第三章 物流配送中心选址规划
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354典型选址方法模型及算法34其中运输总成本i点的运输量到i点的运输费率从位置待定的物流中心到i点的距离??iiiidrvmintctcivirid354典型选址方法模型及算法?重心法模型是连续型模型相对于离散型模型来说其物流配送中心地点的选择是不加特定限制的有自由选择的长处?但是重心法模型的自由度过多也是一个缺点最佳地址实际上往往很难找到?将运输费用作为唯一的影响因素忽略其它的重要因素并且将运输路线简化为直线与实际情况差距也较大354典型选址方法模型及算法?2交叉中值模型交叉中值模型就是将城市内道路网格作为选址范围的一种单一设施选址方法
3.5.1 选址问题的分类
1.平面选址、网络选址与离散选址 2.单设施选址与多设施选址 3.静态选址模型与动态选址模型 4.确定性模型与随机性模型 5.单产品模型与多产品模型 6.单目标选址与多目标选址 7.有限能力设施选址与无限能力设施选址
3.5.1 选址问题的分类
多级选址模型与单级选址模型 私人部门选址问题与公共部门的选址问题 吸引设施选址与排斥设施选址
第三章 物流配送中心选址规划
掌握物流配送中心选址的原则
学 习 目 标
理解物流配送中心选址应考虑的 影响因素 掌握物流配送中心选址的程序
了解物流配送中心选址的方法
第三章 物流配送中心选址规划
3.1 物流配送中心选址的原则 3.2 物流配送中心选址规划所考虑的因素 3.3 物流配送中心选址的程序和步骤 3.4 物流配送中心选址方案的经济论证 3.5 物流配送中心选址模型与方法 3.6 物流配送中心选址的注意事项
3.2 物流配送中心选址规划所考 虑的因素
2.自然环境因素
地理因素 气候因素
3.政策环境因素
3.3 物流配送中心选址的程序和 步骤
3.3 物流配送中心选址的程序和 步骤
1.选址约束条件分析
需求条件 运输条件 配送服务的条件 用地条件 区域规划 流通职能条件 其它
3.3 物流配送中心选址的程序和 步骤
以上模型中的设施基本都假定为服务 能力是无限的，事实上，每个设施的服务 能力都是有限的。当需求超过设施的服务 能力时，以上模型得到的解往往是不合理 的。为此，有些模型通过引入设施的能力 修正了这个不足，有限服务能力带选址费 用的选址模型就是其中之一。
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
(8) 多产品模型(Multi-product Models) 以上几种模型不区分不同商品的需 求量和相应的配送成本。当不同商品在 网络上某些节点中的生产能力有区别时， 上述模型中对需求、制造能力的简单加 总求和就不再合理了。多产品模型适用 于这一类问题，在该模型中，节点的能 力、需求量及流量是按产品的类型相区 别的。
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
(9) 动态模型 通常，有关仓库、物流配送中心、 转运点的选址都是基于长期的决策，一 旦选定，在相当长的一段时间内不会进 行改变。但是影响这些决策的因素会随 时间发生变化，已建成的物流配送中心、 仓库再调整容量的代价太大，因此动态 选址模型解决了如何根据这些动态因素 进行选址的问题。
3.5.3节点间距离的计算
1.直线距离 该距离主要用于平面选址问题，点与点 之间没有障碍物，可以直达 区域内两点 ( xi , yi ) 和 ( x j , y j ) 间的直线距 离 的计算公式为 d ij ij ( xi x j y i y j ) （3-1） 其中 ij 1 称为迂回系数，一般可取定 一个常数，取值的大小要视区域内的交 通情况
当配送货物的目的地非常明确，选 址的因素主要考虑运费率和该点的货物 吞吐量。用运量乘以到该点的货物运输 费率，再乘以到该点的距离，求出上述 乘积之和(即总运输成本)，选择计算结 果最小的位置点。即：
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
MinTC Vi Ri di
i
（3-4）
其中， TC —运输总成本 V i — i点的运输量 Ri —到i点的运输费率 d i —从位置待定的物流中心到i 点的距离
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
（2）交叉中值模型
交叉中值模型就是将城市内道路网格 作为选址范围的一种单一设施选址方法。 应用条件同样是已知各服务对象在城市 内的地理位置，需要的物流量，并且单 位服务费用已知。选址的依据是设施到 各个服务对象的绝对距离综合最小。
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
2.收集整理资料
掌握业务量 掌握费用 其它
3.地址筛选 4.定量分析 5.结果评价 6.复查 7.确定选址结果
3.4 物流配送中心选址方案的经 济论证
1.投资额的确定
预备性投资 直接投资 相关投资 运营费用
2.投资效果分析和确定
3.5 物流配送中心选址模型与方 法
3.1 物流配送中心选址的原则
