物流管理数学建模

1物流园区绩效评价与空间布局优化研究摘要物流园区是现代物流一体化、集约化发展的产物,同时也是适应经济、物流、环境等发展的需要。系统而科学规划和建设我国物流园区是时代的呼唤,也是我国经济快速和可持续发展的要求,是提升物流企业的竞争水平和降低社会物流成本的触发器。本文在分析甘肃省物流园区建设布局与评价等方面的基础上，通过分析物流园区的形成机理,建立了物流园区空间布局优化模型和物流园区绩效评价指标体系，并且对于如何优化、提高提出了一些建议。关键词：物流园区;绩效评价;模糊综合评价2一、问题的提出要实现物流园区的绩效优化管理，首先就要完成物流园的绩效评价。要对一个物流园进行科学的绩效评价，除了一些一般的共性评价指标外，还必须根据物流园区特殊的地域和功能特点的个性评价指标。甘肃物流园区除了众所周知的地域和居高不下的成本特征外，还具有鲜明的组合功能特征，承担着包括西北应急物流中心、西藏供应中转站以及维护边疆稳定在内的诸多非经济功能。所以以甘肃物流园区为研究样本建立绩效评价的指标体系，从而建立物流区绩效评价与空间布局的优化模型，并运用所建立的模型对甘肃物流园区的绩效水平及布局合理性作出总体评价就显得迫切需要。二、问题的分析物流园区绩效评价指标体系具有一般评价体系的整体性、层次性、动态性等特征，由于物流园区自身的特点，其绩效评价指标体系也有其自身的特征。甘肃省的经济总量扩张、基础设施不断完善、城市化步伐加快，这样就为甘肃省物流业的发展带来了新的机遇。十二五期间，甘肃省将重点建设“一个物流核心圈、四大物流通道、六大物流枢纽城市、六大物流聚集区”，建设一批特色物流中心，最终形成主干线贯通、支线流畅、覆盖全省、服务西部、面向中亚西亚的多层次、全方位、多功能并与区域经济联动发展的物流产业新格局。甘肃物流存在的问题就甘肃省物流的现状看，现代物流的发展尚处在起步阶段，物流规3模、物流质量与经济发展水平极不相称，物流企业远不能适应社会发展需求。具体存在以下几个方面的问题：1.地理条件甘肃地形狭长，东南大部分地区是山地丘陵，西北多为戈壁荒漠，其地理致使甘肃的物流主要依靠公路进行，且公路的等级和路况较差。2、物流行业的管理机构不健全。物流活动各环节分属于商贸、铁路、公路、民航、水运等多个管理领域，在计划经济体制下建立的甘肃物流体系，管理体制比较分散，法规、政策、利益部门条块分割化，在物流规划、建设中难以科学、有效、统一地配置资源。3、物流中心无规模效益。据初步统计，全省90％的仓库、80％的铁路专用线、60％的运输车辆分散在商业、物资、粮食、供销、外贸五大系统的批发和零售企业里，这种条块分割、各自为政、“大而全、小而全”作坊式的经营方式，重复布点，重复投资，是一种分散、低效率、高耗能的物流组织形式。4、物流作业效率不高。在货物运输设施和装备方面、铁路的货运重载、高速、自动化管理，目前仍处在起步阶段，且区域布局不尽均衡；各种运输方式之间无合理分工关系，企业在同类货源上进行盲目竞争；各种运输方式之间装备标准不统一，物流器具标准不配套，物流包装标准与物流设施标准之间缺乏有效衔接。三、模型的建立物流园区空间布局优化模型（一）、问题描述某一城市有n个物流功能区域，为了充分利用该城市物流资源，提高城市物流的效益，准备从m个备选物流园区中修建k个，服务周边物流功能区域，使之成为与其他城市的物流流通枢纽，满足物流功能区域的物流需求，使得整个城市的物流总成本为最小。4（二）、基本假设与符号说明基本假设:(1)假设该城市的总物流量是确定的，短时间内不变化;(2)配选物流园区的建设固定成本、单位处理成本、处理容量等是己知的，且不随外界其他影响因素变化;(3)各物流功能区域的需求量已知，且不变。