物流中心选址规划.ppt

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1、2019/6/5,1,第三节 物流中心选址规划,主讲 谢楚农 副教授 TEL:13319578579,中南大学交通运输工程学院 湖南省职业鉴定物流专家委员会成员,2,2019/6/5,第三章 物流中心选址规划,一.选址的目标 二.选址影响因素 三.选址原则 四.选址的程序 五. 物流中心选址决策与评价方法,3,2019/6/5,一.选址的目标与内容,（一）选址的目标 1、成本最小化 （1）运输成本；（2）土地成本；（3）；库存成本；（4）建设成本； 2、物流吞吐量最大化反应作业能力 3、服务最优化 服务指标：速度，准时率 4、综合多目标,4,2019/6/5,（二）选址内容,选址包含两方面内容

2、： (1)地理区域的选择 经营战略的重要决策，还需配合物品特性、服务范围及企业的物流运营策略确定 (2)具体地址的选择 如果是制造商的物流设施，应以接近上游生产厂或进口港为宜；如果是日常消费品经销商的物流设施，则宜接近居民生活社区。物流设施选址一般应以进货与出货产品类型特征及交通运输的复杂度，来选择接近上游点或下游点的选址策略。,5,2019/6/5,二、选址影响因素,（一）地区选择应考虑的因素 1销售目标市场及客户分布 2资源市场及供应商分布条件 3交通便利条件 4土地条件 5自然条件 6人力资源条件 7社会环境与政策条件,6,2019/6/5,（二）对具体地点位置的影响因素,1城市的大小

3、2地价、用地的政策限制与发展 3与外部的衔接 4场址周边自然地理环境 (1)场址地点的地形与土壤情况 (2)风向 (3)地下水 5居民的态度,7,2019/6/5,（三）影响设施选址的成本因素和非成本因素,8,2019/6/5,三、选址的原则,1、充分考虑服务对象的分布 2、经济发展中心地区或城市 3、各种交通方式重叠和交会地区 4、物流资源较优的地区 5、土地开发资源较好的地区 6、有利于整个物流网络的优化 7、有利于各类节点的合理分工和协调配合 8、地区管理及人才资源较好的地区,9,2019/6/5,三、物流中心选址程序,选址分为三个阶段： 【1】准备阶段 对选址目标提出要求，并提出技术经

4、济指标。包括产品、生产规模、运输条件、需要的物料和人力资源，每年需要的供电量、运输量、用水量等。 【2】地区选择阶段 为调查研究收集资料，如走访主管部门和地区规划部门征询选址意见，在可供选择的地区内调查社会、经济、资源、气象、运输、环境等条件，对候选地区作分析比较，提出对地区选择的初步意见。,10,2019/6/5,【3】具体地点的选择阶段 对地区内若干候选地址进行深入调查和勘测，查阅当地有关气象、地质、地震、水文等部门调查和研究历史统计资料，收集供电、通信、给排水、交通运输等资料，研究运输线路以及公用管线的联接问题，收集当地有关建筑施工费用、地方税制、运输费用等各种经济资料，经研究和比较后提

5、出数个候选场址。 各阶段都要提出相应报告，尤其在最后阶段要有详实的报告和资料，并附有各种图样以便领导和管理部门决策,11,2019/6/5,程序与具体步骤：,12,2019/6/5,五、物流中心选址决策与评价方法,一、选址决策问题 1、单设施选址【重点介绍】 2、多设施选址,13,2019/6/5,二、决策与评价方法,方法分类： 1、专家选择法 利用专家德知识和经验 （1）有因素评价法；（2）德尔菲法 2、解析法 建立和求解数学模型 （1）重心法；（2）线性规划法 3、启发式方法 是一种逐次迭代逼近最优的方法，方案结果不一定最优但合理 4、仿真方法 试图通过模型重现某一系统的行为或活动，仿真技

