（交通运输规划与管理专业论文）企业物流网络规划研究.pdf

摘要 摘要 随着物流业的迅猛发展，越来越多的企业开始着手构架更为高效的物流系 统，降低物流成本，促进企业的整体业务的发展。 高效的物流网络是高效物流系统的核心骨架，而高效的运输网络又是高效 物流网络的核心内容，运输网络是物流网络的物理基础，它的质量直接决定物 流系统的发展基调。 本文立足于物流运输网络中的节点选址和运输路线选择，展开对建立高效 物流运输网络的研究和探索。 本文的主要内容有： ( 1 ) 物流运输网络节点选址模型的探索。 ( 2 ) 综合各方面的因素，建立起综合的运输网络节点选址模型 ( 3 ) 运输线路的选择算法探索 ( 4 ) 运输线路的算法和程序设计 物流运输网络研究已经是国内外专家和学者研究的热点，但不同的国家、 不同的地区，甚至是不同的企业面对着不同的条件和要求，因此，物流运输网 络研究正在向细化研究领域延伸，以求达到最具针对企业个性发性的运输网络。 本文对运输网络节点选址和路线选择做了一些研究和探索，都将为今后的在该 领域的深入研究、实际决策等，提供一定的参考。 关键词：物流网络，运输网络，节点选址，路线选择 a b s t r a c t a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fl o g i s t i c si n d u s t r y , m o r ea n dm o r ee n t e r p r i s e sh a ss t a r t e s t a b l i s h i n ge f f e c t i v el o g i s t i c ss y s t e m ，t oc u td o w nl o g i s t i c sc o s t ，t op r o m o t ew h o l e o r g a n i z a t i o n sd e v e l o p m e n t h i g h e f f e c t i v el o g i s t i c sn e t w o r ki st h ec o r eo fh i i g h - e f f e c t i v el o g i s t i c ss y t e m ， h i g h e f f e c t i v ed e l i v e r yn e t w o r ki st h ec o r eo fh i g h e f f e c t i v eh i g h - e f f e c t i v el o g i s t i c s n e t w o r k s od e l i v e r yn e t w o r ki st h ep h y s i c a lb a s i so fl o g i s t i c sn e t w o r k ，t h eq u a l i t yo f d e l i v e r yn e t w o r kd e c i d e st h ed i r e c t i o no fl o g i s t i c ss y s t e md e v e l o p m e n t t h i sp a p e ri sb a s e do nt h en o d es i t e s e l e c t i o na n dd e l i v e r yr o u t es e l e c t i o n ，c o n d u c t s t h es t u d yo ne s t a b l i s h i n gh i g h - e f f e c t i v el o g i s t i c sd e l i v e r yn e t w o r k m a i nc o n t e n to ft h i sp a p e r ： ( 1 ) s t u d yo nl o g i s t i c sn o d es i t e - s e l e c t i o nm o d e l ( 2 ) e s t a b l i s hc o m p r e h e n s i v ed e l i v e r yn e t w o r kn o t es i t e - s e l e c t i o nm o d e lw i t h a l lf a c t o r si nc o n s i d e r a t i o n ( 3 ) s t u d yo nd e l i v e r yr o u t ea l g o r i t h m ( 4 ) c r e a t ean e wp r o g r a mb a s e do nc - wa l g o r i t h m l o g i s t i c sd e l i v e r yn e t w o r ks t u d yh a sa l r e a d yb e e nt h eh o