参考符号说明：P={j:j=1，2，3，…，n}—表示物流功能区域集合;W={i:i=l，2，3，…，n}—表示候选物流园区集合;fi—表示第i个候选物流园区修建固定成本;di—表示第i个候选物流园区的单位处理成本;sj—表示第i个候选物流园区的物流处理容量;qj—表示第j个物流功能区域的物流需求量;cij—表示第价候选物流园区与翁个物流功能区域间的单位运输成本。决策变量说明:xij—表示第i个候选物流园区与勒个物流功能区域间的物流量;yij=1.表示第i个候选物理流园区为第j个物流功能区域提供服务0.表示第i个候选物理流园区不为第j个物流功能区域提供服务zi=1.表示第i个候选物流园区修建0.表示第i个物流园区不修建（三）、建立模型模型Ⅰ根据该城市的当前情况，以物流园区的建设和运营成本为目标函数，即使得目标值最小;以各物流功能区域的需求量和候选物流园区的物流容量进行约束;建立瞬间线性规划模型，进行定量分析。物流园区建设的固定成本:物流园区与物流功能区域间的运输成本:5物流园区的运作成本:目标函数:物流园区的物流容量约束:物流功能区域的需求量约束:因此，模型为:利用数学规划软件Lingo8.0即可以求解。模型11在模型工中，可能出现这种结果，某些物流功能区域会选择多个物流园区提供服务，这样就会增加一些额外费用，而实际情况是，一个物流功能区域只能选择一个物流园区提供服务，并月每个物流功能区域必须选择一个物流园区提供;因此，需对模型I进行改进，设置一个是否提供服务决策变量yij。改进模型为：实例求解某个城市共有12个物流功能区域，6个备选的物流园区，假设每个物流功能区域的6物流需求量确定，见表3一1，各个备选物流园区的建设固定成本、最大建设容量和单位物流量的管理费己知，见表3一2，表3一3是物流功能区域和物流园区之间的运输成本。为了充分利用物流资源，降低整个城市的物流成本，如何设计修建物流园区以及设计物流功能区域与物流园区间的服务关系?模型I:应用数学规划软件Lingo8.O求解(见图3一2)部分程序代码首先设置集合:71.候选物流园区集合yuanqu/hlhZ二h6/:f，d，s，z;2、物流功能区域集合Peisong/I1I2..I12/:q；3.派生集links(yuanqu，Peisong):C，x;目标函数:运输成本十建设固定成本十运作成本min=@sum(links:e*x)+@sum(yuanqu(i):f(i)*z(i))+@sum(yuanqu(i):d(i)*@sum(Peisong(j):x(i，j)));约束条件:1.拟建k个物流园区@sum(yuanqu(i):Z(i))=k:2.物流功能区域需求量约束@for(Peisong(j):@sum(yuanqu(i):x(i，j))=q(j));3.物流园区物流容量约束@for(yuanqu(i):@sum(Peisong(j):x(i;j))=z(i)*s(i));4.物流功能区域与物流园区之间运量取整数约束@for(links:@gin(x));5.候选物流园区选取O—1约束@for(yuanqu:@bin(z));数据部分(略)运行结果:目标函数值:38855.20万元，修建4个物流园区，分别是:物流园区2，3，4，6;物流功能区域1(部分)，2，3，9由物流园区2提供服务，物流功能区域4，10由物流园区3提供服务，物流功能区域5，6(部分)，n由物流园区4提供服务，物流功能区域1(部分)，6(部分)，7，8，12由物流园区6提供服务;每年物流园区2的物流总量是500万吨，物流园区3的物流总量是2防万吨，物流园区4的物流总量是280万吨，物流园区6的物流总量是450万吨。具体结果见表3—4。8模型Ⅱ：应用数学规划软件lingo8.0求解（见图3-3）其程序只需对模型工的程序稍加修改。