物流节点选址模型与方法课件
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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。
第4章 物流节点选址其他模型
x，千米 图 8-7 可能的方案
y，千米
2
4
5
6
综合考虑 x 、 y 方向的影响，于是最后可能的地址为 A、B 之间的一条线段(见图 8-7)。表 8-4 对 A、B 两个位 置的加权距离进行了比较。从比较的结果可以看到，它们直接的加权距离是完全相等的。也就是说，可以根据实 际情况，选址 A、B 之间的任何一点。
i
需求点
沿 y 轴的位置 从上到下
i
6=6 6+3=9 6+3+3=12
4 4
接着寻找在 y 方向上的中值点 y 。从上到下，逐个叠加各个需求点的权重 。在考虑 5、4 两个需求点时，
s i
权重和为 9，仍没有达到中值点 10，但是加上第三个需求点后，权重和将达到 12，超过中值点 10，见表 8-3 所 示。所以从上向下的方向考虑，报刊亭零售点应该设置在 3 点或 3 点以上的位置。然后从下往上，在第 1 和第 2 个需求点之后，权重总和达到 8，仍旧不到 10，当加入第三个需求点 3 后，权重总和达到 11。这个说明，报刊 零售点应该在需求点 3 或者它下面的位置。结合 2 个方面的限制和图 8-7 的相对位置，在 y 方向，只能选择一个 有效的中值点： y s 3 km。 6 5 4 3 2 1 0 0 1 5 4 B 3 A 1 2 3
为 C j 0 或 A( j ) 为空。其中，对于 i A( j ) 且 yi 1 ，将 i 指派给 j 的方法为：若 d i (1 yi ) C j ，则令
yij 1 yi ， C j C j di (1 yi ) ， yi 1 ，在 A( j ) 和 N 中剔除需求点 i 。若 d i (1 yi ) C j ，则令
y，千米
2
4
5
6
综合考虑 x 、 y 方向的影响，于是最后可能的地址为 A、B 之间的一条线段(见图 8-7)。表 8-4 对 A、B 两个位 置的加权距离进行了比较。从比较的结果可以看到，它们直接的加权距离是完全相等的。也就是说，可以根据实 际情况，选址 A、B 之间的任何一点。
i
需求点
沿 y 轴的位置 从上到下
i
6=6 6+3=9 6+3+3=12
4 4
接着寻找在 y 方向上的中值点 y 。从上到下，逐个叠加各个需求点的权重 。在考虑 5、4 两个需求点时，
s i
权重和为 9，仍没有达到中值点 10，但是加上第三个需求点后，权重和将达到 12，超过中值点 10，见表 8-3 所 示。所以从上向下的方向考虑，报刊亭零售点应该设置在 3 点或 3 点以上的位置。然后从下往上，在第 1 和第 2 个需求点之后，权重总和达到 8，仍旧不到 10，当加入第三个需求点 3 后，权重总和达到 11。这个说明，报刊 零售点应该在需求点 3 或者它下面的位置。结合 2 个方面的限制和图 8-7 的相对位置，在 y 方向，只能选择一个 有效的中值点： y s 3 km。 6 5 4 3 2 1 0 0 1 5 4 B 3 A 1 2 3
为 C j 0 或 A( j ) 为空。其中，对于 i A( j ) 且 yi 1 ，将 i 指派给 j 的方法为：若 d i (1 yi ) C j ，则令
yij 1 yi ， C j C j di (1 yi ) ， yi 1 ，在 A( j ) 和 N 中剔除需求点 i 。若 d i (1 yi ) C j ，则令
线性规划模型在物流选址中的应用完整版PPT资料
供应地及其坐 标
P1
X1
Y1
距离市中心坐标距离 20
70
年运输量
2000
P2 X2 60
1200
P3
Y2
X3
Y3
60 20 20
1000
P4
X4
Y4
50
20
2500
解：利用上面的式得到：
x 0 2 2 02 0 6 0 0 1 1 00 0 2 2 2 1 0 0 1 0 0 0 2 0 0 0 0 5 5 0 2 0 0 0 0 5 0 3 0 .4 ( k 5 0 )m
y 0 7 2 02 0 6 0 0 1 1 00 0 2 2 2 1 0 0 1 0 0 0 2 0 0 0 0 2 5 0 2 0 0 0 0 5 0 4 0 .1 ( k 2 0 )m 0
所以，该厂址应该在坐标为(35.4， 42.1) km的 位置。
2、线性规划模型((linear
得新设施位置的计算公式。
❖ 重心模型适用于单设施选址，该模型的优点 是显而易见的一一他们有助于寻找选址问题 的最优解，而且为该模型能够充分真实地体
现实际问题，因而问题的解对管理阶层是有 意义的。
❖ 模型的缺点则不那么明显，需要加以注意。
实例分析：
❖ 某物流园区，每年需要从P1地运来铸铁，从P3地 运来煤炭，从P4地运来日用百货，各地与某城市 中心的距离和每年的材料运量如表所示。
❖ 两方案比较，c4﹥c8，所以选F3设配送中心为优，可节省生 产运费:
❖ C4- C3= 182870- 181865= 1005(万元) 物流中心于F3处的产量分配表
物流中心于F4处的供产量分配表
❖ 解: ❖ 1）若新的配送中心设在F1则根据运输问题解法，
P1
X1
Y1
距离市中心坐标距离 20
70
年运输量
2000
P2 X2 60
1200
P3
Y2
X3
Y3
60 20 20
1000
P4
X4
Y4
50
20
2500
解：利用上面的式得到：
