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P129 绵阳顺丰速运公司轴辐式物流网络的构建

来源:2017年第8期(总第208期) 作者:西南科技大学经济管理学院 浏览:

摘要:本文通过重心法选择最佳物流节点,利用线性规划法对绵阳顺丰速运公司轴辐式物流网络进行构建,并将所构建的物流网络与绵阳顺丰速运公司当前的物流网络进行对比,提出改进物流网络构建的建议,旨在降低绵阳顺丰速运公司的运输成本,提高运营效率。
 
关键词:顺丰速运公司、轴辐式网络、物流节点、物流成本
 

        我国物流运输成本居高不下,其中物流网络不合理是主要原因之一。快递公司为了提高服务效率,保证包裹快速安全送达客户手中,运输车辆每天必须从中转场到各点部装卸包裹,在此过程中,运输车辆经常出现空载。有时由于货物量较大,而运输工具无法一次性装载,进而出现再一次的空载,无法做到最大限度利用运输工具。这样服务效率虽然相对提升,但在物流运输通常成本方面却高出很多;同时由于中转场与很多点部的距离较远,包裹在途时间增加,也是造成运输工具不能充分利用的原因之一。在此种情况下,绵阳顺丰速运公司(以下简称“顺丰速运”)想做到在降低运输成本的同时是高服务效率,就需要进行物流网络的构建及优化。

 

        关于物流网络优化,目前国内外研究主要集中于物流网络的路径选择、物流选址、配送等问题,但在轴辐式物流网络方面的研究相对较少,而且在快递行业应用较少。本文以绵阳顺丰速运为例进行具体应用研究,在构建轴辐式物流网络时重点解决规模效益与绕道运输成本,等待时间增加这对矛盾,扬长避短,充分发挥其优势。

 

一、轴辐式物流网络

 

        轴辐式物流网络(Hub-and-Spoke Logistics Network),又称中枢辐射式物流网络,是一种集中运输系统,其依靠大型物流枢纽中心站,建立一个或多个枢纽中心,其他物流节点均是通过这一个或多个枢纽彼此相通的。相对传统的直通式物流网络来说,物流运输不再是单纯的O-D流(即出发点到终点的运输流),而是多条O-D流通过一个或多个枢纽站,通过枢纽之间的集中流动,实现规模效益从而达到减少运输成本的目的。

 

1.轴辐式物流网络研究的意义

 

        轴辐式物流网络的研究应用有利于物流资源的整合,完善物流网络。在直通式物流网络中,由于运输路线多且相互交叉,资源调配难,造成资源浪费。例如,由于某些单线需求量小致使满载率、运输工具利用率。而轴辐式物流网络通过规模效应,既集中满足各个节点之间的物流需求,又达到物流资源的整合。

 

        但轴辐式物流网络也存在不足,即干线运输的规模效益不易实现,而且可能产生绕道运输成本,同时也增加节点建设或租用成本以及配送的等待时间,这使得轴辐式物流网络的应用有受到很大限制。本文以绵阳顺丰速运为例,具体阐释了如何解决该问题,为其它快递公司提供经验。

 

2.轴辐式物流网络的结构及分类

 

        从网络结构上来说,轴辐式物流网络可分为单轴点轴幅式网络(如图1)、多轴点轴幅式网络(如图2)等。本文根据绵阳顺丰速运在当前网络下存在的问题,以及不同网络结构适用特点,主要运用单轴点轴辐式网络结构进行网络优化或者重建。

 

二、轴幅式物流网络的构建

 

1.单节点选址模型

 

        一个好的物流节点选址方案,能够使成本最小化、服务最优化、辐射范围最大化和社会效益最高化,在单轴点轴辐式物流网络中进行物流节点选址时一般选择重心法。

 

