允许直达的京津冀轴辐式物流网络分析与优化
熊立华 XIONG Li-hua；杨云帆 YANG Yun-fan
（河北工业大学经济管理学院，天津300401）
摘要： 目前的京津冀物流中，北京开始加大商贸物流疏解力度，已不适宜继续作为物流枢纽中心。基于此，本文建立起适用于当下及未来的京津冀轴辐式物流网络模型,以满足今后该区域物流网络的发展需求，为京津冀物流行业内的各企业提供模式思路。
关键词： 京津冀；轴辐式网络；区域物流网络
0 引言
2016年，商务部主持编制了《京津冀商贸物流协同发展规划》，该规划提出京津冀物流一体化将给本区域物流行业带来增值，也会带来前所未有的发展机遇。2019年1月份，习近平总书记来到京津冀三地考察，三地商务主管部门根据各自的区域发展情况采取了不同举措，共同促进了本地商贸物流的发展。
当前，新一代信息技术不断演进，持续与实体经济加速融合，制造业是产业迈向中高端水平、经济转向高质量发展的中坚力量。为进一步推动制造业转型升级和创新发展，我国提出了信息化和工业化融合(简称“两化融合”)发展战略，相继出台了“互联网+”行动、中国制造2025、制造业与互联网融合发展战略等一系列相关政策规划。如何借助两化融合增强企业创新驱动力、推动产业结构高端化、以及经济高质量发展成为理论研究和实践运用亟待解决的重要问题，受到政府、学术界以及产业界的普遍关注，两化融合绩效的测算与分析是解决该问题的关键。
轴辐式网络是近年研究整合运输资源、降低运输成本、提高运营效率的有效网络结构。Morton E.O"Kelly[1]首次提到了轴辐式网络中的选址问题并提出了由单枢纽到双枢纽的区位选择模型。Haluk Damgacioglu[2]等学者建立了无容量约束单分配二维枢纽定位问题的模型。Mehrdad和Reza[3]等基于轴点选址问题设计了一个具有较高可靠性的物流网络，对于每个枢纽点考虑一个崩坏概率。许仁楷[4]等人在以安徽省物流网络为实例研究时发现，混合轴辐式网络可以减少货物在转运节点的等待时间。赵晋[5]等认为带有直达线路的复合式轴辐式网络可以有效减少货物转运的次数，并通过仿真试验结果证实，采用改进后的混合轴辐式网络给物流公司的运营成本降低了2.76%。傅少川等人[6]比较了多分配多枢纽网络和单分配多枢纽网络的有效性，并证明后者更符合实际。温卫娟等学者[7]指出为更好地适应城际运输便利化、网络购物迅速增长、产业疏解外迁加速的大形势，必须对北京物流系统进行重构。
本文主要针对的是京津冀轴辐式物流网络模型的构建与优化。首先计算每个节点到其他节点的总运输距离，因为考虑到现实情况中，再小的物流节点之间都会存在物流需求。下一步计算每个节点到其他节点间的总流量。最后分别求出13个城市的总流量与总运输距离的比值，这样就能得到一个能体现整体网络中的各城市运输价值的排名，结果如表1。总运量数据来源《2017年中国城市统计年鉴》，货运量指各城市公路货运量，单位为万吨。总运距来源于中国公路网，为城市间的公路距离。
表1 2016年京津冀城市总流量比总运距排名
北京在京津冀13个城市总运量与总运距的比值排名中是第5，同时自2014年提出京津冀一体化战略之后，北京开始疏散非首都功能，区域物流中心是首先需要转移的行业，作为首都城市它已经无法继续承担物流枢纽城市的重担。那么怎样构建一个行之有效的京津冀物流网络，怎样缓解北京这个超级城市的货物流通压力，已逐渐成为大家热切讨论的问题。基于此，本文提出设计一个允许直连的京津冀轴辐式区域物流网络的想法。
1 模型构建
②非枢纽节点都必须且只能与一个枢纽中心相连接，即单分配；
本文考虑以网络运输成本最小为目标，建立一个适应于京津冀区域物流协同发展的运输网络。为简化模型，假设区域物流配送满足以下条件：
①假设网络中枢纽节点的数量已知，为P；
图1 带直达线路的混合轴辐式网络结构
本文研究京津冀轴辐式区域物流网络结构，尝试给非枢纽节点间达到一定条件后搭建起直达物流路线，非枢纽节点能且只能连接一个枢纽节点。理想的网络结构图如图1所示。
可见，传统优势企业的可持续发展路径应该是改变“高度资源消耗——产品——大量排放废弃”线性发展方式，减少资源消耗，降低排放甚至达到零排放，以技术创新推动形成“资源消费—产品—排放与废弃—回收利用—再生资源”的绿色化发展，实现经济与资源、环境的协调发展。
根据网络节点数开方取整即为枢纽节点数[6]，本网络的枢纽节点数
。由于总运量与总运距的比值越大，表明其运输流量大但运输总距离较小，可以最大化网络运营价值，被选中作为枢纽节点的概率就越大。根据表1的结果，选择排名前四的天津、唐山、石家庄和邯郸作为京津冀轴辐式区域物流网络新的枢纽节点。
为了更好的探索教、康、保整合服务模式，爱心庄园以蒲主任、伍书记为主要召集人，各科室领导作为行政支持，集合各科室骨干力量，组建了一个教、康、保整合的专业科研团队[5]。
在高速公路桥梁施工伸缩缝结构处理的前期，施工技术部门要结合施工图纸和具体操作流程进行系统化技术交底，并且要对伸缩缝异行边缘的顺直程度以及平整度等进行统筹分析，关注缝隙之间的间隙结构，从而提升施工流程的基本效果。最重要的是，在施工过程中，技术部门要对机器进行集中筛查，合理提升设备配备的完整性，也为公路桥梁质量管理优质性奠定基础。