6、术可以多次试行来评价不同选址方案 5、综合因素评价法 根据各影响因素重要性的不同对方案进行评价、打分，找出最佳方案,14,2019/6/5,主要介绍：,一根据成本因素的评价方法 1盈亏点平衡法 2重心法 3线性规划法 4启发式方法(Ardalan Heuristic Method) 二根据综合因素的评价方法 1分级加权评分法 2因次分析法,15,2019/6/5,1盈亏点平衡法,例31 某公司有三个不同仓库建设方案，由于各场址有不同的征地费、建筑费，工资、原材料等成本费用也都不同，从而有不同仓储成本。三个选址的仓储成本见下表33，试决定不同仓储规模下最优的选址。,表33 三个不同仓库建设方案的

7、仓储成本,16,2019/6/5,解 先求A、B两方案的交点储存量，再求B、C两方案的交点储存产量，就可以决定不同仓储规模下的最优选址。设CF表示固定储存费用，CV表示单件可变储存费用。,A,B,C,数量,费用,M,N,TCA=CF+CVX,TCB=CF+CVX,TCC=CF+CVX,17,2019/6/5,(2) 在N点B、C两方案仓储成本相同，该点仓储量为QN，则：,(3) 如按物流成本最低为标准，当仓储量低于2.61万件时选A址，仓储量在2.6l万件和9.23万件之间时选B方案，仓储量大于9.23万件时选C址。,(1) 在M点A、B两方案仓储成本相同，该点仓储量为QM，则：,18,201

8、9/6/5,2.单一选址地点的重心法,重心法是将配送系统的资源点与需求点看成是分布在某一平面范围内的物体系统，各资源点与需求点的物流量可分别看成是物体的重量，物体系统的重心将作为配送中心的最佳设置。,X,配送中心与资源点、需求点坐标网络,3（x3，y3）,2（x2，y2）,1（x1，y1）,n（xn，yn）,Y,0（x0，y0）,0,19,2019/6/5,重心法的假设条件,1、假设需求集中于某一点 2、不同地点物流中心的建设费用、营运费用相同 3、运输费用跟运输距离成正比 4、运输路线为空间直线距离,20,2019/6/5,具体过程如下。 设在某计划区域内，有n个资源点和需求点，各点的资源量

9、或需求量为qj（j=l，2，n），它们各自的坐标是（xj，yj）（jl，2，n）。 现计划在该区域内设置一个配送中心，设该配送中心的坐标是（x0，y0） 物流中心至资源点或需求点的运费率是j 根据求平面中物体重心的方法，可以得到： 式代入数值，实际求得 的值，即为所求得物流中心位置的坐标（X0，Y0）。,基于需求量重心公式,21,2019/6/5,3、数值分析法(基于吨距离的重心法）,利用数值分析法将以上方法加以如下优化。 假设配送中心的地理坐标是（x0，y0）。配送中心到资源点或者需求点的发送费用为Wj，总的发送费用为，则有： -（式92） 式中： cj从配送中心到资源点或者需求点的单位发送

10、费率（即单位吨公里的发送费）； qj资源点的供应量或者向需求点的发送量； dj配送中心到资源点或者需求点的直线距离。,22,2019/6/5,其中，dj也可以写成如下形式：,dj -（式9） 把dj代入式92，得到： 式9 使总运费最少，对方程式9分别对x0，y0求一阶偏导数并等于零，可以求得使为最小的（x0，y0）。计算公式如下：,/dj,/dj,-（式9）,-（式96）,23,2019/6/5,数值分析法得到的配送中心坐标公式,从方程式（9）和（）中可以求得最适合的xi，yi,即：,xi,yi,-（式9）,-（式98）,方程式9和9的右边dj还含有本知数（x0,y0），如果从两个方程式的右

11、边完全消除x0,y0，计算将会很复杂，计算量也很大。 因此，可以采用迭代的方法进行计算。,24,2019/6/5,用迭代法计算的方法如下：,（1）给出配送中心的初始位置坐标（x0,y0），可用重心公式计算得出的结果，作为初始解代入； （2）利用方程式9计算与（x0,y0）相应的总的运输发送费用00； （3）把（x0,y0）分别代入方程式9；9；中，计算配送中心的改善地点（x1,y1）； （4）利用方程式9-计算相对应的总的运输发送费用；,25,2019/6/5,（5）把1和0进行比较，如果0，则说明（x1,y1）就是最优化解。 如果0，则说明总发送费用有进一步下降的可能，计算结果再代入方程式9