t s p o ti ne x p e r t s a n ds c h o l a r ss t u d ys u b j e c t s s ol o g i s t i c sd e l i v e r yn e t w o r ks t u d yi sc o m i n gt od e t a i l e d s t u d ys c o p e ，t oe s t a b l i s ht h ep o i n t e dd e l i v e r yn e t w o r kt oe n t e r p r i s e s t u d ya c h i e v e m e n ti nt h i sp a p e rc a np r o v i d es o m er e f e r r e n c ef o rf u r t h e rs t u d yo n l o g i s t i c sn e t w o r kp l a n n i n g k e yw o r d s ：l o g i s t i c sn e t w o r k ，d e l i v e r yn e t w o r k ，n o t es i t e s e l e c t i o n ，r o u t es e l e c t i o n 学位论文版权使用授权书 本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定， 同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版 本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、 扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提 供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国 家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目 的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活 动。 学位论文作者签名： 孑1 3 啦 砂仍年9 其7e l 同济大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行 研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文 的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的 作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任 由本人承担。 学位论文作者签名：a 、谩 仍年q 只7 日 第1 章绪论 第1 章绪论 1 1 论文的选题背景 近年来，随着经济全球化和现代信息技术的迅猛发展，现代物流作为一种 先进的经济运行方式，在世界范围内获得蓬勃发展，成为2 1 世纪极具发展前景 的新兴产业。当前我国现代物流理论和实践与发达国家相比尚有较大差距。 自中国加入w t o 以来，国外的专业物流企业已大举进入中国市场，这些先 进的物流企业无论是在经营理念、技术设施，还是管理手段方面都具有较强的 竞争优势。如果我国物流企业不能够借鉴国外物流企业在物流网络规划与经营 管理方面的先进技术和经验来加快自身发展，将会面临来自国外物流企业的有 力的竞争。目前，我国的物流企业都已意识到这一点，正在努力改变原有落后 的运作模式，构建区域性或全国性的物流网络，加速向现代物流企业转型和发 展，从而提高物流企业自身的竞争力。 许多物流企业已加大力度开发高效的物流系统，因为高效的物流系统使得 全球各个企业得以利用各地土地和劳动生产率不均等的特点，开展大规模的基 于比较优势原则的国际贸易，而物流正是贸易的核心。物流系统的绩效很大程 度上取决于其物流网络规划的优劣。物流网络设计的不合理或过时将会导致设 施选址、需求分派、存货水平设定、运送方式和路线选择的不当，从而客户服 务水平达不到要求，结果造成物流对企业利润的贡献低于应有的水平。 对于在发达的经济社会里运营的单个企业，对物流活动的良好管理是至关 重要的。企业的市场范围常常覆盖全国或全球，而生产却可能集中在相对较少 的几个点。生产地和市场地被时空分割，而物流活动就是他们之间联系的桥梁， 必须对之进行有效地管理。 物流网络规划在整个物流系统计划中处于战略计划的位置，是企业获取竞 争优势的一个复杂而重要的方面。随着我国经济的快速发展和企业之间竞争的 加剧，作为企业物流运作基础的物流网络的规划则会显得尤为重要，随着物流 业的迅速发展，其标准化、信息化、网络化越来越完善，政府和企业对物流的 认识也更加到位。无论从理论上还是从实际的需要出发，物流网络的规划均具 有很重要的意义。 