物流配送中心的选址过程应同时遵守 以下四项原则： 适应性原则 协调性原则 经济性原则 战略性原则
3.2 物流配送中心选址规划所考 虑的因素
1.经济环境因素
货流量的大小 货物的流向
客户的分布 供应商的分布
城市的扩张与发展 交通条件 经济规模的要求 人力资源条件
解析法 数学规划方法 启发式方法 多准则决策方法 仿真方法
以上方法总结如下表所示
3.5.2 物流配送中心选址方法
3.5.3节点间距离的计算
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。有三种方法来计算节 点之间的距离 一种是直线距离,也叫欧几里德距离 (Euclidean Metric) 另一种是折线距离(Rectilinear Metric),也叫 城市距离(Metropolitan Metric)或直角距离 还有一种是更为一般的 l p 距离 目前的实践中，物流配送中心的选址主要 使用直线距离与折线距离。
3.5.2 物流配送中心选址方法
1.定性方法 定性方法是指凭借个人或集体的经验 做出决策。其步骤一般为：根据经验确 定评价指标，利用该评价指标对候选设 施点进行优劣检验，并综合检验结果做 出决策。常用的定性决策方法有专家打 分法和Delphi法等。
3.5.2 物流配送中心选址方法
2.定量方法
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
5. 多准则决策方法 (1) 层次分析法 (2) 模糊综合评价法 (3) 聚类方法 (4) 数据包络分析(DEA) (5) TOPSIS（理想解法或双基点法）
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
6.仿真方法 仿真是利用计算机来运行仿真模型， 模拟时间系统的运行状态及其随时间变 化的过程，并通过对仿真运行过程的观 察和统计，得到被仿真系统的仿真输出 参数和基本特征，以此来估计和推断实 际系统的真实参数和真实性能。
n —需求点的总数目
x0 , y0—物流配送中心的坐标
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
3.数学规划方法 数学规划方法主要用于处理多个物 流配送中心选址问题。如果要配送的货 物范围分布广，用一个物流配送中心无 法满足需求，就需要考虑设立两个或多 个物流配送中心，实际上几乎所有的大 公司的物流系统都有一个以上的物流配 送中心。
2. 解析法 解析法主要解决单一设施的选址问题， 有重心法和交叉中值法等。
（1）重心法 重心法是将物流系统的需求点看成是分布 在某一平面范围内的物体系统，各点的需 求量和资源分别看成是物体的重量，物体 系统的重心将作为物流网点的最佳设置点， 利用确定物体重心的方法来确定物流网点 的位置。
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
3.5.3节点间距离的计算
3. l p 距离 该距离是直线距离与折线距离的推广， 多用于纯粹的理论研究 区域内两点 ( xi , yi ) 和 ( x j , y j ) 间的 l p距离 的计算公式为 p p dij ij ( xi x j yi y j ) （3-3） ij 1 含义同上。当 p 1时即为折线 距离，当 p 2 时即为直线距离
1 p
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
1. 定性方法 德尔菲法(Delphi Method)是一种常用的 定性分析方法。又名专家意见法，是依 据系统的程序，采用匿名发表意见的方 式，即专家之间不得互相讨论，不发生 横向联系，只能与调查人员发生关系， 通过多轮次调查专家对问卷所提问题的 看法，经过反复征询、归纳、修改，最 后汇总成专家基本一致的看法，作为选 址的结果。
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
4.启发式方法
很多模型是很难精确求解的，启发式算法 常常能够比较有效地处理这类问题 短视算法、邻域搜索算法、交换、替换算 法 以及拉格朗日松弛算法都是启发式算法。 除此之外，还有禁忌搜索算法、遗传算法、 神经网络算法、模拟退火算法、蚁群算法 等现代启发式算法。
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
(3) P-中值模型(P-median problems) P-中值选址问题是选定 P个设施的 位置，使全部或平均性能最优的问题。 通常是使成本最小， 也可以是使总(平 均)运输距离最小，使总(平均)需求权距 离最小，使总运输时间最少，或者使总 运输费用最小等，故又称为最小和问题。
(5) 覆盖模型 设施A覆盖需求点B是指A能在规定的时 间或距离内服务B。覆盖问题主要有两 种基本的模型：
集合覆盖模型：用最少的设施安置费去覆 盖所有需求点 最大覆盖模型：固定设施数目，再确定它 们的位置使得覆盖尽可能多的需求点或需 求量
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
(6) 无限服务能力带选址费用的选址模 型 (7) 有限服务能力带选址费用的选址模 型
