1、第七章物流系統規劃教學目的：使學生理解物流系統規劃的概念，掌握物流系統單設施選址規劃的重 心法，理解區域物流系統規劃和物流網絡規劃， 掌握多設施選址規劃 的方法。基本要求：1、理解物流系統規劃的概念；2、掌握單設施選址的重心法及多設施選址的混合規劃法；3、理解區域物流系統規劃和物流網絡規劃；教學重點：單設施選址的重心法及多設施選址的混合規劃法教學時數：6學時第一節物流系統規劃概述一、物流系統規劃的基本問題物流是一個復雜的社會經濟系統，要使這個系統能夠良好地運行，必須做 好它的規劃和設計工作，一般來講，規劃設計一個物流系統要考慮以下幾個方面 的問題：（一）物流系統的輸入條件是指物流系統的范圍以及

2、外部環境。物流是一個完整的系統，它受外界環境的制約，在規劃設計物流系統時必 須先根據所要解決的問題確定所設計的物流系統的范圍和它的外部環境以及兩 者的接口。物流系統規劃設計能夠起到改善其外部環境的作用。（二 ）物流系統的輸出結果也就是物流系統的目標任務。對于任何工程問題，都可以有多種解決途徑，但是它的前提條件（輸入） 和所需要達到的目的（輸出）必須是明確的。（三）對物流系統優劣的評價標準一般的評價標準應包括經濟性、技術可靠性、靈活性、安全性、可擴展性、勞動強度、易操作性、服務水平、環境保護、社會效益等方面的內容（四）物流系統規劃時的注意事項1. 原始數據的收集一般來講，需要收集的數據主要包括以

3、下幾類：（1）物料特性 （2）物料流量（3）環境條件 （4）經濟數據 （5）物料 搬運設備的數據2. 方案中的可控變量和不可控因素一些因素則可以由規劃人員在一定的范圍內進行選擇， 這些就是物流系統 中的可控變量。物流系統規劃中還有很多因素是隨機的、不確定的，這是設計人員無法控 制的因素。二、物流系統規劃的層次 從物流系統的作用地位看，可分為： 物流戰略層規劃 物流策略層（戰術層）規劃 運作層的規劃從規劃所涉及的行政級別和地理范圍看，又可分為：國家級物流系統規劃區域級物流系統規劃 行業（部門）物流系統規劃 企業物流系統規劃第二節 區域物流系統規劃一、區域物流與區域物流系統化區域是指有一定空間的地

4、方和景觀， 是具有特定的政治、 自然和經濟意義的 地區范圍。在多數情況下， 區域概念表明的是一國經濟范圍內劃分的不同經濟區， 如我 國的長江三角洲、珠江三角洲、環渤海經濟圈、成渝經濟區等。區域物流是在一定的區域地理環境中， 以大中型城市為中心， 以區域經濟規 模和范圍為基礎， 結合物流輻射的有效范圍， 將區域內外的各類物品從供應地向 接受地進行有效的實體流動； 根據區域物流基礎設施條件， 將公路、鐵路、航空、 水運及管道輸送等多種運輸方式與物流節點有機銜接， 并將運輸、 儲存、裝卸搬 運、包裝、流通加工、配送及信息處理等物流基本活動有機集成 的綜合過程。 區域物流的構成要素1. 區域物流主體要

5、素2. 區域物流客體要素3. 區域物流載體要素 區域物流系統化主要是規劃、建立和完善區域物流網絡體系。構筑區 域物流系統的主要內容包括：區域間通道、城市干線道路、區域物流設施、 城市的集配中心、企業的倉庫等聯合組成的物流網絡體系。二、區域物流系統的布局原則 區域物流系統按 “行政區域 ”進行布局：優勢：資料易于收集，容易被政府關注和支持。 弊端：強化了行政干預力量，違背市場規律的作用。 區域物流系統按 “經濟區域 ”進行布局，則能適應生產力的發展，體現自然 資源稟賦狀況，同時還能體現區域物流中心的完整性和開放性。因此，區域物流系統的布局原則是按照 “經濟區域”而不是“行政區域 ”進行布 局。三

