物流系统工程 第六章 物流系统规划

1.产业发展环境； 2.物流系统的生产要素； 3.企业组织与企业战略； 4.市场需求情况。
第三节 物流网络规划的基本问题

物流网络是物流过程中相互联系的组织和 设施构成的集合：由于进行物流作业的组织和
设施的数量、规模，以及地理关系等都直接影响着 向顾客提供服务的能力和成本，因此一个结构合理 的物流网络对物流系统的效率和效益的影响十分重 要。
Min Σ Σ Cij(Ti) · Tij

物资运输调拨计划决策

当一个企业的产品有多个生产基地和多个 市场时，需要决定产品从不同生产基地到 不同市场的分拨方案，在满足需求的前提 下实现总运输成本最小化；
供应地与需求地之间的直达运输： 目标函数：min Z = Σ Σ Cij · Xij


单一设施选址规划：只需确定一个设施点位置，只
把运输成本作为决策依据，重心法最为常用。 已知条件： 1.工厂仓库和配送中心的坐标值（xi，yi）； 2.单位运输费率Ri； 3.设施点i的货物运输需求量Vi

假设条件： 1.假设运输费用与距离成正比； 2.运输线路为直线或基本按直线考虑； 3.忽略在不同地点选址可能产生的规定投资、劳动力、 库存成本差异； 4.不考虑将来运输费率变化； 5.待选设施到现有节点 i 之间的距离为Di。
1.企业内部因素； 2.外部环境因素； 3.物流成本因素。
企业内部因素

1.企业战略因素的影响：企业的竞争战略对
物流网络设计有重要影响。以生产成本为导向的企 业更倾向于在成本最低的地区布局设施；强调市场 反应能力的企业，更倾向于在靠近目标市场的区域 布局生产设施；


2.产品技术因素的影响：生产产品工艺复杂
外部因素：设施建设所选区位的地价、人力成本等； 内部因素：设施建成后的运输成本和库存成本。


1.库存持有成本：物流设施数目增加，库存量上升， 引起库存持有成本上升； 2.运输成本：进货成本和送货成本，一般来说，单位 进货成本比单位送货成本要低； 3.设施成本：设施的建设和租赁成本，也包括维持设 施运营的相关成本，大多与货流量无关。
从区域经济的发展角度看，从单个企业物 流合理化转向追求区域物流的合理化，是 符合社会经济可持续发展战略要求的。解 决好区域物流系统的优化，有利于保障整 个区域经济的协调与持续发展。

区域物流系统的基本构成要素

1.区域物流主题要素：参与或从事区域物流活
动的经济组织，属于区域物流服务的供给方，提供 运输、存储等服务；
1.业务运作文件； 2.会计报告； 3.物流研究； 4.公开出版物。
第四节 物流设施选址优化
物流设施指物流网络中的关键节点，如工 厂、仓库、分拨中心、配送中心等。 物流设施选址优化就是要确定物流网络中 各设施点的数量、功能、规模、位置，从 而确定物流网络结构。



影响设施选址决策的影响因素：



物流网络优化的总目标是物流网络总成本最小化， 包括库存持有成本、仓储成本、运输成本，同时满 足客户的服务要求。
物流网络规划所需数据及来源


所需数据：


数据来源：
1.产品线上的所有产品清 单； 2.顾客、存货点、供应源 地理分布； 3.每一区域顾客对每种产 品需求量； 4.运输成本和费率； 5.运输时间、订货周期、 订单满足率； 等
物流网络节点类型： 1.转运型节点： 2.储存型节点： 3.流通型节点： 4.综合型节点。

物流网络线路的一般特点： 1.方向性; 2.有限性; 3.多样性; 4.连通性; 5.选择性; 6.层次性。


物流网络规划主要任务：确定网络中的节点
数目、相对位置、连接关系。 设计要考虑两个因素：空间方面要考虑各设施的地 理位置；时间方面要考虑客户得到产品的时间，在 满足客户服务目标的情况下综合衡量各项物流成本， 从而决定选址。 物流网络规划主要分两大类： 1.物流网络结构优化，主要是选址决策； 2.车辆运输线路优化，确定运输最优路径。


