4章-物流节点的选址课件

1、第四章 物流节点选址布局规划第一节 物流节点选址概述第二节 单节点选址模型第三节 多节点的选址布局模型第四章 物流节点选址布局规划第一节 物流节点选址概述4.1 物流节点选址概述知识要点：物流节点选址目标；影响节点选址的因素；物流节点选址规划流程；物流节点选址的主要方法4.1 物流节点选址概述知识要点：物流节点选址目标；影响节点第4章-物流节点的选址课件第4章-物流节点的选址课件（3）应考虑的主要因素1、土地成本2、交通便利性3、可获得土地的规模4、与市场的距离5、劳动力因素6、工程地质条件7、政策环境（3）应考虑的主要因素1、土地成本（4）物流节点的选址基本要求靠近综合交通枢纽发达的道路网络

2、支撑靠近工业区或者大型专业市场城市边缘或者近郊城镇城市物流系统布局理论模型（4）物流节点的选址基本要求靠近综合交通枢纽城市物流系统布局4.1.2 物流节点的几种布局模式辐射型布局扇形布局吸收型布局聚集型布局4.1.2 物流节点的几种布局模式辐射型布局（1）辐射型布局物流设施（仓库、配送中心、工厂）等位于许多客户的一个居中位置，货物由中心向各方向客户形成辐射（适用于客户相对集中的区域）物流设施客户客户客户客户（1）辐射型布局物流设施（仓库、配送中心、工厂）等位于许多客（2）扇形布局货物从配送中心或仓库向一个方向运送（单向辐射）适用于运输主干线距离较近，且下一运送区域正好是合理运送区域时物流设施客

3、户客户客户（2）扇形布局货物从配送中心或仓库向一个方向运送（单向辐射）（3）吸收型布局货物从各个区域向中心仓库或配送中心运送的一种模式适用于作为集货中心的物流节点布置物流设施客户客户客户客户（3）吸收型布局货物从各个区域向中心仓库或配送中心运送的一种（4）聚集型布局类似于吸收型，但居中的是生产密集的经济区域，四周分散的为仓库或配送中心适合于生产性企业比较密集、不可能只设置若干仓库的情况物流设施仓库仓库仓库仓库（4）聚集型布局类似于吸收型，但居中的是生产密集的经济区域，4.1.3 规划选择的步骤1、分析选址的影响因素：包括现状；城市、交通规划；水文地质；确定服务范围并测算占地面积、物流规模等2、

4、产生候选地址：根据货运量和物流规模预测结果，找出服务区域内满足要求，且可能作为物流选址的场所3、以最大综合效益、最小综合成本为目标，建模计算，最终决策4.1.3 规划选择的步骤1、分析选址的影响因素：包括现状；具体规划流程需求分析及预测功能定位及分解物流系统结构选址方法和模型布局优化可行方案综合评价给出最终方案选址优化问题框架初设问题方案评价问题调整具体规划流程需求分析及预测功能定位及分解物流系统结构选址方法框架初设：设计一个物流系统的初始框架：在物流系统需求分析和预测的前提下，对物流系统的功能进行定位和分解，从而确定物流的初始系统结构，即给出系统的层次、节点最大设定数目和系统基本功能。选址优

5、化：也是整个布局规划的关键问题，由选址和流量分配构成。优化规划一般对选址和流量分配同时进行。 进行完布局方案优化后有一个到第一步的物流系统结构的反馈过程，即对物流系统初始结构的一个调整过程。方案评价：即对所有备选方案进行综合评价，确定最终方案。框架初设：设计一个物流系统的初始框架：在物流系统需求分析和预4.1.4 物流节点选址布局方法定性分析法定量法1、解析法2、最优化规划法3、启发式方法4、仿真方法5、综合因素评价法4.1.4 物流节点选址布局方法定性分析法（1）解析法选址指用函数公式计算的方法，来确定物流中心的选址，通常是指重心方法选址。这种方法把运输成本表达为运输需求量、距离以及时间的函

6、数，根据距离、需求量、时间或三者的结合，用代数方法来求解物流中心的坐标。重心法是连续模型，即其选址点是一定区域内的连续坐标。解析方法考虑影响因素较少，模型简单，主要适用于单个配送中心选址问题。对于复杂的选址问题，解析方法往往难以求解，通常需要借助其他更为综合的分析技术。（1）解析法选址指用函数公式计算的方法，来确定物流中心的选址（2）最优化规划选址即用运筹学的理论方法，在许多可用的选择中挑选出一个最优方案。关键是构造目标函数和选择约束条件，即把选址影响因素（自变量因子）相关关系找出来。最优化方法是一种离散模型，即对有限的备选点进行优化组合。最优化规划方法中的线性规划及整数规划是目前应用最为广泛

