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1、第四章第四章1物流节点的选址物流节点的选址2024/8/13第四章1物流节点的选址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第四章1物流节点的选址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，一般应
2、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第四章1物流节点的选址物流节点选址的目标1、成本最小化、成本最小化2、服务最优化、服务最优化3、辐射范围最大化、辐射范围最大化4、社会效益最高化、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第四章1物流节点的选址物流节点选址应考虑的主要因素1、土
3、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、政策环境5第四章1物流节点的选址物流节点的选址基本要求1、靠近综合交通枢纽、靠近综合交通枢纽 2、 靠近工业区或者大型专业市场靠近工业区或者大型专业市场3、城市边缘或者近郊城镇、城市边缘或者近郊城镇 4、发达的道路网络支撑、发达的道路网络支撑城市物流系统布局理论模型6第四章1物流节点的选址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第四章1物流节点的选址物流节点选址布局规划的
4、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第四章1物流节点的选址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第四
5、章1物流节点的选址解析法选址p解析方法就是指用函数公式计算的方法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第四章1物流节点的选址最优化规划选址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
6、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。11第四章1物流节点的选址启发式规划选址p启发式方法是一种逐次逼近最优解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
7、。p启发式方法与最优规划方法的最大不同是它不是它不是精确式算法，不能保证给出的解决方案是最优的精确式算法，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第四章1物流节点的选址仿真法选址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
8、，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第四章1物流节点的选址综合因素评价法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赋予权重，对方案进行评价、打分，以找出最优的选址
9、方案。p综合因素评价法可以综合考虑各方面因素，包括综合考虑各方面因素，包括量化和非量化因素量化和非量化因素，（，（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第四章1物流节点的选址各类方法的评价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第四章1物流节点的选
10、址第二节 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）重心法应用第四章1物流节点的选址因素评分法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第四章1物流节点的选址例题一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
11、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4、离市场的距离5、工程地址条件18第四章1物流节点的选址二、（重量距离）重心法二、（重量距离）重心法p几何原理Pi 需求点，需求点，P0选址点选址点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第四章1物流节点的选址解析技术是指确认地理重心的方法解析技术
12、是指确认地理重心的方法。yxw5w2w1w3W4P(x,y)P4 (x4 , y4)P3 (x3 , y3)P5 (x5 , y5)P1 (x1 , y1)P2 (x2 , y2) 重心重心重心重心是到多边形各顶是到多边形各顶点等距的内点，该点也是点等距的内点，该点也是到各顶点距离总和最小的到各顶点距离总和最小的点。点。第四章1物流节点的选址运输量运输量运输距离运输距离运输费率运输费率重心法重心法假设现在要建假设现在要建一座配送中心一座配送中心以向以向 n n 个零售商供货，令个零售商供货，令 n n 个零售个零售商在平面上的坐标为商在平面上的坐标为 （X X1 1,Y,Y1 1）, (X,