x 0 2 2 02 0 6 0 0 1 1 00 0 2 2 2 1 0 0 1 0 0 0 2 0 0 0 0 5 5 0 2 0 0 0 0 5 0 3 0 .4 ( k 5 0 )m
y 0 7 2 02 0 6 0 0 1 1 00 0 2 2 2 1 0 0 1 0 0 0 2 0 0 0 0 2 5 0 2 0 0 0 0 5 0 4 0 .1 ( k 2 0 )m 0
所以，该厂址应该在坐标为(35.4， 42.1) km的 位置。
2、线性规划模型((linear
得新设施位置的计算公式。
❖ 重心模型适用于单设施选址，该模型的优点 是显而易见的一一他们有助于寻找选址问题 的最优解，而且为该模型能够充分真实地体
现实际问题，因而问题的解对管理阶层是有 意义的。
❖ 模型的缺点则不那么明显，需要加以注意。
实例分析：
❖ 某物流园区，每年需要从P1地运来铸铁，从P3地 运来煤炭，从P4地运来日用百货，各地与某城市 中心的距离和每年的材料运量如表所示。
❖ 两方案比较，c4﹥c8，所以选F3设配送中心为优，可节省生 产运费:
❖ C4- C3= 182870- 181865= 1005(万元) 物流中心于F3处的产量分配表
物流中心于F4处的供产量分配表
❖ 解: ❖ 1）若新的配送中心设在F1则根据运输问题解法，
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
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
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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
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
物流选址规划课件
详细描述
模拟法是一种基于计算机仿真的物流选址策略，它通过模拟不同的选址方案，评估其在各种情况下的性能表现， 从而选择最优的方案。该方法主要适用于多仓库或多配送中心的选址。
遗传算法
总结词
一种基于生物进化原理的选址方法
详细描述
遗传算法是一种基于生物进化原理的优化算法，它通过模拟生物进化过程，对不同的选址方案进行选 择、交叉和变异等操作，以寻找最优解。该方法适用于解决各种复杂的物流选址问题。
运输方式
考虑不同运输方式的优缺 点，如公路、铁路、航空 等。
运输成本
考虑运输成本对物流选址 的影响，选择运输成本较 低的地区。
土地价格
土地可用性
考虑土地的可用性和可获得性 ，避免因土地问题导致项目延
误。
土地价格
土地价格是物流选址的重要考虑因 素，选择土地价格合理的地区。
土地未来价值
考虑土地未来的升值潜力，选择具 有发展潜力的地区。
安全法规
了解当地的安全法规，选择符合安全要求的地区 。
03
物流选址的方法与模型
重心法
总结词
一种静态的选址方法
详细描述
重心法是一种基于数学方法的物流选址策略，它通过综合考虑运输成本、库存成 本以及服务水平等因素，确定最优的服务中心位置。该方法主要适用于单一仓库 或配送中心的选址。
模拟法
总结词
一种基于仿真的选址方法
物流选址规划课件
汇报人： 日期:
目录
• 物流选址规划概述 • 物流选址的考量因素 • 物流选址的方法与模型 • 物流选址的实践案例 • 物流选址的未来趋势与挑战 • 总结与展望
01
物流选址规划概述
物流选址的定义与重要性
物流选址定义
模拟法是一种基于计算机仿真的物流选址策略，它通过模拟不同的选址方案，评估其在各种情况下的性能表现， 从而选择最优的方案。该方法主要适用于多仓库或多配送中心的选址。
遗传算法
总结词
一种基于生物进化原理的选址方法
详细描述
遗传算法是一种基于生物进化原理的优化算法，它通过模拟生物进化过程，对不同的选址方案进行选 择、交叉和变异等操作，以寻找最优解。该方法适用于解决各种复杂的物流选址问题。
运输方式
考虑不同运输方式的优缺 点，如公路、铁路、航空 等。
运输成本
考虑运输成本对物流选址 的影响，选择运输成本较 低的地区。
土地价格
土地可用性
考虑土地的可用性和可获得性 ，避免因土地问题导致项目延
误。
土地价格
土地价格是物流选址的重要考虑因 素，选择土地价格合理的地区。
土地未来价值
考虑土地未来的升值潜力，选择具 有发展潜力的地区。
安全法规
了解当地的安全法规，选择符合安全要求的地区 。
03
物流选址的方法与模型
重心法
总结词
一种静态的选址方法
详细描述
重心法是一种基于数学方法的物流选址策略，它通过综合考虑运输成本、库存成 本以及服务水平等因素，确定最优的服务中心位置。该方法主要适用于单一仓库 或配送中心的选址。
模拟法
总结词
一种基于仿真的选址方法
物流选址规划课件
汇报人： 日期:
目录
• 物流选址规划概述 • 物流选址的考量因素 • 物流选址的方法与模型 • 物流选址的实践案例 • 物流选址的未来趋势与挑战 • 总结与展望
01
物流选址规划概述
物流选址的定义与重要性
物流选址定义
物流系统的节点选址 图文
5
第一节 物流节点的类型和功能
2、按规模分类： 物流园区、物流中心、配送中心 物流园区：在几种运输方式衔接地形成的物流节点活动的空
间集散体，是在政府规划指导下多种现代物流设施和多 家物流组织机构在空间上集中布局的大型场所，是具有 一定规模和多种服务的新型物流业务载体。 物流中心：综合性、地域性、大批量的货物物理位移转换集 散的新型设施设备的集合，它把物流、信息流融为一体 成为产销企业之间的中介组织和现代物流活动的主要载 体。