中值法将加权的城市距离和最小作 为目标函数, 即总费用=设施到需求点的 折线距离×需求量。求解函数最后得到 的最好位置可能型及算法
H i x0 xi y0 yi
i 1 n
xi , yi —第i个需求点的坐标
i —第i个需求点的需求量
3.5.3节点间距离的计算
2.折线距离 该距离多用在道路较为规则的城市中的 物流配送中心选址问题 区域内两点 ( xi , yi ) 和 ( x j , y j ) 间的折线距 离的计算公式为 d ij ij ( xi x j y i y j ) （3-2） ij 1 含义同上
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
德尔菲法的具体实施步骤如下：
组成专家小组 向所有专家提出问题及有关要求，并附上 有关这个问题的背景材料 专家根据他们所收到的材料，提出自己的 选址意见 将各位专家的判断意见汇总，进行对比并 修改（主要环节，重复进行） 对专家的意见进行综合处理
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
(2) Kuehn-Hamburger (奎汉-哈姆勃兹) 模型
Kuehn-Hamburger(奎汉-哈姆勃兹)模型是多 个物流设施选址的典型方法。在模型中考 虑了多个结构化因素的影响，其目标是费 用之和最小，模型更加贴近实际。 不足之处：模型没有考虑物流设施固定资 产所产生的固定费用，也没有考虑物流中 心总体的容量限制。计算量庞大，不易求 解。忽略了社会效益、环境影响等因素
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
(4) P-中心模型(P-center problems) P-中心问题是指选定P个设施的位 置，使最坏的情况最优，如使最大反应 时间最小、使需求点与最近设施的最大 距离最小或使最大损失最小等，所以也 叫极小化极大问题，最优目标值也叫P半径。
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
重心法模型是连续型模型，相对于离散
型模型来说，其物流配送中心地点的选 择是不加特定限制的，有自由选择的长 处 但是，重心法模型的自由度过多也是一 个缺点，最佳地址实际上往往很难找到 将运输费用作为唯一的影响因素，忽略 其它的重要因素，并且将运输路线简化 为直线，与实际情况差距也较大
3.6 物流配送中心选址的注意事 项
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
常用的多物流配送中心选址方法 （1）Baumol-Wolfe(鲍摩－瓦尔夫)模型
该模型的计算方法是首先给出费用的初始 值，求初始解；然后进行迭代计算，使其 逐步接近费用最小值 优点：计算简单；能评价物流过程的总费 用；能求解物流配送中心的通过量 缺点：不能保证必然会得到最优解；物流 配送中心的固定费用没在所得的解中反映 出来
3.5.1 选址问题的分类
1.平面选址、网络选址与离散选址 2.单设施选址与多设施选址 3.静态选址模型与动态选址模型 4.确定性模型与随机性模型 5.单产品模型与多产品模型 6.单目标选址与多目标选址 7.有限能力设施选址与无限能力设施选址
3.5.1 选址问题的分类
多级选址模型与单级选址模型 私人部门选址问题与公共部门的选址问题 吸引设施选址与排斥设施选址
第三章 物流配送中心选址规划
掌握物流配送中心选址的原则
学 习 目 标
理解物流配送中心选址应考虑的 影响因素 掌握物流配送中心选址的程序
了解物流配送中心选址的方法
第三章 物流配送中心选址规划
3.1 物流配送中心选址的原则 3.2 物流配送中心选址规划所考虑的因素 3.3 物流配送中心选址的程序和步骤 3.4 物流配送中心选址方案的经济论证 3.5 物流配送中心选址模型与方法 3.6 物流配送中心选址的注意事项
3.2 物流配送中心选址规划所考 虑的因素
2.自然环境因素
地理因素 气候因素
3.政策环境因素
3.3 物流配送中心选址的程序和 步骤
3.3 物流配送中心选址的程序和 步骤
1.选址约束条件分析
需求条件 运输条件 配送服务的条件 用地条件 区域规划 流通职能条件 其它
3.3 物流配送中心选址的程序和 步骤
以上模型中的设施基本都假定为服务 能力是无限的，事实上，每个设施的服务 能力都是有限的。当需求超过设施的服务 能力时，以上模型得到的解往往是不合理 的。为此，有些模型通过引入设施的能力 修正了这个不足，有限服务能力带选址费 用的选址模型就是其中之一。
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
(8) 多产品模型(Multi-product Models) 以上几种模型不区分不同商品的需 求量和相应的配送成本。当不同商品在 网络上某些节点中的生产能力有区别时， 上述模型中对需求、制造能力的简单加 总求和就不再合理了。多产品模型适用 于这一类问题，在该模型中，节点的能 力、需求量及流量是按产品的类型相区 别的。
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
