1、山東交通學院倉儲技術與管理課程設計說明書題目：倉儲設施選址問題研究 院(系)別 交通與物流工程系 專 業 物流工程 班 級 學 號 姓 名 指導教師 二一二年三月課 程 設 計 任 務 書題 目 倉儲設施選址問題研究 系 (部) 交通與物流工程系 專 業 物流工程 班 級 學生姓名 學 號 3 月 5 日至 3 月 9 日 共 1 周指導教師(簽字) 系 主 任(簽字) 2012年 3 月 2 日一、設計內容及要求倉儲設施的選址是現代物流研究的重要內容之一，它不僅關系到物流成本的高低，也與物流服務效率緊密相關，本設計主要是介紹幾種倉儲設施選址的方法，比較其優缺點，從中選址一個方法進行實際案例分

2、析。1、倉儲設施選址的意義與必要性2、倉儲設施選址的方法介紹3、以一種方法對倉儲設施選址進行案例分析二、設計原始資料（無）三、設計完成后提交的文件和圖表1設計完成后提交6000字左右的設計方案。2圖紙部分：（無）四、進程安排3.5 下發任務3.63.7 搜集資料7.83.9 撰寫課程設計3.9 整理、打印五、主要參考資料1趙曉卓，王利.現代物流環境下城市倉儲設施規劃原則與方法探討.大連理工學院，20052 莫星，千慶蘭.城市倉儲型物流企業區位選擇.城市觀察，20103 黎紅.流公司的倉儲中心選址規劃研究.華南理工大學，20064丁立言.倉儲規劃與技術.北京:清華大學出版社，2002.5薛威物流

3、倉儲管理實務北京高等教育出版社，2006.6周云霞倉儲管理實務北京：電子工業出版社 ，2005.7賈爭現，劉康.物流配送中心規劃與設計.北京：機械工業出版社，2004.8徐賢浩.物流配送中心規劃與運作管理.武漢:華中科技大學出版社,2007.9寇毅.改進的遺傳算法在配送中心選址中的應用.武漢理工大學，200710吳瑛.物流工程中倉儲設施規劃設計的研究. 同濟大學土木工程學院，200911張濤.基于層次分析法的物流中心選址研究. 武漢科技大學，2008摘 要進入二十一世紀以來，隨著世界市場由傳統的相對穩定演變成動態多變，物流企業所面臨的社會、經濟、制造環境與客戶需求都發生了明顯的變化。物流企業在

4、既要滿足顧客及時、準確的交貨要求，又要保持相對較低的物流成本的情況下，紛紛對原有的流通渠道進行變革和創新。同時倉儲業作為現代物流系統中的三大支柱之一，面對需求方式出現了個性化、多樣化的變化，生產方式也變為多品種、小批量的柔性生產方式的情況下，其功能也從重視保管效率逐漸變為重視流通功能的實現。因此，在現代物流環境下，倉儲設施規劃、布局應的合理性和科學性變得越來越重要，合理的倉儲設施選址不僅可以節約物流成本，還可以提高物流企業的服務效率，增強企業競爭力。文章將對重心法、遺傳算法、層次分析法三種選址方法的基本原理和優缺點進行簡單地介紹，并使用層次分析法對華安倉儲進行案例分析，借此了解熟悉倉儲設施選址

5、的過程和方法。關鍵詞：倉儲設施，選址，層次分析法，物流目 錄1倉儲設施選址11.1現代倉儲業特點11.2倉儲設施選址的影響因素21.3研究倉儲設施選址的意義與必要性32倉儲設施選址的方法介紹42.1重心法42.2遺傳算法4遺傳算法的基本原理4遺傳算法的優缺點52.3層次分析法6層次分析法的基本原理6層次分析法的優缺點73案例分析93.1華安倉儲簡介93.2評選步驟9設計體會及今后的改進意見15參考文獻161倉儲設施選址1.1現代倉儲業特點在現代物流環境下倉儲業有了很大的改觀，主要表現在以下幾個方面。(1)倉儲業從各個行業、地區、企業單位中分離出來，形成一個相對獨立的產業，使倉儲業走向社會化、產

