第2章 仓储设备与设施规划

1、第二章第二章 仓储设备与规划仓储设备与规划 第三节第三节 仓库的选址仓库的选址 一、仓库选址策略一、仓库选址策略 美国埃德加.胡佛提出 市场定位策略 制造定位策略 中间定位策略 第三节第三节 仓库的选址仓库的选址 二、仓库选址依据二、仓库选址依据 1. 德国农学家杜能提出成本最小化的选址法德国农学家杜能提出成本最小化的选址法 2.德国经济学家阿尔弗雷德德国经济学家阿尔弗雷德.韦伯提出仓库最优位置是使韦伯提出仓库最优位置是使“总运总运 输成本输成本”最优化的点最优化的点 3.美国选址理论家梅尔文美国选址理论家梅尔文.格林哈特提出利润最大化的点格林哈特提出利润最大化的点 第三节第三节 仓库的选址仓

2、库的选址 三、仓库选址目标三、仓库选址目标 成本最小化 物流量最大化 服务最优化 综合多目标 第三节第三节 仓库的选址仓库的选址 四、仓库选址基本思路四、仓库选址基本思路 选择国家 选择地区 选择具体位置 第三节第三节 仓库的选址仓库的选址 五、仓库选址应考虑的因素五、仓库选址应考虑的因素 因素因素 服务可得性服务可得性 服务成本服务成本 工厂技术条件 p地质 p水文 p气候 p交通运输 p水电供应 p安全 六、设施选址基本流程 确定选址任务 列出选址的影响因素 列出组织的选址要求 设施地址预选 确定评价方法 满意否? 评价各个选址方案 确定设施具体位置 满意否? 形成最终选址报告 得到新评价

3、方案 决策者进行决策 有更优解？ No Yes No Yes No Yes 七、仓库选址的技术方法七、仓库选址的技术方法 l加权评分法 l重心法 l层次分析法 加权评分法加权评分法 加权分析法是一种对具有多个目标的决策方案进 行综合评判的、定性与定量相结合的方法。 假设方案集合(a1,a2,am)，针对k个目标的评分 为uij,目标权重wj，则 使u（ai）最大的方案为最优方案。 uw i j k j j i au 1 )( 加权评分法举例加权评分法举例 某企业有三种方案，分别选择A地、B地、C地，方案的 目标有投资、交通便利性、能源供给。 ABC 投资90%80%50% 交通便利性 60%7

4、0%90% 能源供给50%60%90% 加权评分法举例加权评分法举例 专家对各目标值重要性确定加权系数。 专家1专家2专家3专家4W 投资582722/4 交通便利性669728/4 能源供给975627/4 加权评分法举例加权评分法举例 lU(A)=90*20/4 +60*28/4 +50*27/4=12.525 lU(B)=80*22/4 +70*28/4 +60*27/4=13.350 lU(C)=50*22/4 +90*28/4 +90*27/4=15.125 l所以选择方案3，C地点 重心法（重心法（ THE GRAVITY MODEL ） l重心法是利用费用函数求出仓库至顾客间运输

5、重心法是利用费用函数求出仓库至顾客间运输 成本最小的地点，选址因素只包含运输费率和成本最小的地点，选址因素只包含运输费率和 各点的货物运输量。各点的货物运输量。 l该模型为静态连续选址模型该模型为静态连续选址模型 重心法重心法 l假设条件：假设条件： 运输费只与配送中心和客户的直线距离有关，不考虑运输费只与配送中心和客户的直线距离有关，不考虑 城市交通状况城市交通状况 不考虑配送中心所处地理位置的地产价格不考虑配送中心所处地理位置的地产价格 重心法重心法 l假设拟选择的仓库坐标为（假设拟选择的仓库坐标为（x0, y0），客户地址），客户地址 （xi,yi），运输费率，运输费率ai，运输量，运输

6、量Wi，则，则 i ii i iii Wa yWa y0 i ii i iii Wa xWa x0 例例1 某公司拟在某城市建设一座仓库，该仓库每年要从某公司拟在某城市建设一座仓库，该仓库每年要从P P、 Q Q、R R、S S 四个供应地运来不同物品。已知各地距城市中心的四个供应地运来不同物品。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 法确定该仓库的合理位置。法确定该仓库的合理位置。 供应地地坐标及年运输量表供应地地坐标及年运输量表 供应地供应地PQRS 供应地坐标供应地坐标（50，60）（60，70）（1

7、9，25）（59，45） 年运输量年运输量/W220019001700900 km2 .46km 900170019002200 90059170019190060220050 0 x km9 .51km 900170019002200 90045170025190070220060 0 y 重心法重心法 l重心法的局限性：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。于能为选址人员提供一定的参考。 迭代重心法迭代

