CORELAP布局法在二维选址问题中的应用研究

摘要：物流节点内部的设施优化布局又称物流节点的二维选址，是为提升物流整体经济效益而需解决的一个重要问题。文章基于系统布局法对CORELAP布局法进行了改进，梳理了其布局思路，并通过算例分析理清了其运算步骤，旨在为企业科学合理地解决物流节点二维选址问题提供一种分析方法和决策依据。

摘要：CORELAP布局法；物流节点；二维选址

近几年，经济发展迅猛，市场竞争激烈，利润空间缩小，企业将注意力由第一、第二利润源转移到了第三利润源，物流业因此成了支柱产业。物流节点的规划与建设，直接关系到物流作业成本和物流作业效率，但目前国内外仅在宏观的目标位置选择方面（零维选址）有深入研究，而对其内部设施的平面布局（二维选址）研究还很薄弱，所以物流节点内部的规划建设容易缺乏理论依据，受主观因素影响较大。物流节点的二维选址就是设施的平面优化布局，通常采用系统布局法（Systematic Layout Planning， SLP）和关系表布局法（Relationship Diagramming， RD），而CORELAP布局法（Computerized Relationship Layout Planning）可以彌补前两者在定量性上的不足，其布局思路对企业解决物流节点二维选址问题有重要意义。

1.CORELAP布局法

CORELAP布局法求解的目标是在已知作业流程、物流量和面积等信息的n个物流设施中，合理安排其平面布局以使密切度达到最大。

1.1确定相互关系

根据SLP原理，结合作业流程、物流量、管理范围以及专家意见等确定设施间的相互关系等级并转换成关系值，进而计算各设施所有关系的总和TCR（Total Closeness Rating），关系等级代码及关系值的转换如表1所示。

其中，A、B、C三个关系等级所占比例一般为10%至30%，其余为D、E级关系，F级则根据具体情况而定。

1.2生成布置矢量

布置顺序矢量，即设施布置的优先级，取决于TCR，如公式（1）。TCR最大的设施最先布置，当出现多个相等且同时最大的TCR时，按面积从大到小依次布置，若面积也相等则任选设施布置；与最先布置的设施具有A级关系的设施第二个布置，然后依次布置B级、C级……若等级并列则按面积从大到小优先布置。具体布置时，一般用若干正方形代表一个设施，每个正方形代表一个单位面积。

1.3确定布局方案

根据布置矢量，用逐步添加法放置设施，确定各设施大致位向。放置要遵循NCR（Neighbor Closeness Rating）最大原则，即放置的位置要使该设施与已经放置了的相邻设施（正方形的边互相接触的设施）的关系值的和最大。

1.4评估最终方案

方案质量指标可用函数值Z表示，即两两设施间关系值与最短折线距离乘积的总和，如公式（3）。

2.算例分析

2.1问题描述

现有某物流中心由D1、D2、D3、D4四个设施组成，设施占地面积分别为60㎡、60㎡、20㎡、40㎡。该中心负责加工W1、W2、W3三种产品，单件质量分别为2、1.5、1，日产量分别为20、34、30，加工流程分别为D1→D2→D4、D1→D2→D4→D3、D1→D3→D2。现需在使这四个设施密切度最大的前提下进行平面布局方案设计。

2.2求解过程

（1）从Di到Dj的物流量用Qij表示，根据已知条件，可构建物流量矩阵Q：

若按照物流量0～10、10～25、25～45、45～70、70～100将关系等级分别定义为E、D、C、B、A，则根据表1和物流量矩阵可得rij和TCR如表2所示。

（2）由表2可知，D2的TCR最大，故最先布置；其次，D1、D4与D2的关系等级均为A，而D1面积更大，故先D1再D4；最后，布置与D2为C级关系的D3。

（3）结合各设施面积，根据NCR最大原则可以确定设施大致位向并得到布局方案。本例将单位面积计为20㎡，则有布置过程如图1（a）至（d）所示。

（4）将正方形边长计为1，从Di中心到Dj中心的折线距离用Dij表示，可对图1的布局方案（d）构建距离矩阵D：

由公式（3）可得质量指标：

由于在第（3）步中存在多种设施位向安排，即多种布局方案，因此应对每个方案的质量指标进行计算并比较，质量指标最小的方案为最优方案。

结论

CORELAP布局法是一种计算机算法，其前提是已知设施间的相互关系图。但在实际问题中，确定设施间的相互关系是设施优化布局的一部分，因此本文将SLP中相互关系图的生成方法引入CORELAP布局法，并将其与关系值、关系总和值的确定整合为一个步骤，弥补了算法的不足，简化了运算的流程。本文整理的布局算法思路清晰、简单可行，对于决策人员进行物流节点二维选址规划有一定的参考价值。

参考文献：

[1]王振.Y公司生产物流设施布局改善研究[D].大连：大连理工大学，2017.

[2]苏超.物流中心功能区布局规划研究[D].成都：西南交通大学，2010.

[3]孙焰.现代物流管理技术——建模理论及算法设计[M].上海：同济大学出版社，2004.

作者简介：

康怀飞（1997- ），男，汉族，四川旺苍人，西南科技大学物流管理专业在读本科生，研究方向：物流管理。