物流节点选址模型与方法及应用
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• 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
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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
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物流选址模型－Kevin
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二、物流设施选址问题的类型
B
6
D
2 A
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8 4
1
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F 1
3
C
3
E
图4－1 各村之间道路连接状况和距离
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物流选址模型－Kevin
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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
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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。
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D
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4
E
86210
3
F
11 9 5 4 3
0
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物流选址模型－Kevin
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表4-2 各产地到粮库的运量（吨公里）
产地 A
B
C
D
E
F
总运量
粮库位置
A
0 80 360 140 560 990 2130
B
100 0 240 100 420 810 1670
C
300 160 0 20 140 450 1070
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组合爆炸
问题规模 n
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• 求解TSP模型时，如果要得到精确的最优解， 最简单的方法也是枚举法。对于小规模问题， 枚举法是一种有效的方法。但是对于大规模 问题，由于枚举法的例举次数为（n一1）！ 次，这在实际操作中是很难实现的。
• 整数规划的方法用于解决部分TSP模型，其原 理也是分枝定界法，该算法只能对一部分中 小规模的问题进行求解，对于大多数问题的 求解都存在一定的难度。
• 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。
• 通过计算，得知在D村建设粮库是最佳选择。
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表4-1 各产地与粮库间的最短距离表 （公里）
产地 A B C D E
F
粮库位置
A
0 2 6 7 8 11
B
2
离散选址问题，可以采用枚举法来求得最优解。
连续型选址问题，无法采用枚举法来求最优解。
例如，从100个备选点中选择4个最优节点，将
会枚举 总运量
。C14因00 种此情，况大，规要模计、算复近杂4性00较万高种、情约况束下的条
件较多的离散选址问题，用枚举法是行不通的。
启发式算法是解决组合优化满意解（最优或者 次优解）的有效方法。
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物流选址模型－Kevin
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选址问题案例
已知有6个村子A、B、……、F都生产粮食，拟合 建一座粮库。各村之间道路连接状况和距离如图4 －1所示。已知A村每年产粮食50吨，B村40吨，C村 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，使各村送粮食的费用最低？
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组合爆炸
• 例如，一台汽车每天要给20-30个不同的自动售货机补 货。
• 如果要访问20台机器的时候，其巡回路线就有20！＝ 2432902008176640000条巡回路线可供选择；
• 如果要访问30台，就有30！＝ 265252859812191058636308480000000条巡回路线可供 选择，利用现有计算机，若一秒钟可以计算100亿条路 线的距离的话，对于20台自动售货机的计算需要花费7 年的时间，对于30台自动售货机则需要花费8411兆年 的时间，这种现象称为“组合爆炸”
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三、设施选址问题的特点
（1）选址决策具有广泛的应用背景。
（2）选址决策是一个战略决策，需要考虑长期的、 多方面的效益。
（3）选址决策涉及多方面因素。包括污染、交通 拥挤和经济发展潜力等。
（4）多数选址问题是 NP－hard ，很难求得模型 的最优解。
（5）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。
1、按离散程度分类：
连续选址模型(Continuous Location Models) 离散选址模型(Discrete Location Models)。 连续选址模型认为可以在一个连续空间内所有可 能的点，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)。 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。
第三章
物流节点选址模型与方法
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物流选址模型－Kevin
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第一节 物流设施选址问题的类型与特点
物流设施：工厂、港口、仓库、零售店、 服务中心。
选址决策：确定所使用的设施的数量、位 置和规模。
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物流选址模型－Kevin
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物流设施选址问题，是指在一个具有若 干供应点及若干需求点的区域内，选一个 （或者数个）地址设置物流设施的规划过程， 使得物流系统的整体效益最优。
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物流选址模型－Kevin
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2、按设施的数量分类：
单一设施选址：运输成本是考虑的首要因素。
多个设施的选址：除考虑运输成本外，需要考 虑各设施间的互相影响关系（竞争力、设施间的需 求分配、集中库存的效果、设施的固定成本和可变 运营成本）。
