物流课程PPT-04-物流系统选址规划设计.ppt

第四章 物流系统选址规划设计,信息技术与商务管理系刘猛,物流系统的选址决策就是确定整个物流系统中所需的节点数量，它们的地理位置，以及服务对象分配方案。设施选址问题是物流网络中一项十分重要的战略决策。物流中间节点的数量增加，可以提高服务及时率，减少缺货率，但也会增加库存量与库存成本。物流节点的数量增加，可以减少运输距离，降低运输成本，但如果增加到一定程度，由于订单的数量过少，增加了运输频率，并且达不到运输批量，从而造成运输成本的大幅上涨。,选址的重要性（教材P51）,成本最小化：成本主要包括运输成本和设施成本。运输成本取决于运输数量、运输距离和运输单价。服务最优化：物流节点与客户的距离越近，则送货速度越快。综合评价目标,选址规划的目标（教材P52）,按设施对象划分工厂和仓库选址，最重要的是经济因素；服务设施选址，最重要的是到达的容易程度。按设施的数量划分单一设施选址；多设施选址。按备选址的离散程度划分连续选址；离散选址。,选址问题的分类（教材P53）,设施选址的程序和步骤,选址约束条件,（一）需求条件（二）运输条件（三）配送服务的条件（四）用地条件（五）法律法规（六）流通职能条件（七）其他,（一）掌握业务量（1）工厂到物流设施之间的运输量；（2）向顾客配送的货物数量；（3）物流设施保管的数量；（4）配送路线上的其他业务量。（二）掌握费用（1）工厂至物流设施之间的运输费；（2）物流设施到顾客之间的配送费；（3）与设施、土地有关的费用及人工费、业务 费等。,搜集整理资料,三、地址筛选四、定量分析五、结果评价六、复查七、确定选址结果八、选址的注意事项（1）选址因素相互矛盾（2）不同因素的相对重要性很难确定和度量（3）判断的标准会随时间变化而变化,选址问题中距离的计算（教材P58）,直线距离：当选址区域的范围较大时，网点间的距离通常可用直线距离近似代替，或者用直线距离乘以一个适当的系数,来近似代替实际距离，计算公式如教材59页公式4.1所示。折线距离：当选址区域的范围较小而且区域内道路较规则时，可用折线距离代替两点间的距离，计算公式如教材4.2所示。,在一条直线上（街道）选择一个有效位置（商店）即一种设施选址，为了能让在这条街上的所有客户到达商店的平均距离最短。在不考虑其他因素的情况下，当然这条大街的中点是最为合理的位置。但实际上各位置上顾客的频率是不同的，所以还需要给不同位置赋予一个权重，于是该中值问题可以用教材公式4.4表示。求导并令导数0，于是得出教材公式4.6。通过上述公式，得出如下结论：求上述中值问题时，所开设的新店面需要设置在权重的中心，即设置点的左右两边的权重和都占50。,中值问题引入（教材P60）,例如，假设在一条线上，在位置0、6、8和10上分别有4个点，为每个点服务的成本与这些点到新设施之间的距离成正比，并且权重相同，求：新设施的最优位置？假如最左面的点在500，而不是0，新设施的最优位置？答：点6到点8之间的一条线段。对于中值问题，固定位置的顺序比他们的实际位置更加重要。,中值问题引入（教材P60）,交叉中值模型（教材P61）,交叉中值模型是利用折线距离来进行距离计算，用来解决连续点选址（在一条路径内任何一个位置都可以作为选址问题的候选解）问题的一种有效的模型。通过交叉中值的方法可以对单一的选址问题在一个平面上的加权的城市距离进行最小化。其目标函数如教材4.7所示。对公式进行处理，得到教材公式4.9与4.10。于是，选址问题就变成了求x轴上的中值点与y轴上的中值点的问题了。而最优解可能是一个点，也可能是一个范围。,例题（教材P62）,一个冷冻食品公司想在一个地区开设一个新的冷食提货点，其主要的服务对象是附近5个住宅小区的居民。为了计算方便，把每个住宅小区的中心抽象成这个小区的需求点位置。权重表示每个月潜在的客户需求总量，可以用每个小区中的总居民数量来近似代表。