物流中心規(guī)劃課程設計

1、目錄1 物流中心規(guī)劃概述11.1 物流中心規(guī)劃的概念和任務11.1.1 物流中心規(guī)劃的概念11.1.2 物流中心規(guī)劃面臨的問題11.1.3 物流中心規(guī)劃的任務11.2 物流中心規(guī)劃的基本原則和重要性21.2.1 物流中心規(guī)劃的基本原則21.2.2 物流中心規(guī)劃的重要性21.3 物流中心規(guī)劃的內(nèi)容31.4 物流中心選址的影響因素42 物流中心容量規(guī)劃72.1 物流需求預測72.1.1 設計條件72.1.2 設計方法72.1.3 設計要求82.1.4 設計過程82.1.5 設計總結(jié)122.2物料需求估算122.2.1 設計條件122.2.2 設計方法122.2.3 設計要求132.2.4 設計過程

2、132.3存貨空間需求估算142.3.1 設計條件142.3.2 設計要求142.3.3 設計過程143 物流中心選址規(guī)劃153.1設計目標及原則153.2 設計條件153.3 設計方法163.4 設計要求163.5 設計過程163.5.1數(shù)值分析法的算法思路163.4.2迭代收斂法的具體步驟173.4.3采用數(shù)值分析法的求解過程173.5 設計總結(jié)204 物流中心布局規(guī)劃214.1區(qū)域布局方法214.2 設計條件214.3 設計方法224.3.1 簡要說明224.3.2 詳細步驟224.4 設計心得29參考文獻30附錄311 物流中心規(guī)劃概述1.1 物流中心規(guī)劃的概念和任務1.1.1 物流中

3、心規(guī)劃的概念物流中心規(guī)劃就是全面、有步驟的考慮各種確定和不確定因素，對每一個部門的設備、物料和人員進行合理的分配和安排，使系統(tǒng)達到最好的整體績效和獲得最佳的經(jīng)濟效益。1.1.2 物流中心規(guī)劃面臨的問題物流中心是集約化、多功能的物流中樞。系統(tǒng)龐雜、投資巨大，因此，正確的決策是至關(guān)重要的。建造新的物流中心，需要解決的問題有一下幾點：(1)企業(yè)經(jīng)營規(guī)模不斷拓展，經(jīng)營物品的品項數(shù)和商品量追捕增加，現(xiàn)有的物流網(wǎng)點，人員和設備能力不足，物流業(yè)務處理能力差，已不能滿足客戶的需要。(2)物流網(wǎng)點分散、規(guī)模小，造成交通量大、信息不暢、運輸效率不高等問題，需要對物流網(wǎng)點進行重組和整合。(3)建筑物陳舊、設備落后、

4、維護費用高，又難以改造，不能適應物流活動的變化和發(fā)展。(4)周邊環(huán)境發(fā)生變化，如城市市政建設需要原物流中心地址遷移，或者由于客戶需求向少量化、多批次發(fā)展，使得物流中心的出貨日趨細化，迫切需要對物流設施加以改善。1.1.3 物流中心規(guī)劃的任務 (1)提高物流系統(tǒng)的吞吐能力，以適應經(jīng)營業(yè)務增大的需求。 (2)建立一個柔性物流中心，以適應產(chǎn)品經(jīng)常變化的狀態(tài)。 (3)對運行過程中可能出現(xiàn)的各種意外和隨機變化能做出及時響應，保持正常運轉(zhuǎn)。 (4)改善勞動條件，減輕工人的勞動強度。 (5)對物流系統(tǒng)中的物品進行實時跟蹤。 (6)對客戶供貨迅速及時，保證不缺貨，為客戶的隨后物品處理提供方便條件，并為客戶提供

5、必要的信息服務。 綜上所述，物流中心規(guī)劃的目標任務是降低物流成本、提高服務水平、縮短物流周期、增加物流效益，是供貨商與客戶之間物暢其流、信息快捷，增強物流服務競爭力。1.2 物流中心規(guī)劃的基本原則和重要性1.2.1 物流中心規(guī)劃的基本原則(1)集約化使用土地的原則。(2)以現(xiàn)代物流理念全面完善市場功能的原則。(3)把握傳統(tǒng)市場的現(xiàn)代流通業(yè)態(tài)發(fā)展方向，注重由現(xiàn)在的市場交易的低級形態(tài)逐漸提升到網(wǎng)上交易，近期可行與遠期發(fā)展相融合的原則。(4)延續(xù)和培育現(xiàn)代生態(tài)機理，增加生態(tài)綠化空間，提高物流中心環(huán)境品質(zhì)的原則。(5)規(guī)劃高效的道路交通體系，加強對外交通聯(lián)系，建立內(nèi)部交通網(wǎng)絡，是車流和人流分離，促使物

6、流中心有序發(fā)展的原則。(6)同類型貨物適度集聚，形成良好的物流運營環(huán)境，提高物流中心知名度，體現(xiàn)專業(yè)服務特色的原則。(7)物流中心一般處于車站、碼頭、高速公路附近，布局時應堅持充分利用運輸資源的原則。1.2.2 物流中心規(guī)劃的重要性(1)建立新的物流中心或改善舊有倉庫使其發(fā)展為物流中心都需投入龐大資金，因此，物流中心建設屬于高風險項目，為了降低項目投資風險，要求必須在建設前要進行合理規(guī)劃和設計。(2)物流中心規(guī)劃的好壞對建好后運行的相關(guān)因素，如設施維護成本、員工安全、資金運用、現(xiàn)場管理、顧客滿意度以及滿足為了需求彈性等產(chǎn)生一定影響。如果規(guī)劃的好，按照規(guī)劃建好設施后，維修成本低，員工安全性高，資

