CH10物流运作管理---设施选址决策

第10章物流运作管理---设施选址决策物流决策的三角形客户服务目标•产品•物流服务•信息系统运输战略：•运输基础知识•运输决策库存战略：•预测•仓储基础知识•库存决策•采购与供应决策•仓储决策选址战略：•选址决策•网络规划流程3案例讨论：康佳如何选址？1992年康佳由一家华侨农场的胶木厂发展成年产100万台的电视机厂，想庆祝一番，但企业高层认为100万还不是庆祝的时候，康佳要发展。康佳向何处去？未来20年制造工厂如何选址？有何理由？由于深圳的土地、交通、水电、能源费用高，及其它原因，康佳必须走出深圳，走出广东。493年100万牡丹江东北、华北96年100万独联体、东欧西北、中东西安97年100万98年150万滁州华东、中原重庆西南2003年深圳华南墨西哥东莞管理、资金100万选址案例：康佳北上抢滩土耳其北美欧盟5厂址选择是一项长期决策一旦确定难以改变影响生产的固定和可变成本影响市场开拓追求公司的战略发展与最大利益厂址选择一般原理6自然条件原材料、市场和劳动力等。不同地点的售价差异不大，但对成本的影响很大社会条件政府法规，民众态度，经济基础，生活环境企业发展战略建新厂是发展行为，但发展的本质是拓展市场制造业选址须考虑因素（定性）设施选址决策设施选址决策包括确定所使用设施的数量、位置和规模。一、选址问题的分类二、选址问题的早期研究三、单设施选址（SingleFacilityLocation）四、多设施选址五、动态仓库选址六、零售/服务选址七、其它选址问题一、选址问题的分类1．按驱动力划分不同的目标考虑的因素重要性不同：工厂和仓库选址——经济因素；服务设施（医院、银行等）选址——容易到达；零售选址——地点因素；一、选址问题的分类2．按设施的数量划分单一设施选址：运输成本是首要考虑的因素。多设施选址：需综合考虑竞争力，设施之间需求的分配，集中库存的效果，设施成本等。一、选址问题的分类3．按选择的离散程度划分连续选址法（ContinuousLocationMethods）：考察一个连续空间中所有可能的点，并选择其中最优的一个。离散选址法（DiscreteLocationMethods）：在一系列可能方案中作出选择。实践中更常用，主要针对多设施选址。一、选址问题的分类4．按数据的集成程度使用集成的数据关系（AggregationDataRelationships）：精度有限，只能将设施定位于某个较大的地理范围内。较少使用数据集成的方法：如场地选址法，适用于零售业选址、城市内选址和对工厂、仓库的最终位置进行决策。一、选址问题的分类5．按时间维度划分静态方法：以某一时期的数据为基础进行选址动态方法：跨越多年，用于多个阶段选址规划的方法。二、选址问题的早期研究许多早期理论都是由土地经济学家和区域地理学家提出的，如杜能、韦伯、帕兰德、胡佛等。运输成本在选址决策中的重要作用是贯穿所有这些早期研究的共同主题。竞价地租曲线韦伯的工业分类胡佛的递减运输费率竞价地租曲线杜能：任何经济开发活动能够支付给土地的最高地租或利润是产品在市场内的价格与产品运输到市场的成本之差。那些能够支付最高地租的经济活动将分布在距离城市中心最近的地区，以及主要运输枢纽的周边地带。市场距市场的距离地租奶类蔬果小麦和谷物价格－运输成本=利润=地租韦伯的工业分类韦伯：原材料在生产过程中所起的作用及其对选址的影响，主要有三种情况：失重（WeightLosing），如，炼钢：原材料的重量之和大于成品的重量。选址趋向于原材料产地。增重（WeightGaining），如罐装软饮料行业生产，将糖浆运至罐装厂再与水混合。选址应靠近市场。既不失重，也不增重，如装配线生产：其成品重量是装配线过程中使用的所有零件重量之和。可在原料地和市场之间的任何地点定位。胡佛的递减运输费率运输费率随着距离的增加增幅下降。递减费率使选址趋向于原料产地或市场。市场原料产地总成本外向运输成本内向运输成本YX搬运成本搬运成本三、单设施选址（SingleFacilityLocation）精确重心法（ExactCenter-of-gravityApproach）、网格法（GridMethod）和重心法（CentroidMethod）。该模型可用来为工厂、车站、仓库或零售/服务设施选址。选址因素只包括运输费率和该点的货物运输量。数学上，该模型可被归为静态连续选址模型。三、单设施选址（SingleFacilityLocation）问题：设有一系列的点分别代表生产地和需求地，各自有一定量的货物需要以一定的运输费率运向/运出一个位置待定的仓库，该仓库应位于何处？三、单设施选址（SingleFacilityLocation）以该点的运量乘以到该点的运输费率，再乘以到该点的距离，求出上述乘积之和即总运输成本最小点。MinTC=∑ViRidiTC：总运输成本Vi：i点的运输量Ri：到i点的运输费率di：从位置待定的仓库到i点的距离20单设施选址模型求解（X，Y）——待选址设施的坐标；（Xi，Yi）——已知的供给点和需求点坐标；距离公式di=k[(Xi－X)2+(Yi－Y)2]1/2k——模型中坐标单位与实际空间距离的比例尺；X＝————i（ViRiXi/di）i（ViRi/di）Y＝————i（ViRiYi/di）i（ViRi/di）21求解步骤（1）确定已知的供给点和需求点的坐标、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）根据第二步求得的（X0，Y0）计算出di;（4）将di代入公式求出修正的（X，Y）；（5）反复迭代计算di，直到（X，Y）的变动满足要求。X0＝———iViRiXiiViRiY0＝————iViRiYiiViRi22单设施选址举例例题10-1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,M3）,已知条件如图及下表所示。