运行结果:目标函数值:39943.80万元，修建4个物流园区，分别是:物流园区2，3，5，6;物流功能区域2，3，9，10由物流园区2提供服务，物流功能区域4由物流园区3提供服务，物流功能区域5，6，n由物流园区5提供服务，物流功能区域1，7，8，12由物流园区6提供服务;每年物流园区2的物流总量是464万吨，物流园区3的物流总量是254万吨，物流园区5的物流总量是406万吨，物流园区6的物流总量是392万吨。具体结果见表3一5、表3一6:9四、模型的改进与评价（一）根据政策和经济结构调整物流结构。根据甘肃省政策和经济结构调整的思路，分为五个经济区：中部经济区、河西经济区、陇东经济区、陇东南经济区、民族经济区。（二）建立第三方物流模式。工业、商贸、运输、仓储等部门如何合理布局，如何有效连接，是现代物流发展的关键所在。一是整合以上几种类型物流企业的现有物流资源，合理设置物流设施，发挥整体合力，避免存量资源闲置，增量资源浪费，共享物流规模效益；二是不论国有、民资、外资，要转变传统观念，改革传统的自我服务模式，逐步将原材料采购、运输、仓储和产成品加工、整理、配送等物流业务剥离和外包，建立第三方物流模式，同时必须注重培植龙头企业；三是将原分属于各公司企业的运营功能作为第三方物流的分支部门，利用物流信息平台大力推进物流的共同化、合理化，积极推进综合配送和第三方配送；四是在资源整合和重组的基础上，要正确引导工商企业的物流需求和物流企业的服务供给。（三）建立一批物流配送中心。高效畅通的物流配送体系对联结生产和消费，降低营销成本起着重要作用。（四）积极进行物流的技术改造。从总体上看，甘肃省的物流仓储设施比较陈旧落后，物流基础设施结构不合理，货场、低档通用库多，适合当前社会要求的冷藏、调温等专用库少。应当把新建与现有物流基础设施的改造、重组、挖潜相结合，以较小的投入和代价，尽快形成配套的综合运输网络、完善的仓储配送设施、先进的信息网络平台等，为现代物流发展提供重要的物质基础条件。（五）构筑现代物流信息平台。企业应该运用现代信息管理技术，如ERP、MRP等10在内部物流管理中的应用，建立完善的物流信息管理系统(MIS)、电子数据交换系统(EDI)和货物跟踪系统，全面提高企业的信息管理水平。（六）建立完善统一的政策体系。各经济区应建立物流行业领导机构，对各种运输方式进行合理分工，统一各种运输方式的装备标准，不断完善物流发展的政策措施，尽快废除不利于现代物流发展的法律规章；同时政府应设置综合信息部门，利用物流信息平台，制定有序竞争的法律法规，对各经济区进行全局的协调调度，为发展现代物流业创造良好的外部环境和法制环境，以避免物流竞争的负面效应。（七）培养、引进物流专门人才，为现代物流的发展服务。甘肃现代物流的发展，迫切需要既懂物流、商流、又懂信息流的复合型高级专门人才，同时也是发挥甘肃物流“后发优势”的必然选择。一方面，要动员各方力量呼吁教育主管部门在高等院校设置“现代物流管理”等专业，培养高中级物流专业人才；另-方面，全省要开展统一的物流人才培训工作，有计划、分步骤地开展多层次、多方面的物流教育和培训，尤其要加强物流企业、物流部门经理、物流策划人员和物流信息系统开发人员的培训，以适应现代物流发展的需要。（八）加大物流产业的开放力度，积极引进外资和国外物流企业在甘肃发展物流业。参考文献:[1]物流园区调研组.2006年物流园区大扫描——《全国物流园区发展调查报告》摘录（上）[R].物流时代，2006（22）56～59[2]Mentzer,JohnT.,BrendaPousfordKonrd.AnEfficeincy/EffectivenessApproachtoLogisticsperformanceAnalysis[J].BusinessLogistics,No.1(1991)33～62[3]雷勋平龚月琴:供应链绩效评价现状研究综述[J].冶金经济与管理，2006（6）41～44