重心法模型：
Min TC = Σ Vi · Ri · Di
对目标函数求偏导数，可得待选址设施坐标公式；


设重心法求解步骤：
1.确定已知的供给点与需求点坐标、运输量、费率； 2.忽略Di的影响，令Di=1，利用求物体重心的方法求得 设施的初始值坐标（x0，y0）； 3.根据（x0，y0）计算其到各节点的距离Di； 4.把Di带入坐标公式，求出修正（x，y）； 5.根据修正的（x，y）计算Di； 6.重复4、5两步，直到收敛； 7.依据最优坐标计算运输总成本。

3.物流系统优劣的评价标准；在提出方案之
前制定出评价标准，以对各种可行方案做出客观公 正的评价。
物流系统规划的层次

1.国家级物流规划：着重于以物流基础设施和
物流基础网络为内容的物流基础平台规划；
2.区域级物流规划：着重地区物流基地、物流
中心、配送中心三个层次的物流节点以及综合物流 园区的规模和布局的规划；
城市物流据点的配置考虑：
1.提高物流活动效率，要求物流设施集约化布局； 2.提高物流服务水平，要求分散化布局，加强信息 与综合控制能力，以减小库存。


区域物流系统布局原则

1.按行政区域布局：资料易于收集，易为政府
关注支持，但强化了行政干预，会违背市场规律。

2.按经济区域布局：适应生产力的发展，体现
了自然资源的状况，同时也体现了区域物流中心的 完整性和开放性。 完整性：物流中心提供了经济区域内各个部门的相 互联系，经济区域的内聚力一定程度上靠区域物流 中心维系； 开放性：不断从外界获得商品和信息，同时又向外 界传递商品和信息。



区域物流系统的布局原则应该按照“经济 区域”而不是按照“行政区域”进行。


混合整数规划法优点：能够将固定成本以最优的方
式考虑进去，能够提供数学上最优的选址方案。 其代价是需要耗费很长计算机运行时间求得最优解，且 优化模型理解困难。

模拟法是另一种常用的选址决策方法：可以得
到满意解，但无法确定所选方案与最优解之间的差距。
第五节 物流运输组织及调度决策

运输是物流系统的关键环节，其中包括运 输方式的选择、运输调拨计划决策、车辆 路径优化。
P5 8 8
Vi 2000 3000 2500 1000 1500
Ri 0.4 0.4 0.6 0.6 0.6

优点：重心法计算简便，能够快速得到一个理论上的
最优点，可据此确定一个区域，作为初始布局方案；当 各节点坐标与运输总量分布均匀时，运输费率为线性时 ，重心法求得的初始值（x0，y0） 就是一个满意解。
、生产设施和设备投资高，适合采用数量少而规模 大的集中布局策略。
外部环境因素

外部环境要素包括经济策略、税收优惠、 政治环境、基础设施、市场竞争等因素；
1.政治因素及经济政策的影响； 2.基础设施的影响； 3.竞争因素的影响。

物流运营成本和物流设施成本的权衡

物流网络中设施数量、规模、生产能力配 置发生改变时，物流运营成本及设施建设 成本也会发生变化。

从源头的供应点到最终需求点的流动是由一系列的 运动过程和停顿过程间断构成的。运动的过程是运 输，停顿的过程是各级存储点。
将线路和存储点连接起来，就构成物流网 络。其关键要素就是线路和节点。 线路与节点之间的相互关系不同，就决定 了物流网络的不同特点、不同功效。


节点和线路在物流网络中发挥着不同的作 用。物流活动中的包装、流通加工、装卸、 分拣等都在节点处完成，对运输活动的调 度也是在节点处进行。


缺陷：
1.只考虑了可变运输成本，没有考虑不同地点建仓库所 需的固定投资、运营费用的不同； 2.运输成本与运距呈线性关系，而实际运费非线性； 3.各节点间路线假设为直线，可用大于1的折线因子，将 直线做放大处理。
多设施选址规划： 从实际来看，多设施选址更有意义，因为 影响设施选址的因素不只是运输费用，还 应包括仓库数量、容量、库存成本等； 应用最广泛的是混合整数线性规划法。
存在中间转运的物资运输调拨： 目标函数：min Z = Σ Σ Σ Ckij · Xkij

min=3*A1+2*A2+3*A3+5*B1+4*B2+1*B3+4*C1+2*C2+2*C3; A1+A2+A3=1500; B1+B2+B3=3000; C1+C2+C3=2000; A1+B1+C1=2000; A2+B2+C2=2000; A3+B3+C3=2500; 工厂 需求 A B C 1 3 5 4 2 2 4 2 3 3 1 2
货物运输方式的选择原则：