已知五个小区点的坐标：A(3,2),B(4,3),C(5,1),D(1,4)和 E(2,5),权重分别为：3，1，8，3，7。公司经理希望通过这些信息来确定一个合适的冷食提货点的位置，要求每个月顾客到这个冷食提货点所行走的距离总和最小。提示：先确定需求点的中值，再通过x轴与y轴分别进行计算讨论。,精确重心法（教材P63）,上述所讲的交叉中值模型具有局限性，只适合于解决一些小范围的城市内选址问题。对于较大范围的选址问题，一般采用重心法。重心模型是选址问题中最常用的一种模型，可以解决连续区域直线距离的单点选址问题。重心模型的基本假设：需求量集中于某一个点上；选址区域不同地点物流节点的建设费用和运营费用相同；运输费用随运输距离成正比例增加，显线性关系。运输路线为空间直线。,精确重心法（教材P63）,问题描述：设有n个客户（如零售便利店）,坐标已知，需求量已知，单位运量单位距离所需要的运输费用已知。准备设置一个设施（如配送中心）为这些客户服务，请确定设施的位置，所总运费最小。具体公式请看教材4.11与4.12。由公式可知，该模型无法直接求解，只能用采用迭代的方法。即先确定一个初始点，然后代入公式求距离，再反过来求点坐标，再反复进行，一直得到费用的最小值为止。手工计算起来非常麻烦，我们一般采用软件进行计算。如Logware软件的COG功能。,课堂练习,假设物流设施选址范围内有5个需求点，其坐标、需求量和运输费率如下表所示。现在设置一个物流设施，问物流设施的最佳位置为何处？,课堂练习,课堂练习,多重心法（教材P66）,问题描述：物流区域规划中，往往需要同时确定两个或者两个以上设施的位置，问题就变成更为复杂，需要完成如下决策：如何组织货流？各个物流节点的关系如何？运输路线和各物流节点的关系怎样？网络中应该设几个物流节点？分别处于什么位置?物流节点服务于哪些顾客或者市场区域？,多重心法（教材P66）,多重心法的计算思路：初步分组。将需求点按照一定原则分成若干个群组，使分群组数等于物流节点的数量。选址计算。针对每一个群组的单一物流节点选址问题，运用精确重心法确定该群组新的物流节点的位置。调整分组。对每个需求点分别计算到多有物流节点的运输费用，并将每个需求点调整到运输费用最低的那个物流节点负责服务。重复第二步，直到族群成员无变化为止。此时的物流节点的分配方案为最优分配方案，物流节点的位置为最佳地址。手工计算起来非常麻烦，我们一般采用软件进行计算。如Logware软件的MULTICOG功能。,某公司计划建立两个药品配送点向10个药品连锁店送货，各药品连锁店的地址坐标和药品的每日需求量如下表所示，运价均为0.02，请确定这两个药品配送点的地址，使总运输费用最低。,例题（教材P67）,例题（教材P67）,例题（教材P67）,例题（教材P67）,覆盖模型（教材P69）,覆盖模型是一种离散点选址模型，即在有限的候选位置里，选择最合适的若干设施位置为最优方案。覆盖模型是指对于需求已知的一些需求点，如何确定一组服务设施来满足这些需求点的需求。在这个模型中需要确定设施的最小数量和合适的位置。该模型适应于商业物流系统，如零售点的选址，加油站的选址，急救中心的选址等。,覆盖模型例题4.4（教材P70）,确定各个备选地的服务范围。将子集服务范围去掉。通过组合枚举，确定最终的方案。,P中值模型（教材P72）,在一个给定数量和位置的需求集合和一个候选位置集合下，分别为P个设施找到合适的位置，并指派每一个需求点被一个特定的设施服务，使之达到在各设施点和需求点之间的运输费用之和最低。,P中值模型例题4.6（教材P74）,为各个客户选择运输成本最低的候选位置，作为初始方案。考虑分别移走各个候选地，进行方案调整，计算费用增量，并选择最小者最为最终的移走对象。重复上述步骤，直到留下两个候选地为止。确定最终的分配方案并计算运输成本。