2022年市場-設(shè)施選址決策

設(shè)施選址決策FacilityLocationDecisionsChapter13CR(2004)PrenticeHall,Inc.Experienceteachesthatmenaresomuchgovernedbywhattheyareaccustomedtoseeandpractice,thatthesimplestandmostobviousimprovementsinthemostordinaryoccupationsareadoptedwithhesitation,reluctance,andbyslowgraduations. AlexanderHamilton,17911產(chǎn)品計劃三角形ProductinthePlanningTriangleCR(2004)PrenticeHall,Inc.PLANNINGORGANIZINGCONTROLLINGTransportStrategy?Transportfundamentals?TransportdecisionsCustomerservicegoals?Theproduct?Logisticsservice?Oc.&info.sys.InventoryStrategy?Forecasting?Inventorydecisions?Purchasingandsupplyschedulingdecisions?Storagefundamentals?StoragedecisionsLocationStrategy?Locationdecisions?Thenetworkplanningprocess計劃組織控制TransportStrategy?Transportfundamentals?TransportdecisionsCustomerservicegoals?Theproduct?Logisticsservice?Oc.&info.sys.InventoryStrategy?Forecasting?Inventorydecisions?Purchasingandsupplyschedulingdecisions?Storagefundamentals?StoragedecisionsLocationStrategy?Locationdecisions?Thenetworkplanningprocess庫存戰(zhàn)略預(yù)測客戶服務(wù)目標采購和供應(yīng)時間決策存儲基礎(chǔ)知識存儲決策產(chǎn)品物流服務(wù)訂單管理和信息系統(tǒng)庫存決策運輸戰(zhàn)略運輸基礎(chǔ)知識運輸決策選址戰(zhàn)略

選址決策網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程2CR(2004)PrenticeHall,Inc.FacilityLocationinLocationStrategyPLANNINGORGANIZINGCONTROLLINGTransportStrategy?Transportfundamentals?TransportdecisionsCustomerservicegoals?Theproduct?Logisticsservice?Oc.&info.sys.InventoryStrategy?Forecasting?Inventorydecisions?Purchasingandsupplyschedulingdecisions?Storagefundamentals?StoragedecisionsLocationStrategy?Locationdecisions?ThenetworkplanningprocessPLANNINGORGANIZINGCONTROLLINGTransportStrategy?Transportfundamentals?TransportdecisionsCustomerservicegoals?Theproduct?Logisticsservice?Oc.&info.sys.InventoryStrategy?Forecasting?Inventorydecisions?Purchasingandsupplyschedulingdecisions?Storagefundamentals?StoragedecisionsLocationStrategy?Locationdecisions?Thenetworkplanningprocess3Locationdecisions10月-2210月-22Thursday,October27,2022某企業(yè)的兩個工廠分別生產(chǎn)A、B兩種產(chǎn)品，供應(yīng)三個市場(M1，M2，Ma)，已知的條件如圖10．6及表10．2所示。為500000萬元，其中N為倉庫的個數(shù)。16、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。i--產(chǎn)品代號(1，2)倉庫1(W1)的固定成本為100000元／年，每件產(chǎn)品經(jīng)倉庫1周轉(zhuǎn)需支付2元操作費，倉庫1的年周轉(zhuǎn)總量上限為110000件。請使用重心法求出倉庫的最優(yōu)選址。(1)確定已知的供給點與需求點的坐標、運輸量及線性運輸費率；Hoover’sTransportCurves13、不知香積寺，數(shù)里入云峰。13、知人者智，自知者明。17、空山新雨后，天氣晚來秋。基本思想：散布在城市中各個區(qū)域的顧客與各個零售店有一定的空間距離，假設(shè)各零售店的商品種類大致相同，則顧客選擇某一家零售店購物是因為這家零售店對他的“吸引力”較大，這一點類似于牛頓的萬有引力定律。(1)各生產(chǎn)廠的產(chǎn)量約束；CR(2004)PrenticeHall,Inc.LocationOverviewWhat'slocated?

源頭Sourcingpoints

工廠Plants

供應(yīng)商Vendors

港口Ports中間點Intermediatepoints

倉庫Warehouses終端Terminals

公共設(shè)施Publicfacilities(fire,police,andambulance stations)服務(wù)中心ServicecentersSinkpoints

零售店Retailoutlets

顧客/用戶Customers/Users4CR(2004)PrenticeHall,Inc.LocationOverview(Cont’d)關(guān)鍵問題KeyQuestionsHowmanyfacilitiesshouldtherebe?Whereshouldtheybelocated?Whatsizeshouldtheybe?

