物流節(jié)點(diǎn)選址模型與方法

1、第四章 物流節(jié)點(diǎn)選址模型與方法第一節(jié) 物流設(shè)施選址問(wèn)題固定設(shè)施選址問(wèn)題是物流網(wǎng)絡(luò)中一項(xiàng)十分重要的戰(zhàn)略決策。一、物流設(shè)施選址問(wèn)題類型n 按備選點(diǎn)的離散程度分連續(xù)選址模型(Continuous Location Models)和離散選址模型(Discrete Location Models)兩類。n 從選址目標(biāo)來(lái)看，物流設(shè)施選址有三種基本類型（成本最小化、服務(wù)最優(yōu)化、物流量最大化）和綜合型。二、物流設(shè)施選址問(wèn)題的特點(diǎn)在選址問(wèn)題的研究中，Daskin總結(jié)了五個(gè)特點(diǎn)：（一）選址決策是研究不同層次的人類組織的選址問(wèn)題，從個(gè)人、家庭到公司、政府機(jī)構(gòu)甚至是國(guó)際機(jī)構(gòu)（二）選址決策是一個(gè)戰(zhàn)略決策，需要考慮長(zhǎng)期的

2、資金利用和經(jīng)濟(jì)效益（三）選址決策還涵蓋了經(jīng)濟(jì)的外延含義，包括污染、交通擁擠和經(jīng)濟(jì)潛力等。（四）由于大多數(shù)選址問(wèn)題是NP-HARD問(wèn)題，很難求得選址模型的最優(yōu)解，特別是大型問(wèn)題。（五）選址問(wèn)題都有相應(yīng)的應(yīng)用背景，模型的結(jié)構(gòu)（目標(biāo)函數(shù)、變量和約束）由相應(yīng)的應(yīng)用背景決定。第二節(jié) 物流設(shè)施選址的程序和步驟一、物流設(shè)施選址約束條件分析（一）需求條件（二）運(yùn)輸條件（三）配送服務(wù)的條件（四）用地條件（五）法律法規(guī)（六）流通職能條件（七）其他二、搜集整理資料（一）掌握業(yè)務(wù)量 1. 工廠到物流設(shè)施之間的運(yùn)輸量 2. 向顧客配送的貨物數(shù)量 3物流設(shè)施保管的數(shù)量 4. 配送路線上的其他業(yè)務(wù)量（二）掌握費(fèi)用1. 工廠

3、至物流設(shè)施之間的運(yùn)輸費(fèi)；2物流設(shè)施到顧客之音質(zhì)配送費(fèi)；3. 與設(shè)施、土地有關(guān)的費(fèi)用及人工費(fèi)、業(yè)務(wù)費(fèi)等。三、地址篩選四、定量分析五、結(jié)果評(píng)價(jià)六、復(fù)查七、確定選址結(jié)果八、選址的注意事項(xiàng)（1）選址因素相互矛盾（2）不同因素的相對(duì)重要性很難確定和度量（3）判斷的標(biāo)準(zhǔn)會(huì)隨時(shí)間變化而變化第三節(jié) 整數(shù)規(guī)劃選址方法一、0-1整數(shù)規(guī)劃方法選址問(wèn)題的提出 建設(shè)一個(gè)新工廠，應(yīng)合理選擇廠址。假設(shè)廠址候選地點(diǎn)有s個(gè)，分別用D1，D2表示;原材料、燃料、零配件的供應(yīng)地有M個(gè)，分別用A1、A2表示,其供應(yīng)量分別用P1、P2表示；產(chǎn)品銷售地有N個(gè)，分別用B1、B2表示，其銷售量分別用Q1、Q2表示，如下圖所示。二、引入0-1