7、金得到充分應用，現(xiàn)場管理容易，顧客滿意度高，設施滿足為了需求彈性大。(3)目前物流中心規(guī)劃投入的努力程度愈高，即人力和時間越多，未來在控制上所需的努力程度則愈少，即投入的人力和時間愈少，如圖1.1所示。相反，目前物流中心規(guī)劃上投入的人力、時間愈少，未來在控制上所花的人力、時間就可能愈長。 努力程度小大規(guī)劃（目前）控制（未來）小 大努力程度 圖1.1 設施規(guī)劃與設施控制的關(guān)系1.3 物流中心規(guī)劃的內(nèi)容設施規(guī)劃時所涉及的內(nèi)容如圖1.2所示。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設計 設施內(nèi)部設計平面布局設計 你 物料搬運系統(tǒng)設計設施規(guī)劃設施位置選擇圖1. 2 設施規(guī)劃的范圍由圖1.2可知，設施整體的規(guī)劃范圍涵蓋兩部分內(nèi)容，一是

8、設施位置選擇，即實體建筑選址問題，包括數(shù)目、大小和具體位置的確定。要考慮的因素極多，有經(jīng)濟、技術(shù)和社會因素。另一部分內(nèi)容是設施內(nèi)部設計，包括結(jié)構(gòu)設計、生產(chǎn)流程選擇、平面布局、物料搬運與儲存系統(tǒng)的設計、勞力資源的選擇等。以往進行物流設施規(guī)劃時，人們的研究大多側(cè)重于對單一物流的定位和分類，或物流中心作業(yè)的一部分，如物流中心的選址、儲位分配規(guī)劃、配送系統(tǒng)設計等，很少綜合考慮這些問題，并提出整合性架構(gòu)。而在實際中，物流作業(yè)并非僅由單一企業(yè)獨立提供，它涵蓋供應鏈中的上、中和下游成員，因此，真正建立物流中心前，應以整合性設施規(guī)劃的理念，逐步進行是否建立物流中心的評估，以保證企業(yè)可降低物流成本及提升經(jīng)營利潤

9、。在此情況下，產(chǎn)生了三階段整合性的物流設施規(guī)劃程序，整個物流設施規(guī)劃的工作被劃分為三個階段，分別是物流設施的策越規(guī)劃，物流設施的系統(tǒng)分析和物流中心的設施設計。如圖1.3所示。物流中心的策略規(guī)劃物流設施的系統(tǒng)分析 物流中心的設施設計圖1.3 三階段整合性物流設施規(guī)劃架構(gòu)(1)物流設施策略規(guī)劃一個企業(yè)通常由其上游供應商和下游顧客的存在而共同形成一供應鏈，其所需的物流服務常常無法由單一企業(yè)獨自提供，而必須經(jīng)由供應鏈的管理來選定自身所分擔負責的物流服務項目和要求，即企業(yè)要考慮自己與供應鏈上下游的關(guān)系與其對企業(yè)的影響，之后做出是否進入物流市場的決策。(2)物流設施系統(tǒng)分析此階段企業(yè)的工作重點在于解決三個

10、問題：問題一是需要建幾個物流中心才能滿足需求，規(guī)模大小如何，設置地點如何；問題二是每個物流中心之間的任務分工如何；問題三是每個物流中心經(jīng)營的物料種類如何。解決這三個問題時需考慮的因素多，建立的模型復雜，可考慮用計算機模擬的方法確定。1.4 物流中心選址的影響因素現(xiàn)代物流學原理已經(jīng)證明，在城市現(xiàn)代物流體系規(guī)劃過程中，物流中心選址主要應考慮以下因素：1.自然環(huán)境因素（1）氣象條件。在物流中心選址過程中，應主要考慮的氣象條件有溫度、風力、降水量、年平均蒸發(fā)量等指標。如設在市區(qū)的物流中心，宜選擇城市郊區(qū)，以減少城市產(chǎn)生的各種污染物落入物流中心內(nèi)；選址時還要避開風口，以避開加速露天堆放的物料老化。（2）

11、地質(zhì)條件。物流中心是大量物料的集結(jié)地，某些密度很大的建筑材料堆碼會對地面造成很大壓力。如果物流中心地面以下存在著淤泥層、流沙層、松土層等，會在受壓地段造成沉陷、翻漿等嚴重后果，為此，選址時要求土壤承載力要高。（3）水文條件。物流中心選址需遠離容易泛濫的河川流域或上溢的地下水區(qū)域。選址時要認真考慮今年來的水文資料，如地下水位不能過高，洪泛區(qū)、內(nèi)澇區(qū)、河道、干河灘等區(qū)域絕對禁止選擇。（4）地形條件。物流中心應選擇地勢高亢、地形平坦，且具有適當?shù)拿娣e與外形的地區(qū)。若選在完全平坦的地形上市最理想的；其次可選擇稍有坡度或起伏的地方；對于山區(qū)陡坡地區(qū)則應完全避開。在外形上應選長方形，不宜選狹長或不規(guī)則形狀

12、。2.經(jīng)營環(huán)境因素（1）勞動力條件。數(shù)量充足和素質(zhì)較高的勞動力條件是物流中心選址考慮的重要因素之一。這是因為傳統(tǒng)儲業(yè)的就業(yè)密度和技能要求較低，但隨著現(xiàn)代物流中心的建設，現(xiàn)代化的運作需要機械化、自動化的設施設備，采用智力型的勞動力有利于物流中心的建設與經(jīng)營。（2）物料特性。經(jīng)營不同類型物料的物流中心最好能分別布局在不同區(qū)域。如生產(chǎn)型物流中心的選址應與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工業(yè)布局緊密結(jié)合進行考慮。（3）物流費用。大多數(shù)物流中心選擇接近物流服務需求地，如接近大型工業(yè)、商業(yè)區(qū)，以便縮短距離，降低運費等物流費用。（4）服務水平。在現(xiàn)代物流過程中，能否實現(xiàn)準時運送時服務水平的重要指標。在物流中心選址時，應