5CR(2004)PrenticeHall,Inc.LocationOverview(Cont’d)

為什么選址問題重要WhyLocationisImportant

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)影響庫存和運輸成本

Significantlyaffectsinventoryandtransportationcosts

影響客戶服務(wù)水平Impactsonthelevelofcustomerserviceto beachieved6CR(2004)PrenticeHall,Inc.13.1選址問題的分類1.按驅(qū)動力分2.按設(shè)施數(shù)量分3.按選擇的離散程度分4.按數(shù)據(jù)的集成程度5.按時間維度分7CR(2004)PrenticeHall,Inc.1.競價地租曲線2.韋伯的工業(yè)分類3.胡佛的遞減運輸費率13.2選址問題的早期研究8CR(2004)PrenticeHall,Inc.杜能的地租曲線9CR(2004)PrenticeHall,Inc.Weber’sIsodapanesVariablespacingcanmeannonlineartransportationcostsCR(2004)PrenticeHall,Inc.10Weber’sClassificationofIndustriesCR(2004)PrenticeHall,Inc.11CR(2004)PrenticeHall,Inc.Hoover’sTransportCurves12

13.3單設(shè)施選址問題指為單個物流設(shè)施選址，最常用的是重心模型。重心法是一種靜態(tài)的選址方法，將運輸成本作為唯一的選址決策因素。給定供給點與需求點的坐標，以及節(jié)點之間的運輸量，則單設(shè)施選址應(yīng)當使得運輸總成本最小，即 MinTC=∑iViRidi

其中TC——運輸總成本Vi——節(jié)點i的運輸總量Ri——待選址設(shè)施到節(jié)點i的運輸費率di——待選址設(shè)施到節(jié)點i的距離設(shè)施選址的坐標通過下面一組方程來確定di=k[(Xi–X)2+(Yi–Y)2]1/2k是距離的比例尺(如1＝l0公里，則k＝10)13

重心法求解步驟(1)確定已知的供給點與需求點的坐標、運輸量及線性運輸費率；(2)忽略距離di，根據(jù)重心公式求得待選址設(shè)施的初始坐標(X0，Y0)；(3)根據(jù)第2步求得的(X0，Y0)計算出di，其中比例系數(shù)k暫不考慮；(4)將di代入公式(10—2)和(10—3)，求出修正的(X，Y)；(5)根據(jù)修正的(X，Y)重新計算di(6)重復(fù)第4步與第5步，直到(X，y)的變動小于理想的精度；(7)最后，根據(jù)求得的最佳選址計算運輸總成本。14

重心法求解例 某企業(yè)的兩個工廠分別生產(chǎn)A、B兩種產(chǎn)品，供應(yīng)三個市場(M1，M2，Ma)，已知的條件如圖10．6及表10．2所示?，F(xiàn)需設(shè)置一個中轉(zhuǎn)倉庫，A、B兩種產(chǎn)品通過該倉庫間接向三個市場供貨。請使用重心法求出倉庫的最優(yōu)選址。15

重心法求解例

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重心法求解例

表13.1表13.217

單設(shè)施選址的常用假設(shè)1．需求量往往被聚集在一定數(shù)量的點上，每一個點代表分散在一定區(qū)域內(nèi)的眾多顧客的需求總量。2．單設(shè)施選址模型忽略了不同地點選址可能產(chǎn)生的固定資產(chǎn)構(gòu)建、勞動力成本、庫存成本等成本差異。3．運輸費率的線性假設(shè)。事實上，絕大多數(shù)情況下的運輸費用與運輸距離并不是絕對的線性關(guān)系。4．直線運輸假設(shè)?，F(xiàn)實條件下，節(jié)點之間的直線距離與實際發(fā)生的行走路線之間存在差異，修正這種差異的方法是將兩點之間的直線距離乘上一個修正系數(shù)。例如，市內(nèi)運輸?shù)男拚禂?shù)可以取1.41，長途公路運輸?shù)男拚禂?shù)可取1.21，長途鐵路運輸?shù)男拚禂?shù)可取1.24，這些修正系數(shù)都是經(jīng)驗值，在實際案例中應(yīng)根據(jù)交通狀況靈活調(diào)整。5．靜態(tài)選址假設(shè)。往往不考慮未來的收益與成本變化。18