12、；9；中，计算配送中心的再改善地点（x2,y2）。 这样反复计算下去，直到 n+1n，求得最优化解（xn,yn）为止。,26,2019/6/5,例：如表有四个零售点的坐标和物资需要量。,27,2019/6/5,1、用重心公式求初始位置坐标（x0,y0）,按照各零售点销售货物的重量，求四个零售点所构成的四边形的重心，重心的坐标 可以用重心公式求得。 在这个举例中，假设cj是相同的，所以在方程式中可以消除cj。,故四个零售点的重心是点（.，.）。然后再把这个坐标作为初始地点（x0,y0），用迭代法来改善它，使总的发送费用最小。 按照步骤（2）求0。,28,2019/6/5,X0，Y0也可利用重心公

13、式列表求出,., .,29,2019/6/5,2 1 计算配送中心（x0,y0）到各需求地的距离（列表求）,30,2019/6/5,2-2 求配送中心初始点（x0,y0）到各需求点的运输总成本,0 （ 6537 3）,运费也可列表计算，如下：,31,2019/6/5,3、求配送中心改善点（x1,y1）,注意： dj为初始点 （x0,y0） 到各需求点的距离,X1 ,y1,= ,32,2019/6/5,改善点（x1,y1）也可利用改善公式列表求出,（计算过程略）,33,2019/6/5,4、求配送中心改善的地点（x1,y1）到各需求点的距离与总运费,如果改善的地点到各需求点的总运费 初始点到各需

14、求点的总运费说明前初始点是最优的选址点 如果改善的地点到各需求点的总运费 初始点到各需求点的总运费说明现改善的地点还有进一步改善的可能，需继续优化。 本例计算： (x1,y1)（8.6 ，5.）计算各d和1：,34,2019/6/5,(x1,y1)（8.6 ，5.）计算各d, （ 73323） 0196。说明了总发送费用有进一步下降的可能,35,2019/6/5,5-1、应返回步骤（3）计算（x0,y0）,可列表计算，方法如前述，本例略 注意：此处计算所利用的dj值为(x1,y1)（8.6 ，5.）计算的各d值,36,2019/6/5,5-2、再按步骤（），对改善的地点（x2,y2）（，）计算

15、各d和：, （ 733）,37,2019/6/5,结论,现有191。由于这个计算是取一位小数，所以和的比较不太严密，但是，可以知道（x1,y1）已经接近于最优化解。 现在把这个迭代步骤归纳为表（3），最后所求得的最佳地点是（x0,y0）（86，5l）。,38,2019/6/5,4线性规划法,对于多个供应多个需求点和供应点(仓库、工厂、配送中心和销售点)的问题，通常用线性规划法求解更为方便。可以同时确定多个设施的位置，其目的也是使所有设施的生产运输费用最小。在相应约束条件下令所求目标函数为最小，即 约束条件 (3-11) 并且全部wij0 目标函数 (3-12) 式中 m 工厂数量； n 销售点

16、数； ai 工厂 i 的生产能力； bj 销售点j 的需求； Gij工厂i 生产一单位产品并运到销售点j 的生产加运输总费用； wij从工厂i 运到销售点j的产品数量。,39,2019/6/5,例3-3 某鞋业公司现有两个工厂F1及F2，生产运动鞋供应四个销售点S1、S2、S3、S4，由于需求量不断增加必须另设新厂，可供选择的地点为F3及F4，试问选择其中哪一个厂址为好。各生产厂以万箱为单位的产品生产费用及各厂至各销售点的运输费用如表3-6所示。,表3-6 某鞋业公司的生产费用及运输费用,40,2019/6/5,解 :,新厂设在F3的生产运输总费用,41,2019/6/5,设厂于F3处的费用与

