本文是一篇物流论文，本文以A公司为研究对象，对其活性炭配送中心选址和布局规划进行研究。首先，通过调研A公司发展现状分析出其在配送中所存在的问题，运用灰色预测模型对A公司未来五年的需求进行预测，分析出建立活性炭配送中心的必要性；
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
随着中国经济的迅猛发展和环境保护意识的不断增强，活性炭的运用范围正日益扩大，市场需求也在快速增长。尤其是在中国政府实施了多项环保法规之后，活性炭在水处理、废气处理以及空气净化等应用领域的需求量急剧上升。活性炭是一种多孔性碳材料，因其庞大的比表面积和繁多的孔隙构造而拥有出色的吸附性能，这使得它在处理环境污染时显示出极大的应用前景[1]。活性炭可以通过吸附的方式有效去除空气中的有害气体和液体中的有害物质，从而实现空气的净化和水质的改善。我国是活性炭的生产大国，2023年中国活性炭产量约为115万吨，其市场规模约为100亿元。随着环保标准日趋严苛，需求企业对于活性炭的需求进一步增加，初步预计2029年中国活性炭行业市场规模约为185亿元，其中2024-2029年中国活性炭行业市场规模预测如图1-1所示。
A公司作为一家专注于环保工程设计和原料供应的企业，其主打产品活性炭具有很好的吸附能力，能够用于治理有机废气和污水，其品牌形象极好。当前，涉及大气污染治理和污水处理的企业数量持续增长，市场规模不断扩大。这些企业遍布于多个行业，包括工业涂装、包装印刷、制鞋、制药以及众多其他制造业领域，形成了一个庞大且多元化的市场需求群体。从用户分布情况来看，这些企业不仅数量众多，而且地理位置高度分散，从繁华的中心城区到偏远的工业园区均有分布。
1.2 国内外研究现状
选址的合理性直接关系到配送中心能否高效覆盖服务区域、降低成本并提升客户满意度；布局规划的科学性则影响着配送中心内部的作业流程效率和资源利用率；而免疫算法作为一种先进的优化算法，在解决复杂选址问题中展现出独特的优势，因此，本文将研究现状分为选址、布局以及免疫算法这三个维度进行深入探讨。
1.2.1 选址研究现状
第一个提出选址问题的人是德国著名经济学家Webert，他主要是想通过寻找一个能够缩短仓库和消费者之间的运输距离的理想位置建立仓库[2]。之后，选址问题逐渐吸引了众多研究者的关注，其研究领域不断拓展，选址模型与算法也日臻完善。选址问题通常可划分为两大类：离散选址问题和连续选址问题。离散选址问题，又被称为顶点选址问题，涉及在预定义的有限位置中选择最佳点；而连续选址问题，则被称为绝对选址问题，指的是在无限或连续的空间内确定最佳位置。
（1） 连续型选址模型 具有代表性的选址方法有重心法、交叉中值法等。1）重心法经常用来解决一个物流中心的选址问题。刘泉宏等（2023）在研究中，针对故障共享单车报废点的管理问题，运用K-means聚类算法进行了有效聚类，以运输成本最小为目标，采用重心法求解出报废点的最佳选址位置，为该选址问题提供了有效解决方案并为选址提供了一种新思路[3]。赵振强等（2021）在针对生鲜农产品前置仓的选址问题上，以成本最小化为目标采用多重心法策略，独立地对每个聚类区域应用重心法，从而精确地界定了前置仓的选址坐标[4]。倪卫红等（2021）针对疫情下应急物流配送中心的选址问题，在综合考虑地区受灾严重的情况、需求点的分布范围和物流成本等因素下建立了一个选址模型，该模型采用了聚类-重心法以实现对配送中心位置的优化选择[5]。Cai等人（2020）首先运用K-means聚类算法将需求点合理划分为k个独立的聚类区域，随后采用手肘法科学选取最优的k值。接着，他们将这些聚类区域视为单独的设施选址问题，并借助重心法进行深入分析[6]；2）交叉中值法，是针对小范围的单一设施选址法。武瑞英等人（2018）通过优化交叉中值模型，并借助算法求解，得出呼和浩特市物流配送中心更为科学、合理的选址决策，优化了城市物流网络布局[7]。金鑫等人（2014）就利用交叉中值法求解某一个城镇区域内的单一物流设施选址问题并得出选址结果，但未考虑实际情况的影响，得出的选址结果只是理论坐标点[8]。
第2章 相关理论与方法
2.1 选址相关理论
选址是建筑项目实施前对潜在地点进行评估和决策的一项关键活动。它涉及两个主要方面：一是确定合适的区域及其环境条件和必须满足的基本标准；二是精确到具体的地点和方位选择。一个优秀的选址策略应该能够确保物品从集中、转运到分发到最终需求点的整个流程实现最大的总体效益。
2.1.1 选址的原则
确定配送中心的最佳位置，需要综合考虑多个因素，包括公司与客户的具体位置、客户的需求规模、产品特性，以及配送过程中的各种影响因素。这一决策过程要求对这些要素进行全面考量，以确保配送效率和服务质量。因此，本文选址决策通过建立数学模型来分析和求解。同时，为了确保最后的选址方案能够尽可能实现顾客需求并提高服务的质量，在进行选址规划时要遵循以下四项原则：
（1） 适应性原则 配送中心在规划选址时应充分考虑地区经济的发展趋势、政策导向以及物流资源和需求的地理分布，确保配送中心的选址能够支持地区经济的增长，并满足不断变化的市场需求。同时，在确定选址方案时，还应综合考虑客户的需求点位置、需求量、周边环境、地形地势以及交通的便利性等要素。这一选址决策需要在满足经济发展方针的同时，兼顾客户服务的质量和效率。