(9) 动态模型 通常，有关仓库、物流配送中心、 转运点的选址都是基于长期的决策，一 旦选定，在相当长的一段时间内不会进 行改变。但是影响这些决策的因素会随 时间发生变化，已建成的物流配送中心、 仓库再调整容量的代价太大，因此动态 选址模型解决了如何根据这些动态因素 进行选址的问题。
3.5.3节点间距离的计算
1.直线距离 该距离主要用于平面选址问题，点与点 之间没有障碍物，可以直达 区域内两点 ( xi , yi ) 和 ( x j , y j ) 间的直线距 离 的计算公式为 d ij ij ( xi x j y i y j ) （3-1） 其中 ij 1 称为迂回系数，一般可取定 一个常数，取值的大小要视区域内的交 通情况
当配送货物的目的地非常明确，选 址的因素主要考虑运费率和该点的货物 吞吐量。用运量乘以到该点的货物运输 费率，再乘以到该点的距离，求出上述 乘积之和(即总运输成本)，选择计算结 果最小的位置点。即：
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
MinTC Vi Ri di
i
（3-4）
其中， TC —运输总成本 V i — i点的运输量 Ri —到i点的运输费率 d i —从位置待定的物流中心到i 点的距离
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
（2）交叉中值模型
交叉中值模型就是将城市内道路网格 作为选址范围的一种单一设施选址方法。 应用条件同样是已知各服务对象在城市 内的地理位置，需要的物流量，并且单 位服务费用已知。选址的依据是设施到 各个服务对象的绝对距离综合最小。
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
2.收集整理资料
掌握业务量 掌握费用 其它
3.地址筛选 4.定量分析 5.结果评价 6.复查 7.确定选址结果
3.4 物流配送中心选址方案的经 济论证
1.投资额的确定
预备性投资 直接投资 相关投资 运营费用
2.投资效果分析和确定
3.5 物流配送中心选址模型与方 法
3.1 物流配送中心选址的原则
物流配送中心的选址过程应同时遵守 以下四项原则： 适应性原则 协调性原则 经济性原则 战略性原则
3.2 物流配送中心选址规划所考 虑的因素
1.经济环境因素
货流量的大小 货物的流向
客户的分布 供应商的分布
城市的扩张与发展 交通条件 经济规模的要求 人力资源条件
解析法 数学规划方法 启发式方法 多准则决策方法 仿真方法
以上方法总结如下表所示
3.5.2 物流配送中心选址方法
3.5.3节点间距离的计算
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。有三种方法来计算节 点之间的距离 一种是直线距离,也叫欧几里德距离 (Euclidean Metric) 另一种是折线距离(Rectilinear Metric),也叫 城市距离(Metropolitan Metric)或直角距离 还有一种是更为一般的 l p 距离 目前的实践中，物流配送中心的选址主要 使用直线距离与折线距离。
3.5.2 物流配送中心选址方法
1.定性方法 定性方法是指凭借个人或集体的经验 做出决策。其步骤一般为：根据经验确 定评价指标，利用该评价指标对候选设 施点进行优劣检验，并综合检验结果做 出决策。常用的定性决策方法有专家打 分法和Delphi法等。
3.5.2 物流配送中心选址方法
2.定量方法
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
5. 多准则决策方法 (1) 层次分析法 (2) 模糊综合评价法 (3) 聚类方法 (4) 数据包络分析(DEA) (5) TOPSIS（理想解法或双基点法）
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
6.仿真方法 仿真是利用计算机来运行仿真模型， 模拟时间系统的运行状态及其随时间变 化的过程，并通过对仿真运行过程的观 察和统计，得到被仿真系统的仿真输出 参数和基本特征，以此来估计和推断实 际系统的真实参数和真实性能。
n —需求点的总数目
x0 , y0—物流配送中心的坐标
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
3.数学规划方法 数学规划方法主要用于处理多个物 流配送中心选址问题。如果要配送的货 物范围分布广，用一个物流配送中心无 法满足需求，就需要考虑设立两个或多 个物流配送中心，实际上几乎所有的大 公司的物流系统都有一个以上的物流配 送中心。
2. 解析法 解析法主要解决单一设施的选址问题， 有重心法和交叉中值法等。
（1）重心法 重心法是将物流系统的需求点看成是分布 在某一平面范围内的物体系统，各点的需 求量和资源分别看成是物体的重量，物体 系统的重心将作为物流网点的最佳设置点， 利用确定物体重心的方法来确定物流网点 的位置。
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
3.5.3节点间距离的计算
