多物流节点选址模型
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物流节点选址模型与方法
第四章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基本类型（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，很难求得选址模型的最优解，特别是大型问题。
（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）掌握业务量1. 工厂到物流设施之间的运输量2. 向顾客配送的货物数量3．物流设施保管的数量4. 配送路线上的其他业务量（二）掌握费用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、地址筛选四、定量分析五、结果评价六、复查七、确定选址结果八、选址的注意事项（1）选址因素相互矛盾（2）不同因素的相对重要性很难确定和度量（3）判断的标准会随时间变化而变化第三节 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D 1，D 2…表示;原材料、燃料、零配件的供应地有M 个，分别用A 1、A 2…表示,其供应量分别用P 1、P 2表示；产品销售地有N 个，分别用B 1、B 2表示，其销售量分别用Q 1、Q 2表示，如下图所示。
物流中心选址模型
政府政策对物流中心的运营和发展具 有重要影响，选址时应考虑相关政策 及其稳定性。
01
02
土地成本
土地价格直接影响物流中心的建造成 本和运营成本，选址时应考虑土地价 格及其可用性。
03
人力资源
物流中心需要一定数量的劳动力来支 持其日常运营，选址时应考虑当地劳 动力市场状况和成本。
05
04
环境因素
物流中心的运营会对周边环境产生一 定影响，选址时应考虑环保要求和社 区影响。
案例三：某制造企业的原材料仓储中心选址
总结词
基于供应链协同和运营效率的原材料仓储中心选址策 略
详细描述
该制造企业为了提高原材料仓储和生产运营效率，降低 库存成本，计划选择一个合适的仓储中心。在选址过程 中，该企业考虑了仓储中心与生产线的距离、与供应商 的协同效应以及与销售渠道的配合程度。最终选择在企 业生产基地附近建立原材料仓储中心，以便于原材料的 存储、管理和及时配送至生产线。同时，该仓储中心还 承担着与供应商和销售渠道的协同作用，确保供应链的 顺畅运作。
03
物流中心选址案例分析
案例一：某电商企业的配送中心选址
总结词
综合考虑客户需求、运输成本和运营效率的配送中心选址策略
详细描述
该电商企业考虑到配送中心需要覆盖不同地区的客户，需要尽量选择靠近交通枢纽和客户集中的地区。同时，为 了提高配送效率，降低运输成本，该企业还考虑了配送中心与销售和库存管理的协同，最终选址在某高速公路交 汇处附近，方便货物快速进出，同时与销售和库存管理系统紧密配合。
04
物流中心选址优化建议与展望
提高数据驱动决策能力
利用大数据和云计算
通过收集和分析大量数据，为物流中 心选址提供科学依据，实现精准决策 。
01
02
土地成本
土地价格直接影响物流中心的建造成 本和运营成本，选址时应考虑土地价 格及其可用性。
03
人力资源
物流中心需要一定数量的劳动力来支 持其日常运营，选址时应考虑当地劳 动力市场状况和成本。
05
04
环境因素
物流中心的运营会对周边环境产生一 定影响，选址时应考虑环保要求和社 区影响。
案例三：某制造企业的原材料仓储中心选址
总结词
基于供应链协同和运营效率的原材料仓储中心选址策 略
详细描述
该制造企业为了提高原材料仓储和生产运营效率，降低 库存成本，计划选择一个合适的仓储中心。在选址过程 中，该企业考虑了仓储中心与生产线的距离、与供应商 的协同效应以及与销售渠道的配合程度。最终选择在企 业生产基地附近建立原材料仓储中心，以便于原材料的 存储、管理和及时配送至生产线。同时，该仓储中心还 承担着与供应商和销售渠道的协同作用，确保供应链的 顺畅运作。
03
物流中心选址案例分析
案例一：某电商企业的配送中心选址
总结词
综合考虑客户需求、运输成本和运营效率的配送中心选址策略
详细描述
该电商企业考虑到配送中心需要覆盖不同地区的客户，需要尽量选择靠近交通枢纽和客户集中的地区。同时，为 了提高配送效率，降低运输成本，该企业还考虑了配送中心与销售和库存管理的协同，最终选址在某高速公路交 汇处附近，方便货物快速进出，同时与销售和库存管理系统紧密配合。
04
物流中心选址优化建议与展望
提高数据驱动决策能力
利用大数据和云计算
通过收集和分析大量数据，为物流中 心选址提供科学依据，实现精准决策 。
物流规划知识内容
物流系统模式策略：
最小总成本策略、最高顾客服务策略、最大利润策略、最大竞争优势策略
物流系统的战略规划：
调查分析、需求预测、规划设计、方案评估பைடு நூலகம்实施、实效评估
物流系统的设计方法：
指物流系统的建模方法，一般包括优化方法、计算机仿真方法、启发式方法和 IDEF 流程图分析法
第二章
物流节点选址规划目标：
成本最优化
航空运输 管道运输 多式联运 运输方式选择考虑的因素：
货品特性、运输速度和运距、运输容量、运输成本、运输质量、环境保护
第八章
物流系统评价概述：
现状评价、方案评价、实效评价
评价指标体系设计方法与模型：
关键绩效指标法、平衡计分卡法、统一评价准则法
层次分析法的基本思路与步骤