17、产量分配,表3-8 设厂于F3处的费用与产量分配 (单位：万元),通过计算可得设厂于F3处的总费用为181.87万元,42,2019/6/5,设厂于F4处的费用与产量分配,表3-9 设厂于F4处的费用与产量分配 (单位：万元),设厂于F4处的总费用为182.87万元。,比较两方案计算结果，设厂于F3比设厂F4可节省生产和运输费用，故厂址决定设在F3处。,43,2019/6/5,4启发式方法(Ardalan Heuristic Method),例3-4 某连锁企业想建两个门店，为4个社区中的居民提供方便的便利购物服务，假定每个社区在其地界内人口均匀分布，又假定各社区可能前来各门店购物的人数的权重

18、因素如表3-10所示，现在要解决的问题是，这两个门店应该设置在哪两个社区内，使它们为四个社区服务时的距离/人口费用为最低。,44,2019/6/5,表3-10 四个社区人口、距离和相对权量因康,45,2019/6/5,解：按以下步骤进行,由表3-10原始数据构造出权重的人口/距离表(见表3-11)。 例如从社区A到门店B为111.110121。 其余仿此类推可得表3-11。,表3-11 权置的人口/距离(距离人口权重因素),46,2019/6/5,(2) 表3-11中每列相加，然后挑选出最低成本所在那列选作为门店的一个选址。 本例中为C列，即在C社区设一门店，如表3-12所示。,表3-12 步

19、骤(2),47,2019/6/5,(3) 对每一行来说，除零以外，比较从某一社区去已确定地址的门店的成本，也就是在同一行中找出数字非零的最小数字的那一列。 如成本低于已确定地址门店的成本就保留，如成本高于已确定地址门店的成本，就将此数字减少到已确定地址门店的成本。将表3-12修改整理后如表3-13所示。,表3-13 步骤(3),48,2019/6/5,(4) 除社区C设一门店外还需要增加另一个门店，将表3-13中每列数字相加得到一行数字，其中最小者即为成本最低者，由此可选出设在社区D的另一门店地址。 (5) 先将社区C的门店从表中除去后，重复步骤(3)，将表3-13修改整理后如表3-14所示。

20、将表3-14中每列数字相加得到一行数字，其中最小者即为成本最低者，由此可选出设在社区A的另一门店地址。,表3-14 步骤(5),49,2019/6/5,现在问题已全部解决，选择门店地址的顺序为首选C，其次D，再选A，最后为B。,表3-15 步骤(6),(6) 继续重复步骤(4)和步骤(5)，可选出最后一个门店地址(表3-15)即为B社区。,50,2019/6/5,二根据综合因素的评价方法,1分级加权评分法 此方法适合于比较各种非经济性因素，由于各种因素的重要程度不同，需要采取加权方法，并按以下步骤实施： (1) 针对场址选择的基本要求和特点列出要考虑的各种因素。 (2) 按照各因素相对重要程度

21、，分别规定各因素相应的权重。通过征询专家意见或其他方法来决定各因素的权重。 (3) 对各因素分级定分，即将每个因素由优到劣分成等级，如最佳、较好、一般、最差，并相应规定各等级的分数为4、3、2、l等。 (4) 将每个因素中各方案的排队等级系数乘以该因素的相应权数，最后比较各方案所得总分，总分数最高者为入选方案。,51,2019/6/5,例3-5 对某一设施的选址有K、l、M、N四种方案，影响选址的主要因素有位置、面积、运输条件等8项，并设每个因素在方案中的排队等级为A、E、I、O和U五个等级。现设定：A4分，E3分，I2分，O1分，U0分。各原始数据及评分结果如表3-16所示。,52,2019

22、/6/5,表3-16 分级加权评分法选择场址举例,A4分，E3分，I2分，O1分，U0分,53,2019/6/5,2因次分析法,实施步骤 (1) 研究要考虑的各种因素，从中确定哪些因素是必要的。 (2) 将各种必要因素分为客观因素(成本因素)和主观因素(非成本因素)两大类。 客观因素能用货币来评价，主观因素是定性的，不能用货币表示。 同时要决定主观因素和客观因素的比重，用以反映主观因素与客观因素的相对重要性。 如主观因素和客观因素同样重要，则比重均为0.5。即X主观因素的比重值，1-X客观因素的比重值，0X 1。如X 接近1，主观因素比客观因素更重要，反之亦然。X 值可通过征询专家意见决定。,