13、保證客戶在任何時候向物流中心提出的物流需求都能獲得快速滿意服務。3.基礎設施情況（1）交通條件。物流中心必須具備方便的交通運輸條件。最好靠近交通樞紐進行布局，如緊鄰港口、交通主干道樞紐、鐵路編組站或機場，有兩種以上運輸方式相連接。（2）周邊設施狀況。物流中心的所在地要求城市的道路、通信等周邊公共設施齊備，有充足的供電、水、熱燃氣的能力，且廠區(qū)周圍要有污水、固體廢物處理能力。選址時既要保證物料作業(yè)安全，滿足消防、生活等方面的需求，還要保證物料品質(zhì)。4.其他因素（1）未來發(fā)展空間。物流中心一般占地面積較大，周圍還需留有足夠的發(fā)展空間。此外，物流中心的布局還要兼顧區(qū)域與城市規(guī)劃用地的其他因素，盡可能

14、與區(qū)域和城市的長期規(guī)劃想結(jié)合。（2）環(huán)境保護要求。物流中心的選址需要考慮保護自然環(huán)境與人文環(huán)境等因素，盡可能降低對城市生活的干擾。對于大型轉(zhuǎn)運樞紐，應適當設置在遠離市中心的地方，使得城市交通環(huán)境狀況能夠得到改善，城市的生態(tài)建設得以維持和增進。在實際選址時，首先采用定量方法進行理論位置的選定，然后決策者再根據(jù)實際情況充分考慮和研究各種有優(yōu)先級別的條件，進行定性分析，接著根據(jù)建庫的目的和方針在理想?yún)^(qū)域內(nèi)對不同方案采用合理的方法進行評價，最后確定理想物流中心的位置。2 物流中心容量規(guī)劃2.1 物流需求預測2.1.1 設計條件通常，物流需求量有兩個度量指標，貨運量和貨物周轉(zhuǎn)量，本設計選擇了貨運量作為度

15、量指標。蘭州市國民經(jīng)濟的發(fā)展是影響物流需求的最主要因素，因為市轄區(qū)的GDP往往決定著該區(qū)的貨運總量。蘭州市2001年2010年GDP與貨運量關(guān)系見表2.1。表2.1 蘭州市2001年2010年GDP與貨運量關(guān)系年份地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）（億元）X貨運總量（萬噸）Y2001306.488754012002340.140155812003379.307957342004441.250758862005494.200859922006543.620961552007597.982963262008657.781364842009723.559466032010795.915367932.1.2 設計

16、方法（1）加權(quán)移動平均預測法。加權(quán)移動平均法就是根據(jù)同一個移動段內(nèi)不同時間的數(shù)據(jù)對預測值的影響程度，分別給予不同的權(quán)數(shù)，然后再進行平均移動以預測未來值。（2）一元線性回歸預測法。一元線性回歸法也叫最小二乘法，它是指成對的兩個變量數(shù)據(jù)的散點圖呈現(xiàn)出直線趨勢時，采用最小二乘法，找到兩者之間的經(jīng)驗公式，即一元線性回歸預測模型。根據(jù)自變量的變化，來估計因變量變化的預測方法。實質(zhì)上，雖然一個變量受許多因素的影響，但只有一個起重要的、關(guān)鍵性作用。這時若因變量于自變量在平面坐標系上標出，就可得出一系列點，若點的分布呈現(xiàn)出直線型模式，就可采用一元線性回歸預測。兩個變量在平面坐標系上所構(gòu)成點的分布統(tǒng)稱為散點圖。

17、2.1.3 設計要求（1）繪制散點圖說明蘭州市2001年2010年GDP與貨運量具有線性相關(guān)關(guān)系；（2）列出相關(guān)數(shù)據(jù)計算表，計算相關(guān)系數(shù)，并進行分析；（3）列車相關(guān)數(shù)據(jù)計算表，計算和，得到一元線性回歸方程；（4）采用加權(quán)移動平均法（n=3）預測蘭州市2011年的GDP（計算過程及結(jié)果以表的形式給出）；（5）采用一元線性回歸法預測蘭州市2011年的貨運總量；（6）設計結(jié)束后，談談自己的看法。2.1.4 設計過程（1）繪制散點圖圖2.1 蘭州市2001年2010年GDP與貨運量關(guān)系散點圖由圖2.1可以看出，蘭州市2001年2010年GDP與貨運量呈現(xiàn)正的線性相關(guān)關(guān)系，貨運總量隨GDP的增長而增加。

18、（2）一元線性回歸預測法的步驟回歸分析預測法的基本步驟如下： 根據(jù)預測的目的，選擇確定自變量和因變量； 收集歷史統(tǒng)計資料，分析、計算并建立回歸預測模型； 進行相關(guān)分析； 檢驗回歸預測模型，計算預測誤差； 計算并確定預測值。設x、y兩變量滿足趨勢變動直線方程： （2-1）式中 x自變量； y因變量或預測量； 、回歸系數(shù)。根據(jù)數(shù)據(jù)資料，（1，2，），經(jīng)整理，可得回歸系數(shù)a、b為： （2-2） （2-3） （2-4）（3）采用加權(quán)移動平均法預測蘭州市2011年的GDP加權(quán)移動平均法的定義及公式如果考慮到不同的觀察值對預測值的影響不同，對觀察值乘以不同的系數(shù)，然后加以平均，稱為加權(quán)平均法。計算公式為：