固定权重/可变权重（单纯选址问题/选址 – 分配问题）：新设施与已存 在设施的关系（权重）与新设施的位置无关/有关。
0 反中心点=2.5
中心点=3.5
4 选址约束
有能力约束/无能力约束 不可行区域约束
5
6
中值=5.5
7
18
第二节 物流节点选址概述
IV. 选址问题中的距离计算
一般采用两种方法计算节点之间的距离：直线距离 （欧几里得距离）；折线距离（城市距离）
一般为公司内部服务
9
第一节 物流节点的类型和功能
三、物流节点的功能
储运 衔接 管理信息 配套延伸
10
第一节 物流节点的类型和功能
三、物流节点的功能 1、储运功能 最基本功能，货物保管、安全库存、整合、分发、发运 2、衔接功能 物流活动需要若干环节，在不同线路间进行转换，不同线路之间的
输送形态、输送装备、输送数量不同。节点将各个物流线路连 接成一个系统，使各线路通过节点变得更为贯通 1）通过转换运输方式衔接不同运输手段；2）通过加工、分拣、 配货，衔接干线物流及配送物流；3）通过储存、保管衔接不 同时间的供应和需求物流；4）通过集装箱、托盘等集装处理 衔接整个“门到门”运输
第一节 物流节点的类型和功能
2、按规模分类： 物流园区、物流中心、配送中心 物流园区：在几种运输方式衔接地形成的物流节点活动的空
间集散体，是在政府规划指导下多种现代物流设施和多 家物流组织机构在空间上集中布局的大型场所，是具有 一定规模和多种服务的新型物流业务载体。 物流中心：综合性、地域性、大批量的货物物理位移转换集 散的新型设施设备的集合，它把物流、信息流融为一体 成为产销企业之间的中介组织和现代物流活动的主要载 体。
固定权重/可变权重（单纯选址问题/选址 – 分配问题）：新设施与已存 在设施的关系（权重）与新设施的位置无关/有关。
0 反中心点=2.5
中心点=3.5
4 选址约束
有能力约束/无能力约束 不可行区域约束
5
6
中值=5.5
7
18
第二节 物流节点选址概述
IV. 选址问题中的距离计算
一般采用两种方法计算节点之间的距离：直线距离 （欧几里得距离）；折线距离（城市距离）
一般为公司内部服务
9
第一节 物流节点的类型和功能
三、物流节点的功能
储运 衔接 管理信息 配套延伸
10
第一节 物流节点的类型和功能
三、物流节点的功能 1、储运功能 最基本功能，货物保管、安全库存、整合、分发、发运 2、衔接功能 物流活动需要若干环节，在不同线路间进行转换，不同线路之间的
输送形态、输送装备、输送数量不同。节点将各个物流线路连 接成一个系统，使各线路通过节点变得更为贯通 1）通过转换运输方式衔接不同运输手段；2）通过加工、分拣、 配货，衔接干线物流及配送物流；3）通过储存、保管衔接不 同时间的供应和需求物流；4）通过集装箱、托盘等集装处理 衔接整个“门到门”运输
选址模型及应用培训课件(PPT 79张)
选址问题的早期研究
地租出价曲线
杜能认为，任何经济开发活动能够支付给土地 的最高地租或利润是产品在市场内的价格与产 品运输到市场的成本之差。
价格-运输成本=利润=地租
奶类
蔬菜
谷物
韦伯的工业分类
选址
生产类型
失重
生产过 程之前
生产过 程之后
原料 产地
市场
增重
不增不失
胡佛的递减运输费率
运输费率随着距离的增加，增幅下降。如果运输成本 是选址的主要决定因素，要使内向运输成本与外向运 输的总成本最小，位于原料产地和市场之间的设施必 然可以在这两点之中找到运输成本最小的。
种目标通常在军队、紧急情况和公共部门中
使用，也称作“经济平衡性”(Economic
Equity)，问题也叫做网络上的中心问题。
min max C j ( X )
X j
Minimax 中心点 3.5
0
5
6
7
反中心 点2.5
中值
max min C j ( X )
X j
Minisum 在设施左右有相 同的点，与坐标 无关
直线距离、欧几里德距离
d xi x j yi y j
R ij
折线距离、城市距离
选址模型
为设施(工厂、仓库、零售点等)找到一个最
优的位置；
是物流系统设计中的一个重要部分。
在一条线段上的选址问题
min Z i ( s xi ) i ( xi s)
i 0 is s n
劳动力密集型产品，则必然要选择生产成本低的地区作为 选址的依据；而选址高技术类型的产品，则必须要选择劳 动力素质高的地区，而这些地方往往成本较高。 从商业及服务业来说，选择连锁便利店还是超市的发展战 略，会有不同的企业网络设计。选择连锁便利店，则必须 选择一些人口密集区域，成本较高，面积需求较小；选择 超市，则要选择人口不是非常密集，可以有大面积提供。
物流节点选址模型与方法及应用
• 三种基本的单目标决策分别是：成本最小化类 型、服务最优化类型和物流量最大化类型。
• 除了这三种基本的单目标决策外，对于有些物 流项目，单独考虑成本、服务和物流量尚不能 满足投资决策者的需要，这时可能要综合考虑 多方面的目标来进行物流设施选址，这时较多 采用多目标决策的方法。
2020/3/1
物流选址模型－Kevin
物流设施选址问题是物流规划中的战略问 题，物流设施一旦建成很难搬迁，如果选址 不当，将付出长期代价。选址问题是物流系 统规划中重要的一步。
2020/3/1
物流选址模型－Kevin
3
一、物流设施选址问题三个阶段:
确定选址目标 地区选择阶段 地点选择阶段
2020/3/1
物流选址模型－Kevin
4
二、物流设施选址问题的类型
B
6
D
2 A
7
8 4
1
6
F 1
3
C
3
E
图4－1 各村之间道路连接状况和距离
2020/3/1
物流选址模型－Kevin
9
问题分析