8、重心法 l迭代重心法利用重心法的解作为初始解，进行迭代重心法利用重心法的解作为初始解，进行 迭代，得到精确解迭代，得到精确解 l迭代重心法计算量大，计算成本高迭代重心法计算量大，计算成本高 迭代重心法迭代重心法 迭代重心法迭代重心法 迭代重心法步骤迭代重心法步骤 （1）利用重心公式，求得初始解）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）将初始解代入距离公式求得di；代入总运费公式，计；代入总运费公式，计 算总运费算总运费C0； （3）将）将di代入目标公式，求得第一次迭代的解代入目标公式，求得第一次迭代的解（x01， y01）； （4）重复步骤（）重复步

9、骤（2），求得），求得di新值；计算总运费新值；计算总运费C1 ，比，比 较较C1与与C0的大小。若的大小。若C1C0 ，则继续迭代；若，则继续迭代；若C1 C0 ，则结束运算，则结束运算，（x01，y01）即为所求最优解；即为所求最优解； （5）重复步骤（）重复步骤（3）（）（4）。 迭代重心法迭代重心法 l例例 2 某企业有两个生产地和三个地区物流中心，现拟建立一个中央仓某企业有两个生产地和三个地区物流中心，现拟建立一个中央仓 库，由生产地将产品运输至中央仓库，中央仓库再向三个物流中心分库，由生产地将产品运输至中央仓库，中央仓库再向三个物流中心分 拨货物。具体参数如表。拨货物。具体参数如表

10、。 地点标识货物量费率坐标 P120000.430,80 P230000.480,20 P325000.620,50 P410000.660,40 P515000.680,80 层次分析法层次分析法(AHP) l层次分析法（层次分析法（ Analytic Hierarchy Process ）是美国运筹学）是美国运筹学 家匹茨堡大学教授萨蒂家匹茨堡大学教授萨蒂(T.L.Saaty)在在1970年提出。年提出。 l层次分析法是社会、经济系统决策中的有效工具。其特层次分析法是社会、经济系统决策中的有效工具。其特 征是合理地将征是合理地将定性与定量的决策结合定性与定量的决策结合起来，按照思维、起来，

11、按照思维、 心理的规律把决策过程层次化、数量化。是系统科学中心理的规律把决策过程层次化、数量化。是系统科学中 常用的一种系统分析方法。常用的一种系统分析方法。 l理论核心是：复杂系统可以简化为有序的递阶层次结构，理论核心是：复杂系统可以简化为有序的递阶层次结构， 决策问题同上表现为一组方案优先排序的问题，为这种决策问题同上表现为一组方案优先排序的问题，为这种 排序可以通过简单的两两比较的形式导出。排序可以通过简单的两两比较的形式导出。 层次分析法层次分析法 l适用条件适用条件 多因素、多层次、复杂问题多因素、多层次、复杂问题 l结构结构 目标层、中间层（准则层）、方案层（措施层）目标层、中间层

12、（准则层）、方案层（措施层） 目标层目标层O(选择仓库选择仓库) P2P1P3 准则层准则层 方案层方案层 C3 效益效益 C1 投资投资 C2 交通交通 C4 劳动力劳动力 C5 能源能源 决策问题模型决策问题模型 层次分析法层次分析法 l步骤与方法步骤与方法 1. 建立层次结构模型 2. 构造判断(成对比较)矩阵 3. 层次单排序及其一致性检验 4. 层次总排序及其一致性检验 层次分析法层次分析法 l建立层次结构模型 将决策问题分为将决策问题分为3个或多个层次：个或多个层次： l最高层（目标层）：最高层（目标层）：表示解决问题的目的，即层次分析要达表示解决问题的目的，即层次分析要达 到的总

13、目标。通常只有一个总目标。到的总目标。通常只有一个总目标。 l中间层（准则层、指标层、中间层（准则层、指标层、 ）：）：表示采取某种措施、政策、表示采取某种措施、政策、 方案等实现预定总目标所涉及的中间环节；一般又分为准则方案等实现预定总目标所涉及的中间环节；一般又分为准则 层、指标层、策略层、约束层等。层、指标层、策略层、约束层等。 l最低层（方案层）：最低层（方案层）：表示将选用的解决问题的各种措施、政表示将选用的解决问题的各种措施、政 策、方案等。通常有几个方案可选。策、方案等。通常有几个方案可选。 每层有若干元素，层间元素的关系用相连直线表示。每层有若干元素，层间元素的关系用相连直线表