建立递阶层次结构、构造判断矩阵、单排序权重计算、一致性检验、层次总排序权重计算
物流对象、物流量、物理作业线路、辅助部门、作业时间安排
SLP 规划步骤：
物流分析
作业单元相关性分析
作业单元综合相互关系分析
作业单元位置和空间关系图确定
方案评价与选择
第五章
物流园区的概念：
指在物流作业集中的地区，在几种运输方式衔接地，将多种物流设施和不用类型的物流企业在空间上
集中布局的场所，也是一个有一定规模和具有多种服务功能的物流企业的集结点。
物流园区功能： 基本功能
停车、配载、仓储保管、中转和衔接、加工、配送、信息服务
延伸服务功能
货物调剂中心、物流技术开发与系统设计咨询、物流咨询培训服务
配套服务功能
车辆辅助服务-加油、检修、培训、配件供应 金融配套服务-银行、保险、证券 生活配套服务-住宿、餐饮、娱乐、购物、旅游 工商税务海关等服务
多物流节点选址方法与模型
因此，最少建两个农贸市场，能使全部居民点覆盖， 建设农贸市场的居民点是3和8
(2)最大覆盖模型
max
d i y ij
j N i A ( j )
y ij 1, i N
j B ( i )
d i y ij C j x j , j M
i A ( j )
xj p, j M
j M
x j 0,1, j M
药品连锁店地址坐标与需求量
连锁 店j
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Xj 70 95 80 20 40 10 40 75 10 90
Yj
70 50 20 60 10 50 60 90 30
4
需求 量
8
10
6
5
7
8
12
5
11
9
1.分组
连锁 店j
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Xj 70 95 80 20 40 10 40 75 10 90
运输费用 运输费用
1
70
70
8
193.9598 252.9822
2
95
50
10
210.1425
559.017
3
80
20
6
160.513
339.4113
4
20
60
5
280.3997
100
5
40
10
7
349.0171
350
6
10
50
8
515.6581 252.9822
(2)最大覆盖模型
max
d i y ij
j N i A ( j )
y ij 1, i N
j B ( i )
d i y ij C j x j , j M
i A ( j )
xj p, j M
j M
x j 0,1, j M
药品连锁店地址坐标与需求量
连锁 店j
1
2
3
4
5
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7
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Xj 70 95 80 20 40 10 40 75 10 90
Yj
70 50 20 60 10 50 60 90 30
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需求 量
8
10
6
5
7
8
12
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1.分组
连锁 店j
1
2
3
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5
6
7
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9
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Xj 70 95 80 20 40 10 40 75 10 90
运输费用 运输费用
1
70
70
8
193.9598 252.9822
2
95
50
10
210.1425
559.017
3
80
20
6
160.513
339.4113
4
20
60
5
280.3997
100
5
40
10
7
349.0171
350
6
10
50
8
515.6581 252.9822
物流系统规划与设计3-选址模型
2012年6月28日星期四
5
4、选址问题中的距离计算
选址问题模型中，最基本的一个参数是各个节
点之间的距离。 一般采用两种方法来计算节点之间的距离：一 种是直线距离，也叫欧几里得距离（Euclidean Metric）；另一种是折线距离（Rectilinear Metric），也叫城市距离（Metropolitan Metric）。
min Z
n i 1
wi xi x s yi y s
2
2 1/ 2
这是一个双变量系统，分别对xs和ys进行求偏微分，并且 令其为零，这样就可以得到两个微分等式。应用这两个等 式分别对xs和ys进行求解，即可以求出下面的一对隐含有 最优解的等式：
2012年6月28日星期四
2012年6月28日星期四
11
其相应的目标函数为：
Z
w x
i i 1
n
i
xs yi ys
式中：
——与第i个点对应的权重（例如需求）； wi x i ，y i ——第i个需求点的坐标； x s ，y s ——服务设施点的坐标；
n
——需求点的总数目。
在这个问题里面，最优位置也就是由如下坐标组成的点： x s 是在x方向的对所有的权重的中值点； y s 是在y方向的对所有的权重的中值点。 考虑到 x s ，y s 两者可能同时是惟一值或某一范围，最优的 位置也相应的可能是一个点，或者是线，或者是一个区域。