13、(X2 2,Y,Y2 2), ), , (X, (Xn n,Y,Yn n) )，各零售，各零售商的装运量分别为商的装运量分别为 Q Q1 1, Q, Q2 2, ,Q,Qn n，配送中心到各零售商的运输距，配送中心到各零售商的运输距离分别为离分别为D D1 1, D, D2 2, ,D,Dn n，配送中心到各零售商的运输费率分别为，配送中心到各零售商的运输费率分别为R R1 1, R, R2 2, ,R,Rn n，则配送中心的位置坐标（，则配送中心的位置坐标（X,YX,Y）可以通过下面一组）可以通过下面一组方程确定方程确定: :反复迭代反复迭代反复迭代反复迭代第四章1物流节点的选址运输量运输量
14、运输距离运输距离运输费率运输费率重心法步骤重心法步骤步骤一：确定供应点与需求点的坐标、运输量及线性运输费率。步骤一：确定供应点与需求点的坐标、运输量及线性运输费率。步骤二：忽略距离步骤二：忽略距离D Di i，根据重心公式求待选址结点的初始坐标，根据重心公式求待选址结点的初始坐标(X(X0 0，Y Y0 0) )。步骤三：步骤三： 根据根据(X(X0 0，Y Y0 0) )计算计算D Di i 。步骤四：根据步骤四：根据D Di i求出修正后的求出修正后的(X(X，Y)Y)。步骤五：根据修正后的（步骤五：根据修正后的（X X，Y Y）重新计算）重新计算D Di i。步骤六：重复步骤四和五，直到
15、（步骤六：重复步骤四和五，直到（X X，Y Y）的变动小于理想的精）的变动小于理想的精度。度。步骤七：根据求得的最佳选址计算运输总成本。步骤七：根据求得的最佳选址计算运输总成本。第四章1物流节点的选址算算例例一一 某某公公司司拟拟在在某某城城市市建建设设一一座座化化工工厂厂，该该厂厂每每年年要要从从P P、Q Q、R R、S S 四四个个原原料料供供应应地地运运来来不不同同原原料料。已已知知各各地地距距城城市市中中心心的的距距离离和和年年运运量量如如表表，假假定定各各种种材材料料运运输输费费率率相相同同，试用重心法确定该厂的合理位置。试用重心法确定该厂的合理位置。 厂址坐厂址坐标标及年运及年运
16、输输量表量表供应地供应地PQRS供应地坐标供应地坐标 （50，60） （60，70） （19，25） （59，45）年运输量年运输量/t2 2001 9001 700900第四章1物流节点的选址重心法的局限性：重心法的局限性： 重重心心法法将将纵纵向向和和横横向向的的距距离离视视为为互互相相独独立立的的量量，与与实实际际不不相相符符，求求出出的的解解比比较较粗粗糙糙，它它的的实实际际意意义在于能为选址人员提供一定的参考。义在于能为选址人员提供一定的参考。第四章1物流节点的选址三、三、 微分法（迭代重心法）微分法（迭代重心法） 微微分分法法是是为为了了克克服服重重心心法法的的缺缺点点而而提提出出
17、来来的的，利利用用重重心心法法的的结结果果作作为为初初始解，并通过迭代获得精确解。始解，并通过迭代获得精确解。 缺缺点点：这这种种方方法法在在迭迭代代次次数数较较多多时时，计计算算工工作作量量比比较较大大，计计算算成成本本也也较较高。高。第四章1物流节点的选址第四章1物流节点的选址yi第四章1物流节点的选址算例二算例二 设区域内有设区域内有P1(2,2)P1(2,2)、P2(11,3)P2(11,3)、P3(10,8)P3(10,8)、P4(4,9)P4(4,9)四个物流需求点，其货物需求量分别为四个物流需求点，其货物需求量分别为2 2，3 3，2.52.5，1 1吨，运输费率均为吨，运输费率
18、均为5 5，请用微分法求配送，请用微分法求配送中心的最佳位置。中心的最佳位置。第四章1物流节点的选址迭代重心法求解步骤：目标值（迭代重心法求解步骤：目标值（x0，y0）（1）利用重心公式，求得初始解）利用重心公式，求得初始解（x00，y00）；）；（2）将初始解代入距离公式求得）将初始解代入距离公式求得di；代入总运费公式，计算总；代入总运费公式，计算总运费运费C0；（3）将）将di代入目标公式，求得第一次迭代的解代入目标公式，求得第一次迭代的解（x01，y01）；（4）重复步骤（）重复步骤（2），求得），求得di新值；计算总运费新值；计算总运费C1 ，比较，比较C1与与C0的大小。若的大小。
19、若C1C0 ，则继续迭代；若，则继续迭代；若C1C0 ，则结束，则结束运算，运算，（x01，y01）即为所求最优解；即为所求最优解；（5）重复步骤（）重复步骤（3）（）（2），直到），直到CnCn-1（n表示迭代次数）。表示迭代次数）。第四章1物流节点的选址9.19.1第四章1物流节点的选址结论：（结论：（8.68.6，5.15.1）为最优解，即配送中心）为最优解，即配送中心应选取坐标为（应选取坐标为（8.68.6，5.15.1） 处的位置。处的位置。第四章1物流节点的选址第三节 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
20、输规划法应用；CFLP法应用；第四章1物流节点的选址离散模型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。33第四章1物流节点的选址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。34第四章1物流节点的选址模型的共同假设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