• 这个问题寻求最优化的原则是保持所有各村运 输总量（吨公里）最小。
• 最直观的求解方法就是分别计算出在6个备选 地点建粮库所对应的总运量，然后选择总运量 最小的备选地点建粮库。
D
350 200 60 0 70 360 1040
E
400 240 120 20 0 270 1050
F
550 360 300 80 210 0 1500
产量
50 40 60 20 70 90
2020/3/1
物流选址模型－Kevin
12
上例中，如果备选地点增加，或者要选择的设 施最优节点增加，那么问题的规模会变得很大， 其计算的复杂性会大大增加。
• 除了这三种基本的单目标决策外，对于有些物 流项目，单独考虑成本、服务和物流量尚不能 满足投资决策者的需要，这时可能要综合考虑 多方面的目标来进行物流设施选址，这时较多 采用多目标决策的方法。
2020/3/1
物流选址模型－Kevin
物流设施选址问题是物流规划中的战略问 题，物流设施一旦建成很难搬迁，如果选址 不当，将付出长期代价。选址问题是物流系 统规划中重要的一步。
2020/3/1
物流选址模型－Kevin
3
一、物流设施选址问题三个阶段:
确定选址目标 地区选择阶段 地点选择阶段
2020/3/1
物流选址模型－Kevin
4
二、物流设施选址问题的类型
B
6
D
2 A
7
8 4
1
6
F 1
3
C
3
E
图4－1 各村之间道路连接状况和距离
2020/3/1
物流选址模型－Kevin
9
问题分析
• 这个问题寻求最优化的原则是保持所有各村运 输总量（吨公里）最小。
• 最直观的求解方法就是分别计算出在6个备选 地点建粮库所对应的总运量，然后选择总运量 最小的备选地点建粮库。
D
350 200 60 0 70 360 1040
E
400 240 120 20 0 270 1050
F
550 360 300 80 210 0 1500
产量
50 40 60 20 70 90
2020/3/1
物流选址模型－Kevin
12
上例中，如果备选地点增加，或者要选择的设 施最优节点增加，那么问题的规模会变得很大， 其计算的复杂性会大大增加。
物流节点选址模型与方法课件(PPT80张)
设施选址问题的特点（1）
• 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。 • 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。对于私营设施， 选址决策直接影响到公司在市场上的竞争 实力；对于公用设施，选址决策会影响到 提供公用服务的效率和公众享受公用服务 的公平性。
• 设Cij表示从Ai到Dj的每单位运输量的运输 成本；djk表示从Dj到Bk的每单位运输量的 运输成本。引进变量：X＝(Xl，X2，…， Xs) 。其中 0 不在 D 建库
xj 1
j
在 D j建库
• 那么选址问题表述为：
n m x min f x cijp djk Q i k j j 1 i 1 k 1
s j 1
s
subject to
x 1
j
引入0-1变量的实际问题
• 相互排斥的选址项目 • 某公司拟在地区的东、西、南三区建立存储点， 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，A3三个点中至多选两个； • 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，设备投资估计为bi元，每年可获利 润估计为ci元，但投资总额不能超过B元。问应选 择哪几个点可使年利润为最大?
设施选址问题的特点（2）
• 选址决策还涵盖了经济的外延含义。包括 污染、交通拥挤和经济发展潜力等。 • 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。 • 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。没有一个通用的模型可以解 决所有的选址问题。
物流系统规划与设计PPT电子教案第5章物流结点选址与布局设计
22
目前选址的方法大致有以下几种。
一、专家选择法
专家选择法是以专家为索取信息的对象，运用专家的知 识和经验，考虑选址对象的社会环境和客观背景，直观 地对选址对象进行综合分析研究，寻求其特性和发展规 律，并进行选择的一种选址方法。专家选址法中最常用 的有因素评分法和德尔菲法。
二、解析法
解析法是通过数学模型进行物流网点布局的方法。采用 这种方法首先根据问题的特征、外部条件以及内在的联 系建立数学模型，然后对模型求解以获得最佳布局方案。 采用这种方法的优点是能够获得较为精确的最优解，缺 点是对一些复杂问题建立恰当的模型比较困难。解析法 中最常用的有重心法和线性规划法。
行综合考虑。
16
物流网点规划设计的主要任务
是确定货物从供应地到需求地整个流通渠 道的结构。包括决定物流结点的类型，确 定物流结点的数量，确定物流结点的位置； 分派各物流结点服务的客户群体，确定各 物流结点间的运输方式等。
由于供应地和需求地顾客数量较大、 物流结点可选地址太多、运输方式选择因 素复杂，设计最优的物流网络结构是一项 相当艰巨的任务。
5）法律法规条件。掌握政府对配送中心建设的法律法规要求，那些地区不 允许建设物流结点、那些地区政府对发展现代物流中心有优惠政策等。
6）流通职能条件。商流功能和物流功能是否分开。即配送中心是否设置流 通加工功能。如设置，应确定用工人数及通勤方式。原则上就近招工。
