13设施选址决策

13-1设施选址决策FacilityLocationDecisionsChapter13CR(2004)PrenticeHall,Inc.Experienceteachesthatmenaresomuchgovernedbywhattheyareaccustomedtoseeandpractice,thatthesimplestandmostobviousimprovementsinthemostordinaryoccupationsareadoptedwithhesitation,reluctance,andbyslowgraduations.AlexanderHamilton,179113-2产品计划三角形ProductinthePlanningTriangleCR(2004)PrenticeHall,Inc.PLANNINGORGANIZINGCONTROLLINGTransportStrategy•Transportfundamentals•TransportdecisionsCustomerservicegoals•Theproduct•Logisticsservice•Ord.proc.&info.sys.InventoryStrategy•Forecasting•Inventorydecisions•Purchasingandsupplyschedulingdecisions•Storagefundamentals•StoragedecisionsLocationStrategy•Locationdecisions•Thenetworkplanningprocess计划组织控制TransportStrategy•Transportfundamentals•TransportdecisionsCustomerservicegoals•Theproduct•Logisticsservice•Ord.proc.&info.sys.InventoryStrategy•Forecasting•Inventorydecisions•Purchasingandsupplyschedulingdecisions•Storagefundamentals•StoragedecisionsLocationStrategy•Locationdecisions•Thenetworkplanningprocess库存战略预测客户服务目标采购和供应时间决策存储基础知识存储决策产品物流服务订单管理和信息系统库存决策运输战略运输基础知识运输决策选址战略选址决策网络规划流程13-3CR(2004)PrenticeHall,Inc.FacilityLocationinLocationStrategyPLANNINGORGANIZINGCONTROLLINGTransportStrategy•Transportfundamentals•TransportdecisionsCustomerservicegoals•Theproduct•Logisticsservice•Ord.proc.&info.sys.InventoryStrategy•Forecasting•Inventorydecisions•Purchasingandsupplyschedulingdecisions•Storagefundamentals•StoragedecisionsLocationStrategy•Locationdecisions•ThenetworkplanningprocessPLANNINGORGANIZINGCONTROLLINGTransportStrategy•Transportfundamentals•TransportdecisionsCustomerservicegoals•Theproduct•Logisticsservice•Ord.proc.&info.sys.InventoryStrategy•Forecasting•Inventorydecisions•Purchasingandsupplyschedulingdecisions•Storagefundamentals•StoragedecisionsLocationStrategy•Locationdecisions•Thenetworkplanningprocess13-4CR(2004)PrenticeHall,Inc.LocationOverviewWhat'slocated?源头Sourcingpoints工厂Plants供应商Vendors港口Ports中间点Intermediatepoints仓库Warehouses终端Terminals公共设施Publicfacilities(fire,police,andambulancestations)服务中心ServicecentersSinkpoints零售店Retailoutlets顾客/用户Customers/Users13-5CR(2004)PrenticeHall,Inc.LocationOverview(Cont’d)关键问题KeyQuestionsHowmanyfacilitiesshouldtherebe?Whereshouldtheybelocated?Whatsizeshouldtheybe?13-6CR(2004)PrenticeHall,Inc.LocationOverview(Cont’d)为什么选址问题重要WhyLocationisImportant网络结构影响库存和运输成本Significantlyaffectsinventoryandtransportationcosts影响客户服务水平Impactsonthelevelofcustomerservicetobeachieved13-7CR(2004)PrenticeHall,Inc.13.1选址问题的分类1.