6、業化。隨著現代物流業的發展，逐漸建立了以倉儲為基地的區域現代物流體系。倉儲企業脫離原有的隸屬部門或者地區，作為一個獨立的經濟實體進行運作。(2)倉庫功能的多種適應性。建立多功能的倉庫，發展物流技術，促使物流、商流、信息流協調發展。同時，倉庫應多種經營，減少“倉庫空置”的風險，提高使用效率。以傳統的“儲存”倉儲為基礎，延伸自身的經營鏈條，經營流通加工業務、運輸業務、信息服務業務，使倉儲行業向產業化發展。(3)迎合市場需求，倉儲布局靠近物流園區、物流基地。倉儲作為物流業的重要支撐資源，圍繞物流業的發展是必然的選擇。物流園區、物流中心的建設對于倉儲業提出了新的要求，布局上客觀強調在物流節點附近配置大

7、量的現代化倉庫。交通環節的改善，尤其是聯運方式的實施，節省了裝卸時間，因此，對于交通節點附近的轉運倉庫需求逐漸減少，對于快速收集貨物的“集貨倉庫”、起疏散貨物功能的“疏貨倉庫”逐漸增多，倉儲聯運模式越發重要，使物流的生成地區不斷具有新的倉儲需求。如圖1.1所示。圖1.1物流業的“扁平化”倉儲(聯運)模式(4)適應生產JIT即時需求，倉儲貨物進出向多批次、小批量方向發展。倉儲貨物批量逐漸減小，貨物滯留時間、倉儲貨物損耗逐漸減少，但是進出倉庫的貨物批次逐漸增多，類型也逐漸增多。1.2倉儲設施選址的影響因素倉儲設施區位選擇是一個復雜的問題，是內部因素和外部因素共同作用的結果。為提高選址的科學性與實用

8、性，需要綜合考慮地理位置、自然條件、交通、基礎設施等多種因素。下面將對此作具體介紹。（1）外部因素主要包括自然條件，其對倉庫的基礎建設的初期投入產生重要的影響；社會環境條件，與倉庫的持續發展有密切關系，比如是否有合適的專業人才來運營倉庫，是否能適應今后城市的發展，是否能滿足客戶的需求，是否能和同行業產生面對面的交流，是否得到政府政策以及周邊公眾的支持等；基礎設施與交通條件，這兩者都是為了讓倉庫的貨物運輸更加方便，且保證倉庫運營所需的物流需求。（2）內部條件主要包括組織性質、戰略目標和具體的項目，其核心是從企業內部考慮，根據不同的企業規模、發展階段和承接的倉庫項目等，綜合考慮自身的情況，選擇合適

9、的區位。每一項因素都有各自的內涵，都是企業在進行倉庫選址的時候所要考慮的。對于不同的項目，選址必須區別對待，像轉運型物流大多經營倒裝、轉載或短期儲存的周轉類商品，多式聯運是主要的運輸方式，所以應設置在城市邊緣地區的交通便利的地段，方便轉運和減少短途運輸。具體因素如圖1.2所示。圖1.2物流企業倉庫選址影響因素1.3研究倉儲設施選址的意義與必要性倉儲在物流體系中是唯一的靜態環節，隨著經濟的發展，需求方式出現了個性化、多樣化的變化，生產方式也變為多品種、小批量的柔性生產方式。物流的特征由少品種、大批量變為多品種、少批量或多批次、小批量，倉庫的功能也從重視保管效率逐漸變為重視流通功能的實現。儲存相對