6、、區域物流系統規劃的程序與內容區域物流系統規劃涉及區域經濟發展水平、 運輸結構、物流基礎設施布局和 運行機制。規劃的一般程序如下圖所示：區域物流系統規劃的程序框圖區域物流系統規劃的內容：1. 構筑區域物流系統的基礎設施體系主要包括：購筑干線道路與區域物流設施、 城市內的集配中心、不同企業 的倉庫聯合組成的物流網絡體系。2. 構筑指揮區域物流系統的神經網絡體系這指運用移動通信、GPS系統、互聯網、計算機在線經營管理系統、公用 經濟信息網、企業內聯網等，建立全國性、甚至全球性的計算機物流信息網絡體 系和EDI系統，實現物流信息共享以及商流、物流、信息流集成化應用的目標。3. 構筑區域物流系統運行的

7、動力機制這主要包括：完善企業物流鏈管理機制、多企業聚集效益機制、企業外部 效益機制和規模效益機制等方面。第三節物流網絡規劃基礎一、物流網絡及其要素（一）物流網絡結構物流網絡是指物流過程中相互聯系的組織和設施在空間坐標上的集合。物流網絡結構的合理與否對物流系統的效率和效益有十分重要的影響。將產品流動全過程所經過的線路和存儲點連接起來，就構成一個網絡，這就是物流網絡。運輸成木 冷疔和住併成術一迄輪硯術產品流動網絡(二) 物流網絡中的節點和線路1 網絡節點的類型根據物流節點的主要功能的不同，物流網絡節點分為：(1) 轉運型節點：以接連不同運輸方式為主要職能的節點。(2) 儲存型節點：以存放貨物為主要

8、職能的節點。(3) 流通型節點：以組織物資在系統中運動為主要職能的節點。(4) 綜合性節點：在物流系統中，集中于一個節點全面實現兩種以上主要功 能，將若干功能有機地結合于一體，有完善設施、有效銜接和協調供應的集約型 節點。2 物流網絡線路的一般特點(1) 方向性(2) 有限性(3) 多樣性(4) 連通性(5) 選擇性(6) 層次性二、物流網絡規劃的內容和目標 物流網絡規劃的內容確定最佳的網絡分銷層次數、分銷設施數目、各分銷設施的位置和任務、各 分銷設施的供應商和主要客戶分布范圍以及網絡中的存貨配置等。簡單地講，就是要確定網絡中的節點數目、相對位置及容量的配置(包括生產量、運輸量、存 貨量等的分

9、配)網絡優化的總目標是網絡總成本的最小化，包括庫存持有成本、倉儲成本和運輸成本，同時滿 足客戶對反應時間的要求。物流網絡的最優化通常是在滿足客戶反應時間要求的前提下，使分銷設施數目盡可能地減少，在庫存持有成本與運輸成本之間達到平衡。三、網絡規劃所需數據及其來源（一）物流網絡規劃所需的基礎數據1產品線上的所有產品清單；2 顧客、存貨點、原材料供應源的地理分布；3每一區域的顧客對每種產品的需求量；4 運輸成本和費率；5運輸時間、訂貨周期、訂單滿足率；6 倉儲成本和費率；7 采購/制造成本；8 產品的運輸批量；9網絡中各節點的存貨水平及控制方法；10.訂單的頻率、批量、季節波動；11訂單處理成本與發

10、生這些成本的物流環節；12.顧客服務目標；13在服務能力限制范圍內設備和設施的可用性；14.產品配送模式。（二）網絡規劃所需數據的來源1 .經營業務運作文件2. 會計報告3. 物流研究報告4. 公開出版物第四節 設施選址規劃的影響因素物流設施選址規劃物流設施選址是指在一個具有若干供應網點及若干需求網點的經濟區域內， 選一個地址建立物流設施的規劃過程。比較好的物流設施選址方案是使商品 通過物流設施的匯集、中轉、分發，直至輸送到需求網點的全過程的效益最 好。通常，物流設施擁有建筑物和設備等，如果選址不當，將產生極大的負 面影響并付出代價。物流設施選址方法近年來，選址理論迅速發展，常見的選址方法有專

