运筹学-物流规划及选址方法

y
P1(x1, y1) P2 (x2 , y2 )
d1 d2
di Pi (xi , yi ) (i 1, 2, , n)
P0 (x0 , y0 )
dm
Pn (xn , yn )
0
x
29
（x，y）
（xi，yi），Wj
目标函数：总运输费用最少
令总运输费用为F，则
n
F C jW j (x x j )2 ( y y j )2 j 1 30
6
• 4、流动模式分析 • 布置问题的定量分析常见的目标是降低物流成本，这
时就要对设施内的流动模式作出分析。 • 流动模式可以分为水平和竖直的，如是单层设施，就
只用考虑水平流动模式，多层设施布置时还要考虑竖 直模式。但总的来说，水平模式是最基本的。不论布 置对象的大小，也不论采用何种原则布置，都要考虑 物料的流动模式。
初始 解
(x1，y1)
n
C jW j x j /
x
j 1
n
C jW j / j 1 n
y
C jW j y j /
j 1
n
C jW j / j 1
(x x j )2 ( y y j )2 (x x j )2 ( y y j )2
(x x j )2 ( y y j )2 (x x j )2 ( y y j )2
2
• 2、空间布局规划 • ——包括两个部分： • 物流作业流程设计和功能区域总体分类。 • （1）物流作业流程设计规划是一个系统工程，要求规
划的物流中心合理化、简单化和机械化。
• 所谓合理化就是指各项作业流程具有必要性和合理性。 • 所谓简单化是指整个系统的物流作业简单、明确和易操作，并
努力做到作业标准化。
(x xj )2 (y yj )2 0 (x xj )2 (y yj )2 0
n
C jW j x j / ( x x j )2 ( y y j )2
x
j 1
n
C jW j / j 1 n
(x x j )2 ( y y j )2
y
C jW j y j /
j 1
n
(x x j )2 ( y y j )2
C jW j / ( x x j )2 ( y y j )2 j 1
32
迭代求解：
F(0) F(1)
x0
n
C jW j x j /
j 1 n
n
C jW j
j 1 n
y0
C jW j y j /
j 1
C jW j
j 1
n
F C jW j (x x j )2 ( y y j )2 j 1
A
O
U
E
A
O
U
I
U
E
I
I
U
U
A
14
step1关联线图底稿
• 按照从A～X的关联性，把作业区之间的关联程度列
表表示，也就是转化为关联线图底稿，表中数字表 示作业区区号。
作业区域 关联等级
A E I O U X
作业区1 2 4
3，5 6
作业区2 1，4 5，6
3
作业区3
5
1,6 2，4
作业区4 2 1 5
• 所谓机械化是指规划设计的现代物流系统应力求减少人工作业 ，尽量采用机械或自动化设备来提高生产效率，降低人为因素 可能造成的错误。
3
• （2）功能区域总体分类 • 在作业流程规划后，可根据物流中心运营
特征进行作业区域规划，作业区域规划包 括作业区域划分与区域能力规划。
4
• 物流作业区域的布置 • 以物流作业为主，仅考虑物流相关作业区域的配置模式，由于物流中心
j 1
j 1
(3)根据第2步求得的(X0，Y0)计算出di，其中比例系数k暂不考虑； (4)将di 代入公式，求出修正的(X，Y)；
x
n
n
C jWj(x j / d j ) /( C jWj / d j )
j 1
j 1
n
n
y
C jWj(y j / d j ) /( C jWj / d j )
mi yi
/
i 1
mi
24
【例1】某计划区域内资源点与需求点的分布情况，如
下图所示，各资源量、需求量和运费率，如下表所 示。需在该地区设置一个物流网点D，只考虑运输费 用，求D的最佳位置。
资源量或需求量 至网点的运货率
A1
2000
0.5
A2
3000
0.5
B3
2500
0.75
B4
1000
0.75
B5
28
6、精确重心法 也叫微分法，是为了克服重心法的上述缺点而提出来的，
