物流节点选址模型与方法

物流节点选址模型与方法

第一节 物流设施选址问题

固定设施选址问题是物流网络中一项十分重要的战略决策。

一、物流设施选址问题类型

 按备选点的离散程度分连续选址模型(Continuous Location Models)和离

散选址模型(Discrete Location Models)两类。

 从选址目标来看，物流设施选址有三种差不多类型〔成本最小化、服务最

优化、物流量最大化〕和综合型。

二、物流设施选址问题的特点

在选址问题的研究中，Daskin总结了五个特点：

〔一〕选址决策是研究不同层次的人类组织的选址问题，从个人、家庭到公司、政府机构甚至是国际机构

〔二〕选址决策是一个战略决策，需要考虑长期的资金利用和经济效益

〔三〕选址决策还涵盖了经济的外延含义，包括污染、交通拥挤和经济潜力等。 〔四〕由于大多数选址问题是NP-HARD问题，专门难求得选址模型的最优解，专门是大型问题。

〔五〕选址问题都有相应的应用背景，模型的结构〔目标函数、变量和约束〕由相应的应用背景决定。

第二节 物流设施选址的程序和步骤

一、物流设施选址约束条件分析 〔一〕需求条件 〔二〕运输条件

〔三〕配送服务的条件 〔四〕用地条件 〔五〕法律法规 〔六〕流通职能条件 〔七〕其他

二、搜集整理资料 〔一〕把握业务量

1. 工厂到物流设施之间的运输量 2. 向顾客配送的物资数量

3．物流设施保管的数量 4. 配送路线上的其他业务量 〔二〕把握费用

1. 工厂至物流设施之间的运输费； 2．物流设施到顾客之音质配送费；

3. 与设施、土地有关的费用及人工费、业务费等。 三、地址选择 四、定量分析 五、结果评判 六、复查

七、确定选址结果 八、选址的本卷须知 〔1〕选址因素相互矛盾

〔2〕不同因素的相对重要性专门难确定和度量 〔3〕判定的标准会随时刻变化而变化

第三节 整数规划选址方法

一、0-1整数规划方法选址问题的提出

建设一个新工厂，应合理选择厂址。假设厂址候选地点有s个，分别用D1，D2…表示;原材料、燃料、零配件的供应地有M个，分别用A1、A2…表示,其供应量分别用P1、P2表示；产品销售地有N个，分别用B1、B2表示，其销售量分别用Q1、Q2表示，如以下图所示。

二、引入0-1变量的实际问题

相互排斥的选址项目需引入0-1变量。

某公司在地区的东、南、西三区建立储存点，拟议中有7个位置Ai〔i=1，2……，7〕可供选择。

规定： 在东区，由A1，A2，A3三个点中至多项选择两个；

在西区，由A4，A5两个点中至少选一个； 在南区，由A6，A7两个点中至少选一个。

如选用Ai点，设备投资估量为bi元，每年可获利润估量为ci元，但投资总额不能超过B元。问应该选择哪几个点可使年利润为最大？

三、用0-1变量建立规划模型的思路与技巧

四、隐枚举法

方法之一是设置目标函数的过滤值；

方法之二是对原问题的目标函数及约束条件进行适当的调整处理，找出目标函数值增大的规律，以大大减少求解工作量。

第四节 连续选址模型

一、交叉中值模型

交叉中值模型是用来解决连续点选址问题的一种十分有效的模型。通过交叉中值的方法能够对单一的选址问题在一个平面上的加权的都市距离进行最小化。

二、重心法模型

重心法是一种模拟方法。这种方法将物流系统中的需求点和资源点看成是分布在某一平面范畴内的物流系统，各点的需求量和资源量分别看成是物体的重量，物体系统的重心作为物流网点的最正确设置点，利用求物体系统重心的方法来确定物流网点的位置。

三、重心法的迭代运算步骤

四、重心法的优缺点

1. 不加固定限制，有自由选择的长处 2. 自由度过多是一个缺点

3. 迭代法运算求得的最正确地点实际上往往专门难找到 4. 运算量较大

5. 将运输距离用坐标来表示，并认为运输费用是两点间直线距离的函数，这

与实际情形有较大的差距。

五、重心法选址例如

假设物流设施选址范畴内有5个需求点，其坐标、需求量和运输费率如表所示。现在设置一个物流设施，问物流设施的最正确位置为何处？

表4-1 需求点的需求状况

需求点 A B 坐标 〔3，8〕 〔8，2〕 需求量〔wj〕 运输费率〔hj〕 综合权重 2000 3000 0.5 0.5 1000 1500 C D E

〔2，5〕 〔6，4〕 〔8，8〕 2500 1000 1500 表4-2 迭代结果列表 0.75 0.75 0.75 1875 750 1125 迭代次数 0 1 2 3 4 xk 5.160000 5.037691 4.990259 4.966136 4.950928 yk 5.180000 5.056592 5.031426 5.031671 5.036766 总运费 21471.002980 21434.215810 21427.110404 21426.140542 21425.686792 …59 60 …4.910110 4.910110

