第四章1_物流节点的选址

第四章物流节点选址布局规划第一节物流节点选址概述第二节单节点选址模型第三节多节点的选址布局模型第一节物流节点选址概述知识要点：物流节点选址目标；影响节点选址的因素；物流节点选址规划流程；物流节点选址的主要方法3物流系统选址布局理论分析选址理论和生产布局理论经济学关于空间的理论研究和实践，可划分为微观区位理论和宏观区域理论两个范畴。区位理论研究微观经济单位和个体基于区位影响和决定因素产生的空间偏好与选址决策，也称选址理论；而区域理论旨在研究在一定地域内，微观集合空间分布的决定和发展规律，也称为生产布局理论。理论应用对于企业行为的物流节点选址，一般应用选址理论；对于大的国家性和区域性社会物流系统的布局，往往研究整个社会物流产业的布局规律，因此必须同时应用区位论和区域论对整个产业系统的布局进行统一规划。4物流节点选址的目标1、成本最小化2、服务最优化3、辐射范围最大化4、社会效益最高化节点选址战略好的设施选址应考虑所有物品的流动过程及其相关成本。在保证客户服务水平的前提下，寻求利润最高、成本最低的配送方案是选址战略的核心所在。主要包括：确定设施的数量、地理位置、规模，并规划各设施所服务的市场范围等等。5物流节点选址应考虑的主要因素1、土地成本2、交通便利性3、可获得土地的规模4、与市场的距离5、劳动力因素6、工程地质条件7、政策环境6物流节点的选址基本要求1、靠近综合交通枢纽2、靠近工业区或者大型专业市场3、城市边缘或者近郊城镇4、发达的道路网络支撑城市外围区城市中心区物流园区物流园区物流园区物流中心郊区外围环道物流中心配送道路火车货运站区域交通通道对外交通铁路专用线城市外围区城市物流系统布局理论模型7物流节点选址布局规划的流程（1）物流需求分析及预测物流系统功能定位及分解物流系统结构选址方法和模型布局优化可行方案综合评价给出最终方案选址优化问题框架初设问题方案评价问题调整8物流节点选址布局规划的流程（2）框架初设设计一个物流系统的初始框架：在物流系统需求分析和预测的前提下，对物流系统的功能进行定位和分解，从而确定物流的初始系统结构，即给出系统的层次、节点最大设定数目和系统基本功能。选址优化也是整个布局规划的关键问题，由选址和流量分配构成。优化规划一般对选址和流量分配同时进行。进行完布局方案优化后有一个到第一步的物流系统结构的反馈过程，即对物流系统初始结构的一个调整过程。方案评价即对所有备选方案进行综合评价，确定最终方案。9物流节点选址布局的方法定性分析法定量法1、解析法2、最优化规划法3、启发式方法4、仿真方法5、综合因素评价法10解析法选址解析方法就是指用函数公式计算的方法，来确定物流中心的选址，通常是指重心方法选址。这种方法把运输成本表达为运输需求量、距离以及时间的函数，根据距离、需求量、时间或三者的结合，用代数方法来求解物流中心的坐标。重心法是连续模型，即其选址点是一定区域内的连续坐标。解析方法考虑影响因素较少，模型简单，主要适用于单个配送中心选址问题。对于复杂的选址问题，解析方法往往难以求解，通常需要借助其他更为综合的分析技术。11最优化规划选址最优化规划方法就是用运筹学的理论方法，在许多可用的选择中挑选出一个最优方案。最优化规划问题的关键是构造目标函数和选择约束条件，即把选址影响因素（自变量因子）的相关关系找出来。最优化方法是一种离散模型，即对有限的备选点进行优化组合。最优化规划方法中的线性规划及整数规划是目前应用最为广泛的选址方法。最优化规划方法的优点是它属于精确式算法，能获得精确最优解。不足之处主要在于对一些复杂情况很难建立合适的规划模型，或者模型太复杂，难以得到最优解。12启发式规划选址启发式方法是一种逐次逼近最优解的方法，大部分在20世纪50年代末期以60年代期间被开发出来。当复杂的线性规划或者非线性规划难以用运筹学中的方法原理进行求解时，启发式方法发挥了巨大的作用。