但它要利用重心法的结果作为初始解，
并通过迭代获得精确解。
模型的基本假设：
（1）需求量集中在某一点上；
（2）选址区域不同地点物流节点的建设费用、运营费用相同；
（3）运输费用随运输距离成正比增 加，呈线性关系；
（4）运输线路为空间直线。
5
• 3、物流相关性分析 • 物流相关性分析就是对物流中心各作业区域间的物流距离和物
流量进行分析，用物流强度和物流相关表来表示各功能区域之 间的物流关系强弱，从而确定各区域的物流相关程度。在对物 流流量、物流强度分析时，可以采用从至表计算汇总各项物流 作业活动从某区域至另一区域的物流流量或物流强度，作为分 析各区域间物流流量或强度大小的依据。若不同物流作业在各 区域之间的物料搬运单位不同，则必须先转换为相同单位后， 再合并计算其物流流量或强度的总和。
– 第一个进入布置区的单元：具有最多A关联 ；
– 第N个进入布置区域的单元：与进入布置区 的单元具有最大总关联性；并与其具有最 高关联的单元临近摆放。
4、给布置好的作业区配置相应的面积，进行调整，形成 最后的布置图。
13
关联线图法例题
• 某物流中心的作业关联图如图所示：
作业区1 作业区2 作业区3 作业区4 作业区5 作业区6
y 2000*0.5*8 3000*0.5*2 2500*0.75*5 1000*0.75*4 1500*0.75*8 5.18 2000*0.5 3000*0.5 2500*0.75 1000*0.5 1500*0.75
27
小结
• 基本重心法的最大特点是计算方法较简单， 但这种方法并不能求出精确的最佳网点位置 ，因为这一方法将纵向和横向的距离视为互 相独立的量，与实际是不相符的，往往其结 果在现实环境中不能实现，因此只能作为一 种参考结果。
项次
作业区域物流动线形式
1 直线式
2 双直线式
3 锯齿形或S形
4 U字形
5 分流式
6 集中式
19
最后，本案例的物流动线图如下：
理货 进 货
退货 仓储
拣货 集 货
出 货 包装
叠栈
20
5、选址方法综述
• 关于选址布局方法已有六十多年的历史，有单一配送 中心和多中心选址问题。目前已形成许多种方法，又可 分为连续模型与离散模型两类。
3，6
作业区5 作业区6
6
5
3 2，4
1
2 3
1，4
15
stp2建立关联线图
• 关联线图的建立是一个对作业区重复选择和摆放的过程。
• 首先选择具有最多“A”关联的作业区第一个进入布置区域。若符合 条件的作业区具有多个时，按以下顺序加以选定：最多“E”关联， 最多“I”关联，最少“X”关联。如果最后还是无法选定，可在这些条 件中任意选择一个。
——是指国家或地区长远的物流发展计划，是对今后物流发展一个较长时期的 指导性纲要和组织实施策略。它包括国家物流规划、省物流规划、市物流规划 、县物流规划、集团物流规划、乡镇物流规划、企业物流规划等。
——是对物流活动的发展空间进行布局规划，包括作业空间布局、物流网络的 布局、物流设施规划、物流功能规划、物流战略规划等。
内的的基本形式作业形态大部分为流程式作业程序，因此适合以生产线 式的布置方法进行配置规划。若是订单种类、物品特性或拣取方法有很 大的差别，则可以考虑将物流作业区域分为数个不同形态的作业线，这 有些类似于传统制造工厂中群组布置的观念。 • 辅助作业区域的布置 • 除了物流作业以外，还包含一些管理或行政性的辅助作业区域。这些区 域与物流作业区之间无直接流程性的关系，因此适合以关系型的布置模 式作为区域布置的规划方法。此时的配置模式有两种参考的方法。
F(1)<F(0)，继续迭代；否则，即为最佳选址
33
迭代求解步骤：
(1)确定已知的供给点与需求点的坐标、运输量及线性运输费率；
(2)忽略距离di，根据重心公式求得待选址设施的初始坐标(X0，Y0)；
x 0
n
n
C jWj xj /
C jWj
j 1
j 1
n
n
y
0
C jWj y j /
C jWj
物流规划
1
1、概述
（1）物流的理解
——物流是融合运输、仓储、货代、包装加工、装卸分拆、信息等产业的复合 型服务活动。
（2）物流规划的理解