        重心法是一种进行物流节点选址的方法,它把运输成本看成运输距离与运输数量之间的线性函数,最终达到降低运输成本的目的;通过地图确定枢纽点与各个节点的坐标,同时也通过地图将坐标点所示的物流节点的具体位置确定;把枢纽点和各个节点看做坐标系显示地区范围内物流网络的组成部分,这个物流网络的重心就是枢纽点的最佳位置,通过运用求重心的方法来确定枢纽点的最佳位置。在这个过程中,枢纽点与节点之间的距离以及运输数量的多少是我们运用重心法主要考虑的因素。

 

        假设条件:(1)在计算运输费用时不会考虑坐标系显示地区的交通状况,仅仅与枢纽点与各个节点之间的距离有关;(2)不考虑节点所在位置的土地价格;(3)节点与需求点之间的路线是直线,而实际应该用运输所经过的路线;(4)没有考虑建设节点的成本以及经营或者其他成本,只考虑运输成本。

 

        特点:其数据比较容易收集,而且相对于其他选址模型,其计算更加简单,也很容易理解;在一般情况下不需要对整个物流系统进行评估,因而在单一物流节点应用时简易方便;运用重心法得到的最佳枢纽点位置,在实际情况中还要考虑社会环境对重心法选址的影响,例如国家或当地政府的政策、当地土地资源利用情况以及人们的生活环境等等。

 

        模型:假设在平面中有n个节点,在平面中的坐标点为(xm,ym),假设枢纽点的位置在(x0,y0)。假设Pm为枢纽点到各个节点m之间单位运输费用,Xm为节点m的需求量,Dm为枢纽点到节点m的距离。

 

枢纽点总运输费用Z可以表示为:

(1)在坐标系中距离Dm可以表示为:

Dm2=(xm-x0)2+(ym-y0)2  (2)

为了求出使Z最小x0,y0的值,我们采用微分法对得到的公式求导,并令其等于零,得到:

(3)因而得到令Z最小的x0,y0的值为:

(4)但求出的x0,y0中含有Dm,而Dm中又含有x0,y0,无法直接运算,因而使用迭代计算方法。

a.给出现有物流点的坐标(x00,y00)

b.利用公式(1)和(2),计算(x00,y00)相应的枢纽点总运输费用Z0

c.把(x00,y00)带入公式(2)和(4),计算得到枢纽点的改善地点(x01,y01)

d.把(x01,y01)带入式(1)和(2),得到改善后的物流节点总运输费用Z1

e.将Z1和Z0进行比较,如果Z1Z0,则(x00,y00)为最优解;反之则把(x01,y01)带入式(2)和(4),在此计算得到枢纽点的改善地点(x02,y02),如果还得不到最优解就这样反复计算下去,直到计算到Zm+1Zm,得到(x0m,y0m)为最优解为止。

 

2.绵阳顺丰物流网络构建

        本文以保持现有服务水平,甚至提高的情况下降低运输成本为目标,构建绵阳顺丰速运单轴点轴辐式物流网络。本文所建立的单轴点轴辐式物流网络基于以下假设:(1)各个节点之间不存在直接的O-D流,必须通过枢纽点进行连接;(2)每条O-D流通过节点能降低运输成本。

 

        网络假设的合理性验证:(1)根据轴辐式物流网络的特征,每条O-D流必须通过一个或者两个枢纽点完成中转,且各个节点之间仅仅存在少量直接的O-D流甚至不存在;(2)各个O-D流通过节点,使得具有相同目的地的货物实现集聚效应,提高运载工具的满载率,降低了运输成本。由以上分析确定了假设的合理性。

 

        特点:(1)网络规模不大,基础建设成本较低;(2)通过利用枢纽点实现运输的规模效益,达到降低运输成本的效果;(3)整合地方物流资源,减少运输工具,使得物流资源得到充分利用。

 

        适用条件:单轴点轴辐式物流网络中很有可能出现枢纽点流量拥挤的情况,但多轴点轴幅式物流网络则可以避免,其服务范围大,网络节点规模大,适用于城市与城市之间;相反的单轴点轴辐式物流网络服务范围较小,规模不大,故而适用于城市之内。