19、 （2-5） （2-6）加權(quán)移動平均法的計算過程及結(jié)果見表2.4表2.4 加權(quán)移動平均法預測結(jié)果表年份地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）(億元)加權(quán)移動平均法n=32001306.4887200234030792004441.2507+2005494.2008+2006543.62092007597.98292008657.78132009723.55942010795.91532011（4）相關(guān)系數(shù)r的計算過程及結(jié)果表2.2 r的相關(guān)數(shù)據(jù)計算表年份2001306.48875401-221.5361-694.5153856.821549078.2436482330.2520023

20、40.14015581-187.8847-514.596666.678235300.6605264710.252003379.30795734-148.7169-361.553761.159422116.7164130682.252004441.25075886-86.7741-209.518179.17407529.744443890.252005494.20085992-33.8240-103.53500.78401144.063010712.252006543.6209615515.596159.5927.9680243.23833540.252007597.9829632669.958

21、1230.516125.34214894.135853130.252008657.78136484129.7565388.550410.400316836.7493150932.252009723.55946603195.5346507.599233.809538233.7798257556.252010795.91536793267.8905697.5186853.623871765.3200486506.255280.24860955679515.7608247142.65111883990.50由表2.2可知n=10，將表2.2數(shù)據(jù)代入公式2-4可得： 可根據(jù)四級劃分法將相關(guān)系數(shù)r的大小

22、劃分成四個等級：當相關(guān)系數(shù)r的絕對值在0.3以下（即<0.3）表明兩變量間線性關(guān)系微弱；當相關(guān)系數(shù)的絕對值在0.30.5之間變動時（即0.3<0.5）表明兩變量間存在低度線性相關(guān)；當相關(guān)系數(shù)的絕對值在0.50.8之間變動時（即0.5<0.8）表明兩變量間存在顯著線性相關(guān)；當相關(guān)系數(shù)的絕對值在0.8以上時（即0.81）表明兩變量間存在強度線性相關(guān)。相關(guān)系數(shù)其絕對值越大，表明兩變量間的線性相關(guān)程度愈密切。由上面的計算結(jié)果可知r=0.9958，在0.81的范圍內(nèi)，所以可知GDP與貨運量呈正強度線性相關(guān)。（5）回歸系數(shù)a、b的計算過程及結(jié)果表2.3 回歸系數(shù)a、b相關(guān)數(shù)據(jù)表年份GDP

23、(x)貨運總量(y)2001306.4887540193935.32331655345.46872002340.14015581115695.28761898321.89812003379.30795734143874.48302174951.49862004441.2507588619470262022005494.20085992244234.43072961251.19362006543.62096155295523.68293345986.63952007597.98296326357583.54873782839.82542008657.7813648443

24、2676.23864265053.94922009723.55946603523538.20534777662.71822010795.91536793633481.16485406652.63305280.248609553035244.545232865267.4445將表2.3的相關(guān)數(shù)據(jù)代入公式2-2和2-3可得： 將a、b的值代入公式2-1可得一元線性回歸方程：將表2.4中采用加權(quán)移動平均法預測求得的蘭州市2011年的GDP的值作為自變量代入公式2-1中，可得蘭州市2011年的貨運總量的預測值為：（萬噸）2.1.5 設計總結(jié)加權(quán)移動平均法是根據(jù)實際值距離預測期遠近的不同，分別賦予他們不

25、同的權(quán)數(shù)，依次來提高預測的可靠性。加權(quán)移動平均法不像簡單移動平均法那樣，在計算平均值時對移動期內(nèi)的數(shù)據(jù)同等看待，而是根據(jù)愈是近期數(shù)據(jù)對預測值影響愈大這一特點，不同地對待移動期內(nèi)的各個數(shù)據(jù)。對近期數(shù)據(jù)給予較大的權(quán)數(shù)，對較遠的數(shù)據(jù)給予較小的權(quán)數(shù)，這樣來彌補簡單移動平均法的不足。一元線性回歸預測法是先根據(jù)x、y現(xiàn)有的實際數(shù)據(jù)和統(tǒng)計資料，把x、y作為已知數(shù)，再尋找合適的a、b回歸系數(shù)，并根據(jù)回歸系數(shù)來確定回歸方程，得到一條趨勢變動直線，并使此直線上的各點到實際資料對應點之間的距離最小。從而使這條直線最能代表實際數(shù)據(jù)的變動，并作為預測的依據(jù)?；貧w模型是根據(jù)統(tǒng)計學原理推導得出的，具有嚴謹?shù)臄?shù)學基礎，并且可

26、以對預測模型進行統(tǒng)計檢驗分析。2.2物料需求估算2.2.1 設計條件為了滿足日益增長的物流需求，假設蘭州市2011年根據(jù)需要建一個區(qū)域型物流中心，開展物流活動進行貨物的集配。以2011年的貨運總量為需求量，物流中心向上游供應商發(fā)出訂單進行物資訂購。通過搜集資料已知貨物的購買價為20元/噸，每次訂貨量相等，訂貨時產(chǎn)生的費用為240元，從訂貨到所訂物料到達入庫間隔的時間均為12日，貨物每年的倉儲保管費用為100元/噸。2.2.2 設計方法定量訂貨法。所謂定量訂貨法，就是預先確定一個訂貨點和訂貨批量，隨時檢查庫存，當庫存下降到訂貨點時就發(fā)出訂貨，訂貨批量取經(jīng)濟訂貨批量。 定量訂貨庫存控制方法的再訂貨