4、變量的實(shí)際問(wèn)題相互排斥的選址項(xiàng)目需引入0-1變量。某公司在地區(qū)的東、南、西三區(qū)建立儲(chǔ)存點(diǎn)，擬議中有7個(gè)位置（i=1，2，7）可供選擇。規(guī)定： 在東區(qū)，由，三個(gè)點(diǎn)中至多選兩個(gè)；在西區(qū)，由，兩個(gè)點(diǎn)中至少選一個(gè)；在南區(qū)，由，兩個(gè)點(diǎn)中至少選一個(gè)。如選用點(diǎn)，設(shè)備投資估計(jì)為元，每年可獲利潤(rùn)估計(jì)為元，但投資總額不能超過(guò)B元。問(wèn)應(yīng)該選擇哪幾個(gè)點(diǎn)可使年利潤(rùn)為最大？三、用0-1變量建立規(guī)劃模型的思路與技巧四、隱枚舉法方法之一是設(shè)置目標(biāo)函數(shù)的過(guò)濾值； 方法之二是對(duì)原問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)及約束條件進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整處理，找出目標(biāo)函數(shù)值增大的規(guī)律，以大大減少求解工作量。第四節(jié) 連續(xù)選址模型一、交叉中值模型交叉中值模型是用來(lái)解決連

5、續(xù)點(diǎn)選址問(wèn)題的一種十分有效的模型。通過(guò)交叉中值的方法可以對(duì)單一的選址問(wèn)題在一個(gè)平面上的加權(quán)的城市距離進(jìn)行最小化。二、重心法模型重心法是一種模擬方法。這種方法將物流系統(tǒng)中的需求點(diǎn)和資源點(diǎn)看成是分布在某一平面范圍內(nèi)的物流系統(tǒng)，各點(diǎn)的需求量和資源量分別看成是物體的重量，物體系統(tǒng)的重心作為物流網(wǎng)點(diǎn)的最佳設(shè)置點(diǎn)，利用求物體系統(tǒng)重心的方法來(lái)確定物流網(wǎng)點(diǎn)的位置。三、重心法的迭代計(jì)算步驟四、重心法的優(yōu)缺點(diǎn)1. 不加固定限制，有自由選擇的長(zhǎng)處2. 自由度過(guò)多是一個(gè)缺點(diǎn)3. 迭代法計(jì)算求得的最佳地點(diǎn)實(shí)際上往往很難找到4. 計(jì)算量較大5. 將運(yùn)輸距離用坐標(biāo)來(lái)表示，并認(rèn)為運(yùn)輸費(fèi)用是兩點(diǎn)間直線距離的函數(shù)，這與實(shí)際情況有

6、較大的差距。五、重心法選址示例假設(shè)物流設(shè)施選址范圍內(nèi)有5個(gè)需求點(diǎn)，其坐標(biāo)、需求量和運(yùn)輸費(fèi)率如表所示。現(xiàn)在設(shè)置一個(gè)物流設(shè)施，問(wèn)物流設(shè)施的最佳位置為何處？表4-1 需求點(diǎn)的需求狀況需求點(diǎn)坐標(biāo)需求量（）運(yùn)輸費(fèi)率（）綜合權(quán)重A（3，8）20000.51000B（8，2）30000.51500C（2，5）25000.751875D（6，4）10000.75750E（8，8）15000.751125表4-2 迭代結(jié)果列表迭代次數(shù)總運(yùn)費(fèi)05.160000500298015.0376915.05659221434.21581024.9902595.03142621427.110404

7、34.9661365.03167121426.14054244.9509285.03676621425.686792594.9101105.05767721425.136231604.9101105.05767721425.136231第五節(jié) 鮑摩-瓦爾夫模型選址方法一、鮑摩-瓦爾夫模型的建立規(guī)劃總費(fèi)用函數(shù)為式中：從工廠i到配送中心j每單位運(yùn)量的運(yùn)輸費(fèi)； 從配送中心j向用戶k發(fā)送單位運(yùn)量的發(fā)送費(fèi)；從工廠i通過(guò)配送中心j向用戶k發(fā)送單位運(yùn)量的運(yùn)費(fèi)，即；從工廠i通過(guò)配送中心j向用戶k運(yùn)送的運(yùn)量；通過(guò)配送中心j的運(yùn)量，；配送中心j的單位運(yùn)量的可變費(fèi)用；配送中心j的固定費(fèi)用；總費(fèi)用函數(shù)的第一項(xiàng)是運(yùn)輸費(fèi)