7）其他条件。不同物流类别，有不同的特殊需要。如为了保持货物质量的 冷冻、保温设施、防止公害设施或危险品保管等设施，对选址都有特殊要 求，是否有能满足这种条件的地区。
2
第一节 物流结点选址概述
现代物流网络中的物流结点对优化整个物流网络 起着重要作用，从发展来看，它不仅执行一般的 物流职能，而且越来越多地执行指挥调度、信息 等神经中枢的职能，是整个物流网络的灵魂所在， 其选址决定了整个物流网络的结构和规模，影响 到物流系统中物流费用和客户服务水平的高低。
目前选址的方法大致有以下几种。
一、专家选择法
专家选择法是以专家为索取信息的对象，运用专家的知 识和经验，考虑选址对象的社会环境和客观背景，直观 地对选址对象进行综合分析研究，寻求其特性和发展规 律，并进行选择的一种选址方法。专家选址法中最常用 的有因素评分法和德尔菲法。
二、解析法
解析法是通过数学模型进行物流网点布局的方法。采用 这种方法首先根据问题的特征、外部条件以及内在的联 系建立数学模型，然后对模型求解以获得最佳布局方案。 采用这种方法的优点是能够获得较为精确的最优解，缺 点是对一些复杂问题建立恰当的模型比较困难。解析法 中最常用的有重心法和线性规划法。
行综合考虑。
16
物流网点规划设计的主要任务
是确定货物从供应地到需求地整个流通渠 道的结构。包括决定物流结点的类型，确 定物流结点的数量，确定物流结点的位置； 分派各物流结点服务的客户群体，确定各 物流结点间的运输方式等。
由于供应地和需求地顾客数量较大、 物流结点可选地址太多、运输方式选择因 素复杂，设计最优的物流网络结构是一项 相当艰巨的任务。
5）法律法规条件。掌握政府对配送中心建设的法律法规要求，那些地区不 允许建设物流结点、那些地区政府对发展现代物流中心有优惠政策等。
6）流通职能条件。商流功能和物流功能是否分开。即配送中心是否设置流 通加工功能。如设置，应确定用工人数及通勤方式。原则上就近招工。
7）其他条件。不同物流类别，有不同的特殊需要。如为了保持货物质量的 冷冻、保温设施、防止公害设施或危险品保管等设施，对选址都有特殊要 求，是否有能满足这种条件的地区。
2
第一节 物流结点选址概述
现代物流网络中的物流结点对优化整个物流网络 起着重要作用，从发展来看，它不仅执行一般的 物流职能，而且越来越多地执行指挥调度、信息 等神经中枢的职能，是整个物流网络的灵魂所在， 其选址决定了整个物流网络的结构和规模，影响 到物流系统中物流费用和客户服务水平的高低。
物流多设施选址模型概述(ppt34页)
n模型建立
min
d i c ij y ij
i N j M
公式 3-23
s .t . y ij 1， i N j M
y ij
x
，
j
i
N
,
j
M
x j p j M
x j { 0 ,1}， j M
y ij { 0 ,1}， i N ， j M
6 14 2 4 9 70
7 20 30 2 11 60
8 24 12 6 22 100
集合覆盖模型
多设施选址模型
最大覆盖模型
P-中值模型
练习 3-3
P-中值模型
n 某公司在某地区有6个主要客户A1,A2,A3,A4,A5和A6，该公司拟在该地区新 建两个仓库，用最低的运输成本来满足该地区主要客户需求。经过一段时间的实 地考察之后，公司确定三个候选地址D1、D2和D3，如下图所示。从候选地址到 各客户运输成本、各客户的需求量都已经确定，如下表所示。试确定仓库位置。
多设施选址模型
最大覆盖模型
P-中值模型
例 3-6
n第一步 Ø初始化，令k=m=4； Ø将每个客户指派给运输成本最低的一 个候选位置，指派结果为：
A=(a1, a2, … a8)=(1,1,1,4,4,2,3,3)；
Ø总费用
1
2 100
1
400
8
Z ciaidi 2480 i1 4 600 5 160 4
多设施选址模型
集合覆盖模型 最大覆盖模型
P-中值模型
P-中值模型
p问题描述
n 在一个给定数量和位置的需求集合和一个候选设施 位置的集合下，确定p个设施的位置，并指派每个需求 点到一个特定的设施，使之达到设施和需求点之间的运 输费用最低。
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物流节点选址模型与方法
北京交通大学经济管理学院
何为物流节点选址？
• 物流节点选址通常也称为物流设施选址， 是指在一个具有若干供应点及若干需求点 的经济区域内，选一个地址设置物流设施 的规划过程。
• 较佳的物流节点选址方案是使商品通过物 流节点的汇集、中转、分发，直至输送到 需求点的全过程的效益最好。
终点 起点
配送中心1 配送中心2 配送中心3
需求量（箱）
运输成本（元/箱）
分销店1
分销店2
分销店3
40
80
90
70
• 综合型物流设施经营的商品种类繁多，根据商品类别和物 流量选择在不同的地段。例如与居民生活关系密切的生活 型物流设施，若物流量不大又没有环境污染问题，可选择 接近服务对象的地段，但应具备方便的交通运输条件。
第三节 整数规划选址方法
• 0-1整数规划方法选址问题的提出 • 引入0-1变量的实际问题 • 用0-1变量建立规划模型的思路与技巧 • 隐枚举法 • 混合整数规划选址示例
表4－3 工厂与配送中心的固定成本
单位
工厂1
年固定成 35 000 本（元）
工厂 工厂 工厂 工厂 配送中 2 3 4 5 心1
45 000 40 000 42 000 40 000 40 000
配送中 心2
20 000
配送中 心3
60 000
表4－4 工厂的年生产能力和工厂到各备选配送中心的单位运价
隐枚举法