启发式方法与最优规划方法的最大不同是它不是精确式算法，不能保证给出的解决方案是最优的，但只要方法得当，能够使获得的可行解与最优解是非常接近的，而且启发式算法相对最优规划方法计算简单，求解速度快。因此启发式方法是规划技术中非常实用的方法。13仿真法选址仿真方法是试图通过模型重现某一系统的行为或活动，而不必实地去建造并运转一个系统。在选址问题中,仿真技术可以使分析者通过反复改变和组合各种参数，多次试行来评价不同的选址方案；还可进行动态模拟，例如假定各个地区的需求是随机变动的，通过一定时间长度的模拟运行,可以估计各个地区的平均需求，从而在此基础上确定配送中心的分布。仿真方法可描述多方面的影响因素，因此具有较强的实用价值，常用来求解较大型问题。仿真方法的不足主要在于仿真方法不能提出初始方案,只能通过对各已存在的备选方案进行评价，从中找出最优方案。所以在运用这项技术时必须首先借助其他技术找出各初始方案，而且预定初始方案的好坏会对最终决策结果产生很大影响。14综合因素评价法综合因素评价法是一种全面考虑各种影响因素，并根据各影响因素重要性的不同赋予权重，对方案进行评价、打分，以找出最优的选址方案。综合因素评价法可以综合考虑各方面因素，包括量化和非量化因素，（非量化因素也可通过打分来量化），适用范围广。不足之处在于打分和赋权过程中存在人为因素，同时的人往往得出不同的结果。15各类方法的评价各种方法各有优缺点，实际运用中通常以最优化规划方法为主，再综合其他各种方法以确定最终的选址及网点布局方案。但无论应用哪种方法，获得准确的数据以及应用各种模型的技巧都是成功的必要前提。对于一个实际的选址问题，往往单独应用以上任何方法都难以获得最佳的方案，可进行多方法组合，比较优选最终方案。第二节单物流节点的选址模型知识要点：因素评分法应用；（重量－距离）重心法应用17因素评分法无权重因素评分法步骤：1、给出备选地点；2、给出影响选址的各个因素；3、给出每个因素的分值范围；4、由专家对各个备选地点针对各个因素进行评分；5、将每一个地点各因素的得分相加，求出总分后加以比较，得分最多的备选点中选。权重因素评分法根据各因素的重要性加入权重，得分为专家打分乘以权重。18例题一某市需要建设一个大型物流中心，初步有三个地点可供选择，不可量化因素过多，决定用因素评分法进行选址决策。求解：权重因素评分法选取评分因素：确定评分范围，或进行分值划分评分或算分确定权重评分、选优1、土地成本2、可得土地规模3、交通便利性4、离市场的距离5、工程地址条件19二、（重量－距离）重心法几何原理Pi需求点，P0选址点假设条件1、需求量集中于某个点上；2、不同地点的建设费用、固定费用相同；3、运输费用是运输距离的线性函数；4、以两点间的空间直线表示实际走行距离。P1(x1,y1)P2(x2,y2)P3(x3,y3)P4(x4,y4)P5(x5,y5)P0(x0,y0)YX21世纪物流管理系列规划教材物流系统规划与设计解析技术是指确认地理重心的方法。yxw5w2w1w3W4P(x,y)P4(x4,y4)P3(x3,y3)P5(x5,y5)P1(x1,y1)P2(x2,y2)重心是到多边形各顶点等距的内点，该点也是到各顶点距离总和最小的点。21世纪物流管理系列规划教材物流系统规划与设计运输量—运输距离—运输费率—重心法假设现在要建一座配送中心以向n个零售商供货，令n个零售商在平面上的坐标为（X1,Y1）,(X2,Y2),…,(Xn,Yn)，各零售商的装运量分别为Q1,Q2,…,Qn，配送中心到各零售商的运输距离分别为D1,D2,…,Dn，配送中心到各零售商的运输费率分别为R1,R2,…,Rn，则配送中心的位置坐标（X,Y）可以通过下面一组方程确定:niiiiDRQMinTC1iiiiiiiiiDRQDXRQX//iiiiiiiiiDRQDYRQY//2/122])()[(YYXXDiii反复迭代21世纪物流管理系列规划教材物流系统规划与设计运输量—运输距离—运输费率—重心法步骤步骤一：确定供应点与需求点的坐标、运输量及线性运输费率。