13.4.多設(shè)施選址多設(shè)施選址與單設(shè)施選址相比，更具現(xiàn)實意義，也更為復(fù)雜。以經(jīng)常發(fā)生的倉庫選址為例，需要解決的問題有：需設(shè)置的倉庫的數(shù)量、容量及位置，每個倉庫服務(wù)的顧客群，各倉庫的產(chǎn)品供給源，每種產(chǎn)品的庫存配置與運輸。13.4.1精確法1.多重心法2.混合-整數(shù)線性規(guī)劃法13.4.2模擬法13.4.3啟發(fā)法19

多重心法例已知四個區(qū)域市場，如圖所示。現(xiàn)需要設(shè)置一些中轉(zhuǎn)倉庫，已知倉庫到各市場的運輸費率為0.08元／件公里，每修建一個倉庫每年需承擔的固定成本(如折舊等)為100000元，倉庫的平均維持成本為500000萬元，其中N為倉庫的個數(shù)。假設(shè)該種由國外進口，無論中轉(zhuǎn)倉庫建在目標市場中的什么位置，產(chǎn)品從生產(chǎn)廠到倉庫之間的運輸費用都大致相等，因此這部分費用在求解時不考慮。請作出倉庫選擇決策。20

多重心法例求解： 倉庫個數(shù)最少為一個，最多為四個。對于每一種可能的倉庫個數(shù)決策，分別用重心法求出最優(yōu)選擇，并計算物流總成本，然后從中選出總成本最小的方案。

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多重心法例 考察修建3個倉庫的情況。共有6種可能的搭配方式。針對每一種搭配方式，利用重心法求出倉庫的選址，其中運輸總成本最低的方案就是3個倉庫的最優(yōu)選址決策方案。結(jié)果如表13.3所示。表13.322

多重心法例對倉庫個數(shù)N＝1，2，3，4的情況，分別求出最優(yōu)選址方案，見表13.4。結(jié)論：修建兩個倉庫，倉庫1(6，8)服務(wù)市場{M1，M2，M4)，倉庫2(11，9)服務(wù)市場{M3}。表13.423

混合整數(shù)線性規(guī)劃 混合整數(shù)線性規(guī)劃是解決物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計問題常用的數(shù)學(xué)方法。以倉庫選址為例，決策目標是在物流網(wǎng)絡(luò)中確定倉庫的數(shù)量、容量與位置，使得產(chǎn)品的物流總成本最小，決策問題的約束條件為：(1)各生產(chǎn)廠的產(chǎn)量約束；(2)所有的市場需求必須被滿足；(3)倉庫的周轉(zhuǎn)總量與庫存量約束；(4)同一市場所需的各種產(chǎn)品必須由同一個倉庫供應(yīng)，不允許交叉運輸。24

混合整數(shù)線性規(guī)劃例如圖13．1所示，有兩種產(chǎn)品(A和B)通過倉庫1和倉庫2向3個市場(C1，C2，C3)供貨。倉庫1(W1)的固定成本為100000元／年，每件產(chǎn)品經(jīng)倉庫1周轉(zhuǎn)需支付2元操作費，倉庫1的年周轉(zhuǎn)總量上限為110000件。倉庫2(W2)的固定成本為500000元／年，每件產(chǎn)品經(jīng)倉庫2周轉(zhuǎn)需支付1元操作費，倉庫2沒有能力限制。工廠1(P1)每年能生產(chǎn)60000件A產(chǎn)品及50000件B產(chǎn)品，工廠2(P2)沒有能力限制。生產(chǎn)成本與運輸費率在圖13.1中標出。需確定使用哪個(或同時使用兩個)倉庫，倉庫所需的產(chǎn)品由哪家工廠供貨，并為各倉庫分配服務(wù)市場(顧客)。

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混合整數(shù)線性規(guī)劃例圖13.126

多混合整數(shù)線性規(guī)劃例求解：將該問題轉(zhuǎn)化為混合整數(shù)線性規(guī)劃：MinTC＝∑ijklCijklXijkl+∑k[fkzk+vk∑l(∑iDil)ykl]約束條件：