• 方法之二是对原问题的目标函数（尤其是 当目标函数是线性时，效果更好）及约束 条件进行适当的调整处理，找出目标函数 值增大（或减少）的规律，以减少大量工 作量。
混合整数规划选址示例
• 某集团公司考虑生产一种童衣系列。童衣产品将 由工厂运至配送中心，再由配送中心将产品运至 分销店。该集团有5家工厂（备选工厂）可生产这 类童衣，有3家配送中心（备选配送中心）可以配 送童衣产品，有4家分销店经营童衣产品。这些工 厂和配送中心的年度固定成本如表4－3。工厂的 年生产能力和工厂到各备选配送中心的单位运价 如表4－4所示。配送中心运至各分销店的运输成 本和各分销店的需求量如表4－5所示。
产地 粮库位置
总运
A
B
C
D
E
F
量
A B C D E F
产量
2130
0
80
360
140
560
990
1670
100
0
240
100
420
810
300
160
1070
0
20
140
450
350
200
60
1040
0
70
360
400
240
120
20
1050
0
270
550
360
300
80
210
1500 0
50
40
60
0 1
不在D j建库 在D j建库
• 那么选址问题表述为：
min f x
s
m
cij pi
n
d
jk
Qk
x
j
j1 i1
k 1
s
subject to
xj 1
j 1
引入0-1变量的实际问题
• 相互排斥的选址项目 • 某公司拟在地区的东、西、南三区建立存储点，
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，A3三个点中至多选两个； • 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，设备投资估计为bi元，每年可获利 润估计为ci元，但投资总额不能超过B元。问应选 择哪几个点可使年利润为最大?
标函数值比已知的某个可行点的目标值差，那么 这个当前点就没有必要去检验是否是可行点。也 就是说，事先找到一个可行点，以其目标函数值 作为过滤值，对其它未检验的点，首先计算其目 标函数值，若比过滤值差，则不再检验其可行性； 若目标函数值优于过滤值，则进一步检验其可行 性，若不是可行点，则放弃该点，若是可行点则 记下该点为当前最优点，并以其目标函数值作为 新的过滤值，再对其他未检验点进行检验。这样， 就可减少大量的计算量。
• 可先采用Floyd算法计算图中任意两点间的最短路， 然后再计算对应的总运输量，如表4-1和表4-2。 通过计算（计算过程略，读者可以自己练习）， 在D村建设粮库是最佳选择。如需知道其它各村 将粮食运往粮库（D村）的运输路径，只需记录 Floyd算法计算过程中最短路的路径即可。
各产地到粮库的运量
引入0-1变量的实际问题
• 解题时先引入0-1变 量xi（i=1，2，…， 7），令
• 于是问题可列成：
0 xi 1
当Ai 点没被选用 当Ai 点被选用
7
MaxZ ci xi i 1
7
bi * xi B
i1
x1 x4
x2 x5
x3 1
2
x6
x7
1
x
j
0或1
用0-1变量建模的思路与技巧
• 物流设施选址问题的类型 • 设施选址问题的特点 • 物流设施选址问题示例
物流设施选址问题的类型
• 目前己形成了多种选址方法，按选择的离散程度 大致可分为连续选址模型(Continuous Location Models)与离散选址模型(Discrete Location Models)两类。
• 连续选址模型认为可以考察一个连续空间内所有 可能的点，并选择其中最优的一个或多个，其代 表性的方法是重心法(Centroid Method)。
搜集整理资料
• 对业务量和生产成本进行正确的分析和判 断
• 掌握业务量 • 掌握费用 • 其它
地址筛选
• 在对所取得的上述资料进行充分的整理和 分析，考虑各种因素的影响并对需求进行 预测后，就可以初步确定选址范围，即确 定初始候选地点。
定量分析
• 针对不同情况选用不同的模型进行计算， 得出结果。如对多个物流设施进行选址时， 可采用奎汉·哈姆勃兹模型、鲍摩-瓦尔夫模 型、CELP法等；如果是对单一物流设施进 行选址，可采用重心法等。
0-1整数规划方法选址问题的提出
• 所谓选址问题，就是从s个候选库址中选取 一个最佳地址建库，使物流费用达到最低。
0-1整数规划方法选址问题的提出
• 设Cij表示从Ai到Dj的每单位运输量的运输
成本；djk表示从Dj到Bk的每单位运输量的
运输成本。引进变量：X＝(Xl，X2，…，
Xs) 。其中
xj
• 离散选址模型则是指在一系列可能方案中做出选 择，这些方案事先已经过了合理性分析，代表性 模型有鲍摩-瓦尔夫（Baumo1－wolfe）模型、 B1son模型和奎汉·哈姆勃兹提出的Kuehn Hamhurger模型等。
物流设施选址问题的类型
• 从选址目标来看，物流设施选址有三种基 本类型和综合型。三种基本类型分别是： 成本最小化类型、服务最优化类型和物流 量最大化类型。
60吨，D村20吨，E村70吨，F村90吨。问
该粮库应建在哪一个村子，使各村送粮食
最方便？ B
6
D
2 A
7
8 4
1
6
F 1
3
C
3
E
物流设施选址问题示例（2）
• 显然，这个问题寻求最优化的原则是保持所有各 村运输总量（吨公里）最小，在此基础上尽可能 使得各村运输量比较均衡。
• 最直观的求解方法就是分别计算出在6个备选地点 建粮库所对应的总运量，然后选择总运量最小的 备选地点建粮库。
20
70
90
选址问题小结
• 通过这一例子可以看出，选址问题就是根据一定 的给定条件，在满足要求的前提下选择最优方案。