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。节点（i）产品运输总量运输费率￥坐标Xi坐标YiP1A20000.0538P2B30000.0582M1A、B25000.07525M2A、B10000.07564M3A、B15000.07588确定仓库的初始位置iXiYiViRiViRiViRiXiViRiYi13820000.0510030080028230000.05150120030032525000.075187.5375937.546410000.0757545030058815000.075112.590090062532253237.5初始值:X=5.16Y=5.18运输成本的计算iXiYiViRidiViRidi13820000.0535.52355228230000.0542.63639532525000.07531.65593546410000.07514.48108658815000.07540.02450321471总运输成本第一次迭代的位置坐标iViRiViRiXiViRiYidiViRi/diViRiXi/diViRiYi/di110030080035.522.8158.44622.5232150120030042.633.51928.1497.0373187.5375937.531.655.92411.84829.62147545030014.485.18031.07720.7185112.590090040.022.81122.48922.48920.249102.009102.388修正后的坐标值:X=5.038Y=5.057单设施选址实例使用软件计算得出的位置坐标和总运输成本单设施选址模型的推广考虑客户服务和收入解决多设施选址问题引入非线性运输成本对单设施选址问题的评述其它的单设施选址方法：图表技术、近似法。模型可以提供指导性解决方案，但不能够直接导出最终决策。单设施选址模型的一些简化的假设条件可能导致使用误差：假设需求量集中于一点但实际是分散的一般根据可变成本来进行选址，没有考虑固定成本总运输成本通常假设运价随运距成比例增加模型中仓库与其他网络节点之间的路线通常假定为直线，但实际上不是这样不是动态的四、多设施选址同时决定两个或多个设施的选址。仓库选址问题：物流网络中应该有几个仓库？这些仓库应该有多大规模，位于何处？哪些客户指定由仓库负责供应？哪些仓库指定由各工厂、供应商或港口负责供应？各个仓库中应该存放哪些产品？哪些产品应从工厂、供应商或港口直接运送到客户手中？31多设施选址多设施选址可能的布局方案极多，问题复杂。例如，一家生产工业清洁剂的公司向全国2000个县销售产品，使用80个仓库，全国有5家生产厂，问可能的工厂－仓库－客户物流方案？例仓库选址问题包括：需设置的仓库数量、规模及位置；各个仓库负责供应哪些客户，接收哪些工厂和供应商的货物；各个仓库的产品库存配置或直接运输等。数学上的选址方法1、精确法多重心法混合-整数线性规划2、模拟法3、启发法1、精确法能够保证得到选址问题的数学最优解，或者是精确度已知条件下的解。缺点：计算机运行时间很长，要求内存空间巨大。微积分和数学规划模型属于该类方法。多重心法一种以微积分为基础的模型；找出起讫点之间使运输成本最小的中介设施的位置；待选点不止一个就形成了许多起讫点群落，找出每个起讫点群落的精确重心点；起讫点分配的方法：将相互间距离最近的点组合起来形成群落，找出各群落的重心位置再进行修正。混合-整数线性规划主要优点：能把固定成本以最优的方式考虑进去。问题描述：找出物流网络中仓库的数量、规模和位置，使得通过该网络运送所有产品的固定成本和线性可变成本在下列条件约束下降至最低：不能超过每个工厂的供货能力所有产品的需求必须得到满足各仓库的吞吐量不能超过其吞吐能力必须达到最低吞吐量仓库才可以开始运营同一消费者需要的所有产品必须由同一仓库供给可以用一般整数线性规划的计算机软件包来求解。36PlantP1Production=$4/cwt.Capacity=60,000cwt.PlantP2Production=$4/cwt.Capacity=Unrestricted$0/cwt.$2/cwt.$4/cwt.$5/cwt.CustomerC150,000cwt.CustomerC2100,000cwt.CustomerC350,000cwt.$4/cwt$3/cwt.$5/cwt.$2/cwt.$1/cwt.$2/cwtWarehouseW1WarehouseW2Handling=$2/cwt.Handling=$1/cwt.PlantP1Production=$3/cwt.Capacity=50,000cwt.PlantP2Production=$2/cwt.Capacity=Unrestricted$0/cwt.$2/cwt.$4/cwt.$5/cwt.CustomerC120,000cwt.CustomerC230,000cwt.CustomerC360,000cwt.$3/cwt$2/cwt.$4/cwt.$3/cwt.$2/cwt.$3/cwtWarehouseW1WarehouseW2Handling=$2/cwt.Handling=$1/cwt.Product1Product2Fixed=$100,000Capacity=110,000cwt.Fixed=$500,000Capacity=Unrestricted例2、模拟法要求首先对问题进行准确描述。以代数和逻辑语言对物流系统进行数学表述，利用计算机对模型进行处理，使用模拟模型来评估不同布局方法的效果。要求分析员或管理人员明确网络中需要的特定设施，根据被挑选出来等待评估的个别仓库及其