7、的选址方法。最优化规划方法的优点是它属于精确式算法，能获得精确最优解。不足之处主要在于对一些复杂情况很难建立合适的规划模型，或者模型太复杂，难以得到最优解。（2）最优化规划选址即用运筹学的理论方法，在许多可用的选择中（3）启发式规划选址启发式方法是一种逐次逼近最优解的方法，大部分在20世纪50年代末期以60年代期间被开发出来。当难以用运筹学中的方法原理进行求解时。启发式方法与最优规划方法的最大不同是它不是精确式算法，不能保证给出的解决方案是最优的，但只要方法得当，能够使获得的可行解与最优解是非常接近的，而且启发式算法相对最优规划方法计算简单，求解速度快。因此启发式方法是规划技术中非常实用的方法

8、。 （3）启发式规划选址启发式方法是一种逐次逼近最优解的方法，大（4）仿真法选址仿真方法是试图通过模型重现某一系统的行为或活动，而不必实地去建造并运转一个系统。在选址问题中,仿真技术可以使分析者通过反复改变和组合各种参数，多次试行来评价不同的选址方案；还可进行动态模拟，例如假定各个地区的需求是随机变动的，通过一定时间长度的模拟运行,可以估计各个地区的平均需求，从而在此基础上确定配送中心的分布。 可描述多方面的影响因素，具有较强的实用价值，常用来求解较大型问题。不足主要在于不能提出初始方案, 只能通过对各已存在的备选方案进行评价，从中找出最优方案。（4）仿真法选址仿真方法是试图通过模型重现某一系

9、统的行为或活（5）综合因素评价法综合因素评价法是一种全面考虑各种影响因素，并根据各影响因素重要性的不同赋予权重，对方案进行评价、打分，以找出最优的选址方案。综合因素评价法可以综合考虑各方面因素，包括量化和非量化因素（非量化因素也可通过打分来量化），适用范围广。不足之处在于打分和赋权过程中存在人为因素，同时的人往往得出不同的结果。（5）综合因素评价法综合因素评价法是一种全面考虑各种影响因素各类方法的评价各种方法各有优缺点，实际运用中通常以最优化规划方法为主，再综合其他各种方法以确定最终的选址及网点布局方案。但无论应用哪种方法，获得准确的数据以及应用各种模型的技巧都是成功的必要前提。对于一个实际的

10、选址问题，往往单独应用以上任何方法都难以获得最佳的方案，可进行多方法组合，比较优选最终方案。各类方法的评价各种方法各有优缺点，实际运用中通常以最优化规划4.2 单物流节点的选址模型 知识要点：因素评分法应用； （重量距离）重心法应用4.2 单物流节点的选址模型 知识要点：因素评分法应用； 4.2.1 因素评分法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选。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。4.

11、2.1 因素评分法无权重因素评分法例1 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：权重因素评分法选取评分因素：确定评分范围（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、工程地址条件例1 某市需要建设一个大型物流中心，初步有三个地点可供选求解：求解：4.2.2（重量距离）重心法几何原理Pi 需求点，P0选址点将需求量看成物体重量确定物体重心的方法来求选址点P1(x1,y1)P2(x2,y2)P3(x3,y3)P4(x4,y4)P5(x5,y5)P0(x0,y0)YX4.2.2

12、（重量距离）重心法几何原理P1(x1,y1)P2（1）不考虑距离对运输成本影响时： 地点i坐标地点i货物量重心坐标 = 地点i货物量（1）不考虑距离对运输成本影响时： 例2 拟建物流中心，有四个原材料供应地，试用重心法求该物流中心的位置求解：原料供应地P1P2P3P4x1y1x2y2x3y3x4y4坐标位置2070606020205020年运输量2000120010002500 202000+601200+201000+502500 x0 = = 38.4 2000+1200+1000+2500 702000+601200+201000+202500y0 = = 42.1 2000+1200+

13、1000+2500例2 拟建物流中心，有四个原材料供应地，试用重心法求该物流中（2）考虑距离对运输成本的影响时精确重心法假设条件1、需求量集中于某个点上；2、不同地点的建设费用、固定费用相同；3、运输费用是运输距离的线性函数；4、以两点间的空间直线表征实际走行距离。（2）考虑距离对运输成本的影响时精确重心法假设条件（重量距离）重心法模型模型其中：F：物流中心运输总费用；Ci：需求（供给）点i到物流中心的运输费用；：需求（供给）地i的需求量；分别为物流中心备选点坐标和需求（供给）地坐标（重量距离）重心法模型模型其中：需求（供给）地i的需求量（重量距离）重心法求解根据偏微分知识，当F的偏导数为0时

