摘 要

从大量的研究和调查的数据可以看出，采用城市联合分布模型之后的确为我们带来了明显的经济效益。这篇文章综述了国内外与社区物流相关的文献并综合了研究成果，将我国社区物流目前的发展状况进行分析并总结了存在的问题之后，我们研究得出了最适合社区物流配送网络的基本结构--两级配送网络，并在结构示意图的基础上，分析了两级配送中心有可能的设置区域和工作范围。分析列举了会对社区终端物流配送中心选址造成影响的几个因素和条件等，最后简单地对几种选址方法进行了分类和比较。

在对社区物流配送区进行大规模社区服务商店的聚类时我们采用了两阶段k均值算法。在用聚类对地理位置进行了简单处理后，我们又稍微调整了车辆的负荷量，在确定它可以满足我们所需的分布半径和车辆负载这两个前提条件之后，获得了比较接近实际的聚类估算结果。最后通过举出某市100个社区快递货品的重量作为例子，实现了我们的算法。

【关键词】 共同配送 社区物流 终端物流 配送中心选址 K-means算法

Urban logistics network design under joint distribution

Abstract：Among the subsystems and links of logistics, distribution plays a crucial role, especially in the implementation of green logistics.

It can be seen from a large number of research and survey data that adopting the urban joint distribution model can indeed bring obvious economic benefits. This paper summarizes the literature about community logistics at home and abroad and synthesizes the research results. After analyzing the current development situation and existing problems of community logistics in China, we get the most suitable basic structure of community logistics distribution network -- two-level distribution network. Analyzes the factors influencing the community terminal logistics distribution center location and conditions, etc., and compare several location method has carried on the simple classification.

The two-stage k-means algorithm was used to cluster the community service stores in the community logistics distribution area. Firstly, a clustering is carried out according to the geographical location, and then the vehicle load is finely adjusted. The clustering result is estimated to be close to the actual situation after it meets the two constraints of distribution radius and vehicle load utilization rate. Finally, the weight of 100 communities in a city is taken as an example to realize our algorithm.

Keywords: Co-distribution, Community logistics, Terminal logistics, Distribution center location, K-means algorithm.

目录

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究目的及意义 2

1.3 国内外研究现状 3

1.3.1 国外配送中心选址研究现状 3

1.3.2 国内配送中心选址研究现状 4

第二章 共同配送下配送网络构建 4

2.1 共同配送的概念 4

2.2 共同配送下物流配送网络结构设计 4

2.2.1 一般配送网络的基本结构 4

2.2.2 社区物流配送网络的基本结构 5

2.3 本章小结 6

第三章 社区终端物流配送中心选址分析 6

3.1 社区终端物流配送中心选址的概念 6

3.2 社区终端物流配送中心选址的影响因素 7

3.3 社区终端物流配送中心选址的条件 7

3.4 社区终端物流配送中心选址的原则 8

3.5 本章小结 9

第四章 社区终端物流配送中心选址 10

4.1 选址方法及分类比较 10

4.1.1 经典选址方法 10

4.1.2 选址方法分类及优劣势比较 13

4.2 基于K-means的社区终端物流配送中心选址划分 15

4.2.1 K-means算法 15

4.2.2 使用聚类算法分析需要考虑的问题 15

4.2.3 两阶段K-means算法的具体步骤 19

4.2.4 案例分析 21

4.3小结 23

4.4 社区物流配送中心的特点 23

4.5配送中心选址内容与步骤 24

4.6 选址优化 25

4.6.1 问题的提出 25

4.6.2社区物流配送中心选址模型的构建 26

第五章 总结与展望 30

5.1 全文总结 30

5.2 论文主要创新点 30

5.3 研究展望 31

参考文献---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 32

致谢-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------34

第一章 绪论

1.1 研究背景

在2012年的时候，我国商务部首先只选择了9个城市作为试点开展“现代物流技术的应用和共同配送”的综合利用工作，目前我国城市物流配送的最主要的一个趋势就是共同配送，正确利用共同配送的理念在如今的城市物流发展过程中占有举足轻重的地位^[1]。交通运输部曾提出要抓紧重点区域分拨中心和配送中心建设。现代化城市的经济发展过程中，最重要的一个内容就是城市物流，因为在一个枢纽型的城市中，城市物流在满足内部居民需求的同时，也具有向外辐射发展的能力^[2]。

对于物流的各个子系统和环节而言，配送这一子系统或者说环节的分布可以起到至关重要的作用，特别是在施行绿色物流的过程中有着重要的作用和巨大的影响。但是实际情况却是，目前，大多数物流配送仍然保持着原始、分散、单一的配送模式，不仅效率非常低，污染问题也很严重。因此，“共同分配”的使用是紧迫的^[3]。