按驱动力分2.按设施数量分3.按选择的离散程度分4.按数据的集成程度5.按时间维度分13-8CR(2004)PrenticeHall,Inc.1.竞价地租曲线2.韦伯的工业分类3.胡佛的递减运输费率13.2选址问题的早期研究13-9CR(2004)PrenticeHall,Inc.杜能的地租曲线13-10CR(2004)PrenticeHall,Inc.Weber’sIsodapanesVariablespacingcanmeannonlineartransportationcostsCR(2004)PrenticeHall,Inc.13-11Weber’sClassificationofIndustriesCR(2004)PrenticeHall,Inc.13-12CR(2004)PrenticeHall,Inc.Hoover’sTransportCurvesYY13-1313.3单设施选址问题指为单个物流设施选址，最常用的是重心模型。重心法是一种静态的选址方法，将运输成本作为唯一的选址决策因素。给定供给点与需求点的坐标，以及节点之间的运输量，则单设施选址应当使得运输总成本最小，即MinTC=∑iViRidi其中TC——运输总成本Vi——节点i的运输总量Ri——待选址设施到节点i的运输费率di——待选址设施到节点i的距离设施选址的坐标通过下面一组方程来确定di=k[(Xi–X)2+(Yi–Y)2]1/2k是距离的比例尺(如1＝l0公里，则k＝10)dRVdYRVdRVdXRViiiiiiiiiiiiiiiiiiYX////13-14重心法求解步骤(1)确定已知的供给点与需求点的坐标、运输量及线性运输费率；(2)忽略距离di，根据重心公式求得待选址设施的初始坐标(X0，Y0)；(3)根据第2步求得的(X0，Y0)计算出di，其中比例系数k暂不考虑；(4)将di代入公式(10—2)和(10—3)，求出修正的(X，Y)；(5)根据修正的(X，Y)重新计算di(6)重复第4步与第5步，直到(X，y)的变动小于理想的精度；(7)最后，根据求得的最佳选址计算运输总成本。RVYRVYRVXRVXiiiiiiiiiiiiii0013-15重心法求解例某企业的两个工厂分别生产A、B两种产品，供应三个市场(M1，M2，Ma)，已知的条件如图10．6及表10．2所示。现需设置一个中转仓库，A、B两种产品通过该仓库间接向三个市场供货。请使用重心法求出仓库的最优选址。13-16重心法求解例18.5625/5.323716.5625/3225YX13-17重心法求解例表13.1表13.213-18单设施选址的常用假设1．需求量往往被聚集在一定数量的点上，每一个点代表分散在一定区域内的众多顾客的需求总量。2．单设施选址模型忽略了不同地点选址可能产生的固定资产构建、劳动力成本、库存成本等成本差异。3．运输费率的线性假设。事实上，绝大多数情况下的运输费用与运输距离并不是绝对的线性关系。4．直线运输假设。现实条件下，节点之间的直线距离与实际发生的行走路线之间存在差异，修正这种差异的方法是将两点之间的直线距离乘上一个修正系数。例如，市内运输的修正系数可以取1.41，长途公路运输的修正系数可取1.21，长途铁路运输的修正系数可取1.24，这些修正系数都是经验值，在实际案例中应根据交通状况灵活调整。5．静态选址假设。往往不考虑未来的收益与成本变化。13-1913.4.多设施选址多设施选址与单设施选址相比，更具现实意义，也更为复杂。以经常发生的仓库选址为例，需要解决的问题有：需设置的仓库的数量、容量及位置，每个仓库服务的顾客群，各仓库的产品供给源，每种产品的库存配置与运输。13.4.1精确法1.多重心法2.混合-整数线性规划法13.4.2模拟法13.4.3启发法13-20多重心法例已知四个区域市场，如图所示。现需要设置一些中转仓库，已知仓库到各市场的运输费率为0.08元／件公里，每修建一个仓库每年需承担的固定成本(如折旧等)为100000元，仓库的平均维持成本为500000万元，其中N为仓库的个数。假设该种由国外进口，无论中转仓库建在目标市场中的什么位置，产品从生产厂到仓库之间的运输费用都大致相等，因此这部分费用在求解时不考虑。请作出仓库选择决策。N13-21多重心法例求解：仓库个数最少为一个，最多为四个。对于每一种可能的仓库个数决策，分别用重心法求出最优选择，并计算物流总成本，然后从中选出总成本最小的方案。13-22多重心法例考察修建3个仓库的情况。共有6种可能的搭配方式。针对每一种搭配方式，利用重心法求出仓库的选址，其中运输总成本最低的方案就是3个仓库的最优选址决策方案。结果如表13.3所示。表13.313-23多重心法例对仓库个数N＝1，2，3，4的情况，分别求出最优选址方案，见表13.4。结论：修建两个仓库，仓库1(6，8)服务市场{M1，M2，M4)，仓库2(11，9)服务市场{M3}。表13.413-24混合整数线性规划混合整数线性规划是解决物流网络设计问题常用的数学方法。以仓库选址为例，决策目标是在物流网络中确定仓库的数量、容量与位置，使得产品的物流总成本最小，决策问题的约束条件为：(1)各生产厂的产量约束；(2)所有的市场需求必须被满足；(3)仓库的周转总量与库存量约束；(4)同一市场所需的各种产品必须由同一个仓库供应，不允许交叉运输。13-25混合整数线性规划例如图13．1所示，有两种产品(A和B)通过仓库1和仓库2向3个市场(C1，C2，C3)供货。仓库1(W1)的固定成本为100000元／年，每件产品经仓库1周转需支付2元操作费，仓库1的年周转总量上限为110000件。仓库2(W2)的固定成本为500000元／年，每件产品经仓库2周转需支付1元操作费，仓库2没有能力限制。工厂1(P1)每年能生产60000件A产品及50000件B产品，工厂2(P2)没有能力限制。生产成本与运输费率在