单设施选址规划

第七章物流系统规划教学目：使学生理解物流系统规划概念，掌握物流系统单设施选址规划重心法，理解区域物流系统规划和物流网络规划，掌握多设施选址规划方法。基本要求：1、理解物流系统规划概念；2、掌握单设施选址重心法及多设施选址混合规划法；3、理解区域物流系统规划和物流网络规划；教学重点：单设施选址重心法及多设施选址混合规划法教学时数：6学时第一节物流系统规划概述一、物流系统规划基本问题物流是一个复杂社会经济系统，要使这个系统能够良好地运行，必须做好它规划和设计工作，一般来讲，规划设计一个物流系统要考虑以下儿个方面问题：（一）物流系统输入条件是指物流系统范围以及外部环境。物流是一个完整系统，它受外界环境制约，在规划设计物流系统时必须先根据所要解决问题确定所设计物流系统范围和它外部环境以及两者接口。物流系统规划设计能够起到改善其外部环境作用。（二）物流系统输出结果也就是物流系统目标任务。对于任何工程问题，都可以有多种解决途径，但是它前提条件（输入）和所需要达到目（输出）必须是明确。（三）对物流系统优劣评价标准一般评价标准应包括经济性、技术可靠性、灵活性、安全性、可扩展性、劳动强度、易操作性、服务水平、环境保护、社会效益等方面内容（四）物流系统规划时注意事项原始数据收集一般来讲，需要收集数据主要包括以下儿类：（1）物料特性（2）物料流量（3）环境条件（4）经济数据（5）物料搬运设备数据方案中可控变量和不可控因素一些因素则可以由规划人员在一定范围内进行选择，这些就是物流系统中可控变量。物流系统规划中还有很多因素是随机、不确定，这是设计人员无法控制因素。二、物流系统规划层次从物流系统作用地位看，可分为：物流战略层规划物流策略层（战术层）规划运作层规划从规划所涉及行政级别和地理范围看，又可分为：国家级物流系统规划区域级物流系统规划行业（部门）物流系统规划企业物流系统规划第二节区域物流系统规划一、区域物流与区域物流系统化区域是指有一定空间地方和景观，是具有特定政治、自然和经济意义地区范围。在多数情况下，区域概念表明是一国经济范围内划分不同经济区，如我国长江三角洲、珠江三角洲、环渤海经济圈、成渝经济区等。区域物流是在一定区域地理环境中，以大中型城市为中心，以区域经济规模和范围为基础，结合物流辐射有效范围，将区域内外各类物品从供应地向接受地进行有效实体流动；根据区域物流基础设施条件，将公路、铁路、航空、水运及管道输送等多种运输方式与物流节点有机衔接，并将运输、储存、装卸搬运、包装、流通加工、配送及信息处理等物流基本活动有机集成综合过程。区域物流构成要素区域物流主体要素区域物流客体要素区域物流载体要素区域物流系统化主要是规划、建立和完善区域物流网络体系。构筑区域物流系统主要内容包括：区域间通道、城市干线道路、区域物流设施、城市集配中心、企业仓库等联合组成物流网络体系。二、区域物流系统布局原则区域物流系统按“行政区域”进行布局：优势：资料易于收集，容易被政府关注和支持。弊端：强化了行政干预力量，违背市场规律作用。区域物流系统按“经济区域”进行布局，则能适应生产力发展，体现H然资源禀赋状况，同时还能体现区域物流中心完整性和开放性。因此，区域物流系统布局原则是按照“经济区域”而不是“行政区域”进行布局。三、区域物流系统规划程序与内容区域物流系统规划涉及区域经济发展水平、运输结构、物流基础设施布局和运行机制。规划一般程序如下图所示：区域物流系统规划的程序框图区域物流系统规划内容：1•构筑区域物流系统基础设施体系主要包括：购筑干线道路与区域物流设施、城市内集配中心、不同企业仓库联合组成物流网络体系。构筑指挥区域物流系统神经网络体系这指运用移动通信、GPS系统、互联网、计算机在线经营管理系统、公用经济信息网、企业内联网等，建立全国性、其至全球性计算机物流信息网络体系和EDI系统，实现物流信息共亭以及商流、物流、信息流集成化应用目标。构筑区域物流系统运行动力机制这主要包括：完善企业物流链管理机制、多企业聚集效益机制、企业外部效益机制和规模效益机制等方面。第三节物流网络规划基础一、物流网络及其要素（―）物流网络结构物流网络是指物流过程中相互联系组织和设施在空间坐标上集合。物流网络结构合理与否对物流系统效率和效益有十分重要影响。将产品流动全过程所经过线路和存储点连接起来，就构成一个网络，这就是物流网络。0淡o：I-J,伙应商、地化:他X容广禹求中心%或存和仓愤成本0淡o：I-J,伙应商、地化:他X容广禹求中心%或存和仓愤成本传〃和仓浙成本甚输底木—ii籀或本91111乍.产,采购康木（二）物流网络中节点和线路网络节点类型根据物流节点主要功能不同，物流网络节点分为：（1）转运型节点：以接连不同运输方式为主要职能节点。（2）储存型节点：以存放货物为主要职能节点。（3）流通型节点：以组织物资在系统中运动为主要职能节点。（4）综合性节点：在物流系统中，集中于一个节点全面实现两种以上主要功能，将若干功能有机地结合于一体，有完善设施、有效衔接和协调供应集约型节点。物流网络线路一般特点（1）方向性（2）有限性多样性连通性选择性层次性二、物流网络规划内容和目标物流网络规划内容确定最佳网络分销层次数、分销设施数目、各分销设施位置和任务、各分销设施供应商和主要客户分布范围以及网络中存货配置等。简单地讲，就是要确定网络中节点数目、相对位置及容量配置(包括生产量、运输量、存货量等分配)。网络优化总目标是网络总成本最小化，包括库存持有成本、仓储成本和运输成本，同时满足客户对反应时间要求。物流网络最优化通常是在满足客户反应时间要求前提下，使分销设施数目尽可能地减少，在库存持有成本与运输成本之间达到平衡。三、网络规划所需数据及其来源物流网络规划所需基础数据产品线上所有产品清单；顾客、存货点、原材料供应源地理分布；每一区域顾客对每种产品需求量；运输成本和费率；运输时间、订货周期、订单满足率；仓储成本和费率；采购/制造成本；产品运输批量；网络中各节点存货水平及控制方法；订单频率、批量、季节波动；订单处理成本与发生这些成本物流环节；顾客服务目标；在服务能力限制范围内设备和设施可用性；产品配送模式。（二）网络规划所需数据来源经营业务运作文件会计报告物流研究报告公开出版物第四节设施选址规划影响因素物流设施选址规划•物流设施选址是指在一个具有若干供应网点及若干需求网点经济区域内，选一个地址建立物流设施规划过程。比较好物流设施选址方案是使商品通过物流设施汇集、中转、分发，直至输送到需求网点全过程效益最好。通常，物流设施拥有建筑物和设备等，如果选址不当，将产生极大负面影响并付出代价。物流设施选址方法•近年来，选址理论迅速发展，常见选址方法有专家选择法、解析法、模拟法、启发式方法等。而物流设施选址是一个相当复杂问题，上述儿种方法都有其侧重性。而且，影响物流设施选址因素还有很多不确定性，这就造成了常规选址方法往往存在一定片面性。第五节单设施选址规划•由S.Eilon,C.D.T.Watson-Gandy和NiconsChristofides所研究重心法（CentroidMethod）是解决单设施选址一个常用方法。所谓重心法是将物流系统需求点看成是分布在某一平面范围内物体系统，各点需求量和资源分别看成是物体重量，物体系统重心将作为物流设施最佳设置点，利用确定物体重心方法来确定物流设施位置。一、单设施选址重心法•重心法是一种确定单个设施方法，这种方法要考虑现有设施之间距离和要运输货物量。它可用于工厂、车站、仓库或零售/服务设施选址。属于静态连续选址方法。•选址因素：运输成本（运输费率和运输量）。•问题描述：设有一系列点分别代表供给点和需求点，各自有一定量货物需要以一定运输费率运向位置待定仓库（或从仓库运出），该仓库如何选址？运输量一重心法（单设施选址）