（2） 协调性原则 在配送中心选址时，应该采用全局性的视角，将国家或地区的物流网络作为一个整合的大规模系统来进行考量和分析。这样有助于确保配送中心在地理布局、物流运作效率以及技术水平等方面，都能与整个物流系统保持协调一致的发展步伐，实现物流系统的高效协作和持续发展。
2.2 布局规划相关理论
布局规划是指在设计或改善现有空间时，对空间进行合理的分割、定位和布置，使其符合特定需求和功能。布局规划的目的是最大限度地发挥空间的作用，减少各区域之间的运输成本和提高空间利用率。综合场站的功能分区布置，也就是对其内部作业区域的布置和布置。
2.2.1 布局规划原则
普遍而言，在制造业的总体成本构成中，物料搬运所耗费用占据了相当比重，大约在20%至50%之间。通过科学合理的储位规划与设施增设策略，这一成本比例有望降低10%至30%。特别是在配送中心，鉴于其常需处理大量活性炭等物资，物料搬运活动显得尤为关键。因此，对配送中心进行精心设计的区域布局规划，其经济效益的提升将尤为显著。配送中心在规划布局时，应遵循以下基本原则：
（1） 实现整体效能的最大化 采用系统化的视角，融合系统分析方法，从而实现整体效能的最大化。在此过程中，需将定性评估、定量分析及个人经验的有机融合，以达成更全面的决策基础。
（2） 以物流理念的核心 区域布局规划应该以物流理念为核心并将其作为贯穿始终的指导原则。企业的高效运作，实则是资金流、物流、信息流三者协同优化的结果，物流视角的贯穿对此至关重要。
（3） 遵循从宏观至微观，再由微观反馈至宏观的循环迭代模式 具体而言，先构建总体布局框架，再细化至各部门、库房的详细规划。随后，将详细规划方案置于总体布局中审视，进行必要的调整乃至重新规划，以确保整体与局部的和谐统一。
第3章 A公司现状及建设需求分析 ........................... 23
3.1 A公司简介 ............................. 23
3.2 A公司现状分析 ..................... 24
第4章 A公司配送中心选址模型构建与求解 ............... 33
4.1 问题描述 .......................... 33
4.2 备选地址确定 ............................... 34
第5章 A公司活性炭配送中心的布局规划 ................... 47
5.1 A公司拟建配送中心情况描述 ....................... 47
5.2 配送中心功能区面积计算 ........................... 48
第5章 A公司活性炭配送中心的布局规划
5.1 A公司拟建配送中心情况描述
根据3.3章节的需求预测可以了解到A公司的计划在2028年配送量高达15000吨。因为活性炭强大的吸附性导致其涉及行业广泛，然而，这种特性也要求在存储过程中需要保持特定的环境条件，以防止其吸附空气中的杂质或水分，从而影响产品质量。因此，在选址时需要考虑温度、湿度、通风等条件，确保配送中心能够提供一个稳定且适宜的存储环境。
结合A公司的业务流程和总库的现状对配送中心进行功能定位，该配送中心需要进行入库作业、理货作业、流通加工作业、出库作业和配送作业。最终活性炭将整个配送中心划分成10个区域，并将其分别从1-10进行一次编号，其功能区名称及各自的业务功能如表5-1所示。
结论
随着工业化和城市化进程的加速，大气污染和水污染问题愈发严重，对于活性炭的需求也在增加，活性炭行业也正在发展阶段。在企业的运营中，配送中心及其布局选址的战略规划占据着举足轻重的地位，深深影响着物流运输网络的整体效能与效率。因此，本文紧密围绕A公司的具体情况，详细分析了其配送中心的选址问题，并得出以下几个研究结论，从而为企业决策提供有力支撑。
（1）提出A公司物流方面的问题 首先阐述了本文的研究背景和意义，对国内外关于选址、布局规划和免疫算法研究的相关成果进行了分析，简要概述了与本文有关的相关理论，然后重点分析A公司发展现状和当前面临的问题。提出A公司原本并没有专门的配送中心，只有一个总库对其客户进行配送。随着企业的业务量不断增加，总库的面积以及运营能力已经不能满足公司的发展。同时基于2019-2023年A公司的活性炭的物流业务量，将数据代入灰色预测模型中对A公司5年内的活性炭配送量进行了预测，指出了对A公司建设活性炭配送中心的必要性。
（2）针对A公司活性炭配送中心选址问题展开研究 根据A公司客户的地理位置和需求量，利用混合整数规划方法以固定成本和运输成本总和最低为目标构建选址模型，最后运用免疫算法求解得出备选地址a5为最优选址方案，总投入预算为1546万元，与原来的物流成本相比节省227万元，并通过与遗传算法进行对比确定免疫算法具有较好的性能和效果。实施该选址方案后，A公司可根据对市场需求量的精准预测，提前将活性炭批量运送至配送中心，此举显著减少了原先的点对点、小批量、高频次运输模式，从而大幅度降低了运输成本。
参考文献（略）