[交通运输]第三章 设施选址.ppt
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1、第三章 设施选址,第一节 设施选址意义及其考虑因素 第二节 设施选址的步骤和内容 第三节 设施选址方法,第一节 设施选址意义及其考虑因素,一、设施选址概述二、设施选址的意义三、设施选址考虑的因素,一、设施选址概述,所谓设施,是指生产系统或服务系统运行所需的固定资产。设施选址(Facility Location)就是确定在何处建厂或建立服务设施,是指如何运用科学的方法决定设施的地理位置,使之与企业的整体经营运作系统有机结合,以便有效、经济地达到企业的经营目的。,物流节点选址通常也称为物流设施选址,是指在一个具有若干供应点及若干需求点的经济区域内,选一个地址设置物流设施的规划过程。较佳的物流节点选
2、址方案是使商品通过物流节点的汇集、中转、分发,直至输送到需求点的全过程的效益最好。,设施选址包括两个层次的问题:选位 定址选 址 类 型 单一设施选址 复合设施选址,二、设施选址的意义,设施选址的恰当与否,对生产力布局、城镇建设、企业投资、建设速度及建成后的生产经营状况都具有重大影响。对新建企业:设施选址是建立和管理企业的第一步,也是事业扩大的第一步。设施选址对设施建成后的设施布置以及投产后的生产经营费用、产品和服务质量以及成本都有重要的意义,一旦确定,设施建设完工,一般无法轻易改动。,三、设施选址考虑的因素,1设施选址的基本原则 2设施选址考虑的因素,三、设施选址考虑的因素,1设施选址的基本
3、原则(1)工业生产力布局原则(2)费用原则(3)集聚人才原则(4)接近用户原则,三、设施选址考虑的因素,2设施选址考虑的因素(1)经济因素(2)非经济因素,三、设施选址考虑的因素,(1)经济因素 运输条件与费用 原料供应条件 动力、能源的供应条件 市场条件 劳动力条件 建筑成本,(2)非经济因素 政治因素:政治局面稳定是发展经济的前提 了解当地政府的政策、法规 社会因素:居民的生活习惯情况 科技、教育发展情况 生产技术协作条件 宗教信仰 生活水平 社区情况 自然因素:地形地貌条件 气候条件要求 水文地质、工程地质条件 给水排水条件要求,物流设施选址问题的类型,目前己形成了多种选址方法,按选择的
4、离散程度大致可分为连续选址模型(Continuous Location Models)与离散选址模型(Discrete Location Models)两类。连续选址模型认为可以考察一个连续空间内所有可能的点,并选择其中最优的一个或多个。离散选址模型则是指在一系列可能方案中做出选择,这些方案事先已经过了合理性分析。,物流设施选址问题的类型,从选址目标来看,物流设施选址有三种基本类型和综合型。三种基本类型分别是:成本最小化类型、服务最优化类型和物流量最大化类型。除了这三种基本类型外,对于有些物流项目,单独考虑成本、服务和物流量尚不能满足投资决策者的需要,这时可能要综合考虑多方面的目标来进行物流设
5、施选址,这时较多采用多目标决策的方法。,设施选址问题的特点,选址决策是研究不同层次的人类组织的选址问题,从个人、家庭到公司、政府机构甚至是国际机构。选址决策是一个战略决策,需要考虑长期的资金利用和经济效益。对于私营设施,选址决策直接影响到公司在市场上的竞争实力;对于公用设施,选址决策会影响到提供公用服务的效率和公众享受公用服务的公平性。,设施选址问题的特点,选址决策还涵盖了经济的外延含义。包括污染、交通拥挤和经济发展潜力等。大多数选址问题很难求得选址模型的最优解,特别是大型问题。选址问题都有相应的应用背景,模型的结构(目标函数、变量和约束)由相应的应用背景决定。没有一个通用的模型可以解决所有的
6、选址问题。,物流设施选址问题示例(1),已知A村每年产粮食50吨,B村40吨,C村60吨,D村20吨,E村70吨,F村90吨。问该粮库应建在哪一个村子,使各村送粮食最方便?,显然,这个问题寻求最优化的原则是保持所有各村运输总量(吨公里)最小,在此基础上尽可能使得各村运输量比较均衡。最直观的求解方法就是分别计算出在6个备选地点建粮库所对应的总运量,然后选择总运量最小的备选地点建粮库。可先计算图中任意两点间的最短路,然后再计算对应的总运输量,各产地到粮库的运量,物流设施选址问题示例(2),选址中的距离计算,选址问题小结,通过这一例子可以看出,选址问题就是根据一定的给定条件,在满足要求的前提下选择最