10、于物流體系的一個節點，物流實體在化解其供求之間的時間上矛盾的同時，也創造了新的時間上的效益。因此，倉儲是物流中的重要環節，儲存功能相當于整個物流體系來說，既有緩沖與調節作用，也有創值與增效的作用。從供應鏈角度看，物流過程由一系列的供給和需求組成，在供需之間既存在物的“流動”，也存在物的靜止”，這種靜止是為了更好地使前后兩個流動過程銜接，缺少必要的靜止，會影響有效的流動。倉儲的發展，在調配余缺，減少生產和銷售部門的庫存積壓，在總量上減少地區貨物儲存量等方面都起到非常積極的作用。同時，倉儲可以使貨物在進入市場前完成整理、包裝、質檢、分揀、加標簽等加工，以便加快貨物流通，為貨物進入市場做好準備。由此

11、可見倉儲設施的合理選址對物流企業和社會生產有著積極的作用，他可以使生產活動得到適當的延伸和完善，并且提高物流效率，減少資源的浪費。2倉儲設施選址的方法介紹2.1重心法重心法是一種模擬方法。這種方法將物流系統中的需求點和資源點看成是分布在某一平面范圍內的物流系統，各點的需求量和資源量分別看成是物體的重量，物體系統的重心作為物流網點的最佳設置點，利用求物體系統重心的方法來確定物流網點的位置。重心法一般應用于一元網點布局。一元網點布局，是指在計劃區域內設置網點數目唯一的物流網點布局問題。在流通領域中，一元網點布局問題實際并不多，較多的是多元網點布局問題。不過，對于多元網點布局，為了使模型簡單化、計算

12、工作量減少，有時將它變換成一元網點布局問題來處理。現僅討論用重心法在計劃區域內設置一個網點的簡單情況。在某計劃區內，有n個資源點和需求點，各點的資源量或需求量為，它們各自的坐標是。需設置一個網點，設網點的坐標為（x，y），網點至資源點或需求點的運費率為。根據求平面中物體系統中心的方法有：整理后得：代入數字，實際求得(X,Y)的值即為所求倉儲設施位置的坐標。重心法的最大特點是計算方法較簡單，但該方法并不能求出精確的最佳網點位置，因為這一方法將縱向和橫向的距離視為互相獨立的量，與實際是不相符的，往往其結果在現實環境中不能實現，因此只能作為一種參考結果。2.2遺傳算法遺傳算法（GA）是根據生物進化思

13、想而啟發得出的一種全局優化算法，而在本質上是一種不依賴具體問題的自接搜索方法。遺傳算法有效的理論依據為模式定理和積木塊假設。模式定理保證了較優的模式(遺傳算法的較優解)的樣本呈指數級增長，從而滿足了尋找最優解的必要條件，即遺傳算法存在著尋找到全局最優解的可能性。而積木假設指出，遺傳算法具備尋找到全局最優解的能力，即具有低階，短距，高平均適應度的模式在遺傳算子作用下，相互結合，能生成高階，長距，高平均適應度的模式，最終生成全局最優解。遺傳算法的基本原理遺傳算法在整個進化過程中的遺傳操作是隨機性的，但它并不是完全隨機搜索，它利用歷史信息來推測下一代中期望值有所提高的尋優點集。經過一代代的不斷進化，

14、最后收斂到一個最適應環境的個體上，求得問題的最優解。遺傳算法的基本步驟如下：(1)選擇編碼策略，把參數集合x和域轉化為位串結構空間S；(2)定義適應值函數f(x)；(3)確定遺傳策略，包括選擇群體大小n，選擇、交叉、變異方法，以及確定交叉概率，變異概率等遺傳參數；(4)隨機初始化聲稱群體P；(5)計算群體中個體位串解碼后的適應值f(x)；(6)按照遺傳策略，運用選擇、交叉和變異算子作用于群體，形成下一代群體；(7)判斷群體性能是否滿足某一指標，或己完成預定迭代次數：如果不滿足則返回步驟(6)，或者修改遺傳策略再返回步驟(6)。詳見圖2.1圖2.1遺傳算法流程2.2.2遺傳算法的優缺點與其他優化