14、，可获得F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：step1 给定初始解：不考虑di，令Step2 利用x00，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F，此时F为最小费用。（重量距离）重心法求解根据偏微分知识，当F的偏导数为0时，例3 精确重心法选址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。需求地编号需求地坐标运

15、输费用（千元/T.km）需求量Wj（T）1234（2，2）（11，3）（10，8）（4，9）5555232.51例3 精确重心法选址地区有四个产品需求地，需求地的坐标、需求求解：迭代法求解（1）计算初始坐标为：X0.Y0=（8.5802，5.0950）（2）初始位置到各点的距离 ： P0Pi1234di7.273.203.236.02(3)求解多次迭代坐标，并计算运输费用。编程计算结果： 求解：迭代法求解（1）计算初始坐标为：P0Pi1234di例3:求解迭代次数配送中心选址坐标运输费用（千元）18.9497，5.1322190.184229.0951，501229190.016539.150

16、6，5.1019189.986649.1734，5.0821189.978259.1842，5.0668189.974769.1902，5.0556189.973479.1939，5.0477189.972489.1963，5.0422189.9721例3:求解迭代次数配送中心选址坐标运输费用（千元）18.944.2.3 层次分析法（AHP）4.2.3 层次分析法（AHP）4.3 多物流节点的选址4.3 多物流节点的选址4.3.1 多物流节点选址问题描述同时决定两个或以上节点的选址问题通常描述为：有m个工厂产品，经物流节点发给n个地区客户，拟建若干个物流节点，候选地点有s个如何从s个地点中选出

17、若干个地点修建物流费用，从而使物流费用达到最小？4.3.1 多物流节点选址问题描述同时决定两个或以上节点的选与单节点选址的比较单节点选址：主要考虑运输成本多节点选址：除了运输成本外，各节点之间的相互关系（竞争力、设施间需求分配、集中库存效果等）与单节点选址的比较单节点选址：主要考虑运输成本4.3.2 多重心法主要是找出各供需点之间使运输成本最小的物流节点位置；若要确定的节点不止一个，则将所有供需点预先分配给位置待定的节点，形成若干供需点群落（群落数等于待选址节点个数）最后找出每个群落的精确重心点4.3.2 多重心法主要是找出各供需点之间使运输成本最小的物如何形成群落？集合覆盖模型最大覆盖模型P

18、-中值模型如何形成群落？集合覆盖模型（1）集合覆盖模型用尽可能少的节点去覆盖所有的需求点要求物流节点必须满足所有需求点的需求（1）集合覆盖模型用尽可能少的节点去覆盖所有的需求点（2）最大覆盖模型用有限的节点为尽可能多的需求点提供服务物流节点仅覆盖有限个需求点的需求（2）最大覆盖模型用有限的节点为尽可能多的需求点提供服务（3）P-中值模型对于给定位置和数量的需求点和物流节点，选择P个物流节点，找到合适位置和需求数量的需求点，达到总运费最低两步：1、选择合适的节点位置；2、指派需求点到相应的节点（3）P-中值模型对于给定位置和数量的需求点和物流节点，选择具体的求解方法：先把相互间距离最近的点组合起

19、来形成群落，找出各群落的中心位置；一般来说，随着节点数量的增加，运输成本通常会下降然后按照单节点选址的精确重心法求出各群落中点到重心的总运输成本最后把各群落的总运输成本汇总完成后，再换一种群落组合，比较求解具体的求解方法：先把相互间距离最近的点组合起来形成群落，找出例4 已知四个区域市场如下，需要建一些配送中心为这些市场供货，且每个市场只能由一个中心负责。 已知每个配送中心到各市场的运费为0.08，每个中心建造的固定成本为1 000 000元，运营平均成本为500 000 N元，其中N为配送中心个数。市场M1M2M3M4坐标（3，3）（6，8）（11，9）（9，5）需求量20000500006

20、000030000 问：应该建几个？建在何处？才能使物流总成本最少例4 已知四个区域市场如下，需要建一些配送中心为这些市场供求解：依题意，最多可以建4个配送中心实际方案有四套：1、共修建4个配送中心2、只修建1个配送中心3、修建2个配送中心4、修建3个配送中心针对四套方案，依次用多重心法分析求解：依题意，最多可以建4个配送中心实际方案有四套：方案1：N=4每个配送中心分别建在各市场中心，因此运输成本为 0 物流总成本= 固定成本+维持成本 = 41000 000+500 0004 = 5 000 000 方案1：N=4每个配送中心分别建在各市场中心，因此运输成本为方案2：N=1应用单节点选址的