而城市物流用地越来越紧张，快递网点的发展空间受限，再者快递网点建设成本高，流动性大，大多数快递企业在网点树立初期，大多采用的是租赁工地或者选择加盟合作的方式，很多快递企业暂时没有设置合理的快递分拨和中转场地，这样会对企业的发展造成弊端。另一方面，快递网点的利用率不算高是一个普遍问题，并且受到环境的干扰特别严重，因此我们不仅要保证投递点的用地情况，还要保证运输过程中的交通便利性，促进整体可持续发展。

社区是城市居民日常活动的重要地点之一，社区物流在居民们的生活中和城市经济的发展中都占据了相当重要的地位。一方面在于，由于城市居民消费水平的提高，导致日用品和生鲜等产品在人们日常生活中所占的物流需求增大，另一方面在于一些新兴业带来的物流需求的增多，比如电子商务、各类连锁超市餐饮行业等，最终导致社区物流结构面临着从未见过的挑战。根据中国在线网络信息中心的研究发现，从2005 年开始，到 2014年为止我国的互联网购物人数以及消费明细如图 1.1 和图 1.2 所示。

图1.1 2006-2014网络购物用户数统计分析图

图1.2 2006-2014网络零售交易金额分析图

随着电子商务的迅猛发展，以前的物流配送系统已经很难保证现代化企业和个人的配送需求^[4]。作为一种线上交易平台与线下交货支柱的快递行业，在其发展过程中暴露出不规范的行业竞争问题。作为物流活动最终端，多数企业对社区物流的重视程度不足，市场管理秩序混乱，导致如今的社区物流已经不可能满足人们日渐增长的物流要求。

1.2 研究目的及意义

多项调查研究结果表示，在使用了城市共同配送系统模式之后，可以看到明显的经济成效。20世纪末时，曾经有过一项日本原运输省的调查研究显示，在实施共同配送模式之后，运输车辆的行程可以降低到46%到83%之间，而另一方面，日均配送量可以增加到1.31到9.6倍。

对于我国目前物流状况，共同配送相对来说实施得较少，而针对刚开始实行的企业和城市，其带来的成果也不是很明显，具体运作方式也比较混乱^[5]。通过经济全球化和网络信息化的推进作用,现代物流发展正出现以下的趋向:1) 系统化和网络化。在新经济条件下,人类社会物流的全部环节被现代物流定义为一个有机整体---物流系统,依托于网络技术的飞速发展,全球性的物流网络正逐渐形成；2)社会化和专业化。现代物流模式的社会化主要表现为第三方物流以及物流中心的快速发展。供应链中并没有第三方物流本身,它主要是提供专业的物流组织，由此为供应链各个环节提供服务^[3]。

综上所述，在开展了城市共同配送研究之后，更加了解了城市配送和共同配送这两个概念，同时也更深层次的剖析了我国物流发展现状以及存在的问题，突出了正确把握城市共同配送发展中所面临的挑战、趋势、需求的重要性，在城市共同配送发展过程中，不断提供合适的模式、政策支撑，共同将物流行业向更健康的方向推进。

1.3 国内外研究现状

1.3.1 国外配送中心选址研究现状

国外对于在进行城市物流节点的研究时，善于利用系统论进行分析，他们将城市物流视为一个整体，然后进行细小的划分。比如，曾有学者通过列举一些经典数学公式还佐证自己关于物流模式的探讨，并验证出节点这一概念的重要性^[7]；还有学者选择利用非线性函数进行研究，探讨经济规模的有效应用，并由此提出了一种GIS模型，这个模型是建立在100个城市组成的矩阵上的，可以对物流枢纽进行研究，然后建出轴辐式的配送网络结构^[8]。

1.3.2 国内配送中心选址研究现状

目前，国内的相关文献更倾向于对微观结构的探讨，比如一些选址问题等等^[4]。通过查阅大量文献总结得出，国内部分学者主要是通过对于物流发展过程中的一些相关内容的分析，从而进行分析总结得出一个普遍的规律^[5]；还有一部分的研究方向是通过对于现状的总结来选取某些符合条件的节点，运用定性分析的方法确定最终方案^[6]。

第二章 共同配送下配送网络构建

2.1 共同配送的概念

通常用第三方物流服务来表示共同配送，一般将多个客户看作一个整体，由一个第三方来提供配送服务，配送中心的统一计划调度是开展共同配送的基本^[9]。目前来说，共同配送是一种最新型的且适用于我国快递行业迅猛发展的配送模式，通过这种配送模式，可以在一定程度上提高资源利用率和配送率并降低成本消耗 ^[10]。在另一种程度上，通过运用这种联合配送模式，各个企业之间可以实现资源合理化^[11]。