15、算法相比，遺傳算法具有如下優點：(1)將搜索過程作用在編碼后的字符串上，不直接作用在優化問題的具體變量上，在搜索中用到的是隨機的變換規則，而不是確定的規則。它在搜索時采用啟發式的搜索，而不是盲目的窮舉，因而具有更高所搜索效率。(2)現行的大多數優化算法都是基于線性、凸性、可導性等要求，而遺傳算法只需要適合度信息，不需要導數等其他輔助信息，對問題的依賴性較小，因而具有高度的非線性，適用范圍更廣。此外還可以寫出一個通用算法，以求解許多不同的優化問題。(3)遺傳算法從一組初始點開始搜索，而不是從某一個單一的初始點開始搜索。而且給出的是一組優化解，而不是一個優化解，這樣可以給設計者更大的選擇余地。它能

16、在解空間內充分搜索，具有全局優化能力。(4)遺傳算法具有很強的易修改性。即使對原問題進行很小的改動(比如目標函數的改進)，現行的大多數算法就有可能完全不能使用，而遺傳算法則只需作很小的修改就完全可以適應新的問題。(5)遺傳算法具有很強的可并行性，可通過并行計算來提高計算速度，因而更適用于大規模復雜問題的優化。但是由于遺傳算法是一種較新的算法，在實際中的運用中也還有許多地方有待進一步地深入和改進，主要集中在以下幾個方面：(1)遺傳算法的理論研究比較滯后。由于遺傳算法本身也是一種仿生的思想，盡管實踐效果很好，但理論證明比較困難。而且這種算法提出來的時間還不是很長，因此其理論和實踐的研究幾乎是平行進

17、行的。(2) 遺傳算法本身的參數還缺乏定量的標準，目前采用的都是經驗數值，而且不同的編碼、不同的遺傳技術都會影響到遺傳參數的選取，因而會影響到算法的通用性。(3) 遺傳對處理約束化問題還缺乏有效的手段，傳統的罰函數法中對懲罰因子的選取還是一個比較困難的技術問題。(4) 遺傳算法對初始種群的選擇有一定的依賴性，能夠結合一些啟發算法進行改進。2.3層次分析法層次分析法 (AHP)是在20世紀70年代中期美國著名運籌學家TLSalty提出的一種簡便、靈活又實用的多準則決策方法，主要用于確定最低層因素對于最高層目標的重要性權值。層次分析法是一種系統規劃方法，是通過應用數學方法將決策過程中的定量分析和定

18、性分析有機結合起來，統一進行優化處理而得到合理結果的一種方法，適用于結構比較復雜、決策準則多、不易量化的決策問題。2.3.1層次分析法的基本原理層次分析法的主要思路是：將所要分析的問題層次化，根據問題的性質和要達到的目標，將問題分解成不同的子問題，按照子問題間的相互影響及支配關系，通過兩兩比較判斷的方式確定各子問題中元素的相對重要性和子問題集的相對重要性，形成一個多層次的分析結構模型，最終把系統析歸結為最低層相對于最高層的相對重要性權值的確定或相對優劣次序的排序問題，從而為決策方案的選擇提供了依據。依據層次分析法體現了人們決策思維的根本特征：分解、判斷和綜合。綜上，層次分析法的模型結構一般分為

19、如下三層：最高層：這一層次中只有一個元素，一般它是分析問題的預定目標或理想結果，因此也稱為目標層； 中間層：這一層次中包含了為實現目標所涉及的中間環節，它可以由若干個層次組成，包括所需考慮的準則、子準則，因此也稱為準則層；最底層：這一層次包括了為實現目標可供選擇的各種措施、決策方案等，因此也稱為措施層或方案層。具體如圖2.2所示圖2.2層次分析法結構圖根據以上模型，層次分析法的操作步驟一般分為以下六步：(1)明確問題為了運用層次分析法進行系統分析，首先要對問題有明確的認識，弄清問題范圍，所包含的因素及其相互關系，解決問題的目的，是否具有層次分析法所描述的特性。(2)建立層次結構將問題中所包含的

