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1、第五章物流需求预测 1物流需求特征与需求预测意义 2地区间的物流量需求预测方法与模型 3制造企业的物流需求预测方法 4物流企业的市场需求预测方法与模型 1 物流需求的定义及特点物流需求是社会经济活动特别是制造与经营活动所派生的一种次生需求 物资的流动是由于社会生产与社会消费的需要 它是受生产力 生产资源分布 生产制造过程 消费分布 运输仓储布局等因素的影响的 1物流需求特征与需求预测意义 物流需求预测是现代物流业发展的基础 物流需求预测是物流企业经营管理决策的依据 物流需求预测是物流规划与设计的依据 4 物流需求预测是物流技术设施配置设计的依据 3 物流需求预测的意义 4 不同情况下的物流需求
2、特征 区域 城市 的物流需求 与社会经济活动 制造 消费 关联 分布呈特定空间形态 供需相互影响制造企业的物流需求 与生产流程密切相关物流企业的物流需求 与市场需求和企业发展目标关联 1 物流需求的定义与内涵物流需求包含了位移的数量与位移的服务要求 D V L I其中 D 物流需求 LogisticsDemand V 物流需求量 LogisticsDemandVolume L 物流需求水平 LogisticsDemandLevel I 物流信息需求 LogisticsInformationDemand D的预测可用一些定性的描述 对部分L及I 和对V的定量描述组成 一 区域物流需求及其影响因素
3、 2地区间的物流量需求预测方法与模型 物流量包括物流生成量和物流分布量物流的生成量 LogisticsGeneration 是指物流的发生量 Production 用P表示 和吸引量 Attraction 用A表示 的总称 即物流源点产生的物流量和吸引的物流量的总和 物流分布量 LogisticsDistribution 是物流OD点的空间交换量 2 物流生成量 发生与吸引量 及其影响因素 物流发生量的影响因素 可开采资源 WorkableResource 在一个地区 储藏并可开采利用的矿产资源 WorkableMineralResources 可以利用的农副产品 AgriculturePro
4、ducts 与森林资源 ForestProducts 等 Pwr 决定了该地区流出物流量的大小 制造能力 ManufacturePower 制造企业生产的产品既要满足本地区消耗 更多的是发送到其它地区满足其它消费 因而制造业销往外地的制造产品 Pm1 与本地消耗的物流产品为 Pm2 是物流发生量的决定性因素之一 经济辐射能力 EconomyRadiationPower 一些地区特别是城市是政治 经济 文化中心 往往也是物流的集散中心时 它能够把其它地区制造的产品集中后再发向它的经济辐射圈内的所有地区 而发向辐射范围的产品 Per 也是物流发生量的决定性因素之一 物流吸引量的影响因素 人口与消费
5、水平 PopulationandConsumption 众多的人口与一定的消费水平构成了对物资产品的巨大需求 除了少部分由本地区的制造业提供外 大部分来源于其它地区 因而满足人们生活消费所需的外来物资产品 Apc 是影响吸引量的主要因素之一 制造能力 ManufacturePower 生产制造中所需的原材料与半成品来自地区外与地区内的量 Am1与Am2 是地区物流的主要吸引量 经济辐射能力 EconomyRadiationPower 在发往经济影响区域的物资中除了自身生产制造的外 主要来源于其它地区 因而这些由于经济辐射范围需要的而又来自其他地区的物资产品 Aer 就成为物流吸引量的又一主要影