14、示。 层次分析法层次分析法 l构造判断(成对比较)矩阵 判断矩阵是以上一级的某个要素作为评价标 准，对本级要素进行两两比较来确定矩阵元素。 判断矩阵A中的元素aij=Wi / Wj，表示对评价标 准而言的要素Ai对Aj的相对重要性。 层次分析法层次分析法 l构造判断(成对比较)矩阵 aij标度方法 标度标度含义含义 1 1表示两个因素相比，具有同样重要性表示两个因素相比，具有同样重要性 3 3表示两个因素相比，一个因素比另一个因素稍微重要表示两个因素相比，一个因素比另一个因素稍微重要 5 5表示两个因素相比，一个因素比另一个因素明显重要表示两个因素相比，一个因素比另一个因素明显重要 7 7表示

15、两个因素相比，一个因素比另一个因素强烈重要表示两个因素相比，一个因素比另一个因素强烈重要 9 9表示两个因素相比，一个因素比另一个因素极端重要表示两个因素相比，一个因素比另一个因素极端重要 2 2，4 4，6 6，8 8上述两相邻判断的中值上述两相邻判断的中值 倒数倒数 因素因素i i与与j j比较的判断比较的判断a aij ij， ，则因素则因素j j与与i i比较的判断比较的判断a aji ji=1/a =1/aij ij 层次分析法层次分析法 l构造判断(成对比较)矩阵 1135/13/1 1125/13/1 3/12/117/14/1 55712 3342/11 A 相对于选址的指标为

16、 投资、交通、效益、劳动力、能源 层次分析法层次分析法 层次单排序及其一致性检验 Awnw nkjiaaa ikjkij , 2 , 1,满足满足 的的正互反阵正互反阵A A称称一致阵。一致阵。 一致阵性质一致阵性质 A的秩为的秩为1，A的唯一非零特征根为的唯一非零特征根为n 非零特征根非零特征根n所对应的特征向量归一化后可作为权向量所对应的特征向量归一化后可作为权向量 对于不一致对于不一致( (但在允许范围内但在允许范围内) )的成对比较阵的成对比较阵A， SaatySaaty等人建议等人建议 用对应于最大特征根用对应于最大特征根 的特征向量作为权向量的特征向量作为权向量w ，即，即 wAw

17、 层次分析法层次分析法 l层次单排序及其一致性检验 1 n n CI 定义一致性指标定义一致性指标: CICI=0=0，有完全的一致性，有完全的一致性 CI接近于接近于0，有满意的一致性，有满意的一致性 CI 越大，不一致越严重越大，不一致越严重 随机一致性指标随机一致性指标 RIRI RI0 0 0.58 0.90 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 1.49 1.51 n1 23456789 1110 RI CI CR 层次分析法层次分析法 正互反阵最大特征根和特征向量的简化计算正互反阵最大特征根和特征向量的简化计算 取列向量的算术平均取列向量的算术平均 14/ 16/ 1

18、412/ 1 621 A例 091. 0077. 01 . 0 364. 0308. 03 . 0 545. 0615. 06 . 0 w 089. 0 324. 0 587. 0 1.769 0.974 0.268 Aw 009. 3) 089. 0 268. 0 324. 0 974. 0 587. 0 769. 1 ( 3 1 列向量列向量 归一化归一化 求求 行行 和和 归归 一一 化化 wAw 层次分析法练习层次分析法练习 113 5 1 3 1 112 5 1 3 1 3 1 2 1 1 7 1 4 1 55712 334 2 1 1 A 1 2 1 5 1 21 2 1 521

19、1 B 138 3 1 13 8 1 3 1 1 2 B 1 3 1 3 1 311 311 3 B 11 4 1 11 3 1 431 4 B 144 4 1 11 4 1 11 5 B 层次分析法练习层次分析法练习 073. 5 110. 0 ,099. 0 ,055. 0 ,475. 0 ,263. 0 018. 0 15 5073. 5 CI 12. 1RI 1 . 0016. 0 12. 1 018. 0 CR 成对比较矩阵A的最大特征值 故 则 该特征值对应的归一化特征向量 层次分析法练习层次分析法练习 k 1k 2k 3k k k CI k RI 12345 595. 0082.

20、 0429. 0633. 0166. 0 277. 0236. 0429. 0193. 0166. 0 129. 0682. 0143. 0175. 0668. 0 005. 3002. 33009. 33 003. 0001. 000005. 0 58. 058. 058. 058. 058. 0 层次分析法练习层次分析法练习 对总目标的权值为： 1 B 3 . 0110. 0166. 0099. 0633. 0 055. 0429. 0475. 0082. 0263. 0595. 0 32,B B ,456. 0 ,246. 0 456. 0 ,246. 0 , 3 . 0 （4）计算层次

21、总排序权值和一致性检验 决策层对总目标的权向量为： 同理得， 对总目标的权值分别为： 层次分析法练习层次分析法练习 一致性检验一致性检验 1 . 00018. 058. 0/ )0110. 0005. 0099. 00055. 0 001. 0475. 0003. 0263. 0( CR 层次总排序通过一致性检验。 第四节第四节 仓库布局规划与设计仓库布局规划与设计 l一、设计内容 设施组织规划 设施能力设计 作业区域布局规划 搬运系统规划 第四节第四节 仓库布局规划与设计仓库布局规划与设计 l二、设计目标 有效利用设备、空间、能源和人力资源 方便作业和简化作业过程 最大限度地减少物料搬运 缩