21、的发生量和吸引量都是已知的；（2）备选点的位置、最大容量是已知的；（3）运输费用率是已知的，并且运输费用为线性函数；（4）各备选节点的基建费用是已知的。p以下模型中的公共参数和变量：（1）c是各节点间的运输费用率；（2）x、y分别各节点间的运量；（3）a、b分别为需求点的总需求量和供给点的总供给量；35第四章1物流节点的选址混合整数规划法(1)p网络抽象p总费用中考虑建设投资 对于新建网络，一次性投资费用占较大比例，因此混合整数规划法中考虑了建设费用。jkiykjxkjzij源点物流节点需求点36第四章1物流节点的选址混合整数规划法(2)S.T是设施的一次性建设费用； 是备选节点k的中转费用率
22、；M最多可选的节点数 节点到需求点配送费用源点到节点运输费用源点到需求点直送费用节点建设费用节点的中转费用37第四章1物流节点的选址混合整数规划法p求解 混合整数规划法可用分支定界法求解，用程序进行求算。 该模型求解复杂，本课程不做要求38第四章1物流节点的选址运输规划法p网络抽象网络抽象p假设：假设：所有物流量都通过物流中心中转（不考虑直送）；选址点容量有限制选址点需求点或源点39第四章1物流节点的选址运输规划法p模型仅考虑运输费用，运输规划模型如下：d k是物流节点K的最大容量a i是需求点i的需求量（或供给量）40第四章1物流节点的选址运输规划法求解p表上作业法（求解线性规划一般可以用单
23、纯形法，表上 作业法实际就是一种简单的单纯形法。） 步骤：确定初始基可行解初始基可行解的检验和调整p实例 某配送网络中心的供需情况如下，进行配送网络优化。 用户运价配送中心B1B2B3B4配送量A1311310700A21928400A374105900需求量300600500600200041第四章1物流节点的选址求解1用户运价配送中心B1B2B3B4配送量Al400300700A2300100400A3600300900需求量/吨3006005006002000（1）确定初始基可行解初始基可行解的确定主要有最小元素法和伏格尔法两种。本例题用最小元素法，获得的初始可行基如表所示 42第四章1
24、物流节点的选址求解2（2）初始基可行解初始解的检验和调整 对初始基可行解进行检验，如果有降低的可能，需要进一步改进可行解。检验的方法有闭回路法和位势法两种。对初始可行基进行闭回路法调整得到最优解，如表所示。用户运价配送中心B1B2B3B4配送量Al500200700A2300100400A3600300900需求量/吨300600500600200043第四章1物流节点的选址CFLP法（Capacity Facility Location Problem）p前提：当配送中心的能力有限制，并且拟建配送中心的个数已确定p基本思想： 首先假定物流节点的备选方案已定，根据初始方案，按照运输规划模型求出
25、各节点的服务范围，然后在服务范围内分别移动物流节点到其他备选地址，以使各服务范围内总费用下降。当移动每个物流节点的位置都不能使本区域总费用下降，则计算结束。44第四章1物流节点的选址CFLP法模型及求解p基本步骤（1）选取初始方案 通过定性分析，给出适当的物流节点数量和设置地点。（2）确定初始方案的服务范围：求解运输规划（3）在以上各配送范围内，移动配送中心到其他备选地点，寻找改进方案。（4）比较新、旧方案得到的总费用，如果费用没有下降表示已经得到最优解，如果下降表示还没有找到最优解，需要返回步骤（2）进行重复计算。45第四章1物流节点的选址CFLP法实例现有一选址问题如图，要求在12个需求节
26、点中选出3个作为配送中心的地址，同时假设各配送中心的固定费用均为10个单位，容量为13个单位，运输费率为一常数，即运输费用和运输距离成正比。注：口内的数字为节点序号，（ ）内的数字为该节点的用户需求量，线上数字为两节点间的距离。 111254381267109(2)(2)(2)(3)(2)(4)(5)(5)(3)(4)(3)(4)59624524346531364446第四章1物流节点的选址求解过程p （1）各点间最短距离可作为节点间的运输费用 需求点i需求点j1234567891011121016743466989210565457710910365036910121215141547630
27、310111313161512545630781010131296349107064910667451011860295498671213104201062796712131099100481310910151613105640491189141512642840512910151296971395047第四章1物流节点的选址求解过程p（2）求初始方案：根据需求量的分布情况，将配送中心的初始位置暂定在4, 6, 9三个 节点上。以点4, 6, 9为配送点，其他各节点为需求点，求运输问题的最优解。见表得到初始方案，总费用为179个单位。需求点配送点123456789101112 供应量42423
28、213624521391343213需求量5423243543223948第四章1物流节点的选址求解过程（3）根据以上求得的初始解，得出配送中心4的配送范围是用户集合1,2, 3, 4, 5，配送中心6的配送范围是用户集合1, 6, 8, 12，配送中心9的配送范围是用户集合1, 7, 9, 10, 11。 （4）集合1，2，3，4，5，配送中心的位置设在4时配送费用为： 如果配送中心的位置从4移到其他需求点，则配送费用分别为：如果移到1：如果移到2：如果移到3：如果移到5：所以配送中心移到2，配送费用最小。49第四章1物流节点的选址求解过程需求点配送点123456789101112 供应量2242321363442131013143213需求量54232435432239最终结果：最终结果：51第四章1物流节点的选址演讲完毕，谢谢听讲!再见，see you again3rew3rew2024/8/13第四章1物流节点的选址