6、响因素 P Pwr Per Pm1 Pm2A Apc Aer Am1 Am2Pi f wr m er Aj f pc m er 式中 wr 可利用资源 m 制造能力 pc 人口及消费水平 er 经济辐射力 生成量的构成 物流分布量如图所示 实线部分代表物流的期望线 实线的宽度代表起点i与迄点j间的物流交换量tij 如表所示为物流的矩阵表 简称LOD 1 L OD预测的基本概念 物流OD LogisticsOD 物品为了实现某种目的 从起点 Origin 到目的地 Destination 的一次位移称为纯流动 如 A地发出货物10吨往D地 从运输上看 总流量为30吨 从纯流动上看 仍为10吨 L
7、OD的纯流动示意图 二 L OD预测方法与主要模型 某地区某城市的物流量的预测可分为对各时期若干个小区域的物流量的预测 通过分析预测 找出若干个小区发生与吸引的量后 可以分析区与区之间的交换量 进一步解释某种路线 某个节点 某个设施所承担的物流量 这样的一种分析思想 宏观上是一种集聚或集合分析 AggregateAnalysis 它对总体上 趋势上宏观把握物流量的空间发展变化特征是十分有效的 集聚的物流需求预测思想可以参照其他位移需求 如 客流 运输量 出行量 集聚分析的方法 把预测过程分为物流生成预测 物流分布预测 物流链选择 物流分配四个阶段 2 区域物流需求预测的基本原理和过程 预测的基
8、本流程 通过物流生成 物流分布 物流链选择和物流网络分布四个阶段 将未来各区物流发生总量分配到物流网络上 依此来获得各物流线路和物流节点的流量 为物流项目的规划和物流流向的实时调整提供依据 3 物流分区划分及物流调查 1 物流分区原则及物流区划所谓物流区划是指将物流项目所在地区及其影响区域细分为小的区域的工作过程 其目的是为了更准确地确定物流O点与D点的位置 物流区划的原则如下 尽量按照行政区划进行划分 以利于调查资料的收集 小区数量要与规划预测工作相协调 合理安排工作量 尽量将人工边界 铁路线 隧道等 自然边界 河流 山脉等 作为小区的边界 每个物流区的用地性质尽量一致 合理确定物流区规模
9、以调查区为研究重点 结合调查点的分布情况将物流区细化为直接影响区和间接影响区 一般间接影响区划分可粗些 尽量合并为一些大的区域 2 物流需求预测的调查物流需求预测的主要目的是解决如何提供物流供应满足物流需求的要求 在物流规划调查中首先必须全面掌握自然环境 社会经济环境 城市总体规划或区域规划 城市用地布局或土地规划 物流基础设施状况 并对与物流需求密切相关的商贸网点 制造企业 连锁流通业及物流相关企业的流量 流向 载体 流程等进行全面调查与分析 物流需求预测调查的主要内容包括 基础资料收集 自然环境 社会经济环境 城市总体规划或区域规划 城市用地规划或土地规划 物流基础设施状况与物流相关企业的
10、现状及未来发展情况等 全年物流量调查 见表4 3 三日流动抽样调查 见表4 4 4 L OD预测的主要模型 物流量生成 LogisticsGeneration 预测物流量分布 LogisticsDistribution 预测物流链 LogisticsChain 选择物流量分配 LogisticsAssigement 1 物流生成预测 物流生成预测是预测各分区的物流生成量 即根据现状各分区的物流发生与吸引量 现状的社会经济特征值 找出它们之间的相互关系 然后根据未来各区的社会经济发展值 预测各分区的发生物流量 吸引物流量 物流生成量的影响因素示意图 1 回归分析法 根据事物内部因素变化的因果关系
11、来预测未来的发展趋势 一元线性回归模型 一元线性回归是描述一个自变量与一个因变量之间线性关系的分析模型 又称回归方程或回归直线 一般形式是 其中 P或A 预测区的物流发生量或吸引量a 常数 b 回归系数 x 影响货源产生的因素 多元线性回归模型 其模型如下 其中 预测区的物流发生量或吸引量 影响物流产生的因素 如工业产值 人口数 GDP 车辆数量 人均消费水平 人均收入水平 工厂建筑面积 仓库面积等 确定参数k时 取现值 预测时 取未来规划值 参数 根据现状资料由最小二乘法确定 非线性回归模型 是自变量和因变量存在非线性关系的模型 式中 t 表示影响因素xi的指数 2 弹性系数法弹性系数是物流