假设现在要建一座配送中心以向n个零售商供货，令n个零售商在平面上的坐标为（X1,y：）,（x2,y2）,（X聘yj,各零售商的装运量分别为也9…,q沙则依下式算出的配送中心位置（x,y）将可使f新工厂到n个零售商的分配成本和为最小。QI/运输量一重心法算例舟问题：假设在市区建一配送中心，给位于q3[东、西、南、北、中五区商K场配送，各商场位置及配送量如表所示。用重心nn/=!；==i法求出配送中心位置坐标。HH；==i法求出配送中心位置坐标。区域位置配送量（吨）东10,44000西2,38000南7,010000北5,88000中6,420000；=i运输量一重心法算例将上表中数据代入重心公式求得:TOC\o"1-5"\h\z4.°°°xl0+&°°0x2+1°.°°0x7+&）°0x5+2°.°°0x6=皿4.000+8.000+10.000+8.000+20.0004.000x4+&000x3+10.000x0+&000x8+20.000x4。“——=3.684.000+8.000+10.000+8.000+20.000拟建配送中心坐标为（5.72,3.68）或（6,4）。精确重心法精确重心法乂称微分法•该方法需要以重心法结果未初始解，不断迭代，直到前后两次迭代解误差不超过设定范围，从而得到最佳结果。（一）已知条件（1）工厂仓库和配送中心坐标值为：（2）单位运输费率为（3）设施点，货物运输需求量为根据市场情况，现决定新建一座中转仓库，要求确定中转仓库最佳位置。A/兀‘儿）（G,儿」）O•（屯」3）■。2,力）（二）模型假设0