 

建立坐标系图,如图3。

 

        绵阳顺丰速运下设大西门点部、南山点部、游仙点部、市中心点部、高水点部、花园点部以及普明点部,图3所示的坐标系中的坐标分别为大西门点部(21.5,7)、普明点部(7,12)、南山点部(17,3.5)、高水点部(18.5,15.5)、市中心点部(19,9.5)、花园点部(16,9)、游仙点部(24,12),其中中转场在新皂镇(3,6)。

 

        根据数据调查显示,高水点部平均每日派件1030件,普明点部1500件,游仙点部1400件,花园点部1060件,市中心点部1200件,大西门点部1000件,南山点部1100件,每天早中晚中转场通过运输车辆分三次将分拣好的包裹送到各个点部。顺丰速运使用的运载工具是长4.2米×宽1.9米×高1.8米的箱式货车,其耗油量为0.14升/公里,故而每次运送包裹都可以一次性满足把包裹送到各个点部。

 

        绵阳顺丰速运下设的各个点部能很好地满足城区及周边客户的需求,因而将各个点部作为需求点,通过重心法确定最佳的中转场(物流节点)位置。

 

        通过公式(1)和公式(2)可以求得当前条件下绵阳顺丰速运的总运输成本Z0为:

Z0=10×0.14×5.83×[(162+3.52)0.5+(42+62)0.5+(15.52+9.52)0.5+(132+32)0.5+(142+2.52)0.5+(18.52+1)0.5+(212+62)0.5] =888.57
 

通过公式(2)和(4),把新皂中转场的坐标点带入两式可以得到改善后的中转场位置(x1,y1)

X1= =15.59
17Y1=  =8.0308
 

改善后的运输总成本Z1为:

Z1=10×0.14×5.83×[(82+42)+(3.52+7.52)+(1+1)+(22+4.52)+(6.52+1)+(42+1.52)+(92+42)]=358.02

        根据迭代重心法的算法,Z1<Z0,所以把求得(x1,y1)再次带入公式(2)和公式(4),直到Zm+1Zm,最终得到的改善点在图3中定位于绵阳火车站附近。

 

        火车站附近车辆流动性大,虽然道路四通八达,但是车辆太多,经常造成拥堵,有很大的可能使得运输车辆在运输包裹过程中缓慢前进,造成时间浪费;同时在火车站附近建设已经定型,基本没有什么大型的空地,而且地价因处于繁华地段,没有大型的场地可供出租,就算有其价格也非常的昂贵,使得公司的成本上升;在火车站附近有很多宾馆和小区,在这里建立中转场,在装卸搬运、分拣包裹的过程中会产生很多噪音,会严重影响当地居民的正常休息,给他们的生活造成一定程度的破坏。

 

        基于上述原因,中转场的位置不选择火车站,为了兼顾运输成本降低,所以中转场位置选择在距离火车站一个公交站的五二零医院的附近。在那里靠近汽车城,有很多的大型场地,能够满足中转场的需要,相对于火车站的繁华地段,这里的租金更便宜;同时这里车辆流动性相对更小,不易出现拥堵现象,道路建设也很完善;在这里多是商业店铺,居民小区较少,因而中转场运作产生的噪音对居民的生活影响较小;这里距离根据重心法的算出的位置不远,虽然对降低成本有影响,但非常小,甚至可以忽略,同样可以达到降低运输成本的目的。

 

三、结论

 

        本文根据当前快递行业竞争日益激烈造成的通过低价抢占市场,快递公司成本不断上升、利润不断缩减的情况,通过重心法对当前物流节点进行再选址,利用轴幅式物流网络对绵阳顺丰速运的当前物流网络进行优化,在保证时效的同时,最大限度地降低物流成本,增加其竞争力,同时也对顺丰速运在其他城市的经营点物流网络优化提供一定参考。


作者单位为西南科技大学经济管理学院



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