27、點和訂貨量都是事先確定的，而且檢查時刻是連續(xù)的，需求量是可變的。 定量訂貨庫存控制方法的主要缺點是它必須不斷連續(xù)核查倉庫的庫存量。并由于一種貨物的訂貨可能在任何時刻，這種情況就使之難以把若干貨物合并到同一次訂貨中，由同一供應商來供應從而產(chǎn)生一定的費用節(jié)省。 定量訂貨庫存控制方法的主要優(yōu)點是庫存控制的手段和方法相對清晰和簡單，并且可對高價值貨物的庫存費用精確控制。2.2.3 設計要求（1）根據(jù)已知條件，列公式詳細計算訂貨點，確定物流中心每次訂貨時間；（2）列公式詳細計算經(jīng)濟訂貨批量EOQ，確定物流中心每次進貨量。2.2.4 設計過程（1）訂貨點的計算當需求量、訂貨交納周期確定時，訂貨點的公式表達

28、式如下：訂貨點=訂貨交納周期內(nèi)需求量=訂貨交納周期單位時間的需求量，即 或 （2-7）式中，D為每年的需求量；為訂貨交納周期（從發(fā)出訂單訂貨開始到所訂物料到達入庫為止所間隔的時間）將日，萬噸噸代入公式2-5，可得：（噸）即訂貨點為2203397噸，也就是當庫存量達到2203397噸時開始訂貨。（2）經(jīng)濟訂貨批量EOQ的計算因為是使庫存總成本最低的最佳訂貨量，所以可以從庫存總成本的公式入手將其推導出來。在供應、需求固定不變，且不允許缺貨的情況下：年庫存總成本TC=年購入成本+年訂購成本+年儲存成本= (2-8) 式中，P為單位物料的購入成本；C為每次訂貨成本；Q為每次訂貨批量；為單位物料年儲存成

29、本。為獲得最低成本的批量，需對公式2-8求解關(guān)于訂貨批量Q的一階導數(shù)，并另導出的式子為零，經(jīng)過化解得到：經(jīng)濟訂購批量 (2-9)將訂貨成本元，年需求量噸，單位物料年儲存成本元/噸代入公式2-9，可得： (噸)即當物流中心的庫存降至2203397噸時，就應發(fā)出訂單訂購17936噸進行補貨。2.3存貨空間需求估算2.3.1 設計條件物流中心每次進貨后以托盤多層堆疊的方式儲存，使用的托盤尺寸為1.11.1，每個托盤平均可存放貨物2噸，可堆疊2層，通道面積約占40%。2.3.2 設計要求采用托盤多層堆疊儲存方式的公式，計算物流中心每次進貨后所需的存貨空間面積。托盤多層堆疊，托盤多層堆疊，就是將物料碼放

30、在托盤上，托盤再以多層的形式堆疊于地板上。2.3.3 設計過程存貨空間需求的公式表達式如下：存貨空間需求S=平均存貨量(堆疊層數(shù)托盤堆疊貨物噸數(shù))托盤尺寸，即 S （2-10） 將，層，噸，米代入公式2-10，可得： 作業(yè)通道約占全部面積的40%，則實際存貨空間需求為： 3 物流中心選址規(guī)劃3.1設計目標及原則 一般來講，物流中心的選址是以費用低、服務好、輻射強以及社會效益高為目標。費用低是指尋求物流中心包括建設費用和經(jīng)營費用在內(nèi)的總費用最低；服務好是指物流中心選擇的地址應該能夠保證物品能及時、有效、完好的送到用戶手中；輻射強以及社會效益高是指物流中心選址應該從整個區(qū)域的物流大系統(tǒng)出發(fā)，是物流

31、中心分布與區(qū)域物流資源與需求分布相適應，符合相關(guān)地區(qū)的發(fā)展需求。物流中心設計須循的原則如下圖3.1所示：3.2 設計條件在蘭州市區(qū)域物流中心的選址問題上，我們將甘肅省金昌、武威、天水、隴南四市作為物資的需求地，將蘭州作為物資的供應地，各地的笛卡爾坐標、運輸量及運輸費率見表3.1。表3.1 2011年供應地和需求地各項數(shù)據(jù)坐標運輸量（萬噸）運輸費率金昌9.81，8.1114110.06武威10.22，7.3918940.06天水13.22，2.6521020.06隴南12.23，1.0513280.06蘭州11.32，4.6367350.063.3 設計方法數(shù)值分析法。求解單物流網(wǎng)點（如物流中心

32、）選址問題的方法很多，常用的兩種方法是數(shù)值分析法和盈虧分析法。本案例采用數(shù)值分析法進行求解。3.4 設計要求（1）詳細計算迭代收斂法前三步的數(shù)據(jù)，然后利用C+編程，將運行結(jié)果以表格和圖的形式給出，并將程序源代碼放在附錄中。（2）設計結(jié)束后，談談自己的看法。3.5 設計過程3.5.1數(shù)值分析法的算法思路首先進行問題的描述和建模建立單物流中心的選址模型如下： 式中，為i點運輸量；為待建物流中心到i點的運輸費率；為待建物流中心到i點距離。 模型中，目標函數(shù)表示完成所有運輸任務后產(chǎn)生的運輸總費用要達到最小值。設供應商和客戶所在地的坐標為，待建物流中心的坐標為，則 （3-1） 將公式3-1代入 （3-2

