基于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(huán)境產(chǎn)生的影響。文章研究了物流配送中心選址的成本優(yōu)化和環(huán)境質(zhì)量優(yōu)化問題。通過綠色度來描述配送中心對環(huán)境產(chǎn)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(biāo)，建立一個雙目標(biāo)規(guī)劃模型來確定配送中心位置和數(shù)量以及每個配送中心的配送策略。通過算例說明了方法的可行性。
關(guān)鍵詞：綠色度評價；物流配送中心；粗糙集
一、 引言
現(xiàn)代物流從起步期迅速進入發(fā)展期的重要標(biāo)志之一是以新建和改建配送中心為主的大規(guī)模物流基礎(chǔ)設(shè)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(xiàn)代物流系統(tǒng)中，配送中心是集物流、信息流和資金流為一體的流通型節(jié)點，是我國物流系統(tǒng)建設(shè)中的戰(zhàn)略規(guī)劃之重。通常，對于物流配送中心的設(shè)計，絕大多數(shù)研究僅考慮了成本的優(yōu)化。由于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(chǎn)品回收后進行翻新、循環(huán)產(chǎn)生的有害物質(zhì)；流通加工中的能量消耗等，都會對環(huán)境產(chǎn)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，又要盡可能降低對于環(huán)境的影響。這就需要建立多目標(biāo)優(yōu)化模型。近幾年，一些國外學(xué)者提出了可持續(xù)發(fā)展的供應(yīng)鏈的概念，關(guān)注于物流與供應(yīng)鏈對環(huán)境的造成的影響。文獻利用多目標(biāo)技術(shù)來優(yōu)化設(shè)計可持續(xù)發(fā)展的物流網(wǎng)絡(luò)。但是對于物流網(wǎng)絡(luò)中需要建立的設(shè)施都視為相同的。實際上，不同的設(shè)施對于環(huán)境可能產(chǎn)生的影響不同。文獻通過建立一個多目標(biāo)優(yōu)化模型來降低對于環(huán)境的影響，但是僅通過設(shè)施之間的距離來描述影響環(huán)境的因素，而影響環(huán)境的因素是多方面的。本文通過粗糙集方法來建模配送中心對于環(huán)境的影響時，利用綠色度概念將影響環(huán)境的多因素綜合起來，提出了優(yōu)化成本和環(huán)境的多目標(biāo)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(biāo)如下：（1）包裝、運輸、倉儲的綠色化；（2）回收處理綠色化；（3）環(huán)境污染程度。如何確定指標(biāo)的權(quán)重是一個重要問題。在現(xiàn)實中，人們往往在信息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(biāo)的權(quán)重。下面給出關(guān)于粗糙集的一些基本性質(zhì)。
定義6：S=（U，A，V，f）為一個信息系統(tǒng)，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(biāo)（1）和（2）。用“高”、“中”、“低”3個等級來評價指標(biāo)（3）。采用3分法，用1、2、3分別對應(yīng)“好”、“中”、“差”和“高”、“中”、“低”。根據(jù)專家意見設(shè)計決策表，經(jīng)過簡約后得到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(jīng)過計算得到：
于是得到包裝、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(huán)境污染程度的重要度為0.145 2。于是屬性a的權(quán)重wa=0.188 2/（0.188 2+0.102 2+0.145 2）=0.432，屬性b的權(quán)重wb=0.102 2/（0.188 2+0.102 2+0.145 2）=0.235，屬性c的權(quán)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(biāo)體系下打分，然后按指標(biāo)加權(quán)，則可得到每個備選配送中心的綠色度。
三、 選址決策模型
1. 參數(shù)和決策變量定義。
模型參數(shù)如下：
i∈I客戶區(qū)的下標(biāo)；j∈J備選配送中心的下標(biāo)；Fj建立配送中心j的固定成本；ai客戶區(qū) 的'需求量；Dij將單位產(chǎn)品從配送中心j運到客戶區(qū)i的運費；Wj配送中心j的綠色度。決策變量定義如下：
Xj=1如果在備選地j建立配送中心0否則，Zij客戶區(qū)i的產(chǎn)品由配送中心j配送的比例。
2. 多目標(biāo)優(yōu)化模型。
目標(biāo)函數(shù)（1）式為最小化總的建設(shè)成本。（2）最大化配送中心的綠色度。（3）式確保每個客戶區(qū)的需求都得到滿足。（4）式表示客戶區(qū)i的需求由配送中心j負責(zé)，當(dāng)且僅當(dāng)建立了j配送中心。（5）、（6）為變量的取值約束。
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(qū)，每個備選配送中心到客戶區(qū)的單位產(chǎn)品運費如表3所示。
通過決策表的計算，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(biāo)函數(shù)（1）的最優(yōu)值，f*2為目標(biāo)函數(shù)（2）的最優(yōu)值。先分別對兩個單目標(biāo)問題求出最優(yōu)解f*1=31.380，f*2=4.365，采用理想點法，將“三”之“2”節(jié)中的模型轉(zhuǎn)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(jié)論
配送中心具備發(fā)展現(xiàn)代物流的戰(zhàn)略優(yōu)勢。目前我國新建的物流配送中心規(guī)模越來越大，同時在配送中心進行的各種物流活動對環(huán)境造成了負面的影響。為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，需要在建立配送中心的時候，盡可能減低對于環(huán)境的污染。本文通過綠色度評價來獲得備選配送中心的環(huán)境效益，通過建立最小化建設(shè)運營成本和最大化環(huán)境效益為目標(biāo)，建立雙目標(biāo)優(yōu)化模型來進行物流配送系統(tǒng)的設(shè)計，能夠為企業(yè)和政府相關(guān)決策部門實施綠色物流提供科學(xué)的方法。
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基金項目：教育部人文社科青年基金（09YJC630246），中央高校基本科研業(yè)務(wù)費（No.CDJSK100062）資助。