生產(chǎn)能力限制

∑klXijkl≤Sij

必須滿足所有的需求∑jXijkl＝Dilykl

顧客由單一倉庫供貨∑kykl＝1

倉庫周轉(zhuǎn)總量限制Vkzk≤∑l(∑iDjl)ykl≤Vkzk其中：i--產(chǎn)品代號(1，2)j——工廠代號(1，2)k——倉庫代號(1，2)l——顧客代號(1，2，3)27

多混合整數(shù)線性規(guī)劃例

Sij——產(chǎn)品i在工廠j的產(chǎn)量

Dil——顧客l對產(chǎn)品i的需求量

VkVk——倉庫k的周轉(zhuǎn)總量上下限

fk——倉庫是的年固定成本

Vk——產(chǎn)品經(jīng)倉庫k周轉(zhuǎn)的操作費($／件)Cijkl——產(chǎn)品的平均生產(chǎn)與運輸費用($／件)Xijkl——由工廠j生產(chǎn)、經(jīng)倉庫k中轉(zhuǎn)、提供給顧客l的產(chǎn)品i的數(shù)量

ykl——0—1變量，當倉庫走向顧客／供貨時取值1，否則取值0Zkl——o—1變量，當確定使用倉庫k時取值l，否則取值0求解上述混合整數(shù)線性規(guī)劃，結(jié)論如下：只使用倉庫2向三個顧客供貨，由工廠2生產(chǎn)全部產(chǎn)品。運輸總成本＝$2240000倉庫維持成本＝310000

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模擬模型 模擬模型在求解的精確性上要低于數(shù)學(xué)優(yōu)化模型，但由于它能滿足企業(yè)人員“在全面反映實際問題的基礎(chǔ)上求出滿意解”的要求，且簡單易懂，因而受到廣泛的重視。29

一個倉庫選址模擬流程圖。對輸入數(shù)據(jù)的處理分兩個部分。1.預(yù)處理程序根據(jù)顧客訂貨量的大小，將訂單分為兩類。訂貨批量大的訂單，由于達到經(jīng)濟送貨批量而直接由工廠供貨；另一類訂單則由中轉(zhuǎn)倉庫供貨。30

模擬模型2．主程序?qū)π枰獜膫}庫供貨的訂單計算出顧客到倉庫及倉庫到工廠的運輸距離。由于顧客的訂貨可能從多個倉庫得到滿足，因此必須為各個顧客指定供貨倉庫，選擇方法如下：程序首先找到五個距該顧客最近的倉庫，然后分別計算物流總成本(包括從倉庫到顧客的送貨成本，貨物在倉庫中的手工操作成本與庫存成本，以及從工廠到倉庫的運輸成本)，從中選出總成本最小的倉庫向該顧客供貨。 主程序根據(jù)產(chǎn)品的流動路線及顧客、倉庫與工廠的地理坐標，計算出倉庫選址方案的物流總成本。其中，工廠的生產(chǎn)能力限制通過標準的線性規(guī)劃方法來求解。通過對各種選址方案進行模擬運行，企業(yè)管理人員可以從中選出滿意的方案。31

13.5零售或服務(wù)設(shè)施選址 零售點和服務(wù)中心通常是物流網(wǎng)絡(luò)最末端的存儲點，這類設(shè)施包括百貨店、超市、銀行儲蓄所、緊急醫(yī)療中心、廢物回收站、消防隊和警署等。這類設(shè)施的選址分析不像工廠和倉庫選址那么重視成本因素，而是更加關(guān)注對銷售額影響較大的一些因素，如靠近競爭者、人口構(gòu)成、客流模式、停車的便利性、靠近良好的運輸路線、公眾的態(tài)度等。由此可見，前面介紹的一些數(shù)學(xué)方法很難直接用于這類設(shè)施的選址問題。此外，由于物流部門往往并不直接負責對這類設(shè)施的選址決策，因此本書僅介紹兩種常用的選址方法。32

（一）加權(quán)分析法 零售或服務(wù)設(shè)施選址的許多重要決策因素難以精確量化，而對這些因素與指標缺乏一定程度的量化就難以對各種選址方案作對比分析。常用的處理方法是加權(quán)評分法。表10.7列出了零售／服務(wù)設(shè)施選址的主要決策因素，將這些因素的權(quán)重乘以選址方案在該因素上的得分，得到該方案在該因素上的加權(quán)得分，各因素加權(quán)得分加總得到該選址方案的最后評分，決策者可以根據(jù)加權(quán)評分判斷備選方案的優(yōu)劣。表l0.8是加權(quán)評分法用于零售店選址的一個例子。33

