物流管理專業(yè)課程講義課件

1、第六講 物流節(jié)點(diǎn)選址Logistics facility location 2022/8/71Template from 物流節(jié)點(diǎn)選址物流網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)是指物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的一些關(guān)鍵設(shè)施，如工廠、倉庫、銷售網(wǎng)點(diǎn)、配送中心等，其選址決策包括確定各類設(shè)施的數(shù)量、設(shè)施的地理定位、設(shè)施的規(guī)模。物流節(jié)點(diǎn)選址，也稱物流設(shè)施選址，是物流網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中一項(xiàng)十分重要的戰(zhàn)略決策。從選址目標(biāo)來看，物流節(jié)點(diǎn)選址有三種基本類型（成本最小化、服務(wù)最優(yōu)化、物流量最大化）和綜合型。2022/8/72物流節(jié)點(diǎn)選址的特點(diǎn)在選址問題的研究中，Daskin總結(jié)了五個(gè)特點(diǎn)：選址決策是研究不同層次的人類組織的選址問題，從個(gè)人、家庭到公司、政府機(jī)

2、構(gòu)甚至是國際機(jī)構(gòu)；選址決策是一個(gè)戰(zhàn)略決策，需要考慮長期的資金利用和經(jīng)濟(jì)效益；選址決策涵蓋了經(jīng)濟(jì)的外延含義，包括污染、交通擁擠和經(jīng)濟(jì)潛力等；大多數(shù)選址問題是NP-HARD問題，很難求得選址模型的最優(yōu)解，特別是大型問題；選址問題都有相應(yīng)的應(yīng)用背景，模型的結(jié)構(gòu)（目標(biāo)函數(shù)、變量和約束）由相應(yīng)的應(yīng)用背景決定。2022/8/73物流節(jié)點(diǎn)選址的程序和步驟2022/8/74Step1： 約束條件分析一、需求條件二、運(yùn)輸條件三、配送服務(wù)的條件四、用地條件五、法律法規(guī)六、流通職能條件七、其他2022/8/75一、掌握業(yè)務(wù)量（1）工廠到物流設(shè)施之間的運(yùn)輸量（2）向顧客配送的貨物數(shù)量（3）物流設(shè)施保管的數(shù)量（4）配送

3、路線上的其他業(yè)務(wù)量二、掌握費(fèi)用（1）工廠至物漢設(shè)施之間的運(yùn)輸費(fèi)；（2）物流設(shè)施到顧客之音質(zhì)配送費(fèi)；（3）與設(shè)施、土地有關(guān)的費(fèi)用及人工費(fèi)、業(yè)務(wù)費(fèi)等。Step2： 搜集整理資料2022/8/76三、地址篩選四、定量分析五、結(jié)果評價(jià)六、復(fù)查七、確定選址結(jié)果八、選址的注意事項(xiàng)（1）選址因素相互矛盾（2）不同因素的相對重要性很難確定和度量（3）判斷的標(biāo)準(zhǔn)會(huì)隨時(shí)間變化而變化Step3-82022/8/77單設(shè)施選址重心法選址整數(shù)規(guī)劃法交叉中值法鮑摩-瓦爾夫模型層次分析法多設(shè)施選址多重心法選址混合整數(shù)規(guī)劃模擬法選址物流節(jié)點(diǎn)選址方法2022/8/78單設(shè)施選址的常用假設(shè)1需求量往往被聚集在一定數(shù)量的點(diǎn)上，每一

4、個(gè)點(diǎn)代表分散在一定區(qū)域內(nèi)的眾多顧客的需求總量。2單設(shè)施選址模型忽略了不同地點(diǎn)選址可能產(chǎn)生的固定資 產(chǎn)構(gòu)建、勞動(dòng)力成本、庫存成本等成本差異。3運(yùn)輸費(fèi)率的線性假設(shè)。事實(shí)上，絕大多數(shù)情況下的運(yùn)輸費(fèi) 用與運(yùn)輸距離并不是絕對的線性關(guān)系。4直線運(yùn)輸假設(shè)?，F(xiàn)實(shí)條件下，節(jié)點(diǎn)之間的直線距離與實(shí)際發(fā)生的行走路線之間存在差異，修正這種差異的方法是將兩點(diǎn)之 間的直線距離乘上一個(gè)修正系數(shù)。例如，市內(nèi)運(yùn)輸?shù)男拚禂?shù)可以取1.41，長途公路運(yùn)輸?shù)男拚禂?shù)可取1.21，長途鐵路運(yùn)輸?shù)男拚禂?shù)可取1.24，這些修正系數(shù)都是經(jīng)驗(yàn)值，在實(shí)際案例中應(yīng)根據(jù)交通狀況靈活調(diào)整。5靜態(tài)選址假設(shè)。往往不考慮未來的收益與成本變化。2022/8/

