劉會芳
[摘要]在分析我國農(nóng)資物流發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,主要從農(nóng)資需求片區(qū)劃分和配送中心選址兩個方面對農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化。運用K-means聚類法將農(nóng)資需求點劃分為若干個需求片區(qū);然后基于成本最小的原則,建立農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)配送中心選址模型,利用重心法確定各個需求片區(qū)中農(nóng)資配送中心的位置;最后通過仿真實驗進行檢驗。
[關(guān)鍵詞]農(nóng)資物流;網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化;配送中心選址;聚類分析
[DOI]1013939/jcnkizgsc201533024
1農(nóng)資物流的發(fā)展現(xiàn)狀
農(nóng)資是農(nóng)用物資的簡稱,一般是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中用以改變和影響勞動對象的物質(zhì)資料和物質(zhì)條件,如農(nóng)業(yè)運輸機械、生產(chǎn)及加工機械、農(nóng)藥、種子、化肥、農(nóng)膜等。
現(xiàn)代農(nóng)資物流是依托于信息技術(shù)和供應(yīng)鏈管理方法的一種物流管理活動,它能夠保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)順利進行、保障農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展供給和補充農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的生產(chǎn)資料。農(nóng)資物流的發(fā)展直接關(guān)系到我國總體經(jīng)濟運行效率和運行質(zhì)量。
近年來,國家對關(guān)乎8億農(nóng)民的“三農(nóng)”問題十分重視,國務(wù)院及相關(guān)部門對化肥等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的物流配送及公益性服務(wù)都給予了相關(guān)的指導(dǎo)和政策的傾斜。但總體來看,我國對農(nóng)資物流體系的研究起步較晚,農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)還存在著配送網(wǎng)點數(shù)量較少、覆蓋面較小、庫點分布不科學(xué)等問題,使得農(nóng)資資源的配置效率較低。因此,探索農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化方法是很有必要的。
2基于K-means聚類的農(nóng)資需求片區(qū)劃分
K-means算法是典型的基于距離的聚類算法,它采用距離作為相似性的評價指標。
假設(shè)一定的區(qū)域內(nèi)共有n個農(nóng)資需求點,需求點k(k=1, 2,, n)的農(nóng)資需求量用Dk表示。假定各農(nóng)資配送中心的設(shè)計容量Mj相同,為定值M。由此可得最佳聚類數(shù)K:
K=[SX(][DD(]n[]k=1[DD)]Dk[]M[SX)](1)
在確定最佳聚類數(shù)后,可通過以下的聚類算法將農(nóng)資需求點劃分為K個農(nóng)資需求片區(qū):
步驟1:對于容量為n的農(nóng)資需求樣本點{x1, x2,, xn},隨機選取K個樣本點作為初始聚類中心{z1, z2,, zK};
步驟2:計算余下每個農(nóng)資需求樣本點xi到各個初始聚類中心的歐式距離,找到離樣本距離最近的聚類中心zv,并將它分配到zv所表明的類內(nèi);
步驟3:用平均法計算重新分類后的各類中心;
步驟4:計算D=[DD(]n[]i=1[DD)][minr=1,, kd(xi, zr)2];
步驟5:如D收斂,且新的凝聚點與舊的凝聚點重合,則return(z1, z2,, zK, D)并終止此算法。否則轉(zhuǎn)至步驟2。
3農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)配送中心選址
作為農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)重要的物流節(jié)點,配送中心的選址和功能配置會直接影響物流作業(yè)的效率。如果物流節(jié)點安排的不合理,直接會造成農(nóng)資物流系統(tǒng)內(nèi)物流作業(yè)的不流暢、停頓甚至癱瘓。在進行農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)需求片區(qū)劃分后,本文主要討論農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)配送中心的選址問題。
31建立數(shù)學(xué)模型
311確定目標
以從配送中心到農(nóng)資需求點的總配送費用最小為目標,建立農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)配送中心選址優(yōu)化模型。
312確定約束條件
農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)配送中心選址模型的約束條件主要包括:配送中心的數(shù)目、容量、配送能力應(yīng)滿足要求;總配送里程有一定的限制;變量滿足非負要求。
313建立模型
基于以上的分析,建立了如下模型:
(1)假設(shè)條件
單位的歸一化處理:設(shè)定一個虛擬的單位使配送單位歸一化,這個單位是質(zhì)量和體積的統(tǒng)一體,以兩者中較大的一個為主。
基于路況的假設(shè):本文不對國道、省道和鄉(xiāng)村水泥路的路況加以區(qū)分,假設(shè)農(nóng)資的運輸成本只與運輸?shù)霓r(nóng)資產(chǎn)品量和運輸距離有關(guān)。
(2)參數(shù)說明
5結(jié)論
農(nóng)資物流的發(fā)展直接關(guān)系到我國總體經(jīng)濟運行效率和運行質(zhì)量。本文從農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)需求片區(qū)的劃分和農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)配送中心的選址兩個方面對現(xiàn)代農(nóng)資物流網(wǎng)絡(luò)進行了優(yōu)化。本文的研究成果可為農(nóng)資物流企業(yè)制定物流發(fā)展戰(zhàn)略提供有益的參考和借鑒,為相關(guān)部門制定物流發(fā)展政策提供參考。
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