2012年6月28日星期四 12
例子：报刊亭选址 一个报刊连锁公司想在一个地区开设一个新的报刊零售点， 主要的服务对象是附近的5个住宿小区的居民，他们是新 开设报刊零售点的主要顾客源。下图笛卡儿坐标系中确切 地表达了这些需求点的位置，下表是各个需求点对应的权 重。这里，权重代表每个月潜在的顾客需求总量，基本可 以用每个小区中的总的居民数量来近似。经理希望通过这 些信息来确定一个合适的报刊零售点的位置，要求每个月 顾客到报刊零售点所行走的距离总和为最小。 解： 由于考虑的问题是在一个城市中的选址问题，评价是，使 用城市距离是合适的，交叉中值选址方法将会用来解决这 个问题。
第四章1物流节点的选址
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，对方 案进行评价、打分，以找出最优的选址方案。
p 综合因素评价法可以综合考虑各方面因素，包括 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。
选址方法和模型 布局优化
选址优化问题
可行方案 综合评价 给出最终方案
方案评价问题
第四章1物流节点的选址
物流节点选址布局规划的流程（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。
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
启发式规划选址
p 启发式方法是一种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。
p 启发式方法与最优规划方法的最大不同是它不是 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。
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，对方 案进行评价、打分，以找出最优的选址方案。
p 综合因素评价法可以综合考虑各方面因素，包括 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。
选址方法和模型 布局优化
选址优化问题
可行方案 综合评价 给出最终方案
方案评价问题
第四章1物流节点的选址
物流节点选址布局规划的流程（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。
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
启发式规划选址
p 启发式方法是一种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。
p 启发式方法与最优规划方法的最大不同是它不是 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。
多物流节点选址方法与模型
D1
D2
D3
D4
D5
A1
30
45
48
10
35
A2
25
60
70
35
50
A3
28
15
25
32
10
A4
45
30
20
24
12
A5
58
12
25
60
30
A6
65
30
15
57
33
A7
65
35
16
45
28
A8
22
30
35
20
16
各客户需求量与单位运输成本矩阵图
第一步：贪婪 总运输成本=10*10+25*6+10*11+….=1483 k=5<>2
需求点
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
需求量
10
10
10
15
5
15
10
15
[步骤一] 求初始方案
汇
B
B
B
B
B
B
B
B 资源量
源
1
2
3
4
5
6
7
8
A 12/D1 18/D1 10/D1 13/D5 10/D3 13/D3 11/D2 11/D2 40
1
A
2
17/D5 15/D5 11/D5 10/D5 11/D5 8/D4 16/D4 8/D4 50
K=4<>2 总运费增加量最小的60，也就是移除D1后对整体 运费影响是最小的，故移除D1最为合理。 同理
第7章_物流节点设施布局模型
重力 的 原则
机械化 与自动 化原则
二级 原则
7.1 库存概述
三、设施布置问题的类型
1、服务系统布置问题 针对物流园区，需要有如厂商信息发布交易大厅之类的 服务系统。 2、制造系统布置问题 主要是流通加工物流系统的布置问题。 3、仓库布置问题 仓库内部布局，如仓库高度、过道宽度、装卸货区等等。 4、非传统布置问题
原始资料：P.Q.R.S.T(或E.I.Q.R.S.T.C) 1.物流分析（物料流程分析） 2.作业单位相互关系分析
3.综合相互关系图解（作业单位相互关系图）
4.所需面积
5.可用面积
6.场地面积、空间关系图 7.修正因素 方案X 方案Y 8.实际条件限制 方案Z
9．评价
选出最佳布置方案
7.2 物流节点设施布局模型
7.2 物流节点设施布局模型
由于影响物流设施平面布局的因素很多，设计 目标不是很明确，长期以来都是凭经验和主观， 后来缪瑟提出了SLP方法，该方法提出了作业 单位相互关系的等级表示法，使设施布置由定 性发展到定量。
7.2 物流节点设施布局模型
一、系统布局设计模型（SLP）
设计原理：
1.
2.
3.
4.