5、79重心法選址重心法是一種靜態(tài)的選址方法，將運(yùn)輸成本作為唯一的選址決策因素。給定供給點(diǎn)與需求點(diǎn)的坐標(biāo)，以及節(jié)點(diǎn)之間的運(yùn)輸量，則單設(shè)施選址應(yīng)當(dāng)使得運(yùn)輸總成本最小，即：MinTC=iViRidi 其中 TC運(yùn)輸總成本 Vi節(jié)點(diǎn)i的運(yùn)輸總量 Ri待選址設(shè)施到節(jié)點(diǎn)i的運(yùn)輸費(fèi)率 di待選址設(shè)施到節(jié)點(diǎn)i的距離設(shè)施選址的坐標(biāo)通過下面一組方程來確定di =k(Xi X)2+ (Yi Y)21/2k是距離的比例尺（如1l0公里，則k10）2022/8/710某企業(yè)的兩個(gè)工廠分別生產(chǎn)A、B兩種產(chǎn)品，供應(yīng)三個(gè)市場(M1，M2，Ma)，已知的條件如右上圖及右下表所示。現(xiàn)需設(shè)置一個(gè)中轉(zhuǎn)倉庫，A、B兩種產(chǎn)品通過該倉庫間接

6、向三個(gè)市場供貨。請使用重心法求出倉庫的最優(yōu)選址。算例：重心法選址2022/8/711整數(shù)規(guī)劃法 建設(shè)一個(gè)新工廠，應(yīng)合理選擇廠址。假設(shè)廠址候選地點(diǎn)有s個(gè)，分別用D1，D2表示；原材料、燃料、零配件的供應(yīng)地有M個(gè)，分別用A1、A2表示，其供應(yīng)量分別用P1、P2表示；產(chǎn)品銷售地有N個(gè)，分別用B1、B2表示，其銷售量分別用Q1、Q2表示，如下圖所示。2022/8/712算例：引入0-1變量的實(shí)際問題相互排斥的選址項(xiàng)目需引入0-1變量。某公司在地區(qū)的東、南、西三區(qū)建立儲(chǔ)存點(diǎn)，擬議中有7個(gè)位置（i=1，2，7）可供選擇。規(guī)定： 在東區(qū)，三個(gè)點(diǎn)中至多選兩個(gè)；在西區(qū)，兩個(gè)點(diǎn)中至少選一個(gè)；在南區(qū)，兩個(gè)點(diǎn)中至少選

7、一個(gè)。如選用點(diǎn)，設(shè)備投資估計(jì)為b元，每年可獲利潤估計(jì)為c元，但投資總額不能超過B元。問應(yīng)該選擇哪幾個(gè)點(diǎn)可使年利潤為最大？2022/8/713交叉中值法交叉中值模型是用來解決連續(xù)點(diǎn)選址問題的一種十分有效的模型。通過交叉中值的方法可以對單一的選址問題在一個(gè)平面上的加權(quán)的城市距離進(jìn)行最小化。交叉中值模型在倉儲(chǔ)管理與實(shí)務(wù)課程中“倉儲(chǔ)設(shè)施選址”這一章節(jié)學(xué)習(xí)過，可以用來解決報(bào)刊亭選址問題。2022/8/714鮑摩-瓦爾夫模型規(guī)劃總費(fèi)用函數(shù)為式中： 從工廠i到配送中心j每單位運(yùn)量的運(yùn)輸費(fèi)； 從配送中心j向用戶k發(fā)送單位運(yùn)量的發(fā)送費(fèi)； 從工廠i通過配送中心j向用戶k發(fā)送單位運(yùn)量的運(yùn) 費(fèi)，即 ； 從工廠i通過配

