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1、第四章 物流节点选址布局规划第一节 物流节点选址概述第二节 单节点选址模型第三节 多节点的选址布局模型1.第一节物流节点选址概述知识要点：物流节点选址目标；影响节点选址的因素；物流节点选址规划流程；物流节点选址的主要方法2.物流系统选址布局理论分析 p选址理论和生产布局理论选址理论和生产布局理论 经济学关于空间的理论研究和实践，可划分为微观区位理论和宏观区域理论两个范畴。区位理论研究微观经济单位和个体基于区位影响和决定因素产生的空间偏好与选址决策，也称选址理论；而区域理论旨在研究在一定地域内，微观集合空间分布的决定和发展规律，也称为生产布局理论。p理论应用理论应用 对于企业行为的物流节点选址，
2、一般应用选址理论；对于大的国家性和区域性社会物流系统的布局，往往研究整个社会物流产业的布局规律，因此必须同时应用区位论和区域论对整个产业系统的布局进行统一规划。3.物流节点选址的目标1、成本最小化2、服务最优化3、辐射范围最大化4、社会效益最高化p节点选址战略 好的设施选址应考虑所有物品的流动过程及其相关成本。在保证客户服务水平的前提下，寻求利润最高、成本最低的配送方案是选址战略的核心所在。主要包括：确定设施的数量、地理位置、规模，并规划各设施所服务的市场范围等等。 4.物流节点选址应考虑的主要因素1、土地成本2、交通便利性3、可获得土地的规模4、与市场的距离5、劳动力因素6、工程地质条件7、
3、政策环境5.物流节点的选址基本要求p靠近综合交通枢纽 靠近工业区或者大型专业市场p城市边缘或者近郊城镇 发达的道路网络支撑城市物流系统布局理论模型6.物流节点选址布局规划的流程（1）物流需求分析及预测物流系统功能定位及分解物流系统结构选址方法和模型布局优化可行方案综合评价给出最终方案选址优化问题框架初设问题方案评价问题调整7.物流节点选址布局规划的流程（2）p框架初设 设计一个物流系统的初始框架：在物流系统需求分析和预测的前提下，对物流系统的功能进行定位和分解，从而确定物流的初始系统结构，即给出系统的层次、节点最大设定数目和系统基本功能。p选址优化 也是整个布局规划的关键问题，由选址和流量分配
4、构成。优化规划一般对选址和流量分配同时进行。进行完布局方案优化后有一个到第一步的物流系统结构的反馈过程，即对物流系统初始结构的一个调整过程。p方案评价 即对所有备选方案进行综合评价，确定最终方案。 8.物流节点选址布局的方法p定性分析法p定量法1、解析法2、最优化规划法3、启发式方法4、仿真方法5、综合因素评价法9.解析法选址p解析方法就是指用函数公式计算的方法，来确定物流中心的选址，通常是指重心方法选址。这种方法把运输成本表达为运输需求量、距离以及时间的函数，根据距离、需求量、时间或三者的结合，用代数方法来求解物流中心的坐标。p重心法是连续模型，即其选址点是一定区域内的连续坐标。p解析方法考
5、虑影响因素较少，模型简单，主要适用于单个配送中心选址问题。对于复杂的选址问题，解析方法往往难以求解，通常需要借助其他更为综合的分析技术。10.最优化规划选址p最优化规划方法就是用运筹学的理论方法，在许多可用的选择中挑选出一个最优方案。最优化规划问题的关键是构造目标函数和选择约束条件，即把选址影响因素（自变量因子）的相关关系找出来。p最优化方法是一种离散模型，即对有限的备选点进行优化组合。p最优化规划方法中的线性规划及整数规划是目前应用最为广泛的选址方法。最优化规划方法的优点是它属于精确式算法，能获得精确最优解。不足之处主要在于对一些复杂情况很难建立合适的规划模型，或者模型太复杂，难以得到最优解