11、家選擇法、解析法、模擬 法、啟發式方法等。而物流設施的選址是一個相當復雜的問題，上述的幾種 方法都有其側重性。而且，影響物流設施選址的因素還有很多的不確定性， 這就造成了常規選址方法往往存在一定的片面性。第五節單設施選址規劃由 S.Eilo n，和 Nico ns Christofides所研究的重心法（Centroid Method）是解決單設施選址的一個常用方法。所謂重心法是將物流 系統的需求點看成是分布在某一平面范圍內的物體系統，各點的需求量和資 源分別看成是物體的重量，物體系統的重心將作為物流設施的最佳設置點， 利用確定物體重心的方法來確定物流設施的位置。一、單設施選址的重心法重心法是

12、一種確定單個設施的方法，這種方法要考慮現有設施之間的距離和 要運輸的貨物量。它可用于工廠、車站、倉庫或零售 /服務設施選址。屬于靜 態連續選址方法。選址因素：運輸成本（運輸費率和運輸量）。問題描述：設有一系列點分別代表供給點和需求點，各自有一定量貨物需要 以一定的運輸費率運向位置待定的倉庫 （或從倉庫運出），該倉庫如何選址？ 運輸量一重心法（單設施選址）運輸量一重心法（單設施選址）nXi qiqi假設現在要建一座配送中心 以向n個零售 商供貨，令n個零售商在平面上的坐標為（Xi,yi） , （x 2,y 2）,（x n,y n），各零售商 的裝運量分別為q 1, q 2,q n，則依下式算 出

13、的配送中心位置（x,y ）將可使新工廠到n 個零售商的分配成本和為最小。yi qiqi運輸量一重心法算例問題：假設在市區建一配送中心，給位于東、西、南、北、中五區的商場配送，各商場的位置及配送量如表所示。用重心法求出配送中心的位置坐標。區域位置配送量（噸）東10,44000西2,38000南7,010000北5,88000中6,420000運輸量一重心法算例將上表中的數據代入重心公式求得:4,000 10 8,000 2 10,000 7 8,000 5 20,000 6X5.724,000 +8,000 +10,000 46,000 +20,000= 3.684,000 4 8,000 3

14、10,000 0 8,000 820,000 44,000 46,000 +10,000 +8,000 +20,000擬建配送中心的坐標為（5.72,3.68 ）或（6，4）精確重心法精確重心法又稱微分法該方法需要以重心法的結果未初始解，不斷迭代，直到前后兩次迭代的解誤 差不超過設定的范圍，從而得到最佳結果。（一）已知條件（1）工廠倉庫和配送中心的坐標值為：（2）單位運輸費率為（3）設施點i的貨物運輸需求量為根據市場情況，現決定新建一座中轉倉庫，要求確定中轉倉庫的最佳位置。AJXi ,yi）（Xn4, yn4）O （X3, y3）（X2, y2）（捲，力）*0（二）模型假設（1）運輸費用與距離

15、成正比；（2）運輸線路為直線或基本按直線考慮；（3）忽略在不同地點選址可能產生的固定投資、勞動力成本及庫存成本的差異；（4）不考慮將來的運輸費率的變化；（5）待選址設施到現有節點 i之間的距離為：Di = kv（Xix）2 y）2式中，k表示模型中坐標單位與實際空間距離的比例尺（三）單設施選址模型 目標：使運輸總成本最小。min TC = v i Vi Ri DiTC 運輸總成本；Vi 設施點i的運輸總量；Ri 待選址設施到設施點i的運輸費率; Di 待選址設施到設施點i的距離。i Vi Ri xi /DiX 二送 MRi/Dii Vi Ri y i / D i y 二送 iViRi /Di（