21、精确重心法，可以求出最小运输成本及其配送中心的最佳位置最佳位置为（8.08，7.36）最小运输成本为4 157 600元 物流总成本= 固定成本+维持成本+运输成本 = 1000 000+500 000+4 157600 = 5 657 600 方案2：N=1应用单节点选址的精确重心法，可以求出最小运输成方案3：N=2这种方案下，四个市场由2个配送中心供应，一共有10种搭配方式其中6种是每个配送中心为2个市场供货另外4种是一个配送中心为1个市场供货，另一个配送中心为3个市场供货方案3：N=2这种方案下，四个市场由2个配送中心供应，一共有针对每一种搭配方式，利用单节点选址计算出配送中心位置如下图

22、，M1和M2为一群落，M3和M4为一群落，依次利用单节点选址法求出配送中心D1、D2的位置M1M2D1M3M4D2针对每一种搭配方式，利用单节点选址计算出配送中心位置M1M2比较每一种搭配方式，找出物流总成本最低的方案，也即是修建2个配送中心的最佳选址方案经过计算，得出2个配送中心的最佳位置坐标为（6，8）和（11，9），前者为M1、M2、M4供货，后者为M3供货最小运输成本为1 951 193元 物流总成本= 固定成本+维持成本+运输成本 = 21000 000+500 0002 + 1 951 193 = 4 658 300 比较每一种搭配方式，找出物流总成本最低的方案，也即是修建2个方案

23、4：N=3和方案3（N=2）一样，有多种搭配方式，依次求解经过计算，得出3个配送中心的最佳位置市场M1，M2M3M4配送中心坐标（6，8）（11，9）（9，5）最小运输成本为932 950元 物流总成本= 固定成本+维持成本+运输成本 = 31000 000+500 0003 + 932 950 = 4 798 975 方案4：N=3和方案3（N=2）一样，有多种搭配方式，依次求综合四种方案方案成本1（N=4）5 000 0002（N=1）5 657 6003（N=2）4 658 3004（N=3）4 798 975因此，建2个配送中心的最佳位置坐标为（6，8）和（11，9），前者为M1、M2

24、、M4供货，后者为M3供货综合四种方案方案成本1（N=4）5 000 0002（N=14.3.3 混合整数规划法网络抽象几个约束：各源点调出物资不大于生产各需求点调入物资不小于需求节点的调入等于调出此外，不被选中的点，中转物资为0jkiykjxkjzij源点物流节点需求点4.3.3 混合整数规划法网络抽象jkiykjxkjzij源混合整数规划法S.T是设施的一次性建设费用； 是备选节点k的中转费用率；M最多可选的节点数 节点到需求点配送费用源点到节点运输费用源点到需求点直送费用节点建设费用节点的中转费用混合整数规划法节点到需求点配送费用源点到节点运输费用源点到需求解混合整数规划法可用分支定界法

25、求解，用程序进行求算。求解混合整数规划法可用分支定界法求解，用4.3.4 P-中值法前提：当配送中心的能力有限制，并且拟建配送中心的个数已确定可用贪婪取走启发算法求解，基本思想： （1）把全部候选位置都选上，然后将客户指派给距离最近的候选节点 （2）选择并取走一个候选位置，满足：取走之后，将其客户重置，总费用的增加量最小 （3）重复，直到余下指定个数节点4.3.4 P-中值法前提：当配送中心的能力有限制，并且拟建例5：6个主要客户，拟建2个配送中心。经考察后选定3个候选位置D1D2D3需求量A151020100A22102550A34415110A465950A516127150A61454100A1A2A3D1A4A5A6D2D3例5：6个主要客户，拟建2个配送中心。经考察后选定3个候选位求解：1、选取初始解将3个候选地点都选上，按照就近原则，把客户指派给距离最近的一个配送中心A1A2A3D1A4A5A6D2D35001004402501050400总运输成本为：500+100+440+250+1050+400=2740求解：1、选取初始解将3个候选地点都选上，按照就近原则，把客2、选取并取走一个候选地选取并取走一个候选地，满足条件： 将该候选地取走之后，重新指派客户给另一个候选地，总费用增加量最小有三种不同选择取走D1取走D2取走D32、选取并取走一个候选地选取并取走一个候