23、54,2019/6/5,55,2019/6/5,(4) 确定主观评比值。,各主观因素因为没有量化值作为比较，所以用强迫选择法作为衡量各选址优劣的比较。 强迫选择法是将每一选址方案和其他选址方案分别作出成对的比较。 令较佳的比重值为1，较差的比重值则为0。 此后，根据各选址方案所得到的比重与总比重的比值来计算该选址的主观评比值Sik。用公式表示则为：,(3-15),式中 Siki 选址方案对k 因素的主观评比值； Wiki 选址方案k 因素占的比重；,k 因素的总比重值。,主观评比值为一量化的比较值。可以利用此数值来比较各选址方案优劣。此数值的变化在0到1之间，愈接近l，则代表该选址方案比其他选

24、址方案优越。,56,2019/6/5,(5) 确定主观量度值。,主观因素常常不止一个，同时各主观因素间的重要性也各不相同。 所以我们首先对各主观因素配上一个重要性指数Ik。 Ik的分配方法可用步骤(4)中所述的强迫选择法来确定，然后再以每因素的主观评比值与该因素的重要性指数Ik相乘，分别计算每一选址方案的主观量度值SMi。可用下式表示：,式中Ik主观因素的重要性指数； Siki选址方案对于k因素的主观评比值； M主观因素的数目。,(3-16),57,2019/6/5,(6) 确定位置量度值。,位置量度值LMi为选址方案的整体评估值，其计算式为：,式中 X主观比重值； (1-X)客观比重值； S

25、Mii选址的主观量度值； OMii选址的客观量度值。 位置量度值最大者为最佳选择方案。,(3-17),58,2019/6/5,例3-6： 筹建一农副产品流通加工厂，可供选择的候选厂址有D、E、F三处，因地址不同各厂加工成本亦有区别，各厂址每年费用如表3-17所示。此外，为决定厂址还考虑了一些重要的非成本因素，如当地竞争能力a), 、气候变化b)和周围环境c)是否适合农副产品流通加工等。对于竞争能力而言，F地最强，D、E两地相平；就气候来说，D比E好，F地最好；至于环境，E地最优，其次为F地、D地。如果各主观因素的重要性指数a),b),c)依次为0.6、0.3和0.1，要求用因次分析法评定最佳厂

26、址在何处。,表3-17 各候选厂址每年加工成本费用,59,2019/6/5,解：首先计算D、E、F三处的位置量度值，然后再比较，计算过程如下：,(1) 客观量度值OMi的计算。根据,可计算出各候选厂址的位置量度值OMi： OMD=523(1/523+1/525+1/551) =0.3395 OME=0.3382 OMF=0.3223 (2) 主观评比值Sik的计算。 根据三个不同的主观因素，D、E、F 三处的主观评比值 Sik 如下：,a) 竞争能力比较 两两相比（FD=E ),总比重值：0,60,2019/6/5,2) 气候（FDE） 两两相比,3) 环境（EFD） 两两相比,总比重值：3,

27、总比重值：3,61,2019/6/5,根据各主观因素的重要性指数 Ik 和各选址位置的主观评比值Sik，可以计算每一可行位置的主观量度值SMi。 现将各主观因素作评比总结，各候选厂址评比值如表3-18所示。,计算可得 SMD00.6+0.330.3+00.1=0.099 SME00.6+00.3+0.670.1=0.067 SMF=10.6+0.670.3+0.330.1=0.834,表3-18 各候选厂址评比值Sik,依,62,2019/6/5,(3) 位置量度值。 由于题中没有给出主观因素与客观因素的相互比重，现假设两者相等即同等重要，故主观比重值x0.5。 根据公式 LMiXSMi+(1-X)OMi 可计算出 LMD0.50.099+0.50.3395=0.21925 LME0.50.067+0.50.3382=0.2026 LMF0.50.834+0.50.3223=0.57815 (4) 决策。 根据各位置量度值LMi的大小，F厂址所得位置量度值在三个候选地址中最高，故选厂作为建厂厂址。,63,2019/6/5,本章结束 谢谢!,