22、短作业时间，提高作业效率 力求投资最低 为职工提高方便、舒适、安全和职业卫生条件 第四节第四节 仓库布局规划与设计仓库布局规划与设计 l三、设计流程 资料收集 l对搬运资料、需求、作业流程、作业内容、辅助设施资料分 析 产生规划方案 l作业区布局、搬运系统方案、辅助设施方案 方案评估与选择 方案执行与修正 第四节第四节 仓库布局规划与设计仓库布局规划与设计 l四、仓库布局规划设计 仓库区域包括作业区域和辅助区域 作业区域 l装卸月台、进出货暂存区、理货区、仓储区、加工区、拣货 区、停车场 辅助区域 l搬运设备停放区、供电区、维修区、办公区、其他 第四节第四节 仓库布局规划与设计仓库布局规划与设

23、计 l四、仓库布局规划设计 第四节第四节 仓库布局规划与设计仓库布局规划与设计 l布局设计 （一）关联性分析 包括定性关联图 和定量从至图 定性关 联图 第四节第四节 仓库布局规划与设计仓库布局规划与设计 l布局设计 （一）关联性分析 关联程度等级设计表 关联程度等级说明关联程度等级说明 A绝对重要O普通重要 E特别重要U不重要 I重要X不可接近 第四节第四节 仓库布局规划与设计仓库布局规划与设计 l布局设计 （一）关联性分析 定量从至图 将物料搬运流量测 量值逐项填入图 内，需要统一搬 运单位。 第四节第四节 仓库布局规划与设计仓库布局规划与设计 l布局设计 （二）区域布置法关联线图法和图形

24、建构法 1.关联线图法 缪塞(Muther)首先提出了这一方法及其工具。用这一 方法表示各部门间关系的密切程度。它通常以关联图 作为分析工具，以定性因素为基础，记录设施内部每 个活动（或区域）与其他活动之间确实存有关联性， 则可由关联图看出其接近度重要性大小。 第四节第四节 仓库布局规划与设计仓库布局规划与设计 l区域布置法关联线图法 关联线图法步骤 （1）根据已知资料制作作业定性关联图 （2）由作业定性关联图作出关联线图底稿表 （3）选择作业区。选择具有最多A关联的作业区作为 第一个作业进入。 （4）选择次多A关联的作业区作为第二个作业进入。 （5）依次选择与已被选定作业区具有最高接近程度的

25、 作业进入。 第四节第四节 仓库布局规划与设计仓库布局规划与设计 l区域布置法关联线图法和图形建构 关联线图法举例： 已知某物流中心有6个 作业区域，物流中心的 作业区域关联图如图所 示，做出该物流中心的 区域布局规划。 第四节第四节 仓库布局规划与设计仓库布局规划与设计 l区域布置法关联线图法和图形建构法 关联线图法步骤 （1）根据作业区域关联图做关联线图底稿表 1 2 3 4 5 6 A21,4265 E4513 I5,652,42 O3,51,613 U632,43,61,4 X 第四节第四节 仓库布局规划与设计仓库布局规划与设计 l区域布置法关联线图法 （2）选择作业区。 选择具有最多

26、A关联的作业区作为第一个作业进入。若有多个作业 区同时符合条件，则以下列顺序加以选定：最多“E”的关联， 最多“I”的关联，最少“X”的关联；最后如果还是无法选定，就 在这些条件完全相同的作业区中，任意选定一个作业区作为第 一个进入布置的作业区。 第二个被选定的作业区，是与第一个进入布置的作业区相关联的未 被选定的作业区中具有最多“A”关联的作业区。如果有多个作 业区具有相同条件，则与步骤(1)一样，按照最多“E”的关联， 最多“I”的关联，最少“X”的关联进行选择。最后如果还是无法 选定，就在与第一个进入布置的作业区相关联的这些条件完全 相同的作业区中，任意选定一个作业区作为第二个进入布置的 作业区。 第四节第四节 仓库布局规划与设计仓库布局规划与设计 l区域布置法关联线图法 （3）第三个被选定的作业区，应与已被选定的前2个作 业区同时具有最高的接近程度；与前2个作业区关系 组合的优先顺序依次为AA、AE、AI、A*、EA、EE、 EI、E*、II、I*，其中符号*代表“O”或“U”的关联。 如果遇到多个作业区具有相同的优先顺序，仍采用步 骤(1)的顺序法则来处理。 依次将剩余的作业区域选