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1、1,配送中心设计Distribution Center Design,武汉工业学院 钟生成 Email:,2,第三章配送中心选址,配送中心选址概述 配送中心单设施选址方法 配送中心多设施选址方法 配送中心选址的其他方法,3,配送中心选址问题,在配送中心点选址问题中，最佳选址位置的判定标准：使其所在的顶点与图中其它顶点之间的最大距离达到最小。 选址问题实质是:求供应-分销网络图的中心点问题。这类选址问题同样适宜于医院、消防站等服务设施的布局问题。,4,第一节配送中心选址概述,配送中心选址的定义 配送中心选址的目标 配送中心选址的影响因素 配送中心选址的程序和步骤,5,一、配送中心选址的定义,配送
2、中心选址：指在具有若干供应点和若干需求点的经济区域内，确定配送中心数量和空间位置。 配送中心的选址极其重要，配送中心选址的恰当与否，关系到配送效率、物流成本以及顾客服务水平，关系到整个社会物流系统的合理化配置。,6,7,二、配送中心选址的目标,配送中心的选址，首先要能够保证在一定的物流服务水平下满足顾客的订货要求，必须在充分考虑配送距离、配送时间和配送成本的基础上，确定配送圈或配送中心服务区域。 配送中心的不同选址、不同的布局方案，将会影响配送中心的运作成本。所以配送中心选址目标为： 1、服务好：保证物品能及时完好送达客户。 2、成本低：建设成本和经营成本的和最低。 3、辐射强：能为更多的客户
3、服务。,8,1、地租出价曲线（Bid-Rent Curves） 杜能认为，经济活动能支付的最高地租是产品的市场价格与运输成本之差，经济活动将根据其支付地租的能力分布在城市中心（或运输枢纽）周围。 在农业经济中，,离市场的距离,三、选址问题的相关理论,9,2、韦伯的工业分类 根据原材料与成品之间的重量不同，将生产过程分为： 失重的，如炼钢；（有无用的副产品） 增重的，如罐装饮料；（有普遍存在的原材料） 等重的，如装配。 生产场地应相应地靠近产地或市场,原料产地,市场,选址,10,3、胡佛的递减运输费率 胡佛观察到：运输费率随距离的增加而增幅下降。如果运输成本是选址的主要因素，则选址就在原料产地或
4、市场。,11,四、配送中心选址的影响因素,1、大面积土地的可获性： 集货、分货、流通加工中心，仓储、运输 2、土地的成本： 有偿使用，发展规划 3、交通便利性： 进项和出项物流成本占50-60%经营成本；经营效率 4、自然条件： 地形、地貌（排水）、承载力（堆垛）、常风向 5、劳动力因素：拣选、流通加工；物流技术发展 6、与市场的距离：集货、分货中心,12,五、配送中心选址的程序,13,第二节配送中心单设施选址Single Facility Location,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的运输费率运向位置待定的配送中心（或从配送中心运出），问该配送中
5、心如何选址？,14,选址考虑主要因素： 运输成本（运输量、运输费率、运输距离）。 TC = V i R i d i,15,一、单设施选址模型-精确重心法,选址目标：使运输总成本最小。 min TC = i V i R i d i TC运输总成本； V i 节点i的运输总量； R i 待选址设施到节点i的运输费率； d i 待选址设施到节点i的距离。 精确重心法：该模型可用于配送中心、工厂、车站、仓库或零售/服务设施选址。属于静态连续选址模型。,如何回答？,16,精确重心法,（X，Y） 待选址设施的坐标； （Xi ，Yi）已知的供给点或需求点坐标； 距离公式：d i =k (Xi X)2 +(Y