6、。11.启发式规划选址p启发式方法是一种逐次逼近最优解的方法，大部分在20世纪50年代末期以60年代期间被开发出来。当复杂的线性规划或者非线性规划难以用运筹学中的方法原理进行求解时，启发式方法发挥了巨大的作用。p启发式方法与最优规划方法的最大不同是它不是精确式算法，不能保证给出的解决方案是最优的，但只要方法得当，能够使获得的可行解与最优解是非常接近的，而且启发式算法相对最优规划方法计算简单，求解速度快。因此启发式方法是规划技术中非常实用的方法。 12.仿真法选址p仿真方法是试图通过模型重现某一系统的行为或活动，而不必实地去建造并运转一个系统。p在选址问题中,仿真技术可以使分析者通过反复改变和组
7、合各种参数，多次试行来评价不同的选址方案；还可进行动态模拟，例如假定各个地区的需求是随机变动的，通过一定时间长度的模拟运行,可以估计各个地区的平均需求，从而在此基础上确定配送中心的分布。 p仿真方法可描述多方面的影响因素，因此具有较强的实用价值，常用来求解较大型问题。仿真方法的不足主要在于仿真方法不能提出初始方案, 只能通过对各已存在的备选方案进行评价，从中找出最优方案。所以在运用这项技术时必须首先借助其他技术找出各初始方案，而且预定初始方案的好坏会对最终决策结果产生很大影响。13.综合因素评价法p综合因素评价法是一种全面考虑各种影响因素，并根据各影响因素重要性的不同赋予权重，对方案进行评价、
8、打分，以找出最优的选址方案。p综合因素评价法可以综合考虑各方面因素，包括量化和非量化因素，（非量化因素也可通过打分来量化），适用范围广。不足之处在于打分和赋权过程中存在人为因素，同时的人往往得出不同的结果。14.各类方法的评价p各种方法各有优缺点，实际运用中通常以最优化规划方法为主，再综合其他各种方法以确定最终的选址及网点布局方案。p但无论应用哪种方法，获得准确的数据以及应用各种模型的技巧都是成功的必要前提。p对于一个实际的选址问题，往往单独应用以上任何方法都难以获得最佳的方案，可进行多方法组合，比较优选最终方案。15.第二节 单物流节点的选址模型 知识要点：因素评分法应用； （重量距离）重心
9、法应用16.因素评分法p无权重因素评分法无权重因素评分法步骤：1、给出备选地点；2、给出影响选址的各个因素；3、给出每个因素的分值范围；4、由专家对各个备选地点针对各个因素进行评分；5、将每一个地点各因素的得分相加，求出总分后加以比较，得分最多的备选点中选。p权重因素评分法权重因素评分法根据各因素的重要性加入权重，得分为专家打分乘以权重。17.例题一p某市需要建设一个大型物流中心，初步有三个地点可供选择，不可量化因素过多，决定用因素评分法进行选址决策。p求解：权重因素评分法n选取评分因素：n确定评分范围，或进行分值划分n评分或算分n确定权重n评分、选优1、土地成本2、可得土地规模3、交通便利性
10、4、离市场的距离5、工程地址条件18.（重量距离）重心法p几何原理Pi 需求点，P0选址点p假设条件1、需求量集中于某个点上；2、不同地点的建设费用、固定费用相同；3、运输费用是运输距离的线性函数；4、以两点间的空间直线表示实际走行距离。P1(x1,y1)P2(x2,y2)P3(x3,y3)P4(x4,y4)P5(x5,y5)P0(x0,y0)YX19.（重量距离）重心法模型p模型其中：F：物流中心运输总费用；Ci：需求（供给）点i到物流中心的运输费用；：需求（供给）地i的需求量；分别为物流中心备选点坐标和需求（供给）地坐标20.（重量距离）重心法求解p根据偏微分知识，当F的偏导数为0时，可获
11、得F的最小值。求解方程：得到精确中心的坐标值为：p实际计算中x0，y0的值可用迭代法求得，步骤如下：step1 给定初始解：不考虑di，令Step2 利用x00，y00求di1;Step3 求解第一次迭代值，x01，y01;Step4 重复step2 step3，直到得到的x0，y0不再变化或变化很小Step5 利用最后得到的x0，y0值，求解F，此时F为最小费用。21.迭代法 p迭代法也称辗转法，是一种不断用变量的旧值递推新值的过程,跟迭代法相对应的是直接法（或者称为一次解法），即一次性解决问题。迭代法又分为精确迭代和近似迭代。“二分法”和“牛顿迭代法”属于近似迭代法。p迭代算法是用计算机解
