物流配送中心网络设计和节点选址

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1、3.3 物流节点的选址模型及应用 选址决策就是确定所要分配的设施的数量、位置以及分配方案。就单个企业而言，物流节点的位置决定了整个物流系统及其他层次的结构；反过来，物流系统的其他层次的规划又会影响选址决策。 随着物流节点数目的增加，可以减少运输距离、降低运输成本，但是物流节点数量增大到一定程度的时候，由于单个订单的数量过小，增加了运输频次，从而造成运输成本的增加。因此，确定物流中心的合理数量也是选址规划的主要任务之一。 1成本最小化 成本最小化是物流节点选址决策最常用的目标，与物流节点选址相关的成本主要有以下三个：（1）运输成本 （2）土地成本 （3）库存成本 2物流量最大化 反映物流节点作业

2、能力的指标，主要指标是吞吐量和周转量，但是以吨公里最大为决策目标，物流节点选址是与顾客距离越远越好，违背我们设置物流节点的根本目的。在物流节点选址决策时，物流量可作为参考目标考虑。 3服务最优化 与物流节点选址决策直接相关的服务指标主要有速度和准时率，物流节点与顾客距离近，则送货速度快，订货周期短，而订货期越短，准时率越高。 4发展潜力最大化 选址时不仅要考虑在现有市场条件下的成本、服务目标，还要考虑将来发展的潜力，包括物流节点生产扩展的可行性及顾客需求增长的潜力。 5综合评价目标 单纯考虑成本、服务或发展潜力可能都不能满足投资决策者的需要，这时可以采用多目标决策方法。 （1）符合城市或区域总

3、体规划的空间布局要求。（2）各种交通方式重叠和交汇地区。（3）物流资源较优地区。（4）土地开发资源较好地区。（5）支持城市或区域产业布局和发展。（6）符合城市或区域总体规划的土地利用布局。（7）符合并服务于城市或区域发展总体战略。（8）符合区域物流特点。（9）有利于整个物流网路的优化。（10）有利于各类节点的合理分工、协调配合。 6 靠近综合交通枢纽 靠近工业区或者大型专业市场城市边缘或者近郊城镇 发达的道路网络支撑 城市物流系统布局理论模型 1专家选择法 专家选择法是以专家为索取信息的对象，运用专家的知识和经验，考虑选址对象的社会环境和客观背景，直观地对选址对象进行综合分析研究，寻求其特性和

4、发展规律并进行选择的一类选址方法。 专家选择法中最常用的有因素评分和德尔菲法两种。 2解析法 解析法是通过数学模型进行物流网点布局的方法。采用这种方法首先根据问题的特征、已知条件以及内在的联系建立数学模型或者图论模型，然后对模型求解，获得最佳布局方案。采用这种方法的优点是能够得到较为精确的最优解，缺点是对一些复杂问题建立恰当的模型比较困难，因而在实际应用中受到很大的限制。 解析法中最常用的有重心法和线性规划法两种。 3模拟计算法 模拟计算法是将实际问题用数学方法和逻辑关系表示出来，然后通过模拟计算及逻辑推理确定最佳布局方案。这种方法的优点是比较简单，缺点是选用这种方法进行选址，分析者必须提供预

5、定的各种网点组合方案以供分析评价，从中找出最佳组合。因此，决策的效果依赖于分析者预定的组合方案是否接近最佳方案。 4启发式算法 启发式算法是针对模型的求解而言的，是一种逐次逼近的方法。对这种方法进行反复判断并修正，直到满意为止。该方法的优点是模型简单，需要进行方案组合的个数少，因而容易寻求最佳的答案；缺点是这种方法得出的答案很难保证是最优化的，一般情况下只能得到满意的近似解。 1、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

6、选。 2、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。 12 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：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、 政 策 条 件 土地成本可得土地规模交通便利性离市场的距离政策条件0100 060 0100 070 030各 因 素 评 分 范 围 确 定无 权 重 因 素 评 分 法 ： 直 接 打 分 ， 求 和 ， 选 优 。土地成本可

7、得土地规模交通便利性离市场的距离政策条件总分选址一90 20 90 60 10 270选址二60 50 80 40 30 260选址三70 40 70 50 20 250 权重因素评分法各因素权重如下：选址一得分： 90*0.3+20*0.1+90*0.2+60*0.3+10*0.1=66选址二得分： 60*0.3+50*0.1+80*0.2+40*0.3+30*0.1=54 选址三得分： 70*0.3+40*0.1+70*0.2+50*0.3+20*0.1=56土地成本可得土地规模交通便利性离市场的距离政策条件0.3 0.1 0.2 0.3 0.1 1.直线距离 2.折线距离22 )()(

8、jijiijEij yyxxd jijiijRij yyxxd x j xi yj yi O x 折 线 距 离 （ dij） 直 线 距 离 （ dij） y 终 点 称 为 迂 回 系 数 ， 一 般 可 取 定 一 个 常 数 ， 当 取 值 为 1时 ， 为 平 面 上 的 几 何 直 线 距离 ， 取 值 的 大 小 要 视 区 域 内 的 交 通 情 况 而 定 ， 在 交 通 发 达 地 区 ， 取 值 较 小 ； 反 之 ， 取 值 较 大 。 如 在 美 国 大 陆 取 l.2， 而 在 南 美 洲 取 1.26。ij 16 模型2020 11 )()(min jjj nj