2.2 共同配送下物流配送网络结构设计

2.2.1 一般配送网络的基本结构

一般来说，我们可以把配送网络分为以下三种结构：两级配送、单级配送和多级配送网络结构。不同的配送网络结构有其相对应适用的配送层次等级^[9]。

（1）单级配送网络

单级配送网络结构的组成包括配送中心、供应商和客户 ^[10]，一般在配送网络建立初期比较常见 ，它的优势在于对客户提出的需求反响比较快速，但不足之处在于辐射范围较小，但是通过共同配送的同步运用，在偏远地区的配送工作中，我们也可以运用到单级配送网络。

（2）两级配送网络

两级配送网络是我们平时运用最多的一种结构形式，一般由二级和一级配送中心组成^[3]，在一些人流量大及地域广阔的地区最为常见。

（3）多级配送网络

多级配送网络作为一种较高层级的配送模式，主要用于大地域构建，它由三部分构成，前端指供应商，中间部分包括区域级、中央级和基层级配送中心，末端指零售商和批发商^[11]。多级配送网络结构整体的运行效率和整体效益主要受到中央级配送中心的影响，主要是因为中央级的配送中心不仅涉及的范围最广，还具备相对来说最完善的信息网络枢纽和较强的处理信息的能力；相比较来说，在规模和信息网络处理这两方面，基层级都不及中央级配送中心^[12]。在多级配送网络中，根据不同客户的需求量或其他因素，有时这三部分是分开工作，有时共同进行配送。

2.2.2 社区物流配送网络的基本结构

在一个社区物流的结构中，共同配送系统的终极目标，主要是为该区居民的“双高物流”（需求频次高、服务水平高）提供服务^[13]，通过对这一点结论的分析，我们得出以下几个特点：减少配送环节、加快响应速度、降低运作成本、提高配送效率等，在做到这几点的前提下，我们才可能尽量满足社区居民对于社区逐渐多样化的需求。综上，我们认为，最适用于构建社区物流配送网络系统的首选应该是两级结构，如图2-2所示。

图2-2

对于一级配送中心的区域设置，我们认为应该靠近物品发源地，这样我们才可以较高可能性地降低货源的成本^[14]；它相当于这个配送系统中的大脑，应该有比较高的机械化和信息化程度；并且它应该满足工作效率与整个配送系统的使用满意度成正比；通常来说，它可以为二级配送中心进行物流服务，但另一方面，也可以对附近社区进行物流服务^[12]。

二级配送中心主要负责的是它管理的那一社区服务站的物流配送工作；它的配送方式通常是采取小批量、共同配送的模式。

2.3 本章小结

本章强调了共同配送的重要地位，在简单介绍了一般配送网络的基本结构后，基于共同配送的概念下，经过分析社区物流这一配送系统的特点，选择并构建了最适合这些特点的网络结构---两级配送网络，并在结构示意图的基础上，剖析了设置两级配送中心的区域和它大概的工作范围。

第三章 社区终端物流配送中心选址分析

3.1 社区终端物流配送中心选址的概念

社区终端物流配送中心这个部分在一个相对完整的配送系统中是占据着非常重要的地位的^[15]。其中，我们将一级配送网络比作这个网络系统的大脑，主要是引导着整个流程的运作；二级负责比较具体的工作，属于一种终端的配送行为。有一个相辅相成的配送中心布置，才能更好地构建一个高效率的社区终端物流配送系统，因此，我们应重视选址这一步骤。

我们进行选址，最终是为了增强物流系统的经济和社会效益^[16]，将运输条件、需求分布情况、供货状况、和社区环境等因素结合起来，运用系统工程的方法，选择终端配送中心的准确定位^[17]。

3.2 社区终端物流配送中心选址的影响因素

1.自然环境因素

很多自然因素都会影响该处选址的效果，比如，如果配送中心建在湿度太大的地域，商品就会老化和腐烂得比较快；另一方面，由于货物重量的存在，建立配送中心的地面会承受较其他地方更大的重力，所以地质太过疏松的区域应该被排除在外^[18]；另一方面，我们也需要重点考虑一下地形因素，相对平坦的地面更适合我们的选择。

配送中心发展的先决条件之一是它符合自然条件，能够充分利用该地区的自然资源及其周围环境，在进行配送中心选址时，我们还需要考虑到是否有充足的且素质较高的劳动力条件以及物流成本，最好可以将不同品种的商品分开放置，同时，应该选择靠近需求地的位置，这样可以缩短一定的运输距离并降低运输费用。

2.设施基础状况因素

齐备的公共设施也是必不可少的，基本的水电、燃气应该被提供，且周围可以排掉废物，这样不仅可以保证物流工程的安全性，又保证了商品的质量。另一方面，货物的数量和分布方式也应该考虑在内。

3.道路交通因素

道路交通因素会影响物流运输的效率和配送成本，选址最好可以设置在中心位周边，应最大可能和配送地域构成最短距离，商品数量会随着分销规模的扩大而增加，随着货物增长率的增高，对选址合理性的要求也会提高，这样也可以避免运输过程中出现不必要的损耗。

3.3 社区终端物流配送中心选址的条件

1.客户条件