1.安全性原则； 2.及时性原则； 3.准确性原则； 4.经济性原则。


1.运输方式选择的定量方法：以总成本C(T)
作为决策准则。 Min Σ Σ Cij · Tij 约束条件ΣTij = Tj

2.当备选运输方式的总运输费用与其货流 量有关时，就需要一个更复杂的模型进行 优化



2.区域物流客体要求：指物流服务的需求。
区域经济的发展是影响区域物流需求的主要因素； 区域产业结构的差异影响区域物流需求结构；

3.区域物流载体要素：区域物流的基础设施条
件，是物流活动依赖的必要条件和物质平台。

区域物流系统化是物流系统中比较高的层 次，其主要是规划、建立和完善区域物流 网络体系，实现功能分配合理、运行机制 兼容，能够协同运作。
经济区域不像行政区域划分明显，其边界是模糊的， 这也形成经济区域的开放性。 行政区域具有相对长期的稳定性，而经济区域发展 相当活跃。

区域物流基地的规划

建立物流基地、园区、中心时，要考虑区 域的经济总量和规模，若该区域经济总量 和规模不大，就没有必要建立物流基地。
一个区域的竞争优势取决于四项基本要素：

3.经济运行部门的物流规划：在物流基础平
台上，大量的企业、经济事业单位进行运作，供应、 分销、配送等，合理运作的规划的指导；

4.企业物流系统规划：生产企业，从“营销支
持”“流程再造”角度进行物流系统的建设规划， 能有效地提高企业素质，增强企业的竞争优势。
第二节 区域物流系统规划

区域原指有一定空间的地方和景观，是具 有特点的政治、自然和经济意义的地区范 围。

第一节 物流系统规划的层次及内容
规划设计一个物流系统要考虑一下方面： 1.物流系统的输入条件；指物流系统的范围
及外部环境，包括物料特性、物料流量、环境条件、 经济数据、物料搬运设备的数据。
2.物流系统的输出结果；物流系统的目标任
务，对于任何工程问题，都可以有多种解决途径， 但是输入、输出必须是明确的。

min=A*0.4*@sqrt(@sqr(x-3)+@sqr(y-8))+ B*0.4*@sqrt(@sqr(x-8)+@sqr(y-2))+ C*0.6*@sqrt(@sqr(x-2)+@sqr(y-5))+ D*0.6*@sqrt(@sqr(x-6)+@sqr(y-4))+ E*0.6*@sqrt(@sqr(x-8)+@sqr(y-8)); A=2000; 序号 xi yi B=3000; P1 3 8 C=2500; P2 8 2 P3 2 5 D=1000; P4 6 4 E=1500;

min=g1*c1*(110000*24+110000*16+110000*0+390000)+ g1*c2*(110000*24+110000*8+110000*5+300000)+ g2*c1*(110000*16+110000*16+110000*4+390000)+ g2*c2*(110000*16+110000*8+110000*2+300000)+ c1*800000+c2*4000000; @bin(g1); @bin(g2); @bin(c1); @bin(c2); g1+g2=1; c1+c2=1;
【教学目标】
1.熟悉物流系统规划的层次及内容； 2.了解区域物流系统概念及其规划的程序及方法； 3.掌握物流网络规划的基本问题及设施选址规划方法； 4.掌握物流运输组织及调度决策的方法，车辆路线优化的 常用方法。
物流系统是一个复杂的系统，具有不同的 层次。物流系统的规划涉及战略层次的规 划、策略层次的规划和运作层次的规划。 不同层次的规划内容和适用的方法具有很 大差异。 科学的、合理的规划对提高物流系统运营 效率、降低物流成本、提高客户服务满意 度等均具有重要作用。