12、决问题的一种基本方法。它利用计算机运算速度快、适合做重复性操作的特点，让计算机对一组指令（或一定步骤）进行重复执行，在每次执行这组指令（或这些步骤）时，都从变量的原值推出它的一个新值。22.迭代算法 利用迭代算法解决问题，需要做好以下三个方面的工作： 一、确定迭代变量。在可以用迭代算法解决的问题中，至少存在一个直接或间接地不断由旧值递推出新值的变量，这个变量就是迭代变量。 二、建立迭代关系式。所谓迭代关系式，指如何从变量的前一个值推出其下一个值的公式（或关系）。迭代关系式的建立是解决迭代问题的关键，通常可以使用递推或倒推的方法来完成。 三、对迭代过程进行控制。在什么时候结束迭代过程？这是编写迭
13、代程序必须考虑的问题。不能让迭代过程无休止地重复执行下去。迭代过程的控制通常可分为两种情况：一种是所需的迭代次数是个确定的值，可以计算出来；另一种是所需的迭代次数无法确定。对于前一种情况，可以构建一个固定次数的循环来实现对迭代过程的控制；对于后一种情况，需要进一步分析出用来结束迭代过程的条件。 23.步骤：1.先自定一个初值x0，作为a的平方根值，在我们的程序中取a/2作为a的初值；利用迭代公式求出一个x1。此值与真正的a的平方根值相比，误差很大。 2.把新求得的x1代入x0中，准备用此新的x0再去求出一个新的x1. 3.利用迭代公式再求出一个新的x1的值，也就是用新的x0又求出一个新的平方根
14、值x1，此值将更趋近于真正的平方根值。 4.比较前后两次求得的平方根值x0和x1，如果它们的差值小于我们指定的值，即达到我们要求的精度，则认为x1就是a的平方根值，去执行步骤5；否则执行步骤2，即循环进行迭代。 24.例 子p一个饲养场引进一只刚出生的新品种兔子，这种兔子从出生的下一个月开始，每月新生一只兔子，新生的兔子也如此繁殖。如果所有的兔子都不死去，问到第 12 个月时，该饲养场共有兔子多少只？ p分析： 这是一个典型的递推问题。我们不妨假设第 1 个月时兔子的只数为 u 1 ，第 2 个月时兔子的只数为 u 2 ，第 3 个月时兔子的只数为 u 3 ，根据题意，“这种兔子从出生的下一个
15、月开始，每月新生一只兔子”，则有 pu 1 1 ， u 2 u 1 u 1 1 2 ， u 3 u 2 u 2 1 4 ， p根据这个规律，可以归纳出下面的递推公式： pu n u n 1 2 (n 2) p对应 u n 和 u n 1 ，定义两个迭代变量 y 和 x ，可将上面的递推公式转换成如下迭代关系： py=x*2 px=y p让计算机对这个迭代关系重复执行 11 次，就可以算出第 12 个月时的兔子数。25.参考程序如下：p cls px=1 pfor i=2 to 12 py=x*2 px=y pnext i pprint y pend 26.例二 重心法选址p地区有四个产品需求地
16、，需求地的坐标、需求量和运输费用率如表所示，拟建一个配送中心，为这四个需求地进行产品配送，试找出最佳选址点。27.例二:求解p迭代法求解（1）计算初始坐标为：X0.Y0=（8.5802，5.0950）（2）初始位置到各点的距离 ： (3)求解多次迭代坐标，并计算运输费用。编程计算结果： 28.例二:求解29.第三节 多物流节点的选址模型 知识要点：离散模型和连续模型的区别；各类选址方法的网络模型、假设条件、费用构成、求解方法；运输规划法应用；CFLP法应用；B-W法应用30.离散模型p多节点的选址模型一般为离散型模型，即在有限的备选点中选择选址点。p离散模型中，备选点的情况很大程度上决定了网络布局的优劣。p备选点的选择参考物流节点选址影响因素。31.物流节点选址费用构成p建设费用建设费用主要包括土地费用和建造费用，一般不同选址的建造费用差别相对教小，主要考虑土地费用。p运营费用对物流节点来说主要包括运输费用、储存费用、公共事业费和人员工资等，一般前两种是关系选址的主要考虑费用。32.模型的共同假设p模型假设以下模型的共同基本假设：（1）系统中货源发生点和吸引点的位置以及各点的发生量和吸