④枢纽节点之间全连通；
⑤考虑一个单位周期的运输成本，不考虑时间等其他因素。
a表示轴点之间的折扣因子；
b表示直达路径上的折扣因子；
S物流网络中的节点数量；
与国际先进水平相比，我国的碳会计披露理论尚处于初步发展阶段，知识技术大多停留在概念外延及书面上，缺乏对实际工作的指导性和应用性。理论研究成果无法实际应用到现实案例中，也是碳会计信息披露面临的巨大挑战。
P物流网络中枢纽节点的数量；
i，j，k，l均为物流节点；
Cij表示从节点i到j的单位运输费用；
以网络总运输成本最小为目标函数，建立带有直达线路的混合轴辐式网络问题的模型：
dij表示节点i到节点j的运输距离。
决策变量
Wij表示从节点i到节点j的货物流量；
总成本=非枢纽点到枢纽点的运输成本+枢纽点之间的运输成本+直达路径上的运输成本
③非枢纽节点之间在满足一定条件时允许相连；
2、门窗洞口顶部应按照相关规范要求设置过梁，门窗整体达到正常使用及遭遇暴雪、大风、暴雨时的安全性要求。
目标函数说明：
式（1）为混合轴辐式网络模型的目标函数，由两部分组成：第一部分为没有开通直达路径的节点间流量的运输费用；第二部分为开通直达路径的节点之间流量的运输费用。
约束条件说明：
式（2）约束了枢纽中心的总个数为P个；
5#竖井井挖采用4臂伞钻配HYD-200型液压凿岩机造孔，中深孔光面全断面爆破。CX55B型电动挖掘机配合HZ-6型中心回转式抓岩机将石渣装入吊桶。两套单钩提升，主提升采用2JKZ-3.6×1.85绞车，配4.0m3座钩式吊桶，主要用于提渣、混凝土吊桶和伞钻；副提升采用JKZ-2.8×2.2绞车，配4.0m3座钩式吊桶，主要用于提升人员，辅助提渣。吊桶将矸石提升至翻矸平台，通过翻矸台主、副溜槽将矸石溜至地面，ZL-50装载机装15t自卸汽车运至弃渣场。
式（3）约束了非枢纽节点只能连接某一个枢纽节点；
约束条件：
式（4）、（5）共同约束了非枢纽节点间如果有直通路径，那么他们之间的运输就不会再去重复的经过枢纽节点进行。
对于Tij的取值，可以按照正逆运输量的指标来划分。当两点之间的正逆运输量大于某一定值时，建立两点间的直达路径，否则，不建立直达路径。
2 京津冀轴辐式物流网络构建
本文的京津冀轴辐式物流网络构建需要三个步骤：①确定枢纽节点城市；②确定直达路径城市对；③确定枢纽节点的辐射范围。
2.1 枢纽节点城市的确定
“只要后勤运营的某一方面发生问题，都将直接或间接影响到患者的生命安全和身心健康，进而给医院的社会效益、经济效益造成无法挽回的影响和损失。”这就是院长陈卫平的后勤安全保障观。他主张构建以患者安全为核心的风险管理体系。
2.2 确定直达路径城市对
根据实际情况，设定用于判定非枢纽节点能否开通直达运输路线的阈值W0=5500万吨。计算京津冀各非枢纽节点集合中每对非枢纽节点之间的总流量，将Wij与Wji相加得到的结果如表2，根据判断允许直达的条件，可以得到5对直达线路：北京——张家口，北京——秦皇岛，保定——廊坊，保定——沧州，廊坊——沧州。
2.3 确定枢纽节点城市的辐射范围
表2 京津冀各节点对的流量
表4 轴节点对辐节点的辐射情况
基于建立的运输网络成本最小模型，设计了lingo程序，并利用该软件求解。
2.1 疾病控制效果 干预前，两组PANSS量表、Herth量表评分比较，差异无统计学意义(P>0.05)；分娩前6h及分娩后1周，观察组PANSS量表评分低于对照组，Herth量表评分高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。
当干线运输成本折扣系数a和直达路线折扣系数b取不同值时，观察到最小网络物流成本值是不同的。具体情况如表3。
表3 不同折扣值下的物流网络最小成本
一并得到了所有枢纽节点对非枢纽节点的辐射情况（表4）。Xij=1表示非枢纽节点i与枢纽节点j相连。
杨伟东所处的网络视频行业竞争激烈，堪称大浪淘沙，很多曾经的大佬都被迫黯然离场，能一路通关的人少之又少。而杨伟东的经历堪称一路开挂、顺风顺水，甚至有人评价他是中国视频行业最幸运的人。
即天津市辐射北京市和沧州市，唐山市辐射秦皇岛市和承德市，石家庄市辐射保定市和张家口市，邯郸市辐射廊坊市、邢台市和衡水市，如表5。
表5 各枢纽中心的辐射情况
3 结果分析与展望
计算没有直达路径的纯轴辐式物流网络成本，当干线折扣a=0.8时，物流总成本为0.2277353E+09万元，有直达路径的轴辐式网络比不允许直达路径的轴辐式网络总成本减少了1.24%。优化后得到的京津冀物流网络示意图见图2。
结果显示模型通过显著性检验，可决系数R2=0.797434，拟合优度较好。同时Prob（F-statistic）=0，在显著性水平为α=0.05时Prob（F-statistic）＜ α，列入模型的各个解释变量联合起来对被解释变量存在显著影响；模型中每一个回归参数β个体的显著性检验也通过。上述分析可以看出模型整体拟合较好，模型中各个解释变量对生态产业中的企业生产都存在正向作用。