6、i Y)2 1/2 k模型中坐标单位与实际空间距离的比例尺；,17,二、精确重心法求解步骤,（1）确定量化指标（如供给点和需求点的坐标、运输量及线性运输费率）； （2）忽略距离di ，根据重心公式求得待选设施的初始坐标（X0 ，Y0 ）；,18,（3）根据（X0 ，Y0）计算出di ; （4）将di代入重心公式求出修正的（X，Y） ； （5）反复迭代计算di ，直到（X，Y） 的变动满足要求。如变化率小于1%。,19,三、精确重心法选址举例,例题3-1 某企业的两个工厂（P1，P2）分别生产A、B两种产品,供应三个市场（M1 ,M2 , M3 ）, 已知条件如图及下表所示。现需设置一个中转仓库
7、P， A、B两种产品通过该仓库间接向三个市场供货。请使用精确重心法求出仓库的最优选址。资料见下表,20,21,1、求初始重心（0,0）,22,初始重心,X03225.0/625.0=5.16,iViRiXi,iViRi,Y03237.5/625.0=5.18,iViRiYi,iViRi,23,2、计算运输成本运输距离：d i =k (Xi X0)2 +(Yi Y0)2 1/2 =10 (3-5.16)2 +(8-5.18)2 1/2=35.52,24,2、计算运输距离及成本,25,3、修正初始选址坐标,26,修正选址坐标,X1 =102.009/20.249=5.038,ViRiXi/di,V
8、iRi /di,Y1 =102.338/20.249=5.057,ViRiYi/di,ViRi /di,27,4、精确解,28,四、精确重心法选址的假设条件,1、模型常常假设需求量集中于某一点。实际上需求来自分散于一定区域内的多个消费点，忽视了市场重心并不是需求聚集地； 2、模型一般根据可变（运输）成本进行选址，忽略了不同地点建设仓库的资本成本，以及不同地点的相关经营成本（如劳动力、库存持有成本）； 3、模型假设运输成本随运距成比例增加，然而运价往往由固定部分与变动部分构成； 4、模型中仓库与其他网络节点之间的路线为直线，实际上这种情况很少，特别在城市内。在公路网、铁路系统、城市交通中，其修正
9、值分别为21%、24%和41%； 5、属静态选址方法，没有考虑未来收入和成本变化。,如何回答？,29,五、选址问题的图论法,问题描述： 设G=(V,E)是一个无向赋权连通图，其中V=v1,v2,vn，E=e1,e2,en。连接两个顶点的边的权值代表该两顶点之间的距离。对于每个顶点vi，它与各顶点之间的最短路径长度为di1,di2,din。顶点vi的最大服务距离是这几个最短路径长度中的最大值，记为e(vi0)。服务半径 e(vi0)=max(di1,di2,din) 那么，中心点选址问题，就是求图G的中点vi0，使得该顶点的最大服务距离达到最小，即 e(vi0)=mine(vi)该模型突出服务水
10、平,v8,v1,8,v6,v7,v5,v4,9,3,6,3,2,5,3,7,7,v2,v3,5,30,选址问题举例：,例如，某县要在其所辖的8个乡镇之一修建一个消防站，为8个乡镇服务，要求消防站至最远乡镇的距离达到最小。假设该8个乡镇之间的交通网络被抽象为图3-10所示的无向赋权连通图，权值为乡镇之间的距离。下面求解消防站应设在哪个乡镇？,31,选址问题的实例（续）。,32,V1到其他节点的距离,33,V2到其他节点的距离,34,V2到其他节点的距离,35,V3到其他节点的距离,36,V4到其他节点的距离,37,V5到其他节点的距离,38,V6到其他节点的距离,39,V7到其他节点的距离,40
11、,V8到其他节点的距离,41,选址问题的实例（续）,首先，用Dijkstra算法计算出每一个顶点vi至其它各顶点vj的最短路径长度dij(i, j=1,2,6)，写出距离矩阵：,42,选址问题的实例（续）,其次，求距离矩阵中每行的最大值，即各个顶点的最大服务距离，得 e(v1)=14, e(v2)=15, e(v3)=20, e(v4)=12, e(v5)=15, e(v6)=17, e(v7)=12, e(v8)=20 最后计算最大服务距离的最小值。显然，e(v4) = e(v7) = min e(vi)=12。所以，消防站应建在v4或v7点所在的乡镇即可。,43,第三节 配送中心多设施选址