零售/服務(wù)設(shè)施選址的主要決策因素

34Purchasingandsupply求解：將該問題轉(zhuǎn)化為混合整數(shù)線性規(guī)劃：庫存戰(zhàn)略為什么選址問題重要WhyLocationisImportantStoragedecisions倉庫維持成本＝310000k——倉庫代號(1，2)以經(jīng)常發(fā)生的倉庫選址為例，需要解決的問題有：需設(shè)置的倉庫的數(shù)量、容量及位置，每個倉庫服務(wù)的顧客群，各倉庫的產(chǎn)品供給源，每種產(chǎn)品的庫存配置與運輸。LocationStrategyLogisticsserviceLogisticsservice09:50:0709:50:0709:50Thursday,October27,2022

對一個零售店址的加權(quán)評分

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（二）空間—引力模型 基本思想：散布在城市中各個區(qū)域的顧客與各個零售店有一定的空間距離，假設(shè)各零售店的商品種類大致相同，則顧客選擇某一家零售店購物是因為這家零售店對他的“吸引力”較大，這一點類似于牛頓的萬有引力定律?？臻g一引力模型表述如下：其中：Eij——區(qū)域i的顧客對零售店j的購買量期望值Pij——區(qū)域i的顧客到零售店j去購買商品的概率Ci——區(qū)域i的顧客的需求總量Sj——零售店j的規(guī)模Tij——區(qū)域i到零售店j的交通時間n——零售店的個數(shù)(j＝1,2,…,n)α——經(jīng)驗參數(shù)36

（二）空間—引力模型模型中零售店規(guī)模S涵蓋了所有的吸引顧客前來購物的變量(如商店的知名度、商品庫存的可得性、價格、足夠的停車空間等)。交通時間T涵蓋了所有的阻礙顧客前來購物的因素(如顧客到商店的距離、交通便利程度等)。模型的目的是計算各零售店／服務(wù)中心的市場份額，而新設(shè)施的選址決策就是要獲得最大的市場份額。37

空間—引力模型例 如圖所示，在城市的某區(qū)域有一個購物中心RA，另有一即將開業(yè)的購物中心RB。三個主要的居民區(qū)C1，C2，C3，潛在購買量分別為$10000000，$5000000，$7000000。購物中心RA營業(yè)面積為500000平方尺，購物中心RB營業(yè)面積為1000000平方尺。經(jīng)驗參數(shù)α等于2。38

空間—引力模型例求解及結(jié)果：購物中心RA，RB的市場份額計算如表10—6所示。其中，交通時間用居民區(qū)與購物中心之間的空間距離來代表，如C1到RA的交通時間表示為：D1B＝[(X1—XB)2+(y1—YB)2]1/2＝[(10—50)2+(20—60)2]1/2＝56．6求得購物中心RA，RB的市場份額分別為$9000000和$13000000。399、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。。11月-2211月-22Thursday,November24,202210、雨中黃葉樹，燈下白頭人。。14:56:5914:56:5914:5611/24/20222:56:59PM11、以我獨沈久，愧君相見頻。。11月-2214:56:5914:56Nov-2224-Nov-2212、故人江海別，幾度隔山川。。14:56:5914:56:5914:56Thursday,November24,202213、乍見翻疑夢，相悲各問年。。11月-2211月-2214:56:5914:56:59November24,202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。。24十一月20222:56:59下午14:56:5911月-2215、比不了得就不比，得不到的就不要。。。十一月222:56下午11月-2214:56November24,202216、行動出成果，工作出財富。。2022/11/2414:56:5914:56:5924November202217、做前，能夠環(huán)視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點的射線向前。。2:56:59下午2:56下午14:56:5911月-229、沒有失敗，只有暫時停止成功！。11月-2211月-22Thursday,November24,202210、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。。14:56:5914:56:5914:5611/24/20222:56:59PM11、成功就是日復(fù)一日那一點點小小努力的積累。。11月-2214:56:5914:56Nov-2224-Nov-2212、世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足