,鲍摩瓦尔夫模型（教材P75）,假设有m个资源点（工厂），经从候选集合中选出若干个位置作为物流设施节点（如配送中心）。使得从已知若干个资源点，经过这几个选出的设施节点，向若干个客户运送产品时总的物流成本最小。当然，也有从工厂直接将产品送往某个客户点的可能性。,鲍摩瓦尔夫模型例题4.7（教材P78）,求初始解。对产地到销地的所有组合，找出单位进货运输成本和配送运输成本之和最小的配送中心。根据初始解汇总各配送中心的吞吐量，进而求出配送中心的存储费率。对产地到销地的所有组合，找出单位进货运输成本、配送运输成本和存储费率之和最小的配送中心，得到一组新的解。重复上述步骤，直到各配送中心的吞吐量没有变化为止。,运输模型,例：某公司有三工厂：A、B、C,在三个城市；有两个仓库P、Q，仓库月需供应市场2100吨产品。为更好的服务顾客，公司决定再设一同样规格的新仓库。经调查确定X和Y两个点可建仓库。根据以下资料请选择其一：,用线性规划中的运输问题解法得到最优解。,运输模型,解：首先,假定X选中，其解如下表。月总运输费用为：210015+210012+30024+18009=80100,运输模型,假定Y选中，其解如下表。月总运输费用为：210015+210012+30027+180015=91800 最后，两者比较，选择X较好。,加权评分法,列出相关因素清单制定权重制定评分标准打分加权评分进行选址决策,基于层次分析法的选址方法,某企业拟建物流中心，备选地点有1，2，3，8共8个。为了评价这8个备选点的优劣，首先根据企业建设此物流中心的目的拟定了评价指标。本企业选择物流中心的评价因素包括自然环境、交通运输、经营环境、候选地块和公共设施五个方面（各企业根据实际需要可采用不同的评价因素）。评价因素和评价标准见表。根据这些评价因素和评价标准建立的三级指标模型见表。,物流中心选址的评价因素和评价标准,物流中心选址的三级指标模型,根据专家评价法确定判断矩阵。首先从第三级指标开始，接着确定第二级指标对应的判断矩阵，最后确定第一级指标的权重。构造判断矩阵S-T并检验其一致性判断矩阵F-S及其一致性检验针对选址目标的判断矩阵及其一致性检验,物流中心选址三级指标权重的分配,通过专家打分，1号备选点综合得分为87.3，2号备选点综合得分为85.3，3号备选点综合得分为86.2，4号备选点综合得分为89.8，5号备选点综合得分为78.8，6号备选点综合得分为73.9，7号备选点综合得分为79.3，8号备选点综合得分为74.9。因此，8个备选点从优到劣排序为：4，1，3，2，7，5，8，6。换言之，如果企业只建设一个物流中心，宜选择4号备选点，如建设两个物流中心，宜选择4号和1号备选点，以此类推。,课堂练习一,某公司想在某地区建设一个配送中心，其主要的服务对象是附近的五个零售商店。五个小区点的坐标分别为：A(4,1),B(1,2),C(8,4),D(6,5)和 E(2,3)；五个零售商店的需求量比例为：1：2：5：4：6。请采用交叉中值模型确定配送中心的合理地址。提示：先确定需求点的中值，再通过x轴与y轴分别进行计算讨论；结果可能是一个点、一条线段或一个区域。,课堂练习二,欲建设一个配送中心，为5个需求点提供送货服务，假设各点的运输费率相同，需求点的坐标分别为（xi,yi），需求量分别为wi。请采用精确重心法建立该问题的数学模型并给出求解思路，不需要计算最终结果。,课堂练习三,教材100页，习题8，请采用覆盖模型进行求解。,课堂练习四,某公司有三工厂：A、B、C,两个仓库：M、N，仓库月需供应市场2000吨产品。为更好的服务顾客，公司决定再设一同样规格的新仓库。经调查确定X和Y两个点可建仓库,请确定选址方案。,课堂思考题,精确重心法的适用条件；多重心法的基本思路；鲍摩瓦尔夫模型的特点；设计一套采用加权评分法进行选址的方案。,