7、优方案。小规模、复杂性较低的选址问题一般比较好解决,大规模、复杂性较高、约束条件较多的选址问题,采用枚举法是行不通的。对于连续型选址问题,更是无法采用枚举法来求得最优解。当然,还有很多选址问题尚没有找到很好的求解方法,也就是说,求解精确最优解可能只是一种奢望,对于这类问题,采用启发式算法寻求满意解是较好的选择。,选址约束条件分析搜集整理资料地址筛选定量分析结果评价复查和确定选址结果,第二节 设施选址的步骤与内容,选址约束条件分析,需求条件运输条件配送服务的条件用地条件法规制度流通职能条件其他,搜集整理资料,对业务量和生产成本进行正确的分析和判断 掌握业务量 掌握费用 其它,地址筛选,在对所取得
8、的上述资料进行充分的整理和分析,考虑各种因素的影响并对需求进行预测后,就可以初步确定选址范围,即确定初始候选地点。,定量分析,针对不同情况选用不同的模型进行计算,得出结果。如对单一物流设施进行选址,可采用重心法。,结果评价,结合市场适应性、土地购置、服务质量等条件对计算所得结果进行评价,看其是否具有现实意义及可行性。,复查,分析其它影响因素对计算结果的相对影响程度,分别赋予它们一定的权重,采用加权法对计算结果进行复查。如果复查通过,则原计算结果即为最终结果;如果复查发现原计算结果不适用,则返回第三步继续计算,直至得到最终结果为止。,确定选址结果,在用加权法复查通过后,则计算所得的结果即可作为最
9、终的计算结果。但是所得解不一定为最优解,可能只是符合条件的满意解。,选址的注意事项,选址固然重要,但选址又十分困难,其原因有三方面。选址因素相互矛盾。不同因素的相对重要性很难确定和度量。判断的标准会随时间变化而变化,现在认为是好的选址,过几年就不一定是好的了。因此,可以说选址问题包含的环节多、难度大。大中城市的物流设施应采用集中与分散相结合的方式选址;在中小城镇中,因物流设施的数目有限且不宜过于分散,故宜选择独立地段;在河道(江)较多的城镇,商品集散大多利用水运,物流设施可选择沿河(江)地段。应当引起注意的是,城镇要防止将那些占地面积较大的综合性物流设施放在城镇中心地带,以防止给城市带来交通不
10、便和环境污染。,不同类型物流设施选址注意事项,转运型物流设施大多经营倒装、转载或短期储存的周转类商品,大都使用多式联运方式,因此一般应设置在城市边缘地区的交通便利的地段,以方便转运和减少短途运输。储备型物流设施主要经营国家或所在地区的中、长期储备物品,一般应设置在城镇边缘或城市郊区的独立地段,且具备直接而方便的水陆运输条件。综合型物流设施经营的商品种类繁多,根据商品类别和物流量选择在不同的地段。例如与居民生活关系密切的生活型物流设施,若物流量不大又没有环境污染问题,可选择接近服务对象的地段,但应具备方便的交通运输条件。,第三节 设施选址方法,一、优缺点比较法二、加权因素分析法三、线性规划运输法
11、四、0-1整数规划方法五、交叉中值模型六、重心法七、鲍摩-瓦尔夫模型,是一种最简单的设施选址方法,尤其适应于非经济因素的比较。如:区域位置;面积及地形;地势与坡度;风向和日照;地质条件;土石方工程量;场址现在所有者情况;交通情况;与城市的距离;供电与给排水;地震;防洪措施;经营条件;协作条件;建设速度。,一、优缺点比较法,表2-1 优缺点评价表,二、加权因素评价法,加权因素评价法步骤:(1)决定一组相关的选址决策因素;(2)对每一因素赋予一个权重以反映这个因素在所有权重中的重要性(3)对所有因素的打分设定一个共同的取值范围,一般是110,或 1100(4)对每一个备择地址,对所有因素按设定范围
12、打分;(5)用各个因素的得分与相应的权重相乘,并把所有因素的加权值相加,得到每一个备择地址的最终得分;(6)选择具有最高总得分的地址作为最佳的选址。,三、线性规划运输法,运输法作为网络最优化方法,其目标是在给定的供给、需求和能力的约束条件下,使生产、输入、输出运输的可变成本最小化。对于复合设施的选址问题,如对于一个公司设有多个工厂、多个分销中心(或仓库)的选址问题,可以用线性规划运输法求解,使得所有设施的总运费最小。,目标函数:Min约束条件:m工厂数 ai:工厂i的生产能力 n 销售地点数 bj:销售点j的需求 cij:在工厂i 生产单位产品并运输到销售点j 的费用 xij:从工厂i 运到销