（1）运输费用与距离成正比；（2）运输线路为直线或基本按直线考虑；（3）忽略在不同地点选址可能产生固定投资、劳动力成本及库存成本差异；（4）不考虑将来运输费率变化；（5）待选址设施到现有节点i之间距离为：Dj=+（”•p）2式中，&表示模型中坐标单位与实际空间距离比例尺（三）单设施选址模型•目标：使运输总成本最小。•minTC=aiViRiDiTO运输总成本；Vi——设施点i运输总量；Ri一一待选址设施到设施点Y运输费率;Di一待选址设施到设施点，距离。（四）模型求解步骤确定已知供给点和需求点坐标、运输量及线性运输费率；忽略距离刃，根据重心公式求得待选址设施初始坐标ao,yO)；(3)根据第二步求得ao,yO)计算出刃；(4)将刃代入公式求出修正(X/)；、(5)反复迭代计算刃，直到(上y)变动满足要求；最后，根据求得最佳坐标值计算运输总成本。应用举例•例7-1某企业有两个生产基地，三个地区物流中心，各设施点位置坐标如下表所示。现需设置一个中转仓库，由生产基地向中央仓库供货，中央仓库再向三个物流中心分拨供货。请使用重心法确定中央仓库最优选址。节点(Y)运输总量运输费率坐标XI坐标yiP120000.4038P230000.4082P325000.6025用10000.606415000.6088

求解过程⑴确定中央仓库初始选址方案(M),/))o^iViRiXiXo根据上表中的数据，利用重心公式/求得中央仓库的初始坐标如下：^iViRiXiXoHtViRiyt相关数据计算见下表:—7"."VT,.•XiYiViRiViRiViRiXiViRiYiP13820000.480024006400P28230000.4X*1120096002400P325Ji25000.6150030007500P46410000.6X*160036002400P58815000.690072007200合计50002580025900EViRi〜f中央仓库的初始坐标为(5.16,518)。

y8r7612-i(1n-i万—>*•-"TiI1I1•»一y8r7612-i(1n-i万—>*•-"TiI1I1•»一.]一■1111、口21-r11■L}1L仓库X-L刻度尺：1=10公里■11■11.111J1171.i81)•7f1L9I10X(3)按照求解步骤中第3步、第4步和第5步，循环计算各距离，再对坐标值进行修正，迭代结果如下表所示：迭代次数X坐标y坐标总成本1234.••10•••1005.1605.0384.9904.996••4.917••4.9105.1805.0565.0315.0235.054•••5.058171768171450171417171409••171401••171401重心法优点及局限性:•优点：计算简便，速度快。•局限性：（1）只考虑了运输成本、没有考虑固定投资和运营费用。（2）模型假设运输成本与运距呈线性关系，而实际上运输费用与运距不是呈线性关系，而是复杂非线性关系。（3）待设施选址与各仓库之间路线不一定都是直线距离。第六节多设施选址规划多设施选址要复杂得多，典型是仓库选址问题，包括：物流网络中应该有多少个仓库?这些仓库应该有多大规模，应位于什么地点？哪些客户指定由仓库负责供应？各个工厂、供应商或港口应指定由哪些仓库负责？各个仓库中应该存放哪些产品？哪些产品应从工J\供应商或港口直接运送到客户手中？用于多设施选址方法有很多：精确法；多重心法；混合一整数线性规划；目标规划法；动态规划法；模拟法；启发法等等。•我们通过一个实例来描述多设施选址问题例7-2某城市计划筹建包括生产基地在内绿色食品专卖连锁超市网络，计划如下:（1）受现有条件限制，生产基地数量限制在广2个;（2）出于人口分布考虑，计划建立3个大型专卖超市，专卖超市地址选择受种种条件约束基本选定，没有再选择余地；（3）受专卖超市数量和位置约束及可供选址土地因素约束，考虑在市内建设广2个大型中转仓库；（4）产品分为A、B两大类。•现在，需要对以下儿个问题进行决策：（1）建设儿个中转仓库？（2）如果建立一个中转仓库，应建哪一个？（3）如果建立两个中转仓库，如何分配超市卖场？（4）建立儿个生产基地？（5）如果建立两个生产基地，怎样分配生产数量？怎样为中转仓库供货？（在建立两个中转仓库情况下）通过对问题分析，建立物流网络模型如下：产品A16元/件生产成本=32元/件生产能力=6