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3、按决策目标的数量分类：
• 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。
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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。
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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
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二、物流设施选址问题的类型
B
6
D
2 A
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8 4
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F 1
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图4－1 各村之间道路连接状况和距离
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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
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550 360 300 80 210 0 1500
产量
50 40 60 20 70 90
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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。
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表4-2 各产地到粮库的运量（吨公里）
产地 A
B
C
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总运量
粮库位置
A
0 80 360 140 560 990 2130
B
100 0 240 100 420 810 1670
C
300 160 0 20 140 450 1070
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组合爆炸
问题规模 n
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• 求解TSP模型时，如果要得到精确的最优解， 最简单的方法也是枚举法。对于小规模问题， 枚举法是一种有效的方法。但是对于大规模 问题，由于枚举法的例举次数为（n一1）！ 次，这在实际操作中是很难实现的。
• 整数规划的方法用于解决部分TSP模型，其原 理也是分枝定界法，该算法只能对一部分中 小规模的问题进行求解，对于大多数问题的 求解都存在一定的难度。
• 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。
• 通过计算，得知在D村建设粮库是最佳选择。
2020/3/1
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表4-1 各产地与粮库间的最短距离表 （公里）
产地 A B C D E
F
粮库位置
A
0 2 6 7 8 11
B
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离散选址问题，可以采用枚举法来求得最优解。
连续型选址问题，无法采用枚举法来求最优解。
例如，从100个备选点中选择4个最优节点，将
会枚举 总运量
。C14因00 种此情，况大，规要模计、算复近杂4性00较万高种、情约况束下的条
件较多的离散选址问题，用枚举法是行不通的。
启发式算法是解决组合优化满意解（最优或者 次优解）的有效方法。
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选址问题案例
已知有6个村子A、B、……、F都生产粮食，拟合 建一座粮库。各村之间道路连接状况和距离如图4 －1所示。已知A村每年产粮食50吨，B村40吨，C村 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，使各村送粮食的费用最低？
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组合爆炸
• 例如，一台汽车每天要给20-30个不同的自动售货机补 货。
• 如果要访问20台机器的时候，其巡回路线就有20！＝ 2432902008176640000条巡回路线可供选择；
• 如果要访问30台，就有30！＝ 265252859812191058636308480000000条巡回路线可供 选择，利用现有计算机，若一秒钟可以计算100亿条路 线的距离的话，对于20台自动售货机的计算需要花费7 年的时间，对于30台自动售货机则需要花费8411兆年 的时间，这种现象称为“组合爆炸”
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三、设施选址问题的特点
（1）选址决策具有广泛的应用背景。
（2）选址决策是一个战略决策，需要考虑长期的、 多方面的效益。
（3）选址决策涉及多方面因素。包括污染、交通 拥挤和经济发展潜力等。
（4）多数选址问题是 NP－hard ，很难求得模型 的最优解。
（5）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。
1、按离散程度分类：
连续选址模型(Continuous Location Models) 离散选址模型(Discrete Location Models)。 连续选址模型认为可以在一个连续空间内所有可 能的点，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)。 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。
第三章
物流节点选址模型与方法
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物流选址模型－Kevin
1
第一节 物流设施选址问题的类型与特点
物流设施：工厂、港口、仓库、零售店、 服务中心。
选址决策：确定所使用的设施的数量、位 置和规模。
2020/3/1
物流选址模型－Kevin
2
物流设施选址问题，是指在一个具有若 干供应点及若干需求点的区域内，选一个 （或者数个）地址设置物流设施的规划过程， 使得物流系统的整体效益最优。
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物流选址模型－Kevin
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2、按设施的数量分类：
单一设施选址：运输成本是考虑的首要因素。
多个设施的选址：除考虑运输成本外，需要考 虑各设施间的互相影响关系（竞争力、设施间的需 求分配、集中库存的效果、设施的固定成本和可变 运营成本）。
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物流选址模型－Kevin
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3、按决策目标的数量分类：