• 小规模、复杂性较低的选址问Байду номын сангаас一般比较好解决， 大规模、复杂性较高、约束条件较多的选址问题， 采用枚举法是行不通的。
• 对于连续型选址问题，更是无法采用枚举法来求 得最优解。
• 当然，还有很多选址问题尚没有找到很好的求解 方法，也就是说，求解精确最优解可能只是一种 奢望，对于这类问题，采用启发式算法寻求满意 解是较好的选择。
• 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。对于私营设施， 选址决策直接影响到公司在市场上的竞争 实力；对于公用设施，选址决策会影响到 提供公用服务的效率和公众享受公用服务 的公平性。
设施选址问题的特点（2）
• 选址决策还涵盖了经济的外延含义。包括 污染、交通拥挤和经济发展潜力等。
就不一定是好的了。
• 因此，可以说选址问题包含的环节多、难度大。大中城市 的物流设施应采用集中与分散相结合的方式选址；在中小 城镇中，因物流设施的数目有限且不宜过于分散，故宜选 择独立地段；在河道（江）较多的城镇，商品集散大多利 用水运，物流设施可选择沿河（江）地段。应当引起注意 的是，城镇要防止将那些占地面积较大的综合性物流设施 放在城镇中心地带，以防止给城市带来交通不便和环境污 染。
第二节 物流设施选址的程序和步骤
• 选址约束条件分析 • 搜集整理资料 • 地址筛选 • 定量分析 • 结果评价 • 复查和确定选址结果
物流系统的现状分析
地图、地价、业务量、 费用分析、配送路线、 设施现状的分析及需 求预测。
多个配送中心选址方 法(如鲍摩、瓦尔夫模 型；CELP 法等)
选址约束条件分析 收集整理资料
• 除了这三种基本类型外，对于有些物流项 目，单独考虑成本、服务和物流量尚不能 满足投资决策者的需要，这时可能要综合 考虑多方面的目标来进行物流设施选址， 这时较多采用多目标决策的方法。
设施选址问题的特点（1）
北京交通大学经济管理学院
何为物流节点选址？
• 物流节点选址通常也称为物流设施选址， 是指在一个具有若干供应点及若干需求点 的经济区域内，选一个地址设置物流设施 的规划过程。
• 较佳的物流节点选址方案是使商品通过物 流节点的汇集、中转、分发，直至输送到 需求点的全过程的效益最好。
终点 起点
配送中心1 配送中心2 配送中心3
需求量（箱）
运输成本（元/箱）
分销店1
分销店2
分销店3
40
80
90
70
• 综合型物流设施经营的商品种类繁多，根据商品类别和物 流量选择在不同的地段。例如与居民生活关系密切的生活 型物流设施，若物流量不大又没有环境污染问题，可选择 接近服务对象的地段，但应具备方便的交通运输条件。
第三节 整数规划选址方法
• 0-1整数规划方法选址问题的提出 • 引入0-1变量的实际问题 • 用0-1变量建立规划模型的思路与技巧 • 隐枚举法 • 混合整数规划选址示例
表4－3 工厂与配送中心的固定成本
单位
工厂1
年固定成 35 000 本（元）
工厂 工厂 工厂 工厂 配送中 2 3 4 5 心1
45 000 40 000 42 000 40 000 40 000
配送中 心2
20 000
配送中 心3
60 000
表4－4 工厂的年生产能力和工厂到各备选配送中心的单位运价
隐枚举法
• 方法之二是对原问题的目标函数（尤其是 当目标函数是线性时，效果更好）及约束 条件进行适当的调整处理，找出目标函数 值增大（或减少）的规律，以减少大量工 作量。
混合整数规划选址示例
• 某集团公司考虑生产一种童衣系列。童衣产品将 由工厂运至配送中心，再由配送中心将产品运至 分销店。该集团有5家工厂（备选工厂）可生产这 类童衣，有3家配送中心（备选配送中心）可以配 送童衣产品，有4家分销店经营童衣产品。这些工 厂和配送中心的年度固定成本如表4－3。工厂的 年生产能力和工厂到各备选配送中心的单位运价 如表4－4所示。配送中心运至各分销店的运输成 本和各分销店的需求量如表4－5所示。
产地 粮库位置
总运
A
B
C
D
E
F
量
A B C D E F
产量
2130
0
80
360
140
560
990
1670
100
0
240
100
420
810
300
160
1070
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450
350
200
60
1040
0
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240
120
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0
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550
360
300
80
210
1500 0
50
40
60
0 1
不在D j建库 在D j建库
• 那么选址问题表述为：
min f x
s
m
cij pi
n
d
jk
Qk
x
j
j1 i1
k 1
s
subject to
xj 1
j 1
引入0-1变量的实际问题
• 相互排斥的选址项目 • 某公司拟在地区的东、西、南三区建立存储点，
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，A3三个点中至多选两个； • 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，设备投资估计为bi元，每年可获利 润估计为ci元，但投资总额不能超过B元。问应选 择哪几个点可使年利润为最大?