20、因素劃分為不同層次，例如，對于決策問題，通常可以劃分為下面幾個層次：最高層：表示解決問題的目的，稱為目標層、中間層：表示采取某種措施或政策實現預定目標所涉及的中間環節，一般又分為策略、準則層等。最低層：表示解決問題的措施或方案，成為措施層或方案層。(3)構造判斷矩陣針對上一層次某元素，對每一層次各個元素的相對重要性進行兩兩比較，并給出判斷。這些判斷用數值表示出來，寫成矩陣形式，即所謂的判斷矩陣。(4)層次單排序及其一致性檢驗(5)層次總排序(6)層次總排序的一致性檢驗2.3.2層次分析法的優缺點層次分析法最大的優點是可以處理定性和定量相結合的問題，可以將決策者的主觀判斷與政策經驗導入模型，并加

21、以量化處理，層次分析法從本質上講是一種科學的思維方式。其主要的特點是：(1)面對具有層次結構的整體問題綜合評價，采取逐層分解，變為多哥單準則評價問題，在多個單準則評價的基礎上進行綜合；(2)為解決定性因素的處理及可比性問題，以“重要性”(數學表現為權值)比較作為統一的處理格式并將比較結果按重要程度以1至9級進行量化標度；(3)檢驗與調整比較鏈上的傳遞性，即檢驗一致性的可接受程度；(4)對匯集全部比較信息的矩陣集，使用線性代數理論與方法加以處理挖掘出深層次的、實質性的綜合信息作為決策支持。當然層次分析法也是有其局限性的，具體表現在：(1)層次分析法只能在給定的策略中去選擇最優的，而不能給出新的策

22、略；(2)層次分析法中所用的指標體系需要有專家系統的支持，如果給出的指標不合理則得到的結果也就不準確；(3)層次分析法中進行多層比較的時候需要給出致性比較，如果不滿足一致性指標要求，則層次分析法就失去了作用；(4)層次分析法需要求矩陣的特征值，但是在AHP方法中一般用的是求平均值(可以算術、幾何、協調平均)的方法來求特征值，這對于一些病態矩陣是有系統誤差的。3案例分析綜上，用層次分析法（AHP）對倉儲設施選址問題進行研究，可以得出各種影響因素的相對重要性排序。AHP法能將決策者的定性判斷與定量計算有效地結合起來，對于分析和解決問題具有簡潔性、實用性和系統性的特點，在簡化倉儲設施選址問題上是一種

23、行之有效的方法。本節將應用層次分析法對華安物流公司的倉儲中心的區位選址進行分析，以得出最優解。3.1華安倉儲簡介上海華安集裝箱儲運有限公司(以下簡稱華安儲運)自1987年創立以來，已獲得中華人民共和國對外經濟貿易合作部批準的具有獨立法人的一級貨運代理企業資格。在海外擁有250家資深代理,主要承辦國際海運(危險品/特種箱)、空運進出口貨物(私人物品)的國際運輸代理業務，包括：攬貨、訂艙、倉儲、中轉集裝箱、拼裝拆箱、結算運雜費、報關報檢、保險及相關的短途運輸服務及咨詢業務。華安儲運與各大船公司航空公司有著密切的聯系并建立了良好的合作關系，經營航線覆蓋歐洲、地中海，中東印巴、中南美、加勒比海，紅海、

24、非洲及南太平洋諸島等。華安儲運的成長與發展來源于“服務、創新、合作”，即用不斷完善、創新的服務，去尋求更廣泛的合作，并靠著這種精神，使其在國際運輸代理領域中確立良好的聲譽，形成了更大的規模。為此，華安儲運計劃近年在幾個港口城市建立一座大規模的倉儲設施，這幾個港口城市分別是中國天津、中國寧波、阿聯酋迪拜和尼日利亞阿帕帕。本文下面的工作就是要用層次分析法來對這4個候選地做一個選擇，下文中的這4個候選地分別用A、B、C、D來表示。3.2評選步驟(1)邀請專家組成委員會對初步篩選得出的4個候選地(A，B，C，D)的各項因素進行評價，其評價的指標體系如圖3.1示。圖3.1評價指標評判標準如下：1)自然環