——是对物流的发展进行规划和设计，是对物流进行比较全面的长远的发展计 划，是对未来整体性、长期性、基本性问题的思考、考量和设计未来整套行动 方案。
——是对大范围、大规模、长时间的物流信息与资源开发总方向和大目标的设 想蓝图，是一种战略性的全局部署方案，要求运用系统思想、统筹全局和权衡 利弊来编制的发展规划。不能简单的理解为是对物流用地的规划。
• 目标函数：
n
F C jW j (x x j )2 ( y y j )2 j 1
为了求出使总运输费用最小的服务中心位置，将上式 分别对x0,y0求偏导数，并令其等于零。
F
x F
0 0
y
31
F
x
F
y
n
C jWj (x
j 1 n
C jWj ( y
j 1
xj)/ yj)/
2
24
a
b
24 1
c
5 24
1
d
65 24
1
e
65 3
24
1
f
16
Step3确定最终布置图
• 根据各作业区的实际面积，依据关联线图，确定最终 布局方案。
6
5
2
4
3
1
17
• （4）最后根据布局图设计各个作业区域布 置的物流动线图。
18
选择流动模式时主要考虑收发口、场地和建筑物的限制、物流强度、
通道和运输方式等，实际设施布置的流动规划常常是上述几种模式的组 合。物流中心作业区域间的物流线路类型如图所示，说明如下。
• 相关等级可采用A、E、I、O、U、X等级。
符合 意义 量化值 比例/%
A 绝对重要
4 20
E 特别重要
3 30
I 重要
2 30
O 一般
1 20
U 不重要
0 根据需要
X 禁止靠近
-1 根据需要
11
• （3）画出作业关联图和布局图。
12
关联线图法
步骤：
1、根据已知资料绘制关联图； 2、根据关联图绘制关联线图底稿； 3、根据关联图底稿建立关联线图； 关联线图的建立是一个重复进行选择和摆放的过程。
• 连续模型认为流通中心的地点可在平面上取任意点，代 表性的方法是重心法。
• 离散模型则认为流通中心的地点是有限的几个可行点中 的最优点，代表性模型有：鲍姆尔—沃尔夫(Baumol－ Wolfe)模型。
21
6、重心法
• 重心法是一种模拟的方法。
• 这种方法将物流系统中的需求点和资源点看成是分布 在某一平面范围内的物体系统，各点的需求量和资源 量分别看成是物体的重量，物体系统的重心作为物流 网点的最佳设置点，利用求物体系统重心的方法来确 定物流网点的位置。
7
8
解： （1）先按货物作业线路画出货物运量从至表，见表3，其中格子中字母 为货物代号，格子内的数字是运量数，多个货物在同一个格子中的时候 ，其运量是所以货物运量的相加。物流强度则为相应格子中的运量乘以 距离，见表4。
9
10
• （2）进行物流强度等级划分，先将物流强 度从大到小列出，再将同一作业对的物流 强度合并，再重排。
22
1）重心法概念
重心法是一种静态的选址方法，将运输成本作为唯 一的选址决策因素。给定供给点与需求点的坐标， 以及节点之间的运输量，则单设施选址应当使得运 输总成本最小。
y
P1(x1, y1) P2 (x2 , y2 )
d1 d2
di Pi (xi , yi ) (i 1, 2, , n)
P0 (x0 , y0 )
1500
0.75
25
A1(3.8)
B5(8.8)
B3(2.5)
D(x.y)
B4(6.4)
A2(8.2)
26
A1(3.8)
B5(8.8)
B3(2.5)
D(x.y)
B4(6.4)
A2(8.2)
x 2000*0.5*3 3000*0.5*8 2500*0.75*2 1000*0.75*6 1500*0.75*8 5.16 2000*0.5 3000*0.5 2500*0.75 1000*0.5 1500*0.75
dm
Pn (xn , yn )
0
x
23
——基本重心法
（xi，yi），mj （x，y）
x
n
i 1 n
cimi xi
/
n
i 1 n
ci mi
y
i 1
cimi yi
/

i 1
ci mi
n
i 1 n
mi (x
xi
)
0
i 1
mi
(y
yi )
0
x
n
i 1 n
mi xi
/
n
i 1 n
mi
y
i 1