33、） 然后求運輸總費用TC對和的偏導，并令其等于零，經(jīng)過化解得到: （3-3） （3-4） 公式3-3和3-4中仍含有未知數(shù)，因此不能直接求得和的值，需要通過迭代收斂法予以解決。3.4.2迭代收斂法的具體步驟（1）用重心法估算待建物流中心初始選址點和。利用物體重心坐標公式可以得到待建物流中心所在區(qū)域幾何重心點的坐標，令其為物流中心的初始選址點，則坐標公式為 （3-5） （3-6） （2）將和代入公式3-1，計算（1，2，）。（3）將得出的代入公式3-3和3-4，解出修正值和。（4）重復步驟（2）和（3），直至和的值在連續(xù)迭代過程中不再變化，即，此時即得到精確的物流中心選址位置。（5）利用公式3-

34、2計算最優(yōu)選址的運輸總成本。3.4.3采用數(shù)值分析法的求解過程（1）先用重心公式估算物流中心初始選址點。將原始數(shù)據(jù)代入公式3-5和3-6，計算過程中涉及的相關(guān)數(shù)據(jù)見表3.2，最后求出物流中心初始選址點坐標為 ，表3.2 相關(guān)數(shù)據(jù)表節(jié)點金昌9.818.1114110.0684.66830.515686.5926武威10.227.3918940.06113.641161.401839.7996天水13.222.6521020.06126.121667.306334.218隴南12.231.0513280.0679.68974.48683.664蘭州11.324.6367350.06404.1457

35、4.4121870.983總計808.29208.123815.257（2）將和代入公式3.1，計算（1，2，5）的值，結(jié)果見表3.3。表3.3計算數(shù)據(jù)表節(jié)點(km)金昌9.818.11-1.583.393.7401武威10.227.39-1.172.672.9151天水13.222.651.83-2.072.7629隴南12.231.050.84-3.673.7649蘭州11.324.63-0.07-0.090.1140（3）將代入公式3.3和3.4，解出修正值： =11.33=4.64 相關(guān)數(shù)據(jù)見表3.4表3.4修正值和相關(guān)數(shù)據(jù)表節(jié)點金昌9.818.1122.6358222.0572183

36、.5763武威10.227.3938.9832398.4083288.0858天水13.222.6545.6477603.4626120.9664隴南12.231.0521.1639258.829622.2221蘭州11.324.633544.736840126.420616412.1313673.167441609.178317026.982（4）重復步驟（2）和（3），經(jīng)過多次迭代后，直至和的值在連續(xù)迭代過程中不再變化，具體迭代結(jié)果見表3.4。最后得到物流中心精確的選址位置為=12.1236，=5.0529。表3.5迭代結(jié)果次數(shù)XY總成本011.394.72884.91111.41324.

37、84734896.27211.44204.8618904.57311.47604.8751913.72411.52394.8946927.92511.56974.9125942.13611.60444.9249952.9811212.12365.05291126.9511312.12365.05291126.95計算過程中我們發(fā)現(xiàn)，進行手算不僅工作量大，而且容易出錯，且計算結(jié)果不夠精確，給我們在解決問題的過程中帶來很多不便，為了克服手算的缺點，我們應采用計算機來解決這一問題，進行編程并運行。計算機運行結(jié)果見圖3.2(a)和(b)：圖3.2(a) 運行結(jié)果圖圖3.2（b) 運行結(jié)果圖3.5 設計

38、總結(jié)物流中心的選址決策對于整個物流中心的成敗而言有著非常重大的影響。因此對于選址的求解迭代問題計算要盡可能的準確，完全靠手工計算不僅任務量巨大而且準確率低，很容易出錯。但對于計算機來說卻只需要很簡單的編程就能實現(xiàn)。數(shù)值分析法作為數(shù)學基礎課程的一部分，它與其他數(shù)學分析課程又有很大的不同，他強調(diào)注重計算機應用，注重方法和解決實際問題的思想，研究各類數(shù)學模型，將數(shù)學與計算編程相聯(lián)系，是程序設計和對數(shù)據(jù)結(jié)果進行分析的重要依據(jù)。在許多實際應用中，數(shù)值分析法可以計算出一個合理接近最優(yōu)解的選址，即可以得出最小成本解的近似值，而且當各點的位置、貨物運輸量及相關(guān)成本完全對稱時，還可得出最優(yōu)解。這個方法在以后的實

39、踐中會經(jīng)常用到，掌握好這個方法將對以后的工作實踐幫助很大，同時也要注意學科間的綜合，能夠?qū)⑺鶎W的知識相結(jié)合相聯(lián)系也是我們可以做好工作的基礎。4 物流中心布局規(guī)劃4.1區(qū)域布局方法 經(jīng)過關(guān)聯(lián)性分析，根據(jù)各區(qū)域作業(yè)之間的定性測量值和定量測量值確定各作業(yè)區(qū)域的行對位置后，需考慮空間需求面積，對各區(qū)域進行合理的布局，確定具體位置，可以采用的發(fā)放很多，常用的有關(guān)聯(lián)線圖法，圖形建構(gòu)法，動態(tài)布局法和作業(yè)單位對交換法等。4.2 設計條件（1）經(jīng)過前期設施定位和資料收集與分析工作，該物流中心的物流作業(yè)區(qū)域類型和個容量大小已定。由于該物流中心功能健全，因此物流作業(yè)區(qū)域類型主要包括：進貨區(qū)；冷凍區(qū)；冷藏區(qū)；常溫區(qū)；

40、揀貨區(qū)；流通加工區(qū)；出貨區(qū)。各區(qū)域空間面積大小，繪圖時自定；（2）采用關(guān)聯(lián)線圖法布局區(qū)域時，該物流中心出入口位置根據(jù)方案自定；（3）區(qū)域相關(guān)程度等級及判定理由見表4.1。表4.1 區(qū)域相關(guān)程度等級及接近理由相關(guān)程度等級接近程度說明號碼接近理由A絕對重要1人員接觸程度E特別重要2共用設備I重要3共用相同的空間區(qū)域O普通重要4進行類似的活動U不重要5物料搬運次數(shù)考慮X不可接近6貨物安全考慮7提高工作效率考慮4.3 設計方法4.3.1 簡要說明區(qū)域布局的方法按照主要功能分類，可分為改進型方法和構(gòu)造法方法。其中，改進型方法一般從分析人員提供的初始布局開始，通過不斷改進布局來尋求對目標函數(shù)值得提高。構(gòu)造

