属性， 它是独立于顾客的属性，k = l ，2 ，占；也f ，是购物设施，对顾客i 的第e 个客观吸引 属性，它表达了顾客对设施本身的主观印象，e = l ，2 ，；厥和成称为敏感指数， 表示顾客对各个属性的敏感程度；，是备选购物设施的集合。 上海交通大学的孙元欣等【1 4 】在论文竞争性连锁经营网点选址模型与遗传算 法解中，改良m c i 模型，把设施对顾客的吸引归结为一个吸引系数来考虑，同 时用w e i s z f e l d 法和遗传算法进行求解，最后得出遗传算法的求解效率较高，具有 良好的稳定性和精度。中国农业大学的乔忠等【1 5 】在论文商品交易市场网络节点 选址的双层规划模型中，采用双层规划模型构建商品交易市场选址模型，上层 规划从决策者出发使总收益最大，下层规划满足使用者效用值最大。上海交通大 学的田志友等【l6 1 在论文区域市场连锁经营选址与布局的元胞自动机模拟中， 分析连锁经营网点布局在考虑周围居民点数量、购买力大小、居民到达连锁网点 的距离以及同一商圈内同类网点的竞争激烈程度等因素的基础上，运用元胞自动 机模拟技术，建立连锁网点选址与布局的市场吸引力模型。天津大学的齐秀梅【1 7 】 在论文超市选址与布局设计在伊春市沃玛特超市中的应用中，运用b p 神经网 络模型进行超市选址的模型构建和仿真。中南大学的倪玲霖【1 8 】在论文车辆修理 集中化与布局优化研究中，建立双层规划模型对车辆修理点布局问题进行研究， 基于模拟退火算法设计了模型的求解方法。大连海事大学的李艳松【1 9 】在论文公 7 路客运站场的选址研究中归纳了基础设施的布局量化模型有单一的数学物理模 型，运筹学模型，交通规划理论与前两者相结合的港站优化布局模型。单一的数 学物理模型指的是重心法及其改进的微分法；运筹学模型包括多元枢纽港站布局 的混合整数规划法、运输规划模型、c f l p 模型和交通规划理论优化布局模型。武 汉大学的司马艺娜( 2 0 j 在论文城市邮政局所空间布局研究中提出评估空间结构 的度量指标可达性，可达性能够概括设施布局必须考虑的场所位置和距离因 素。同时结合可达性分析了应用在网点空间分布的六种定位配给模型。 随着g i s 在各个领域的广泛使用，由于经营网点的空间特征十分明显，网点 的特征需要用它所在的位置、几何形态、商业形态和面积等进行描述，g i s 也被引 入到经营网点的选址理论研究中。国外的h e m a n d e z ，t o n y 等【2 1 】在调查英国和加拿 大的零售商g i s 应用的研究中列出了包括商业网络规划、区位选择、市场营销、 竞争者分析、客户分析等1 3 个方面g i s 应用。云南师范大学的陈姚等【2 2 】在论文基 于g i s 的零售商业网点选址模型研究中，在对传统商业网点选址模型分析的基 础上，通过g i s 技术与数学模型的结合，运用g i s 空间分析商业网点选址与人口 分布、交通分布和商业竞争的关系，进行城市零售商业网点选址规划。上海师范 大学的丁鹏飞等【2 3 】在论文基于g i s 的连锁便利店布局与选址研究中中，引入 v o r o n o i 多边形来划分商圈，在考察便利店和人口分布耦合性的基础上，用牛顿重 力模型考虑有居民点和多竞争对手存在情况下的新店选址问题，模型求解采用 w e i s z f e l d 迭代方法。 城市商业网点选址主要是在商圈理论的指导下，以追求利润最大化为目的【2 2 1 。 但是针对村镇地广人稀，居住分散且相距较远，村镇经济发展相对缓慢，发展连 锁经营首要目的是为了满足广大农民的需求而非追求利润最大化，因此城市网络 节点或配送中心的选址模型对于村镇农资连锁经营的布局、选址来讲，不完全适 用，需要针对村镇的特殊情况，进行新的研究，充分考虑布局的疏密等因素，找 出适合村镇农资连锁经营网点布局的模型。 1 5 3配送中心选址问题研究 国外在设施决策方面的研究开始的比较早，最先研究的是1 5 1 中经典的选址 问题。国内在配送中心选址方面的研究与应用起步较晚，只有1 0 余年的历史，但 也有许多专家学者对其进行了深入的研究。人们根据现实问题发展了许多扩展模 型，从简单的单一产品的线性规划模型，到复杂的多产品的非线性随机模型。目 前已形成了多种研究方法，这些方法可以按设施数量和离散程度进行划分。 1 按设施数量划分可分为单配送中心选址和多配送中心选址。 