12、及布局,多设施选址可能的布局方案极多，问题复杂。 例如，一家生产工业清洁剂的公司向全国2000个县销售产品，使用80个配送中心，全国有5家生产厂，问可能的工厂配送中心客户物流方案？ 例中配送中心选址问题包括： 需设置的配送中心数量、规模及位置； 各个配送中心负责供应哪些客户配送，接收哪些工厂和供应商的货物； 各个配送中心的产品库存配置或直接运输等。,如何回答？,44,多设施选址方法,Cluster法 选址问题能力工具法 鲍莫-沃尔夫法,45,一、 Cluster法,基本思路： 1、将配送中心定位于各个需求点，得初始方案； 2、根据成本对需求点进行组合，以减少配送中心数量； 3、根据组合后的需求
13、点的几何重心安排配送中心选址； 4、重复上述过程，直到总费用不下降为止。,46,一、 Cluster法,配送中心成本构成： 建设成本， 年运营成本， 配送成本。 目标：总成本最低。,47,举例：试设计一个配送中心网络负责对5个城市市场的配送，5个市场的距离如下表所示。已知建设一个配送中心的建设费用和年运营费用均为1000万，运输费率为0.1元/吨公里，每个城市的需求量均为50万吨。,48,解：1.初始方案。 在每个城市构建配送中心(初始方案),总成本为:TC=建设成本+运营成本+配送成本 =1000*5+1000*5+0=10000(万) 2.方案优化。 减少一个配送中心,成本节约额: 建设成
14、本+运营成本=1000+1000=2000 (万). 成本增加部分:配送成本.只要配送成本的增加小于2000 万,则可行. 配送成本=配送距离*运输费率*运输量. 距离：2000/50*0.1=400(公里). 检查市场距离是否有小于400公里: 市场1与市场2,市场2与市场4,49,检查市场距离是否有小于400公里:市场1与市场2,市场2与市场4,市场3与市场4,合并.将配送中心选址在市场2/市场1和市场3或市场4,50,TC=3*(1000+1000)+50*0.1*(200+300) =6000+2500=8500(万). 3.进一步优化? 故:总体方案为:构建三个配送中心,分别在市场1
15、或市场2,市场3或市场4,市场5.总成本为8500万.,51,二、选址问题的能力工具法Capacitated Facility Location Problem (CFLP),1.适用范围： 客户的地址、需求量已知，但配送中心能力有限，在总成本一定的条件下，确定配送中心的数量和地址。,52,二、选址问题能力工具法,2基本思路： 1）假设配送中心的备选地址已定（初始方案），在保证总运输成本最小的前提下，确定各配送中心的配送范围。 2）改变配送中心地址，比较运输费用的变化情况。如果费用上升，则初始方案最优；如果成本下降，则进一步优化，至成本不在下降为止。,53,二、选址问题能力工具法,3、基本步骤
16、： 1）初选配送中心地址。根据配送中心能力确定配送中心数量和初步地址。初步地址的处理将决定选址的收敛速度。,54,2）确定配送中心范围。 为使问题具有一般性，设：暂定的配送中心有k个（S1,S2, Sk )，用户有n个(D1,D2, Dn)，从配送中心到用户的单位运输成本为hSiDj，运输量为XSiDj，运输距离为YSiDj ，运输费用为U(目标函数)，则 约束条件:,55,解决上述运输问题,就可以求得各暂定配送中心的配送范围,该范围用用户集合表示为: Ni=i:Xs0,i=1,2,l,k,56,3)改变配送中心地址，形成新方案 移动配送中心到其他地点,形成新方案。设在原配送中心Si的配送范围内,除了配送中心Si外,可作为配送中心地址还有Li个, 设l点的固定费用为l, l Li,则以l为配送中心的总费用为 Ul = hlj* Xlj* Ylj+l , l Li 4)比较新旧方案的总成本. 若UlUSi ,则在各配送范围内,还有进一步优化的可能;若Ul USi ,初始方案最优