41、型方法一般從零開始來做布局方案，它可以進一步分為兩類：建筑物尺寸已給定的和未給定的。第一類構(gòu)造型方法適用于物流中心搬到已有的空廠房的情況；第二類構(gòu)造型方法適用于“空地”的情況。關(guān)聯(lián)線圖法是一種構(gòu)造型的布局方法，其具體步驟如圖4.1所示。繪制活動關(guān)系圖制作關(guān)聯(lián)線圖工作表制作方塊膜片圖構(gòu)建膜片拼排圖繪制關(guān)連線圖產(chǎn)生區(qū)域布局圖圖4.1 關(guān)聯(lián)線圖法步驟圖4.3.2 詳細步驟（1） 繪制活動關(guān)系圖。確定設施具體包含哪些部門，將所有的逐一列出：進貨區(qū)，出貨區(qū)，常溫區(qū)，冷藏區(qū)，冷凍區(qū)，揀貨區(qū)，流通加工區(qū)，暫存區(qū)，信息處理中心和行政辦公區(qū)等。將列出的所有部門中類似（如屬于同一監(jiān)督管理系統(tǒng)）的群組化（將所有區(qū)域

42、群組化后得到進出貨區(qū)，常溫區(qū)，冷藏冷凍區(qū)，揀貨區(qū)，流通加工區(qū)行政部門和暫存區(qū)，避免后期分析時部門數(shù)過多，增加分析難度。將群組化的部門按一定順序（如編號）縱向依次列出。依次繪出每個部門傾斜向下的行和傾斜向上的行，形成若干個交叉格。依據(jù)掌握的知識，通過計算、討論或觀察的方式，主觀判斷兩部門的相互關(guān)聯(lián)程度等級，將等級代號填寫在交叉格內(nèi)。在每個交叉格內(nèi)再填入可以證實（判定）兩部門間相關(guān)性的理由或代號，如圖4.2。 圖4.2 活動關(guān)系圖圖中應用活動關(guān)聯(lián)性分析、考慮個部門作業(yè)關(guān)聯(lián)過程如下：進出貨區(qū)。常溫區(qū)有最大貨量，為了減少貨品移動的距離，必須與進處貨區(qū)鄰近，因此將兩者的關(guān)系定為（E）；冷藏區(qū)與冷凍區(qū)由于

43、所儲存的貨品量較小，可將進出貨區(qū)與這些部門的關(guān)系定為（I）；揀貨區(qū)與進貨去關(guān)系不是很密切，所以將其關(guān)系定為（O）；流通加工區(qū)與進貨去沒有關(guān)系，所以將其關(guān)系定為（U）；行政部門負責處理進出貨的簽收、核準、放行，所以就功能而言必須靠近進出貨區(qū)，而將兩者關(guān)系定為（I）；所有貨品進貨后都得放在暫存區(qū)等候驗收并上架儲存，或是當揀貨人員于各物料區(qū)揀完貨后，會在暫存區(qū)進行理貨、檢驗、等待出貨，所以此兩部門要放在一塊，而將其關(guān)系定為（A）。常溫區(qū)。冷藏冷凍區(qū)所提供的溫度比較容易保存一些物品的質(zhì)量，但對常溫貨品而言，并不是必須的，而且，其接近結(jié)冰狀態(tài)的冷藏功能往往會導致一些常溫貨品的變質(zhì)，因此兩者絕不能放在一塊

44、，所以將兩者關(guān)系定為（U）；揀貨區(qū)最大的揀貨量在常溫區(qū)，為了減少貨品的移動距離，因此將兩者的關(guān)系定為（E）；由于常溫貨品沒法直接進入流通加工區(qū)，因此將兩者關(guān)系定為（U）；常溫品的量很多，為了讓行政部門更易掌握存量變化，而將其關(guān)系定為（I）；暫存區(qū)可以提供暫存、理貨及放行前檢驗的功能，而常溫物料量最多，所以兩者關(guān)系非常重要而將其定為（A）。冷藏冷凍區(qū)。揀貨時，冷藏冷凍區(qū)貨品量少，但是也要揀貨，因此將兩者關(guān)系定為（O）；冷藏冷凍區(qū)貨品沒法直接進入流通加工區(qū)，因此將兩者關(guān)系定為（U）；冷藏冷凍區(qū)所提供的功能對行政部門不但沒有產(chǎn)生任何效能，反倒是溫度太低，使行政區(qū)的人感到不適，所以將其關(guān)系定為（X）；

45、冷藏冷凍物料進出貨時任然依賴暫存區(qū)所提供的一些特定功能，因此將兩者關(guān)系定為（E）。揀貨區(qū)。很多情況下，揀貨完畢就會進行流通加工，因此將兩者關(guān)系定為（A）；揀貨區(qū)與行政部門沒有直接關(guān)系，因此將兩者關(guān)系定為（U）；有一部分貨物揀貨完畢，會在暫存區(qū)暫存，因此將兩者關(guān)系定為（I）。流通加工區(qū)。流通加工區(qū)會有噪音污染，為了不妨礙行政人員的正常工作，因此這兩個區(qū)域應該遠離，所以將兩者的關(guān)系定為（X）；經(jīng)過流通加工的貨品，都要經(jīng)過暫存區(qū)的理貨、檢驗，等待出貨。所以兩部門要放在一塊，而將其關(guān)系定為（E）。行政部門。行政部門與暫存區(qū)需要彼此相互提供特定功能來相互支持的機會不大，所以將兩者廣西定為（U）。（2）繪