步骤二：忽略距离Di，根据重心公式求待选址结点的初始坐标(X0，Y0)。步骤三：根据(X0，Y0)计算Di。步骤四：根据Di求出修正后的(X，Y)。步骤五：根据修正后的（X，Y）重新计算Di。步骤六：重复步骤四和五，直到（X，Y）的变动小于理想的精度。步骤七：根据求得的最佳选址计算运输总成本。算例一某公司拟在某城市建设一座化工厂，该厂每年要从P、Q、R、S四个原料供应地运来不同原料。已知各地距城市中心的距离和年运量如表，假定各种材料运输费率相同，试用重心法确定该厂的合理位置。厂址坐标及年运输量表供应地PQRS供应地坐标（50，60）（60，70）（19，25）（59，45）年运输量/t220019001700900km2.46km900170019002200900591700191900602200500xkm9.51km900170019002200900451700251900702200600y重心法的局限性：重心法将纵向和横向的距离视为互相独立的量，与实际不相符，求出的解比较粗糙，它的实际意义在于能为选址人员提供一定的参考。三、微分法（迭代重心法）微分法是为了克服重心法的缺点而提出来的，利用重心法的结果作为初始解，并通过迭代获得精确解。缺点：这种方法在迭代次数较多时，计算工作量比较大，计算成本也较高。yi算例二设区域内有P1(2,2)、P2(11,3)、P3(10,8)、P4(4,9)四个物流需求点，其货物需求量分别为2，3，2.5，1吨，运输费率均为5，请用微分法求配送中心的最佳位置。迭代重心法求解步骤：目标值（x0，y0）（1）利用重心公式，求得初始解（x00，y00）；（2）将初始解代入距离公式求得di；代入总运费公式，计算总运费C0；（3）将di代入目标公式，求得第一次迭代的解（x01，y01）；（4）重复步骤（2），求得di新值；计算总运费C1，比较C1与C0的大小。若C1＜C0，则继续迭代；若C1＝C0，则结束运算，（x01，y01）即为所求最优解；（5）重复步骤（3）（2），直到Cn＝Cn-1（n表示迭代次数）。9.1结论：（8.6，5.1）为最优解，即配送中心应选取坐标为（8.6，5.1）处的位置。第三节多物流节点的选址模型知识要点：离散模型和连续模型的区别；各类选址方法的网络模型、假设条件、费用构成、求解方法；运输规划法应用；CFLP法应用；33离散模型多节点的选址模型一般为离散型模型，即在有限的备选点中选择选址点。离散模型中，备选点的情况很大程度上决定了网络布局的优劣。备选点的选择参考物流节点选址影响因素。34物流节点选址费用构成建设费用建设费用主要包括土地费用和建造费用，一般不同选址的建造费用差别相对教小，主要考虑土地费用。运营费用对物流节点来说主要包括运输费用、储存费用、公共事业费和人员工资等，一般前两种是关系选址的主要考虑费用。35模型的共同假设模型假设以下模型的共同基本假设：（1）系统中货源发生点和吸引点的位置以及各点的发生量和吸引量都是已知的；（2）备选点的位置、最大容量是已知的；（3）运输费用率是已知的，并且运输费用为线性函数；（4）各备选节点的基建费用是已知的。以下模型中的公共参数和变量：（1）c是各节点间的运输费用率；（2）x、y分别各节点间的运量；（3）a、b分别为需求点的总需求量和供给点的总供给量；36混合整数规划法(1)网络抽象总费用中考虑建设投资对于新建网络，一次性投资费用占较大比例，因此混合整数规划法中考虑了建设费用。jkiykjxkjzij源点物流节点需求点37混合整数规划法(2)S.T是设施的一次性建设费用；是备选节点k的中转费用率；M最多可选的节点数qknikikkknimjijijqkmjkjkjqknikikix