8、送中心j向用戶k運(yùn)送的運(yùn)量； 通過配送中心j的運(yùn)量，； 配送中心j的單位運(yùn)量的可變費(fèi)用； 配送中心j的固定費(fèi)用；2022/8/715鮑摩-瓦爾夫模型優(yōu)缺點(diǎn)（一）模型的優(yōu)點(diǎn)計(jì)算比較簡單；能評價(jià)流通過程的總費(fèi)用；能求解配送中心的通過量；不僅確定了哪些配送中心需要建設(shè)，而且確定了該配送中心服務(wù)的上游和下游對象，貨物調(diào)運(yùn)數(shù)量和調(diào)運(yùn)方向都可同時(shí)確定。（二）模型的缺點(diǎn)由于采用的是逐次逼近法，所以不能保證必然會(huì)得到最優(yōu)解。此外，由于選擇備選地點(diǎn)的方法不同，有時(shí)求出的最優(yōu)解中可能出現(xiàn)配送中心數(shù)目較多的情況；配送中心的固定費(fèi)用沒在所得的解中反映出來。2022/8/716層次分析法某企業(yè)擬建物流中心，備選地點(diǎn)有1

9、，2，3，8共8個(gè)。為了評價(jià)這8個(gè)備選點(diǎn)的優(yōu)劣，首先根據(jù)企業(yè)建設(shè)此物流中心的目的擬定了評價(jià)指標(biāo)。本企業(yè)選擇物流中心的評價(jià)因素包括自然環(huán)境、交通運(yùn)輸、經(jīng)營環(huán)境、候選地塊和公共設(shè)施五個(gè)方面（各企業(yè)根據(jù)實(shí)際需要可采用不同的評價(jià)因素）。評價(jià)因素和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見下表。根據(jù)這些評價(jià)因素和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)建立的三級(jí)指標(biāo)模型見下表。2022/8/717物流中心選址的評價(jià)因素和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)2022/8/718物流中心選址的三級(jí)指標(biāo)模型2022/8/719根據(jù)專家評價(jià)法確定判斷矩陣。首先從第三級(jí)指標(biāo)開始，接著確定第二級(jí)指標(biāo)對應(yīng)的判斷矩陣，最后確定第一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重。構(gòu)造判斷矩陣S-T并檢驗(yàn)其一致性判斷矩陣F-S及其一致性檢驗(yàn)針對選

10、址目標(biāo)的判斷矩陣及其一致性檢驗(yàn)層次分析法（cont.）2022/8/720物流中心選址三級(jí)指標(biāo)權(quán)重的分配 2022/8/721多重心法以倉庫選址為例，需確定要建立多少個(gè)倉庫和每個(gè)倉庫服務(wù)的市場范圍，利用重心法為各個(gè)倉庫確定最優(yōu)選址，通過對倉庫數(shù)量各種可能的選擇進(jìn)行考察，選出其中成本最小的方案。多重心法主要應(yīng)用于多設(shè)施選址問題。2022/8/722已知四個(gè)區(qū)域市場，如圖所示?，F(xiàn)需要設(shè)置一些中轉(zhuǎn)倉庫，已知倉庫到各市場的運(yùn)輸費(fèi)率為0.08元件公里， 每修建一個(gè)倉庫每年需承擔(dān)的固定成本(如折舊等)為100000 元，倉庫的平均維持成本為500000 萬元，其中N為倉庫的個(gè)數(shù)。假設(shè)該種由國外進(jìn)口，無論中

11、轉(zhuǎn)倉庫建在目標(biāo)市場中的什么位置，產(chǎn)品從生產(chǎn)廠到倉庫之間的運(yùn)輸費(fèi)用都大致相等，因此這部分費(fèi)用在求解時(shí)不考慮。請作出倉庫選擇決策。算例1：多重心法2022/8/723倉庫個(gè)數(shù)最少為一個(gè)，最多為四個(gè)。對于每一種可能的倉庫個(gè)數(shù)決策，分別用重心法求出最優(yōu)選擇，并計(jì)算物流總成本，然后從中選出總成本最小的方案?？疾煨藿?個(gè)倉庫的情況。共有6種可能的搭配方式。針對每一種搭配方式，利用重心法求出倉庫的選址，其中運(yùn)輸總成本最低的方案就是3個(gè)倉庫的最優(yōu)選址決策方案。結(jié)果如下表所示。求解2022/8/724對倉庫個(gè)數(shù)N1，2，3，4的情況，分別求出最優(yōu)選址方案，見下表。結(jié)論：修建兩個(gè)倉庫，倉庫1(6，8)服務(wù)市場M1