8、和發(fā)送費(fèi)，第二項(xiàng)是配送中心的可變作業(yè)成本，第三項(xiàng)是配送中心的固定成本。顯然，如果配送中心的貨物通過(guò)量等于0，則表明該配送中心不必建設(shè)（或采用）。二、鮑摩-瓦爾夫模型的計(jì)算方法（一）初始解（二）二次解（三）N次解（四）最優(yōu)解三、鮑摩-瓦爾夫模型優(yōu)缺點(diǎn)（一）模型的優(yōu)點(diǎn)：1. 計(jì)算比較簡(jiǎn)單2. 能評(píng)價(jià)流通過(guò)程的總費(fèi)用3. 能求解配送中心的通過(guò)量4. 不僅確定了哪些配送中心需要建設(shè)，而且確定了該配送中心服務(wù)的上游和下游對(duì)象，貨物調(diào)運(yùn)數(shù)量和調(diào)運(yùn)方向都可同時(shí)確定。（二）模型的缺點(diǎn)n 由于采用的是逐次逼近法，所以，不能保證必然會(huì)得到最優(yōu)解。此外，由于選擇備選地點(diǎn)的方法不同，有時(shí)，求出的最優(yōu)解中可能出現(xiàn)配送中

9、心數(shù)目較多的情況。n 配送中心的固定費(fèi)用沒(méi)在所得的解中反映出來(lái)。五、兩級(jí)物流設(shè)施的選址模型及其特點(diǎn)這是一種改進(jìn)模型。這個(gè)改進(jìn)模型除具有鮑摩-瓦爾夫法和重心法的優(yōu)點(diǎn)外，還具有如下優(yōu)點(diǎn)：中央物流設(shè)施可有較大庫(kù)存量，其他各小型物流設(shè)施也可以有一定量的庫(kù)存，但數(shù)量較小。 該改進(jìn)模型的缺點(diǎn)：得到的結(jié)果是滿意解，而可能不是最優(yōu)解。第六節(jié) 基于層次分析法的選址方法某企業(yè)擬建物流中心，備選地點(diǎn)有1，2，3，8共8個(gè)。為了評(píng)價(jià)這8個(gè)備選點(diǎn)的優(yōu)劣，首先根據(jù)企業(yè)建設(shè)此物流中心的目的擬定了評(píng)價(jià)指標(biāo)。本企業(yè)選擇物流中心的評(píng)價(jià)因素包括自然環(huán)境、交通運(yùn)輸、經(jīng)營(yíng)環(huán)境、候選地塊和公共設(shè)施五個(gè)方面（各企業(yè)根據(jù)實(shí)際需要可采用不同的

10、評(píng)價(jià)因素）。評(píng)價(jià)因素和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)下表4-3。根據(jù)這些評(píng)價(jià)因素和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)建立的三級(jí)指標(biāo)模型見(jiàn)表4-4。表4-3 物流中心選址的評(píng)價(jià)因素和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表4-4 物流中心選址的三級(jí)指標(biāo)模型根據(jù)專家評(píng)價(jià)法確定判斷矩陣。首先從第三級(jí)指標(biāo)開(kāi)始，接著確定第二級(jí)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的判斷矩陣，最后確定第一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重。一、 構(gòu)造判斷矩陣S-T并檢驗(yàn)其一致性二、 判斷矩陣F-S及其一致性檢驗(yàn)三、 針對(duì)選址目標(biāo)的判斷矩陣及其一致性檢驗(yàn)表4-5 物流中心選址三級(jí)指標(biāo)權(quán)重的分配 具體計(jì)算過(guò)程見(jiàn)教材。通過(guò)專家打分，1號(hào)備選點(diǎn)綜合得分為87.3，2號(hào)備選點(diǎn)綜合得分為85.3，3號(hào)備選點(diǎn)綜合得分為86.2，4號(hào)備選點(diǎn)綜合得分為89.8，5號(hào)備選點(diǎn)綜合得分為78.8，6號(hào)備選點(diǎn)綜合得分為73.9，7號(hào)備選點(diǎn)綜合得分為79.3，8號(hào)備選點(diǎn)綜合得分為74.9。因此，8個(gè)備選點(diǎn)從優(yōu)到劣排序?yàn)椋?，1，3，2，7，5，8，6。也就是說(shuō)，如果企業(yè)只建設(shè)一個(gè)物流中心，宜選擇4號(hào)備選點(diǎn)，如建設(shè)兩個(gè)物流中心，宜