1326
1104 648
6
6
7
A→B
16200
7
A→B
648
从表7-5得该布置方案中D-E车间物流量最大为84000，表7-6得D-E车间搬运物 流成本最高为3360元，存在不合理情况，建议改进。
7.2 物流节点设施布局模型 练习题：设有3个产品A、B、C，制造它们设计8个作业工艺，分别是原料、 锯床、车床、钻床、铣床、检验、包装和成品，用1-8代替。3个产品的工艺 路线和每天的运量如表7-7所示；各作业单位距离如表7-8所示，试做出产品 运量从至表和物流强度从至表。 表7-7
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449.0519 773.2467 414.1793 52.89707 318.6949 61.46167 295.1327 350.422 232.3538 656.7191
• （6）按第二次迭代后的分配方案进行重新选址， 经过迭代计算后，求出两个配送点的地址坐标为 （P1,Q1）=（ 90.063，47.843 ），（P2,Q2）= （19.906,45.474）。 • (7) 计算各药品连锁店到这两个配送点胡送货运输 费用，计算结果如表4所示。考察表3，发现分组 情况不变，仍然为｛1，2，3，8，10｝，｛4，5， 6，7，9｝。因此，这一物流服务分配方案为最 佳方案
• (3)计算各药品连锁店到两个配送点胡送货 运输费用，计算结果如表2所示。考察表2， 按运输费用最低胡节点送货原则重新分组， 调整后胡分组情况为：｛1，2，3，5，8｝ 和｛4，6，7，9｝。
连锁店号j
Xj
Yj
需求量
到（P1,Q1）的 运输费用
到（P2,Q2）的 运输费用
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
连锁店号j
Xj
Yj
需求量
到（P1,Q1）的运 输费用
到（P2,Q2）的运 输费用
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
70 95 80 20 40 10 40 75 10 90
70 50 20 60 10 50 60 90 30 40
8 10 6 5 7 8 12 5 11 9
247.201 97.10716 151.9242 344.7846 408.0765 618.8391 596.3044 236.4687 863.024 46.39847
多物流节点选址模型
1、多重心法
• 多重心法通过分组后再运用精确重心法来 确定多个物流节点的位置与服务分派方案。 • （1）初步分组。确定分组原则，将需求点 按照一定原则分成若干个群组，使分群组 数等于拟设立胡物流节点数量。每个群组 由一个物流节点负责。确立初步分配方案， 形成多个单一物流节点选址问题。
• （2）选址计算。针对每一个群组胡单一物 流节点选址问题，运用精确重心法确定该 群组新的物流节点的位置。 • （3）调整分组。对每个需求点分别计算到 所有物流节点的运输费用。并将计算结果 列表，将每个需求点调整到运输费用最低 的那个物流节点负责服务，这样就形成新 的分配方案。
• （4）重复（2），直到群组成员无变化为 止。此时的物流节点分配方案为最佳分配 方案，物流节点的位置是最佳地址。
连锁店号j
Xj
Yj
需求量
到（P1,Q1）的运 输费用
到（P2,Q2）的运 输费用
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
70 95 80 20 40 10 40 75 10 90
70 50 20 60 10 50 60 90 30 40
8 10 6 5 7 8 12 5 11 9
239.126 53.87636 177.6341 355.5495 439.2965 640.7364 618.2151 223.8362 902.2989 70.58928
例子
• 某公司计划建立两个药品配送点向10个药 品连锁店送货，各药品连锁店胡地址坐标 肯每日需求量如表所示，运价均为1，试确 定这两个药品配送点的地址，使送货运输 费用最低。
表1：药品连锁店地址坐标与需求量
连锁店号j 1 Xj Yj 2 3 4 5 6 7 8 9 10
70 95 80 20 40 10 40 75 10 90 70 50 20 60 10 50 60 90 30 40
70 95 80 20 40 10 40 75 10 90
70 8 50 10 20 6 60 10 50 60 90 30 40 5 7 8 12 5 11 9
193.9598 210.1425 160.513 280.3997 349.0171 515.6581 444.3693 219.2897 729.7087 151.3924
252.9822 559.017 339.4113 100 350 252.9822 0 230.4886 466.6905 484.6648
• （4）按第一次迭代后的分配方案进行重新选址， 还是应用精确重心法进行迭代计算，求出两个配 送点新的地址坐标为（P1,Q1）= （87.144,44.292），（P2,Q2）= （17.676,49.679）。 • （5）再次计算各药品连锁店到这两个配送点胡送 货运输费用，计算结果如表3所示。考察表3，重 新调整后的分组情况为：｛1，2，3，8，10｝， ｛4，5，6，7，9｝。
446.2059 752.3027 391.6219 72.63152 285.3883 87.12786 297.5355 354.1862 202.1049 632.7668
• 在此方案下，总的最低运输费用为1709.85， 第一个配送点的地址坐标为（P1,Q1）= （90.063，47.843），主要对1、2、3、8、 10号药品连锁店提供服务；第二个配送点 的地址坐标为（P2,Q2）= （19.906,45.474），主要对4、5、6、7、 9号药品连锁店提供服务。
需求量
8
10 6
5
7
8
12 5
11 9
• 解 （1）将10家药品连锁店分成两组。初步 分为｛1，2，3，4，5｝和｛6，7，8，9， 10｝两组，每一组由一个配送点负责送货。 • （2）按精确重心法进行迭代计算，求出两 个配送点的地址坐标为（P1,Q1）= （74.342,46.147），（P2,Q2）= （40,60）。