8 单配送中心选址问题无需考虑竞争力、需求分配、集中库存效果、设施成本 等因素，其首要考虑的因素是运输成本，多配送中心选址则需要考虑上述因素。 孙会君、高自友【2 4 】在论文一类有竞争的物流中心选址模型中，对已有多个配 送中心存在的前提下，为获取最大市场占有量对新增配送中心如何进行选址能够 有效解决选址决策问题进行了研究，建立了相应的选址决策模型，把求解的问题 归结为无约束的非线性规划问题，并给出了迭代算法。 2 按离散程度划分可分为连续模型与离散模型两类。 连续模型考察连续空间内所有可能的点，认为物流中心的地点可以位于平面 上的任意位置，以此为基础选择最优布局。连续模型代表性的方法是重心法。这 个方法的优点是不限于在特定的备选地点进行选择，灵活性大。但是，由于自由 度较大，实际上很难得到最优地址。吕海峰等【2 5 】在论文基于网络分析方法的物 流配送中心选址的研究中，在对g i s 网络分析方法的阐述和p 中心选址模型的 分析基础上，建立了配送中心选址优化模型。该模型通过引入保管费用、处理费 用、配送中心建造费用对p 中心选址模型进行了拓展，并通过总费用最小化来确 定配送中心的数量。戎晓霞等【2 6 】在论文不确定环境下的物流配送中心选址模型 中，针对现实普遍存在的不确定环境，提出了当需求量为一般的不确定量区间数 时，物流配送中心选址的区间规划模型，并根据不同的决策标准，将p 中值模型 转化为确定的单目标或多目标规划模型。北京交通大学的鲁晓春等【2 7 】对配送中心 的重心法选址理论和方法作了深入的研究，认为原有的重心法存在问题，并用流 通费用偏微分方程来取代原有的计算公式。 离散模型则认为流通中心的地点是有限的几个可行点中的最优点，代表性模 型有： 1 ) k u c h n h a m b u r g e r 模型。其目标是运费、发送费、仓库管理费、可变费、 损失费等之和最小。 2 ) b a u m 0 1 w o l f e 模型。这是一个启发式的模型算法，是解决从几个工厂经过 若干个物流枢纽向多个用户运输货物的问题，其目标是使产生的总费用( 运输费 用、仓储可变管理费、固定费用之和) 最小。此模型的优点是：将物流中心运营 时的可变费用表示为凹函数，即考虑了批量效益；可以估计选定的物流中心的流 量；所提供的启发式算法较为简单易行，该模型的不足在于未考虑配送中心的容 量限制，因此可能造成选定的中心数过多。 3 ) e l s o n 混合整数规划模型。该模型将物流中心的固定费用列入目标函数， 将容量限制及个数限制列入约束条件，考虑的方面得到完善。出于求解的考虑， 将可变费用按线性处理，使该模型具有混合o 1 线性规划的结构。解上述模型的常 用方法有解整数规划问题的分枝定界法、c f l p 法( c a p a c i t a t c df a c i l i t yl o c a t i o n 9 p r o b l e m ) 、s a d 法( s y s t e ma c c o m d a t i o na n dd e v e l o p m e n t ) 、g p s s 模拟法( g e n e r a l p u r p o s es y s t e m ) 等。 a i k e n s ，c h 驯在论文g f a c i l i t yl o c a t i o nm o d e l sf o rd i s t r i b u t i o np l a n n i n g ) ) 中给出 了线性规划、0 一l 整数规划、动态规划等9 种基本形式的选址模型，目标函数一般 是使总的选址费用( 包括固定投资费用和运输费用) 最小，不同的规划形式主要 取决于费用函数的形式。f r a n c i s c ob a r a h o n a 等【2 9 】在论文p l a n tl o c a t i o nw i t h m i n i m u mi n v e n t o r y ) ) 中，用混合整数规划建立了仓库选址模型，除考虑了选址的 固定费用、运输费用外，还考虑了库存费用。此模型用d a n t z i n g - w o l f e 分解算法求 得可行解，并用次梯度优化方法来加速上述算法的收敛。同济大学的王战权、杨 东援等【3 0 】对物流中心的选址问