标函数值比已知的某个可行点的目标值差，那么 这个当前点就没有必要去检验是否是可行点。也 就是说，事先找到一个可行点，以其目标函数值 作为过滤值，对其它未检验的点，首先计算其目 标函数值，若比过滤值差，则不再检验其可行性； 若目标函数值优于过滤值，则进一步检验其可行 性，若不是可行点，则放弃该点，若是可行点则 记下该点为当前最优点，并以其目标函数值作为 新的过滤值，再对其他未检验点进行检验。这样， 就可减少大量的计算量。
• 可先采用Floyd算法计算图中任意两点间的最短路， 然后再计算对应的总运输量，如表4-1和表4-2。 通过计算（计算过程略，读者可以自己练习）， 在D村建设粮库是最佳选择。如需知道其它各村 将粮食运往粮库（D村）的运输路径，只需记录 Floyd算法计算过程中最短路的路径即可。
各产地到粮库的运量
引入0-1变量的实际问题
• 解题时先引入0-1变 量xi（i=1，2，…， 7），令
• 于是问题可列成：
0 xi 1
当Ai 点没被选用 当Ai 点被选用
7
MaxZ ci xi i 1
7
bi * xi B
i1
x1 x4
x2 x5
x3 1
2
x6
x7
1
x
j
0或1
用0-1变量建模的思路与技巧
• 物流设施选址问题的类型 • 设施选址问题的特点 • 物流设施选址问题示例
物流设施选址问题的类型
• 目前己形成了多种选址方法，按选择的离散程度 大致可分为连续选址模型(Continuous Location Models)与离散选址模型(Discrete Location Models)两类。
• 连续选址模型认为可以考察一个连续空间内所有 可能的点，并选择其中最优的一个或多个，其代 表性的方法是重心法(Centroid Method)。
搜集整理资料
• 对业务量和生产成本进行正确的分析和判 断
• 掌握业务量 • 掌握费用 • 其它
地址筛选
• 在对所取得的上述资料进行充分的整理和 分析，考虑各种因素的影响并对需求进行 预测后，就可以初步确定选址范围，即确 定初始候选地点。
定量分析
• 针对不同情况选用不同的模型进行计算， 得出结果。如对多个物流设施进行选址时， 可采用奎汉·哈姆勃兹模型、鲍摩-瓦尔夫模 型、CELP法等；如果是对单一物流设施进 行选址，可采用重心法等。
0-1整数规划方法选址问题的提出
• 所谓选址问题，就是从s个候选库址中选取 一个最佳地址建库，使物流费用达到最低。
0-1整数规划方法选址问题的提出
• 设Cij表示从Ai到Dj的每单位运输量的运输
成本；djk表示从Dj到Bk的每单位运输量的
运输成本。引进变量：X＝(Xl，X2，…，
Xs) 。其中
xj
• 离散选址模型则是指在一系列可能方案中做出选 择，这些方案事先已经过了合理性分析，代表性 模型有鲍摩-瓦尔夫（Baumo1－wolfe）模型、 B1son模型和奎汉·哈姆勃兹提出的Kuehn Hamhurger模型等。
物流设施选址问题的类型
• 从选址目标来看，物流设施选址有三种基 本类型和综合型。三种基本类型分别是： 成本最小化类型、服务最优化类型和物流 量最大化类型。
60吨，D村20吨，E村70吨，F村90吨。问
该粮库应建在哪一个村子，使各村送粮食
最方便？ B
6
D
2 A
7
8 4
1
6
F 1
3
C
3
E
物流设施选址问题示例（2）
• 显然，这个问题寻求最优化的原则是保持所有各 村运输总量（吨公里）最小，在此基础上尽可能 使得各村运输量比较均衡。
• 最直观的求解方法就是分别计算出在6个备选地点 建粮库所对应的总运量，然后选择总运量最小的 备选地点建粮库。
20
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选址问题小结
• 通过这一例子可以看出，选址问题就是根据一定 的给定条件，在满足要求的前提下选择最优方案。
• 小规模、复杂性较低的选址问Байду номын сангаас一般比较好解决， 大规模、复杂性较高、约束条件较多的选址问题， 采用枚举法是行不通的。
• 对于连续型选址问题，更是无法采用枚举法来求 得最优解。
• 当然，还有很多选址问题尚没有找到很好的求解 方法，也就是说，求解精确最优解可能只是一种 奢望，对于这类问题，采用启发式算法寻求满意 解是较好的选择。
• 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。对于私营设施， 选址决策直接影响到公司在市场上的竞争 实力；对于公用设施，选址决策会影响到 提供公用服务的效率和公众享受公用服务 的公平性。
设施选址问题的特点（2）
• 选址决策还涵盖了经济的外延含义。包括 污染、交通拥挤和经济发展潜力等。
就不一定是好的了。
• 因此，可以说选址问题包含的环节多、难度大。大中城市 的物流设施应采用集中与分散相结合的方式选址；在中小 城镇中，因物流设施的数目有限且不宜过于分散，故宜选 择独立地段；在河道（江）较多的城镇，商品集散大多利 用水运，物流设施可选择沿河（江）地段。应当引起注意 的是，城镇要防止将那些占地面积较大的综合性物流设施 放在城镇中心地带，以防止给城市带来交通不便和环境污 染。
第二节 物流设施选址的程序和步骤
• 选址约束条件分析 • 搜集整理资料 • 地址筛选 • 定量分析 • 结果评价 • 复查和确定选址结果
物流系统的现状分析
地图、地价、业务量、 费用分析、配送路线、 设施现状的分析及需 求预测。
多个配送中心选址方 法(如鲍摩、瓦尔夫模 型；CELP 法等)
选址约束条件分析 收集整理资料
• 除了这三种基本类型外，对于有些物流项 目，单独考虑成本、服务和物流量尚不能 满足投资决策者的需要，这时可能要综合 考虑多方面的目标来进行物流设施选址， 这时较多采用多目标决策的方法。
设施选址问题的特点（1）