第四章 物流节点的选址

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（重量－距离）重心法

几何原理
Y
P1(x1,y1) P2(x2,y2)
Pi 需求点，P0选址点

P0(x0,y0) P4(x4,y4)
P3(x3,y3)
P5(x5,y5) 假设条件 1、需求量集中于某个点上； 2、不同地点的建设费用、固定费用相同； 3、运输费用是运输距离的线性函数； 4、以两点间的空间直线表示实际走行距离。
X
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（重量－距离）重心法模型

模型
min F Ci ciWi d i
源自文库i 1 i 1 n n
d i ( x 0 xi ) 2 ( y 0 y i ) 2
其中： F：物流中心运输总费用； Ci：需求（供给）点i到物流中心的运输费用； ：需求（供给）地i的需求量； x0 , y0 xi , yi 分别为物流中心备选点坐标
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启发式规划选址
启发式方法是一种逐次逼近最优解的方法，大部 分在20世纪50年代末期以60年代期间被开发出来。 当复杂的线性规划或者非线性规划难以用运筹学 中的方法原理进行求解时，启发式方法发挥了巨 大的作用。 启发式方法与最优规划方法的最大不同是它不是 精确式算法，不能保证给出的解决方案是最优的， 但只要方法得当，能够使获得的可行解与最优解 是非常接近的，而且启发式算法相对最优规划方 法计算简单，求解速度快。因此启发式方法是规 划技术中非常实用的方法。
第四章 物流节点选址 布局规划
第一节 物流节点选址概述 第二节 单节点选址模型 第三节 多节点的选址布局模型
第一节物流节点选址概 述
知识要点：物流节点选址目标；影响 节点选址的因素；物流节点选址规划 流程；物流节点选址的主要方法
物流系统选址布局理论分析

选址理论和生产布局理论
经济学关于空间的理论研究和实践，可划分为微观区 位理论和宏观区域理论两个范畴。区位理论研究微观 经济单位和个体基于区位影响和决定因素产生的空间 偏好与选址决策，也称选址理论；而区域理论旨在研 究在一定地域内，微观集合空间分布的决定和发展规 律，也称为生产布局理论。
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步骤：
1.先自定一个初值x0，作为a的平方根值，在我们的程 序中取a/2作为a的初值；利用迭代公式求出一个x1。 此值与真正的a的平方根值相比，误差很大。 2.把新求得的x1代入x0中，准备用此新的x0再去求出 一个新的x1. 3.利用迭代公式再求出一个新的x1的值，也就是用新 的x0又求出一个新的平方根值x1，此值将更趋近于 真正的平方根值。 4.比较前后两次求得的平方根值x0和x1，如果它们的 差值小于我们指定的值，即达到我们要求的精度， 则认为x1就是a的平方根值，去执行步骤5；否则执 行步骤2，即循环进行迭代。
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参考程序如下：



cls x=1 for i=2 to 12 y=x*2 x=y next i print y end
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例二 重心法选址
好的设施选址应考虑所有物品的流动过程及其相 关成本。在保证客户服务水平的前提下，寻求利润最 高、成本最低的配送方案是选址战略的核心所在。主 要包括：确定设施的数量、地理位置、规模，并规划 各设施所服务的市场范围等等。
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物流节点选址应考虑的主要因素
1、土地成本 2、交通便利性 3、可获得土地的规模 4、与市场的距离 5、劳动力因素 6、工程地质条件 7、政策环境

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最优化规划选址


最优化规划方法就是用运筹学的理论方法，在许多可用的 选择中挑选出一个最优方案。最优化规划问题的关键是构 造目标函数和选择约束条件，即把选址影响因素（自变量 因子）的相关关系找出来。 最优化方法是一种离散模型，即对有限的备选点进行优化 组合。 最优化规划方法中的线性规划及整数规划是目前应用最为 广泛的选址方法。最优化规划方法的优点是它属于精确式 算法，能获得精确最优解。不足之处主要在于对一些复杂 情况很难建立合适的规划模型，或者模型太复杂，难以得 到最优解。

