跨境电商企业海外仓选址多目标优化研究

摘要：海外仓作为“一带一路”倡议下的一种新型跨境物流模式，具有运输时间短、退换货快等特点。本文在跨境电商的背景下，综合考虑建仓成本、运输费用、运输时间和税费等因素，提出了海外仓选址多目标优化模型，随后基于分层序列法设计了二分搜索-最小费用流算法对该模型进行求解，并证明该算法在多项式时间内可以得到最优解，最后通过算例证实了该模型和算法的有效性和实用性，这为跨境电商海外仓选址提供了理论依据和决策支持。

关键词：海外仓选址；多目标规划；分层序列法；二分搜索；“一带一路”

1引言

2013年以来，随着“一带一路”倡议的提出，我国与“一带一路”沿线各国之间的贸易往来变得越来越频繁，加之电子商务的迅速发展，跨境电子商务已然成为我国“一带一路”倡议的重要组成部分。然而在跨境电子商务发展的同时，跨境物流却停滞不前。国际快递、国际邮政小包等传统跨境物流模式由于物流成本高、配送周期长和退换货困难等诸多问题，已经无法满足现下跨境电子商务的发展。而海外仓作为在国外建设的仓储基地，实现了仓库作为中转站和直销平台的功能，能够有效规避以上的物流困境，慢慢得到企业的认可。海外仓不仅减少了跨境电商的商品运输费用，大大提升了跨境物流的效率，同时，也为国内企业迅速拓展国外市场创造了条件，因此海外仓的建设成为影响我国跨境电商发展的重要因素。然而，选址是海外仓建设要考虑的首要问题，海外仓的选址关系到企业的建设成本，以及由此确定的运输方案所引起的运输成本，这对跨境电商企业来讲非常重要。

现代选址问题的研究开始于1909年的Weber问题，AlfredWeber建立了1-中位问题来确定单个仓库的位置以使得仓库到多个顾客之间的总距离最小。随后，Hakimi[1]提出的网络P-中位问题给选址问题带来了持续的研究热度。之后，学术界便系统地出现了作为以后选址问题主要研究基础的P-中位问题、P-中心问题以及覆盖问题。选址问题涉及的范围较广，例如项目选址[2]、应急设施选址[3-5]、中转站选址[6-7]、仓库选址[8-11]等，其中仓库选址问题作为物流管理的一部分对电商企业非常重要。学术界对仓库选址的研究有着非常丰富的成果，常见的研究仓库选址的方法有：层次分析法[12]、分枝定界法[13-14]、鲍姆尔-沃尔沃法[15]、混合整数规划法[16-17]、遗传算法和粒子群算法[18-19]等。现阶段，CamiloOrtiz-Astorquiza等人[20]将多层无容量限制的设施选址问题建模为两个不同的组合优化问题；J.ManuelColmenar等人[21]基于贪婪随机自适应搜索程序，提出了一种启发式算法以解决选址问题中的P-中值问题。

海外仓作为在国外建设的仓储基地，其选址和传统的仓库选址有一定区别。通常情况下，在国外运营仓库所面临的风险比国内高很多，加之建设成本本身就是一笔巨大的资金，这就使得企业对海外仓的建设成本尤为关注，在进行海外仓选址时，会优先考虑其建设成本；其次，海外仓作为跨境物流的商品中转点，其选址通过影响企业的整个跨境物流系统来影响商品运输过程中所产生的费用（运输费用以及跨境物流缴纳的税费），以影响企业的商品运输成本；最后，海外仓选址需要考虑各国之间的政治文化差异，以及因此所产生的贸易壁垒，这些因素通过影响两国之间的商品运输方式（直接运输或通过别国中转）来限制海外仓的候选建设地点。

然而，国内对海外仓选址的研究依旧停留在宏观战略层面，对企业如何优化选址减少投资以实现经济效益最大化的研究涉及甚少，这严重阻碍了跨境物流的发展。因此，本文结合企业实际情况，研究了跨境电商企业如何选择海外仓建设地点，以减少其建设资本的投入和控制相应的物流成本。以往的研究[22-23]大都以同样的重要性来考虑仓库选址问题的目标。

但是，考虑到海外仓建仓成本的重要性，本文建立了一个各目标具有不同重要程度的多目标非线性规划模型，并运用分层序列法对模型进行求解。基于分层序列法，设计了BSMCFA算法求得分层目标下的最优解，最后对其最优性进行证明。本文的研究不仅丰富了海外仓选址研究，而且为跨境电商企业和政府相关部门提供海外仓选址的理论依据及决策支持。

本文的组织结构如下：第一部分对海外仓选址的相关问题进行描述；第二部分基于问题描述建立相应的多目标非线性规划模型；第三部分设计了二分搜索-最小费用流算法来对模型进行求解，并证明该算法可以得到最优解；第四部分通过算例对模型和算法进行验证；第五部分对全文进行总结。

2问题描述

海外仓的运作模式是：将发生跨境电子商务贸易的各个国家的主要城市看作需求点，由国内供货点将商品大批量运输到某几个需求点所建设的海外仓后，再由这些海外仓向所覆盖的其他需求点供应商品，完成从国内供货点到海外仓再到国外需求点的物流运输过程。商品在整个运输过程中，只能供货点到海外仓，再从海外仓到需求点，供货点之间、海外仓之间和需求点之间不能进行商品的运输。但是，由于各国之间政治、文化等因素的差异，使得某些地处不同国家的海外仓和需求点之间不能直接运输商品，这一现实因素应该在海外仓运作流程中给予考虑。于是，得到图1所示的跨境电商海外仓运作流程图。