13、售点j 的产品数量,用最小元素法确定初始调运方案,150,100,100,100,100,100,100,四、0-1整数规划方法,从s个候选库址中选取一个最佳地址建库,使物流费用达到最低。,设Cij表示从Ai到Dj的每单位运输量的运输成本;djk表示从Dj到Bk的每单位运输量的运输成本。引进变量:X(Xl,X2,Xs)。其中那么选址问题表述为:,引入0-1变量的实际问题,相互排斥的选址项目 某公司拟在地区的东、西、南三区建立存储点,拟议中有7个位置Ai(i=1,2,7)可供选择。规定:在东区,由A1,A2,A3三个点中至多选两个;在西区,由A4,A5两个点中至少选一个;在南区,由A6,A7两个
14、点中至少选一个。如选用Ai点,设备投资估计为bi元,每年可获利润估计为ci元,但投资总额不能超过B元。问应选择哪几个点可使年利润为最大?,引入0-1变量的实际问题,解题时先引入0-1变 量xi(i=1,27),令,于是问题可列成:,五、交叉中值模型,六、重心法,重心法是一种布置单个设施的方法,这种方法考虑现有设施之间的距离和运输的货物量。它经常用于中间仓库或分销仓库的选择。重心法的思想是在确定的坐标中,各个原材料供应点坐标位置与其相应供应量、运输费率之积的总和等于场所位置坐标与各供应点供应量、运输费率之积的总和。重心法中的坐标系可以随便建立,在国际选址中,经常采用经度和纬度建立坐标。,表示第
15、个供应点的运量若用表示各供应点的运输费率表示场址的运输费率,,重心坐标为:,表示第 个供应点的运量若用表示各供应点的运输费率表示场址的运输费率,,精确重心法公式,其中,n-货物需求点总数(x,y)-物流设施的位置坐标()-货物需求点i的位置坐标 wi-需求点i的要求量 hi-设施到需求点i的发送费率,(1)(2),求使H 取最小值的x,y,(3)(4),(3)、(4)两式右边含有di,即含有未知数x,y。要从两式的右边完全消去x,y,计算起来很复杂。因此,采用迭代法来进行计算。,迭代计算步骤:,1)以重心点作为初始地点()2)利用式(1)和式(2)计算与()相应的费用3)利用式(3)和式(4)
16、计算物流设施的改善地点()4)利用式(1)和式(2)计算与()相应的费用5)把 和 进行比较,如果,则返回第3步;如果,则说明()就是最优解,重心法的优缺点,求解物流设施最佳地址的模型,有离散型模型和连续型模型两种,重心法模型是连续型模型。相对于离散型模型来说,在这种模型中,物流设施地点的选择是不加特定限制的,有自由选择的长处。重心法模型的自由度过多也是一个缺点。因为由迭代法计算求得的最佳地点实际上往往很难找到,有的地点很可能在河流湖泊上或街道中间等。此外,迭代计算量较大(虽然逻辑上并不复杂),这也是连续型模型的缺点之一。重心法选址模型的更大弊病还在于,模型中将运输距离用坐标(两点间的直线距离
17、)来表示,并认为运输费用是两点间直线距离的函数,这与实际情况有较大的差距,在实际运用过程中需要加以修正,这样才能较好地反映问题本身的特点。,七、鲍摩-瓦尔夫法,cij-从工厂i 到配送中心j每单位运量的运输费;hjk-从配送中心j向用户k发送单位运量的发送费;cijk-从工厂i通过配送中心j向用户k发送单位运量的运费,即cijk=cij+hjk;xijk-从工厂i通过配送中心j向用户k运送的运量;Wj-通过配送中心j的运量,即 Wj=vj-配送中心j的单位运量的可变费用;Fj-配送中心j的固定费用(与其规模无关的固定费用)。,模型:,计算方法,初始解:使费用函数 为最小时,就为初始解 二次解:
18、求得使费用函数 为最小时,就成为二次解 n次解:使费用函数 为最小时,是n次解最优解:把(n-1)次解的配送中心的通过量 和n次解的配送中心通过量 进行比较,如果完全相等,就停止计算;如果不等,再反复继续计算。也就是说,当=时,为最优解。,模型的优点计算比较简单;能评价流通过程的总费用(运费、保管费和发送费之和);能求解配送中心的通过量,即决定配送中心规模的依据;不仅确定了哪些配送中心需要建设,而且确定了该配送中心服务的上游和下游对象,货物调运数量和调运方向都可同时确定;根据配送中心可变费用的特点,可以采用大批量进货的方式。,模型的缺点 由于采用的是逐次逼近法,所以,不能保证必然会得到最优解。
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