在京津冀协同发展战略的实施过程中，由于北京市的城市功能重新划分，必然会导致京津冀地区的物流网络重构，使整个区域的协同发展更为合理。本文的研究结果也证实了，目前北京作为全国的政治中心、文化中心、国际交往中心、科技创新中心，已经不能承担区域物流枢纽的重担。通过计算机程序计算，将北京划分为天津的辐射范围，并为北京设计了两条直达路径：北京——张家口，北京——秦皇岛，能够有效缓解北京的物流负担，使京津冀全局物流网络发展更为协调可持续。这一研究也对运输企业规划和构建京津冀地区物流网络中心具有一定指导意义。
图2 优化后的京津冀轴辐式物流网络示意图
本研究还有不足以待后续研究。①本文只考虑了京津冀13个城市节点，为更精确的枢纽节点划分，应该将北京市、天津市等超大城市按照行政区域更细分网络节点。②本文因为网络内节点较少，采取了lingo求解，如果将来细分节点多达20-30个，应该考虑使用智能优化算法求解。
参考文献：
[1]Morton,E,O"Kelly.The Location of Interacting Hub Facilities[J].Transportation Science,1986(2)：92-106.
[2]Haluk Damgacioglu，Derya Dinler，Nur Evin Ozdemirel，Cem Iyigun.A genetic algorithm for the uncapacitated single allocation planar hub location problem[J].computers&Operations Research，2015，62：224-236.
[3]Mehrdad,Mohammadi,Reza,Tavakkoli-Moghaddam,Ali,Siadat,Jean-Yves,Dantan.Design of a reliable logistics network with hub disruptions under uncertainty[J].Applied Mathematical Modelling,2016,(01)：5621-5642.
[4]许仁楷，张雯蕊，施勇.探索安徽省混合轴辐式物流网络[J].物流工程与管理，2016（3）：30-33.
[5]赵晋，张建军，严蔡华.允许直达的混合轴辐式快递网络规划模型与算法研究[J].中国管理科学，2016（11）：58-66.
[6]傅少川，胡梦飞，唐方成.禁忌搜索算法在单分配多枢纽轴辐式物流网络中的应用[J].中国管理科学，2012，20（3）：145-151.
[7]温卫娟，邬跃，李石柱.京津冀协同背景下的北京物流系统重构[J].中国流通经济，2016（06）：46-51.
Analysis and Optimization of Beijing-Tianjin-Hebei Hub-and-spoke Logistics Network Allowed Direct Access
（School of Economics and Management，Hebei University of Technology，Tianjin 300401，China）
Abstract: In the current network,Beijing has begun to increase the efforts to ease the trade logistics,and it"s no longer suitable to be a logistics hub.Based on these conditions,we design a Beijing-Tianjin-Hebei hub-and-spoke logistics network,in order to meet the future needs of the region"s logistics network collaborative development and provide ideas for the development of Beijing-Tianjin-Hebei logistics companies.
Key words: Beijing-Tianjin-Hebei；hub and spoke network；regional logistics
中图分类号： F259.27
文献标识码： A
文章编号： 1006-4311（2019）14-0055-03
作者简介： 熊立华（1974-），女，江西新余人，天津大学博士研究生，河北工业大学经济管理学院副教授，研究方向为基础工业工程、物流系统工程；杨云帆（1994-），女，甘肃兰州人，河北工业大学经济管理学院硕士研究生，研究方向为物流与供应链。
标签：京津冀论文; 轴辐式网络论文; 区域物流网络论文; 河北工业大学经济管理学院论文;