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各类方法的评价


各种方法各有优缺点，实际运用中通常以最优化规划方法 为主，再综合其他各种方法以确定最终的选址及网点布局 方案。 但无论应用哪种方法，获得准确的数据以及应用各种模型 的技巧都是成功的必要前提。 对于一个实际的选址问题，往往单独应用以上任何方法都 难以获得最佳的方案，可进行多方法组合，比较优选最终 方案。

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仿真法选址


仿真方法是试图通过模型重现某一系统的行为或活动， 而不必实地去建造并运转一个系统。 在选址问题中,仿真技术可以使分析者通过反复改变和组 合各种参数，多次试行来评价不同的选址方案；还可进 行动态模拟，例如假定各个地区的需求是随机变动的， 通过一定时间长度的模拟运行,可以估计各个地区的平均 需求，从而在此基础上确定配送中心的分布。 仿真方法可描述多方面的影响因素，因此具有较强的实 用价值，常用来求解较大型问题。仿真方法的不足主要 在于仿真方法不能提出初始方案, 只能通过对各已存在 的备选方案进行评价，从中找出最优方案。所以在运用 这项技术时必须首先借助其他技术找出各初始方案，而 且预定初始方案的好坏会对最终决策结果产生很大影响。 13
1、解析法 2、最优化规划法 3、启发式方法 4、仿真方法 5、综合因素评价法
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解析法选址
解析方法就是指用函数公式计算的方法，来确定 物流中心的选址，通常是指重心方法选址。这种 方法把运输成本表达为运输需求量、距离以及时 间的函数，根据距离、需求量、时间或三者的结 合，用代数方法来求解物流中心的坐标。 重心法是连续模型，即其选址点是一定区域内的 连续坐标。 解析方法考虑影响因素较少，模型简单，主要适 用于单个配送中心选址问题。对于复杂的选址问 题，解析方法往往难以求解，通常需要借助其他 更为综合的分析技术。

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例题一

某市需要建设一个大型物流中心，初步有三个地点可供选 1、土地成本 择，不可量化因素过多，决定用因素评分法进行选址决策。 2、可得土地规模 求解：权重因素评分法 3、交通便利性



选取评分因素： 4、离市场的距离 确定评分范围，或进行分值划分 5、工程地址条件 评分或算分 确定权重 评分、选优

理论应用
对于企业行为的物流节点选址，一般应用选址理论； 对于大的国家性和区域性社会物流系统的布局，往往 研究整个社会物流产业的布局规律，因此必须同时应 用区位论和区域论对整个产业系统的布局进行统一规 划。
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物流节点选址的目标
1、成本最小化 2、服务最优化 3、辐射范围最大化 4、社会效益最高化
节点选址战略
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第二节 单物流节点的选 址模型
知识要点：因素评分法应用； （重 量－距离）重心法应用
因素评分法
无权重因素评分法 步骤： 1、给出备选地点； 2、给出影响选址的各个因素； 3、给出每个因素的分值范围； 4、由专家对各个备选地点针对各个因素进行评分； 5、将每一个地点各因素的得分相加，求出总分后 加以比较，得分最多的备选点中选。 权重因素评分法 根据各因素的重要性加入权重，得分为专家打分乘 以权重。
Wi
和需求（供给）地坐标
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（重量－距离）重心法求解

根据偏微分知识，当F的偏导数为0时，可获得F的最小值。求 解方程：
F x0 0，
i i i i i
F
,
得到精确中心的坐标值为：
x0
y0 0
y0
cW x d cW d
i i i i
cW y d cW d
i i i i i i i i
迭代法
迭代法也称辗转法，是一种不断用变量的旧值递 推新值的过程,跟迭代法相对应的是直接法（或者 称为一次解法），即一次性解决问题。迭代法又 分为精确迭代和近似迭代。“二分法”和“牛顿 迭代法”属于近似迭代法。 迭代算法是用计算机解决问题的一种基本方法。 它利用计算机运算速度快、适合做重复性操作的 特点，让计算机对一组指令（或一定步骤）进行 重复执行，在每次执行这组指令（或这些步骤） 时，都从变量的原值推出它的一个新值。