46、制活動關(guān)聯(lián)線圖工作表。為了使活動關(guān)系圖中傳遞的信息（各區(qū)域關(guān)系的密切程度）更加直觀化、清晰化，可以將信息轉(zhuǎn)移到關(guān)聯(lián)線圖工作表中，見表4.2。表4.2 關(guān)聯(lián)線圖工作表關(guān)系 等級區(qū)域AEIOUX1 進出貨區(qū)723，6452 常溫區(qū)71,46533 冷藏冷凍區(qū)71452,64 揀貨區(qū)52731,65 流通加工區(qū)471,2,366 行政部門1,24,73,57 暫存區(qū)1,23,546關(guān)聯(lián)線圖工作表的繪制步驟如下：將各區(qū)域按一定順序縱向（從上到下）列于表的左側(cè)且編號。將相關(guān)程度等級代號A、E、I、O、U、X按順序橫向（從左到右）列于表的上方。根據(jù)活動關(guān)系圖中確定的各區(qū)域的關(guān)聯(lián)性，在表中每一行每一字母下方

47、填入各區(qū)域與其有一定關(guān)系等級的其他區(qū)域編號。如區(qū)域1為進出貨區(qū)，與其有A關(guān)系的區(qū)域是7暫存區(qū)，有E關(guān)系的區(qū)域是2常溫區(qū)，有I關(guān)系的區(qū)域是3、6，即冷藏冷凍區(qū)、行政部門，有O關(guān)系的區(qū)域是4揀貨區(qū)，有U關(guān)系的區(qū)域是5流通加工區(qū)。（3）制作方塊膜片圖。方塊膜片圖如圖4.3所示，繪制步驟如下：根據(jù)區(qū)域數(shù)準備膜片，在每張膜片的中央填記區(qū)域名稱及編號。將工作表中A、E、I、O、X每欄的數(shù)字轉(zhuǎn)移到每張膜片的4個角落上。注意，U關(guān)系可以不用轉(zhuǎn)移。按一定順序（如編號），根據(jù)區(qū)域數(shù)分一行或多行排列各膜片。圖4.3 方塊膜片圖（4）構(gòu)建膜片拼排圖。根據(jù)方塊膜片四個角上的數(shù)字，按照以下步驟重新拼排方塊膜片圖中膜片的位

48、置，構(gòu)建膜片拼排圖。從所有作業(yè)區(qū)中，選擇具有最多“A”關(guān)聯(lián)的作業(yè)區(qū)作為第一個布局的區(qū)域，如果有多個作業(yè)區(qū)同時滿足條件，按照以下順序加以選定：“E”關(guān)聯(lián)最多，“I” 關(guān)聯(lián)最多，“X” 關(guān)聯(lián)最少。如果最后任然無法選定，就在滿足條件的作業(yè)去中任選一個。此步驟選定作業(yè)區(qū)7，因為它是所有作業(yè)區(qū)中“A” 關(guān)聯(lián)最多的，如圖3.4（a）所示。7 圖3.4膜片拼排圖（a）從未選定的作業(yè)區(qū)中，選擇一個作為第二個布局的區(qū)域，滿足條件是與第一個已布局作業(yè)區(qū)之間有“A”關(guān)聯(lián)，且在未選定的作業(yè)區(qū)中具有最多的“A”關(guān)聯(lián)。如果有多個作業(yè)區(qū)同時滿足條件，可按照步驟中的方法予以解決。此步驟選定作業(yè)區(qū)2，因為它和作業(yè)區(qū)7之間有“A

49、”關(guān)聯(lián)，且與作業(yè)區(qū)1相比，它的“E”關(guān)聯(lián)多。把作業(yè)區(qū)2往膜片拼排圖上放置時，有四個位置可供選擇，分別是作業(yè)區(qū)7的上、下、左、右，放的位置不同，最后產(chǎn)生的布局方案就不同。此步驟選擇放在作業(yè)區(qū)7的右側(cè)，如圖3.4（b）所示。72圖3.4膜片拼排圖（b）在從未選定的作業(yè)區(qū)中，選擇一個作為第三個布局的區(qū)域，滿足條件是與前兩個已選定的作業(yè)區(qū)同時具有最高的關(guān)聯(lián)性。該作業(yè)區(qū)與前兩個作業(yè)區(qū)關(guān)系組合的優(yōu)先順序依次是AA、AE、AI、A*、EE、EI、E*、II和I*，其中“*”表示“O”關(guān)聯(lián)或“U”關(guān)聯(lián)。如果有多個作業(yè)區(qū)同時滿足條件，可按照步驟中的方法予以解決。此步驟選定作業(yè)區(qū)1，因為分析關(guān)聯(lián)線圖工作表可知它與作業(yè)區(qū)2及作業(yè)區(qū)7的關(guān)系組合為“AE”,是剩下幾個作業(yè)區(qū)中級別最高的，放入膜片拼排后結(jié)果如圖4.4（c）所示。172圖3.4膜片拼排圖（c）此步驟進行關(guān)系組合時沒有提到“X”關(guān)聯(lián)，是因為當兩作業(yè)區(qū)具有此關(guān)系時，表明二者不可接近，不能布置在一起。而此時選擇作業(yè)區(qū)要求與已布置作業(yè)區(qū)關(guān)聯(lián)性越強越好，因此“X”不用考慮。根據(jù)步驟的法