16、四）模型求解步驟（1確定已知的供給點和需求點的坐標、運輸量及線性運輸費率；i Vi Ri XiXojViRyiiViRi（2）忽略距離Di，根據重心公式求得待選址設施的初始坐標 （x0 ,yO）；NR（3）根據第二步求得的（xO，yO）計算出Di ;（4） 將Di代入公式求出修正的（x，y）；（5）反復迭代計算Di ，直到（x，y）的變動滿足要求；（6）最后，根據求得的最佳坐標值計算運輸總成本。應用舉例例7-1某企業有兩個生產基地，三個地區物流中心，各設施點的位置坐標如 下表所示。現需設置一個中轉倉庫， 由生產基地向中央倉庫供貨，中央倉庫 再向三個物流中心分撥供貨。請使用重心法確定中央倉庫的最

17、優選址。節點（i）運輸總量運輸費率坐標xi坐標yiP120000.4038P230000.4082P325000.6025P410000.6064P515000.6088求解過程（1）確定中央倉庫的初始選址方案（X0 , y0 ） 相關數據的計算見下表： iXiYiViRiViRiViRiXiViRiYiP13820000.480024006400P28230000.4120096002400P32525000.6150030007500P46410000.660036002400P58815000.690072007200合計150002580025900y°5.16送MRi中央倉

18、庫的初始坐標為（5.16，5.18）1一廠 -廠 -r r -fi 1 111*1Iri"r f ,|9*j r -*i£* 4F1(1111ri1i111-(一7_一1I111J1111111I1 11L )° 0 1 2 -刻度尺J-10公里45678910X（3）按照求解步驟中的第3步、第4步和第5步，循環計算各距離，再對坐標值 進行修正，迭代結果如下表所示：迭代次數x坐標y坐標總成本1234101005.1605.0384.9904.9964.9174.9105.1805.0565.0315.0235.0545.0581717681714501714171

19、71409171401171401重心法的優點及局限性：優點：計算簡便，速度快。局限性：（1）只考慮了運輸成本、沒有考慮固定投資和運營費用。（2）模型假設運輸成本與運距呈線性關系，而實際上的運輸費用與運距不是 呈線性關系，而是復雜的非線性關系。（3）待設施選址與各倉庫之間的路線不一定都是直線距離。第六節多設施選址規劃多設施選址要復雜得多，典型的是倉庫的選址問題，包括： 物流網絡中應該有多少個倉庫？這些倉庫應該有多大規模，應位于什么地 占?八、 哪些客戶指定由倉庫負責供應？各個工廠、供應商或港口應指定由哪些倉 庫負責？ 各個倉庫中應該存放哪些產品？哪些產品應從工廠、供應商或港口直接運 送到客戶手

20、中？用于多設施選址方法有很多：精確法；多重心法；混合 一整數線性規劃；目 標規劃法；動態規劃法；模擬法；啟發法等等。我們通過一個實例來描述多設施選址的問題例7-2某城市計劃籌建包括生產基地在內的綠色食品專賣連鎖超市網絡，計劃如下：(1) 受現有條件的限制，生產基地的數量限制在 12個；(2) 出于人口分布的考慮，計劃建立3個大型專賣超市，專賣超市的地址選擇 受種種條件的約束基本選定，沒有再選擇的余地；(3) 受專賣超市數量和位置的約束及可供選址的土地因素約束，考慮在市內建 設12個大型中轉倉庫；(4) 產品分為A、B兩大類。現在，需要對以下幾個問題進行決策：(1) 建設幾個中轉倉庫？(2) 如

21、果建立一個中轉倉庫，應建哪一個？(3) 如果建立兩個中轉倉庫，如何分配超市賣場？(4) 建立幾個生產基地？(5) 如果建立兩個生產基地，怎樣分配生產數量？怎樣為中轉倉庫供貨？(在 建立兩個中轉倉庫的情況下)通過對問題的分析，建立物流網絡模型如下：產品A生產成本=32元/件生產能力無限制4Pl50000 件2W生產成本=32元/件生產能力=60000件16元/件周轉能力=110000件0元/件W14定成本80萬ClC2100000件50000 件Cl產品B生產成本=24元/件生產能力無限制30元/件PlW20000件5C230000 件2P2W2C38元/件周轉能力無限制 固定成本40萬元生產成本=24元/件生產能力=50000件60000 件多設施選址問題的混合整數規劃模型（一）變量說明1下標索引i 產品類別，i =