9、jjjnj j yyxxd dWaCH 其 中 ：H ： 物 流 中 心 运 输 总 费 用 ；Cj： 需 求 （ 供 给 ） 点 j到 物 流 中 心 的 运 输 费 用 ；aj:物 流 中 心 到 需 求 j每 单 位 量 、 单 位 距 离 所 需 运 费 。 jW ： 需 求 （ 供 给 ） 地 j的 需 求 量 ； 00, yx jj yx , 分 别 为 物 流 中 心 备 选 点 坐 标和 需 求 （ 供 给 ） 地 坐 标 P1(x1,y1)P2(x2,y2)P3(x3,y3)P4(x4,y4)P5(x5,y5)P0(x0,y0)Y X （1）需求量集中于某一点上。实际上需求来

10、自分散于广阔区域内的多个消费点。（2）不同地点物流节点的建设费用、运营费用相同。（3）运输费用随运输距离成正比增加。实际上，多数运价是由不随运距变化的固定费用和随运距变化的可变费用组成的。起步运费和运价分段则进一步扭曲了运价的线性特征。（4）运输线路为空间直线。我们可以在模型中引入一个比例因子把直线距离转化为近似的公路、铁路或其他运输网络里程。例如，计算出的直线距离加上25%得到公路实际运输距离，如果是城市道路，则可能需要加入41%的比例因子。 18 根据偏微分知识，当H的偏导数为0时，可获得H的最小值。求解方程：得到精确中心的坐标值为：实际计算中x0，y0的值可用迭代法求得，步骤如下：ste

11、p1 给定初始解：不考虑dj，令Step2 利用x 00，y00求di1;Step3 求解第一次迭代值，x01，y01;Step4 重复step2 step3，直到得到的x0，y0不再变化或变化很小Step5 利用最后得到的x0，y0值，求解H，此时H为最小费用。00 00 yHxH ， jnj jj jjnj jjjnj jj jjnj jj dWa dyWaydWa dxWax /,/ 11*011*0 nj jj jnj jjnj jj jnj jj Wa yWayWa xWax 11001100 , 一 个 例 子 一 个 例 子 一 个 例 子 合 计 一 个 例 子先 用 近 似

12、法 求 解 初 始 坐 标 9.415.232 9185.23322 8.715.232 41105.211322 ,1 41410 41410 00 i iii iiii iii iii RV YRVy RV XRVx yx ） 求 初 始 坐 标 （ 16.5625322551510 i jjj jjj Wa xWaX 18.56255.323751510 i iii iii RV YRVY 2146.242002.45 448.1165.3 263.4)218.5()816.5()()( 552.3)818.5()316.5()()(2 51043 222202202 222102101

13、 i jjj dWaHddd yyxxd yyxxd） 求 总 费 用（ 一 个 例 子 2020 )()( jjj yyxxd 一 个 例 子 05659.5/ 5.03769002.4 5.112448.1 5.75165.3187263.4150552.3100 002.4 85.112448.1 65.75165.3 2187263.4 8150552.3 3100/ ,3 1110 111 10100 jnj jj jjnj jj jnj jj jjnj jj dWa dyWay dWa dxWax yx ） 求 改 善 地 点 坐 标 （ 一 个 例 子 标所 以 继 续 求 改

14、善 地 点 坐因 为 ） 求 改 善 后 总 费 用（ ,1.21472143.1 1.2143176.45.112429.15.75 038.3187257.415058.3100176.45 427.1 038.3 257.4)205659.5()803769.5( 58.3)805659.5()303769.5()()( 4 010510 43 222 22211021101 HH dWaHdddd yyxxd i jjj 一 个 例 子 一 个 例 子 迭 代 次 数 （ K） 总 运 费 （ 元 ） 0 5.16 5.18 21471.003 1 5.037691 5.056592

15、21431.216 2 4.990259 5.031426 21427.11 3 4.966136 5.031671 21426.141 4 4.950928 5.036766 21425.687 59 4.91011 5.057677 21425.136 60 4.91011 5.057677 21425.136 kx ky 28 地区有四个产品需求地，需求地的坐标、需求量和运输费用率如表所示，拟建一个配送中心，为这四个需求地进行产品配送，试找出最佳选址点。（要求得出迭代两次的结果即可）需 求 地 编号 需 求 地 坐 标 运 输 费 用 率 aj（ 千 元 /T.km） 需 求 量 Wj（

16、 T）1234 2， 211， 310， 84， 9 5555 232.51 距离计算： =SQRT(B3-$D$3)2+(C3-$E$3)2)运输成本计算： =F3*G3*H3 分别计算再求和 点击“工具”菜单，选择“规划求解”（如果没有此菜单，选择“工具 加载宏”，选择加载“规划求解”即可。），此时出现一个“规划求解参数”对话框。在此对话框中输入“规划求解”的参数，其中目标单元格为$I$8,目标函数求的是最小值，可变单元格为$D$3:$E$3，即仓库坐标值x和y所在的单元格。最后点击“求解”按钮求解。 计算机计算完成后将会提示是否将结果保存，点击“确定”保存结果。 迭 代 次 数 （ K） 总 运 费 （ 元 ） 0 5.16 5.18 21471.003 1 5.037691 5.056592 21431.216 2 4.990259 5.031426 21427.11 3 4.966136 5.031671 21426.141 4 4.950928 5.036766 21425.687 59 4.91011 5.057677 21425.136 60 4.91011 5.057677 21425.136 kx ky