…5.057677 5.057677 …21425.136231 21425.136231 第五节 鲍摩-瓦尔夫模型选址方法

一、鲍摩-瓦尔夫模型的建立

规划总费用函数为f(xijk)(cijxjk)xijkvj(Wj)Fjr(Wj)

式中：cij——从工厂i到配送中心j每单位运量的运输费； hjk——从配送中心j向用户k发送单位运量的发送费；

cijk——从工厂i通过配送中心j向用户k发送单位运量的运费，即cijkcijhjk；

xijk——从工厂i通过配送中心j向用户k运送的运量； wj——通过配送中心j的运量，wjxijk；

i,kvj——配送中心j的单位运量的可变费用； Fj——配送中心j的固定费用；

总费用函数f（xijk）的第一项为哪一项运输费和发送费，第二项是配送中心的可变作业成本，第三项是配送中心的固定成本。明显，假如配送中心的物资通过量wj等于0，那么说明该配送中心不必建设〔或采纳〕。

二、鲍摩-瓦尔夫模型的运算方法 〔一〕初始解 〔二〕二次解 〔三〕N次解 〔四〕最优解

三、鲍摩-瓦尔夫模型优缺点 〔一〕模型的优点：

运算比较简单

能评判流通过程的总费用 能求解配送中心的通过量

不仅确定了哪些配送中心需要建设，而且确定了该配送中心服务的上游和下游对象，物资调运数量和调运方向都可同时确定。

〔二〕模型的缺点

 由于采纳的是逐次靠近法，因此，不能保证必定会得到最优解。此外，由

于选择备选地点的方法不同，有时，求出的最优解中可能显现配送中心数目较多的情形。

 配送中心的固定费用没在所得的解中反映出来。 五、两级物流设施的选址模型及其特点

这是一种改进模型。那个改进模型除具有鲍摩-瓦尔夫法和重心法的优点外，还具有如下优点：中央物流设施可有较大库存量，其他各小型物流设施也能够有一定量的库存，但数量较小。

该改进模型的缺点：得到的结果是中意解，而可能不是最优解。

1. 2. 3. 4.

第六节 基于层次分析法的选址方法

某企业拟建物流中心，备选地点有1，2，3…，8共8个。为了评判这8个备选点的优劣，第一依照企业建设此物流中心的目的拟定了评判指标。本企业选择物流中心的评判因素包括自然环境、交通运输、经营环境、候选地块和公共设施五个方面〔各企业依照实际需要可采纳不同的评判因素〕。评判因素和评判标准见下表4-3。依照这些评判因素和评判标准建立的三级指标模型见表4-4。

表4-3 物流中心选址的评判因素和评判标准

表4-4 物流中心选址的三级指标模型

依照专家评判法确定判定矩阵。第一从第三级指标开始，接着确定第二级指标对应的判定矩阵，最后确定第一级指标的权重。

一、构造判定矩阵S-T并检验其一致性 二、判定矩阵F-S及其一致性检验

三、针对选址目标的判定矩阵及其一致性检验

表4-5 物流中心选址三级指标权重的分配

具体运算过程见教材。

通过专家打分，1号备选点综合得分为87.3，2号备选点综合得分为85.3，3号备选点综合得分为86.2，4号备选点综合得分为89.8，5号备选点综合得分为78.8，6号备选点综合得分为73.9，7号备选点综合得分为79.3，8号备选点综合得分为74.9。因此，8个备选点从优到劣排序为：4，1，3，2，7，5，8，6。也确实是说，假如企业只建设一个物流中心，宜选择4号备选点，如建设两个物流中心，宜选择4号和1号备选点，以此类推。

第七节 基于聚类分析的选址方法

一、基于聚类分析的选址方法的含义

聚类分析要紧用于辨认具有相似性的事物，是把事物按其相似度进行分类，并查找不同类别事物特点的统计分析工具。 二、聚类分析的三类节点选择

〔一〕物流服务供应点---配送中心的初步选址点 〔二〕物流服务需求点---北京市批发与零售企业 〔三〕交通附加条件