25、境因素：越好則越有利于建造物流中心；2)經營環境因素：越好則越有利于建造物流中心；3)基礎設施情況：越好則越有利于建造物流中心：4)其他因素：越好則越有利于建造物流中心。利用層次分析法進行分析求出A、B、C、D這四個候選地適合程度的排序情況，在這里A、B、C、D是我們要分析的決策變量，特別地，專家分析的自然環境因素和經營環境因素次層的變量重要成都相等，也就是說兩兩之比都為1。為此，我們是把基礎設施情況和其他因素的次層因素納入分析范圍，指標體系如圖3.2所示。圖3.2物流選址指標體系(2)構造判斷矩陣，結合專家的意見，從而確定了判斷矩陣的各項數據。第一層判斷矩陣,是相對最高層的次層中間層判斷矩陣

26、，是相對的重要程度值：= 中間層判斷矩陣,基礎設施情況有關和其他因素的指標重要程度比較結果，得到的判斷矩陣：= =,(m=1，2，3，4，5，6)即是分別相對中間層的6個次級判斷矩陣，是相對的重要程度值。自然環境因素有關指標的比較結果=經營環境因素有關指標的比較結果：=交通條件有關指標的比較結果：=公共設施狀況有關指標的比較結果：=國土資源利用情況有關指標的比較結果：=環境保護要求有關指標的比較結果：=(3)確定各矩陣權重，具體如下所示：矩陣對應的幾何平均數和權重系數如表3.1表3.1矩陣對應的幾何平均數和權重系數如表3.2表3.2矩陣對應的幾何平均數和權重系數如表3.3表3.3矩陣對應的幾何

27、平均數和權重系數如表3.4表3.4矩陣對應的幾何平均數和權重系數如表3.5表3.5矩陣對應的幾何平均數和權重系數如表3.6表3.6矩陣對應的幾何平均數和權重系數如表3.7表3.7矩陣對應的幾何平均數和權重系數如表3.8表3.8矩陣對應的幾何平均數和權重系數如表3.9表3.9(4)進行一致性檢驗。以第一層指標為例，將成對比較矩陣中的每一列與該列所對應的系數相乘，然后再相加，得到一個向量“加權值"。再將得到的加權值向量除以每個標準的優先級。自然環境因素：1.004/0.24=4.183經營環境因素：1.077/0.28=3.846基礎設施情況：1.065/0.25=4.260其他因素：1

28、.007/0.23=4.378計算所得數值的平均值，用A表示。A=(4.183+3.846+4.260+4.378)/4=4.167由此計算一致性指標CI=(AN)/(N1)，其中，N為比較項的個數。可以得CI=(4.1674)/(41)=0.056最后計算檢驗系數CR=CI/RI其中RI是任意一個成對比較矩陣的平均隨機一致性指標。RI的值取決于該比較項的個數，110階矩陣的RI取值見表3.10：表3.10RI取值參考表由上表，我們選定N=4，那么RI=0.9，則一致性指標為：CI=O.056/0.9=0.062，于是該一致性是可以接受的。類似的，我們可以對所有的成對比較的矩陣進行一致性檢驗。

29、(5)最佳位置的確定。從上面一致性檢驗可以看出，這次成對比較的設計還是比較合理的，所以我們可以對這4個地點（A、B、C、D）進行綜合的等級評定。計算過程如下：A點總得分：0.24×0.32+0.28×0.06+0.25×(0.67×0.06+0.33×0.11)+0.23×(0.75×0.25+0.25×0.24)=0.1696B點總得分：0.24×0.18+0.28×0.24+0.25×(0.67×0.09+0.33×0.11)+O.23×(O.75×0.21+0.25×0.12)=0.1777C點總得分：0.24×0.41+0.28×0.05+0.25×