12、，M2，M4)，倉庫2(11，9)服務(wù)市場M3。求解（cont.）2022/8/725混合整數(shù)線性規(guī)劃混合整數(shù)線性規(guī)劃是解決物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題常用的數(shù)學(xué)方法。以倉庫選址為例，決策目標(biāo)是在物流網(wǎng)絡(luò)中確定倉庫的數(shù)量、容量與位置，使得產(chǎn)品的物流總成本最小，決策問題的約束條件為： (1)各生產(chǎn)廠的產(chǎn)量約束； (2)所有的市場需求必須被滿足； (3)倉庫的周轉(zhuǎn)總量與庫存量約束； (4)同一市場所需的各種產(chǎn)品必須由同一個(gè)倉庫供應(yīng)，不允許交叉運(yùn)輸。2022/8/726模擬法選址模擬法選址在求解的精確性上要低于數(shù)學(xué)優(yōu)化模型，但由于它能滿足企業(yè)人員“在全面反映實(shí)際問題的基礎(chǔ)上求出滿意解”的要求，且簡單易懂，因而受

13、到廣泛的重視。2022/8/727一個(gè)倉庫選址模擬流程圖。對輸入數(shù)據(jù)的處理分兩個(gè)部分。1.預(yù)處理程序根據(jù)顧客訂貨量的大小，將訂單分為兩類。訂貨批量大的訂單，由于達(dá)到經(jīng)濟(jì)送貨批量而直接由工廠供貨；另一類訂單則由中轉(zhuǎn)倉庫供貨。2022/8/7282.主程序?qū)π枰獜膫}庫供貨的訂單計(jì)算出顧客到倉庫及倉庫到工廠的運(yùn)輸距離。由于顧客的訂貨可能從多個(gè)倉庫得到滿足，因此必須為各個(gè)顧客指定供貨倉庫，選擇方法如下：程序首先找到五個(gè)距該顧客最近的倉庫，然后分別計(jì)算物流總成本(包括從倉庫到顧客的送貨成本，貨物在倉庫中的手工操作成本與庫存成本，以及從工廠到倉庫的運(yùn)輸成本)，從中選出總成本最小的倉庫向該顧客供貨。3.主程

14、序根據(jù)產(chǎn)品的流動(dòng)路線及顧客、倉庫與工廠的地理坐標(biāo)，計(jì)算出倉庫選址方案的物流總成本。其中，工廠的生產(chǎn)能力限制通過標(biāo)準(zhǔn)的線性規(guī)劃方法來求解。通過對各種選址方案進(jìn)行模擬運(yùn)行，企業(yè)管理人員可以從中選出滿意的方案。2022/8/729物流終端節(jié)點(diǎn)選址零售點(diǎn)和服務(wù)中心通常是物流網(wǎng)絡(luò)最末端的存儲(chǔ)點(diǎn)，這類終端節(jié)點(diǎn)包括百貨店、超市、銀行儲(chǔ)蓄所、緊急醫(yī)療中心、廢物回收站等。這類節(jié)點(diǎn)的選址分析不像工廠和倉庫選址那么重視成本因素，而是更加關(guān)注對銷售額影響較大的一些因素，如靠近競爭者、人口構(gòu)成、客流模式、停車的便利性、靠近良好的運(yùn)輸路線、公眾的態(tài)度等。由此可見，前面介紹的一些數(shù)學(xué)方法很難直接用于這類終端節(jié)點(diǎn)的選址問題。此外，由于物流部門往往并不直接負(fù)責(zé)對這類節(jié)點(diǎn)的選址決策，因此僅介紹兩種常用的選址方法。2022/8/730加權(quán)分析法零售或服務(wù)設(shè)施選址的許多重要決策因素難以精確量化，而對這些因素與指標(biāo)缺乏一定程度的量化就難以對各種選址方案作對比分析。常用的處理方法是加權(quán)評分法。下表列出了零售服務(wù)設(shè)施選址的主要決策因素，將這些因素的權(quán)重乘以選址方案在該因素上的得分，得到該方案在該因素上的加權(quán)得分，各因素加權(quán)得分加總得到該選址方案的最后評分，決策者可以根據(jù)加權(quán)評分判斷備選方案的優(yōu)劣。下表是加權(quán)評分法用于零售店選址的一個(gè)例子。2022/8/731空間引