12、量的增长率与国民经济发展的增长率之间的比例 计算公式如示 根式中 弹性系数 物流量增长率 国民经济发展的增长率 若已知 则可知 未来的就可计算 公式如下所示 式中 现状的物流发生量或吸引量 预测年限 2 物流分布预测 物流分布预测是预测各分区之间的物流交换量 即根据各分区现状的物流交换量和以及未来的发生 吸引量 找出各分区未来的空间交换量 影响分区之间物流交换量的因素很多 如 两个分区自身的经济发展水平 生产与消费水平 两个分区之间的资源 生产 消费的互补性 两个分区之间的空间距离和物流通道的能力与费用等 物流分布预测常用的方法有增长系数法和重力模型 增长系数法增长系数法是在现状分布量的基础上
13、按一定的增长率推算未来的分布量 此法简单 方便 常见的有常系数法和平均系数法 常增长系数法利用全规划区现状物流发生总量或吸引总量与未来物流发生总量或吸引总量之间的增长率 计算分区之间的物流分布量 计算公式为 式中 分别是为未来及现状分区到分区的物流分布量 分别为未来及现状分区物流发生总量 分别为未来及现状分区物流吸引总量 例 3个小区预测年发生物流量预测值和基础年的分布矩阵 表1 求解目标年的分布量 表1现状OD表和将来各小区的预测值 单位 万次 1 求各个小区的发生增长系数 2 以表1为基础矩阵 各项均乘以发生增长系数 则得到表2 表2常增长系数法计算得到的OD表 单位 万次 平均增长系数法
14、的计算公式为 用上式计算出的一般不会满足约束条件 因此 需要进行反复迭代计算 在第次计算出之后 得出 新的增长系数 则第次的计算公式为 如此反复计算 直到 收敛到等于或接近1为止 当经济发展 土地使用 物流源布局 物流设施等有较大变化时 这两种方法误差较大 重力模型重力模型是运用物理学知识 模仿万有引力定律构造的模拟模式 它是反映i区与j区的物流交换量与i区与j区社会经济活动的乘积成正比 与i区与j区之间的阻抗成反比的一种空间模拟模型 式中 分区到分区的物流分布量 分区的社会经济 资源分布 生产力布局等情况 分区的社会经济 生产力布局 消费分布等情况 重力模型系数 分区与分区之间的阻抗参数 重
15、力模型有三种形式 无约束重力模型 单约束重力模型和双约束重力模型 其中双约束重力模型在规划中应用最广泛 精确度最好 式中K1 K2 重力模型系数 它们保证模型计算过程中预测值同时满足等于发生总量及吸引总量 fij 分区i与分区j之间的阻抗 3 物流链选择 物流链是指由主要物流通道和若干物流节点组成的物流线路体系 常见的物流链形式有单一链如基于铁路的物流链 基于公路的物流链 基于航空的物流链 基于水运的物流链以及综合链两种基本形式 物流链的选择会受到物品的自然属性 经济属性的影响 也受到物流网络线路与节点的技术特征 经济特征的影响 有时候还受到地区的消费水平 服务水平 生产制造水平的影响 在物流
16、链选择的方法中有多种模型 如比例模型 分对数模型和概率模型 概率模型是非集合模型中的一种比较实用的选择决策模型 其函数形式可表达为 式中 小区到小区 物流方式的分担率 待定系数 小区到小区 物流方式的阻抗 可以看成为选择m链所支付的广义费用 广义费用通常由时间 费用 服务水平等因素构成 4 物流网络分配 物流网络分配是指确定物流网络上的各线路与各节点的物流量 物流网络的分配问题是一个复杂的动态的网络优化问题 理论上讲有两类分配方法 一类是利用数学规划模型来寻找分配量 即利用明确的目标函数和各个约束条件描述的最大割最小权的多商品流模型 MMCFP 来求解网络上的物流分配量 另一类是网络分配中常用的模拟方法 一般有最短路法 静态多路径法 概率分配法 动态多路径法等 这里介绍最短路分配法 最短路分配是一种静态的单一路径的物流分配方法 在进行分配工作时 取两物流网络的节点间的广义费用 出行时间或费用 为常数 即假设在两物流网络节点间的速度不受网络负荷的影响 运输 装卸和存储费用保持不变 空间上的L OD量被全部分配在连接该起点和终点的最少费用的路径上 即最短路上 其他路径分配不到L OD 其分
