基於綠色度評價的配送中心選址決策方法論文
基於綠色度評價的配送中心選址決策方法論文
摘要：綠色物流要求考慮物流活動對環境產生的影響。文章研究了物流配送中心選址的成本最佳化和環境質量最佳化問題。透過綠色度來描述配送中心對環境產生的影響，利用粗糙集方法獲得備選配送中心的綠色度。以最小化成本和最大化綠色度為目標，建立一個雙目標規劃模型來確定配送中心位置和數量以及每個配送中心的配送策略。透過算例說明了方法的可行性。
關鍵詞：綠色度評價；物流配送中心；粗糙集
一、 引言
現代物流從起步期迅速進入發展期的重要標誌之一是以新建和改建配送中心為主的大規模物流基礎設施的投資。目前，投資超過百億的就有上海、北京、天津、深圳、香港等地。在現代物流系統中，配送中心是集物流、資訊流和資金流為一體的流通型節點，是我國物流系統建設中的戰略規劃之重。通常，對於物流配送中心的設計，絕大多數研究僅考慮了成本的最佳化。由於在物流配送中心進行的各種物流活動，如運輸過程中車輛排放的CO2、SO2；對舊產品回收後進行翻新、迴圈產生的有害物質；流通加工中的能量消耗等，都會對環境產生影響，因此，在物流配送中心的選址決策問題中既要考慮降低成本，又要儘可能降低對於環境的影響。這就需要建立多目標最佳化模型。近幾年，一些國外學者提出了可持續發展的供應鏈的概念，關注於物流與供應鏈對環境的造成的影響。文獻利用多目標技術來最佳化設計可持續發展的物流網路。但是對於物流網路中需要建立的設施都視為相同的。實際上，不同的設施對於環境可能產生的影響不同。文獻透過建立一個多目標最佳化模型來降低對於環境的影響，但是僅透過設施之間的距離來描述影響環境的因素，而影響環境的因素是多方面的。本文透過粗糙集方法來建模配送中心對於環境的影響時，利用綠色度概念將影響環境的多因素綜合起來，提出了最佳化成本和環境的多目標模型來確定配送中心，從而更好的反映實際情況。
二、 配送中心的綠色度
我們建立配送中心的綠色度評價指標如下：（1）包裝、運輸、倉儲的綠色化；（2）回收處理綠色化；（3）環境汙染程度。如何確定指標的權重是一個重要問題。在現實中，人們往往在資訊不確定情況下進行決策，而粗糙集方法是一種進行不確定性決策和推理的有力工具，因此本文利用粗糙集屬性重要度方法獲得指標的權重。下面給出關於粗糙集的一些基本性質。
定義6：S=（U，A，V，f）為一個資訊系統，A=C∪D，C∩D=?覫，E?奐C。屬性a（a∈CE）的重要性SGF（a，E，D）=H（D|E）-H（D|E∪{a}），對給定的屬性子集E，SGF（a，E，D）的值越大，屬性a對決策D就越重要。
本文用“好”、“中”、“差”3個等級來評價指標（1）和（2）。用“高”、“中”、“低”3個等級來評價指標（3）。採用3分法，用1、2、3分別對應“好”、“中”、“差”和“高”、“中”、“低”。根據專家意見設計決策表，經過簡約後得到14種不同的決策組合，如表1所示。
其中決策欄的“1”表示建配送中心，“0”表示不建。經過計算得到：
於是得到包裝、運輸、倉儲的綠色化的重要度為0.188 2，回收處理綠色化重要度分別為0.102 2，環境汙染程度的重要度為0.145 2。於是屬性a的權重wa=0.188 2/（0.188 2+0.102 2+0.145 2）=0.432，屬性b的權重wb=0.102 2/（0.188 2+0.102 2+0.145 2）=0.235，屬性c的權重wc=0.145 2/（0.188 2+0.102 2+0.145 2）=0.333。對每個備選配送中心在指標體系下打分，然後按指標加權，則可得到每個備選配送中心的綠色度。
三、 選址決策模型
1. 引數和決策變數定義。
模型引數如下：
i∈I客戶區的下標；j∈J備選配送中心的下標；Fj建立配送中心j的固定成本；ai客戶區 的'需求量；Dij將單位產品從配送中心j運到客戶區i的運費；Wj配送中心j的綠色度。決策變數定義如下：
Xj=1如果在備選地j建立配送中心0否則，Zij客戶區i的產品由配送中心j配送的比例。
2. 多目標最佳化模型。
目標函式（1）式為最小化總的建設成本。（2）最大化配送中心的綠色度。（3）式確保每個客戶區的需求都得到滿足。（4）式表示客戶區i的需求由配送中心j負責，當且僅當建立了j配送中心。（5）、（6）為變數的取值約束。
四、 算例分析
在不同的備選地建立不同等級的配送中心的成本如表2所示。有8個客戶區，每個備選配送中心到客戶區的單位產品運費如表3所示。
透過決策表的計算，得到6個備選配送中心的綠色度分別為0.713、0.882、0.561、0.758、0.608、0.843。
令f*1為目標函式（1）的最優值，f*2為目標函式（2）的最優值。先分別對兩個單目標問題求出最優解f*1=31.380，f*2=4.365，採用理想點法，將“三”之“2”節中的模型轉化為如下形式：
求解得到L=3.652，f1=31.380，f2=0.713，X1=1，X2=0，X3=0，X4=0，X5=0，X6=0，即只建立備選配送中心1。
五、 結論
配送中心具備發展現代物流的戰略優勢。目前我國新建的物流配送中心規模越來越大，同時在配送中心進行的各種物流活動對環境造成了負面的影響。為了實現可持續發展，需要在建立配送中心的時候，儘可能減低對於環境的汙染。本文透過綠色度評價來獲得備選配送中心的環境效益，透過建立最小化建設運營成本和最大化環境效益為目標，建立雙目標最佳化模型來進行物流配送系統的設計，能夠為企業和政府相關決策部門實施綠色物流提供科學的方法。
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基金專案：教育部人文社科青年基金（09YJC630246），中央高校基本科研業務費（No.CDJSK100062）資助。