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迭代算法
利用迭代算法解决问题，需要做好以下三个方面的工作： 一、确定迭代变量。在可以用迭代算法解决的问题中，至少 存在一个直接或间接地不断由旧值递推出新值的变量，这个变 量就是迭代变量。 二、建立迭代关系式。所谓迭代关系式，指如何从变量的前 一个值推出其下一个值的公式（或关系）。迭代关系式的建立 是解决迭代问题的关键，通常可以使用递推或倒推的方法来完 成。 三、对迭代过程进行控制。在什么时候结束迭代过程？这是 编写迭代程序必须考虑的问题。不能让迭代过程无休止地重复 执行下去。迭代过程的控制通常可分为两种情况：一种是所需 的迭代次数是个确定的值，可以计算出来；另一种是所需的迭 代次数无法确定。对于前一种情况，可以构建一个固定次数的 循环来实现对迭代过程的控制；对于后一种情况，需要进一步 分析出用来结束迭代过程的条件。

选址优化
也是整个布局规划的关键问题，由选址和流量分配构 成。优化规划一般对选址和流量分配同时进行。进行 完布局方案优化后有一个到第一步的物流系统结构的 反馈过程，即对物流系统初始结构的一个调整过程。

方案评价
即对所有备选方案进行综合评价，确定最终方案。
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物流节点选址布局的方法
定性分析法 定量法
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物流节点选址布局规划的流程（1）
物流需求分析及预测 物流系统功能定位及分解 调整 物流系统结构 框架初设问题
选址方法和模型
选址优化问题
布局优化
可行方案 综合评价 给出最终方案 方案评价问题
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物流节点选址布局规划的流程（2）

框架初设
设计一个物流系统的初始框架：在物流系统需求分析 和预测的前提下，对物流系统的功能进行定位和分解， 从而确定物流的初始系统结构，即给出系统的层次、 节点最大设定数目和系统基本功能。
综合因素评价法
综合因素评价法是一种全面考虑各种影响因素， 并根据各影响因素重要性的不同赋予权重，对方 案进行评价、打分，以找出最优的选址方案。 综合因素评价法可以综合考虑各方面因素，包括 量化和非量化因素，（非量化因素也可通过打分 来量化），适用范围广。不足之处在于打分和赋 权过程中存在人为因素，同时的人往往得出不同 的结果。
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物流节点的选址基本要求


靠近综合交通枢纽 城市边缘或者近郊城镇
区 域 交 通 通 道 对 外 交 通 郊区
靠近工业区或者大型专业市场 发达的道路网络支撑
外
围
环
道
火车货运 物流中 站 心
铁路专 用线
物流园区
配
物流园区
道路 城市中心区 城市外围区 送
城市外
物流中心 物流园区
围区
城市物流系统布局理论模型
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例子


一个饲养场引进一只刚出生的新品种兔子，这种兔子从出生的下一个月开 始，每月新生一只兔子，新生的兔子也如此繁殖。如果所有的兔子都不死 去，问到第 12 个月时，该饲养场共有兔子多少只？ 分析： 这是一个典型的递推问题。我们不妨假设第 1 个月时兔子的 只数为 u 1 ，第 2 个月时兔子的只数为 u 2 ，第 3 个月时兔子的只数 为 u 3 ，„„根据题意，“这种兔子从出生的下一个月开始，每月新生一 只兔子”，则有 u 1 ＝ 1 ， u 2 ＝ u 1 ＋ u 1 × 1 ＝ 2 ， u 3 ＝ u 2 ＋ u 2 × 1 ＝ 4 ，„„ 根据这个规律，可以归纳出下面的递推公式： u n ＝ u n － 1 × 2 (n ≥ 2) 对应 u n 和 u n － 1 ，定义两个迭代变量 y 和 x ，可将上面的递 推公式转换成如下迭代关系： y=x*2 x=y 让计算机对这个迭代关系重复执行 11 次，就可以算出第 12 个月时 的兔子数。
i
实际计算中x0，y0的值可用迭代法求得，步骤如下： step1 给定初始解：不考虑di，令 ciWi xi i ciWi yi 0 0 i x , y

0
cW
i i
0
i
cW
i i
Step2 利用x00，y00求di1; Step3 求解第一次迭代值，x01，y01; Step4 重复step2～ step3，直到得到的x0，y0不再变化或变化 很小 21 Step5 利用最后得到的x0，y0值，求解F，此时F为最小费用。