摘 要:网络是快递的重要组成部分,快递网络枢纽选址尽管可以把它归属于设施选址问题,但是需要充分考虑到快递网络中不同区域间的中转、中转过程中能够覆盖的区域、快递整体成本最低以及快递网络资源的利用等诸多方面的影响因素。本文提出基于聚类分析的ENLM模型,运用聚类分析进行快递网络区域划分,再选用集合覆盖进行枢纽候选地址初选,最后采用层次分析法对候选点进行精确确定。ENLM模型是从选址全局来考虑的综合型模型,通过CSA三个步骤既充分考虑了快递网络枢纽选址问题中的实际因素,又充分考虑了选址模型求解的可行性。在实证研究中,选取国内领先的快递企业SF为背景,对其华东区的快递网络枢纽进行选址。通过聚类分析对快递网络区域的划分、集合覆盖模型对网络覆盖范围的确定并初定网络枢纽的候选地址、层次分析法从四个候选城市上海、杭州、南京和无锡根据综合得分由高到低排序选择杭州作华东区的快递网络枢纽,上海作为未来SF的国际航空枢纽承接国际快递业务的中转。ENLM模型能够将选址中需要考虑的因素进行全面的考虑,使选址问题更具有可行性和现实意义,其求出来的解更为优化合理。较为适合用于快递网络枢纽等需考虑因素较多的网络节点选址。
关键词:聚类分析;集合覆盖;层次分析法;实证研究
一、快递网络枢纽选址问题
快递是以时间、递送质量区别于其它运输方式,它的高效运转是建立在完善的网络基础之上的,且网络具有相当强的整合能力。快递网络是快递系统的重要组成部分,是快递系统运行的基础。而快递网络枢纽(Express Network-hub)则是快递网络中的关键节点,枢纽的集聚效应和规模效应对快递的效果和效率起到了至关重要的作用。
快递网络枢纽是快件的收和发、聚和散的衔接处,表现为具备精准作业和完善功能的配送中心。对于快递网络枢纽选址(Express Network-hub Location Model,ENLM),可将其归入物流设施选址的范畴。设施选址包括连续型和离散型两大类:连续型模型考察连续空间内所有可能的点,其代表性的方法是重心法;离散型模型则是从有限的可行点里寻找最优点,主要包括中值问题、覆盖问题、中心问题、多产品问题、动态问题、多目标问题、路径选址问题、网络中心选址问题等8大问题。其代表模型有覆盖模型、Kuehn-Hambuger模型、Baumol-Wolf模型、Elson混合整数规划模型和双层规划模型。快递网络枢纽选址是个典型的离散型问题,上述8大模型能够分别从某一角度解决选址中的某一问题,但根据快递网络枢纽的特点、快递业发展模式,在进行快递网络枢纽选址时,需考虑快递网络中不同区域间的中转、中转过程中能够覆盖的区域、快递整体成本最低以及快递网络资源的利用等方面。显然,快递网络枢纽选址需要一个从全局来考虑的综合型模型,这个综合模型要考虑诸多约束条件,并且要能够较快求出可行解。
本文提出基于聚类分析的ENLM模型就是一个充分考虑上述因素的综合型选址模型。聚类分析(Cluster Analysis)主要用于辨认具有相似性的事物,是把事物按其相似程度进行分类,并寻找不同类别事物特征的统计分析工具。其原则是同一类中的事物有较大的相似性,不同类中的事物差异很大。 在制定选址方案时,可以首先将物流基础设施的初步选址点、物流服务需求点、货运枢纽等节点的地理坐标作为变量进行聚类分析,得出以距离为分类依据的聚类结果,然后再依据物流基础设施的选址原则,对聚类结果进行定性评价,并籍此对初步选址点加以调整,以最终确定出合理的选址方案。
在ENLM模型中,首先运用聚类分析(Cluster Analysis)进行快递网络区域划分,再选用集合覆盖(Set Covering)进行初选,这两个模型都是从距离上对某一范围内的城市进行分区分类,适合在较多的城市中选取小部分符合条件、能覆盖某一范围的点,逐步缩小候选地址的范围,以便在较多的城市中快速定位,然后采用层次分析法(AHP)对候选点进行精确确定,它较加权因素评分法更客观,极大地降低了在赋权重和评分过程中的主观性。ENLM模型在构建过程中,通过CSA(Cluster Analysis,Set Covering,AHP)三个步骤既充分考虑了快递网络枢纽选址问题中的实际因素,又充分考虑了选址模型求解的可行性。