3. l p 距离 该距离是直线距离与折线距离的推广， 多用于纯粹的理论研究 区域内两点 ( xi , yi ) 和 ( x j , y j ) 间的 l p距离 的计算公式为 p p dij ij ( xi x j yi y j ) （3-3） ij 1 含义同上。当 p 1时即为折线 距离，当 p 2 时即为直线距离
1 p
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
1. 定性方法 德尔菲法(Delphi Method)是一种常用的 定性分析方法。又名专家意见法，是依 据系统的程序，采用匿名发表意见的方 式，即专家之间不得互相讨论，不发生 横向联系，只能与调查人员发生关系， 通过多轮次调查专家对问卷所提问题的 看法，经过反复征询、归纳、修改，最 后汇总成专家基本一致的看法，作为选 址的结果。
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
4.启发式方法
很多模型是很难精确求解的，启发式算法 常常能够比较有效地处理这类问题 短视算法、邻域搜索算法、交换、替换算 法 以及拉格朗日松弛算法都是启发式算法。 除此之外，还有禁忌搜索算法、遗传算法、 神经网络算法、模拟退火算法、蚁群算法 等现代启发式算法。
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
(3) P-中值模型(P-median problems) P-中值选址问题是选定 P个设施的 位置，使全部或平均性能最优的问题。 通常是使成本最小， 也可以是使总(平 均)运输距离最小，使总(平均)需求权距 离最小，使总运输时间最少，或者使总 运输费用最小等，故又称为最小和问题。
(5) 覆盖模型 设施A覆盖需求点B是指A能在规定的时 间或距离内服务B。覆盖问题主要有两 种基本的模型：
集合覆盖模型：用最少的设施安置费去覆 盖所有需求点 最大覆盖模型：固定设施数目，再确定它 们的位置使得覆盖尽可能多的需求点或需 求量
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
(6) 无限服务能力带选址费用的选址模 型 (7) 有限服务能力带选址费用的选址模 型
中值法将加权的城市距离和最小作 为目标函数, 即总费用=设施到需求点的 折线距离×需求量。求解函数最后得到 的最好位置可能型及算法
H i x0 xi y0 yi
i 1 n
xi , yi —第i个需求点的坐标
i —第i个需求点的需求量
3.5.3节点间距离的计算
2.折线距离 该距离多用在道路较为规则的城市中的 物流配送中心选址问题 区域内两点 ( xi , yi ) 和 ( x j , y j ) 间的折线距 离的计算公式为 d ij ij ( xi x j y i y j ) （3-2） ij 1 含义同上
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
德尔菲法的具体实施步骤如下：
组成专家小组 向所有专家提出问题及有关要求，并附上 有关这个问题的背景材料 专家根据他们所收到的材料，提出自己的 选址意见 将各位专家的判断意见汇总，进行对比并 修改（主要环节，重复进行） 对专家的意见进行综合处理
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
(2) Kuehn-Hamburger (奎汉-哈姆勃兹) 模型
Kuehn-Hamburger(奎汉-哈姆勃兹)模型是多 个物流设施选址的典型方法。在模型中考 虑了多个结构化因素的影响，其目标是费 用之和最小，模型更加贴近实际。 不足之处：模型没有考虑物流设施固定资 产所产生的固定费用，也没有考虑物流中 心总体的容量限制。计算量庞大，不易求 解。忽略了社会效益、环境影响等因素
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
(4) P-中心模型(P-center problems) P-中心问题是指选定P个设施的位 置，使最坏的情况最优，如使最大反应 时间最小、使需求点与最近设施的最大 距离最小或使最大损失最小等，所以也 叫极小化极大问题，最优目标值也叫P半径。
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
重心法模型是连续型模型，相对于离散
型模型来说，其物流配送中心地点的选 择是不加特定限制的，有自由选择的长 处 但是，重心法模型的自由度过多也是一 个缺点，最佳地址实际上往往很难找到 将运输费用作为唯一的影响因素，忽略 其它的重要因素，并且将运输路线简化 为直线，与实际情况差距也较大
3.6 物流配送中心选址的注意事 项
3.5.4 典型选址方法、模型及算法
常用的多物流配送中心选址方法 （1）Baumol-Wolfe(鲍摩－瓦尔夫)模型
该模型的计算方法是首先给出费用的初始 值，求初始解；然后进行迭代计算，使其 逐步接近费用最小值 优点：计算简单；能评价物流过程的总费 用；能求解物流配送中心的通过量 缺点：不能保证必然会得到最优解；物流 配送中心的固定费用没在所得的解中反映 出来