第1 章绪论 1 2 论文的研究方法、重点与难点 本论文在借鉴国外先进理论和实践经验基础上，结合我国国情，采取定性 分析与定量分析相结合的研究方法，通过介绍物流网络规划的概念和相关物流 中心选址及线路选择理论，分析经典网络规划模型与线路优化算法优缺点，从 而获得相关经验，为今后的物流网络规划提供宝贵的借鉴。 论文的重点和难点是物流中心选址和运输路线选择方法研究。 1 3 论文的主要内容 本论文共分为6 章： 第1 章绪论介绍论文选题背景、采用的研究方法、研究重点及难点，主要 研究内容。 第2 章介绍现代物流及物流企业发展现状分析； 第3 章主要对物流的网络规划概述； 第4 章主要内容是物流节点选址方法研究； 第5 章主要是运输线路选择算法研究； 第6 章结束语 2 第2 章现代物流及物流企业发展现状分析 第2 章现代物流及物流企业发展现状分析 2 1 我国物流企业发展现状分析 2 1 1 我国物流企业分类 物流企业可以分成以下三个类型。 第一类型是国际物流企业。因为跨国公司顾客的进入了中国市场，需要提 供物流服务。 第二类型是传统性的运输企业，仓库业和批发业脱胎换骨的物流企业。这 种类型的企业，已拥有丰富的顾客和设备，提供着新的物流服务。 第三类型是近年来产生的专业性物流服务企业。这种类型的企业，提供多 种多样的物流服务，维持很高的竞争力。 专业性第三方物流服务种类如下： 市内配送、长途运输、国内快递、国际快运和代理、保税及国际私人 物品、分销、国内沿海集装箱运输、信息技术服务、综合物流 2 1 2 我国物流企业的发展现状分析 统计资料显示，2 0 0 6 年物流行业现代物流业务发展迅速，业务收入增长较 快；综合型物流企业业务收入增速快于仓储型、运输型物流企业；企业现代物 流业务成本增加明显。主要特征有： 1 ) 物流业务量上升较快，现代物流业务收入增长较快 随着物流服务需求的高速增长，物流企业物流业务量上升较快，物流企业 的物流业务收入相应出现大幅上升。现代物流无论是业务量、收入指标还是增 长速度都明显快于传统物流业务。 2 ) 综合型物流企业收入增长明显快于仓储型、运输型物流企业 对不同物流企业类型，2 0 0 6 年调查的综合型物流企业业务收入增长3 7 9 ， 仓储型物流企业业务收入增长2 2 ，运输型物流企业业务收入只增长了1 0 3 。 由于我国经济发展以及经济体制建设的原因，我国现阶段的物流企业主要 是由原国有物资企业发展而来的。目前主要有以下几种存在状态： 1 ) 继续保持原有物资企业状态 此类企业主要连结工业品生产资料的生产与消费，从生产企业购进物资销 3 第2 章现代物流及物流企业发展现状分析 售给消费者，在这个流通过程中从事各种流通活动，把销售服务作为主要对象。 主要从事一手购进、一手销售的营销活动，主体功能单一，虽然也配合销售实 施运输、储存、装卸、包装和信息等服务，但均系从属并服务于销售的辅助动 能，且彼此分割。 2 ) 以主要提供物资储存服务的物流企业。 由传统物资储运公司改制发展而来的，目前占主导地位。这部分企业以原 有仓库为依托，以提供仓储服务为主要服务手段，并且仓储服务为企业的主要 利润来源，兼以提供运输、配送、简单包装等服务，这些服务一般均为服务从 属地位和辅助经营手段。这部分企业一般与第一种形态的企业相配合，在一定 的区域内形成组织较为松散的专业市场，例如北京、上海的几大钢材市场。在 这类企业目前规模均偏小，市场均由十几家乃至几十家仓储企业组成的。而像 中国储运总公司这样的大型企业，能够凭借原有的物流业务基础和在市场、经 营网络、设施、企业规模等方面的优势，不断拓展和延伸其他物流服务，向现 代物流企业逐步转化，是少之又少。 3 ) 以提供物资的运输载体为主要业务来源的物流企业。 由传统运输企业经过改造转型而来的，目前占领我国物流市场较大的份额， 主要提供铁路、航空、公路、海运、内河运输等服务，发挥着第三方物流企业 的功能。较为突出的企业有中远国际货运公司、中国对外贸易运输( 集团) 总 公司、中铁快运等。这类企业是现代企业改革的产物，管理机制比较完善，发 展比较快，已经具备了成为第三方物流企业的条件。 4 ) 外资和合资物流企业。 此类企业最初进入我国市场，主要是为原有客户一跨国公司进入中国市场 提供延伸服务，另一方面用它们的经营管理理念，经营方式以及系统、优质的 服务也吸引了中国的优秀企业，目前正逐渐向中国物流市场渗透，并且市场份 额逐步扩大。如日本的近铁物流、三井物产等。 5 ) 民营物流企业 它们由于机制灵活、管理成本低等特点，发展迅速，是我国物流行业中最 具朝气的物流企业，但目前企业规模均不大，像广州的宝供物流集团这样的大 型民营物流企业太少了。 4 第2 章现代物流及物流企业发展现状分析 2 2 我国物流企业面临的主要问题 现代物流业缺乏长远发展规划，政策支持力度还不大。现代物流业的重要 性还没有被充分认识。物流业既然是全社会的服务行业，覆盖了国民经济的所 有产业，就更应该重视它的总体发展规划。应当把物流作为国民经济大系统中 的一个重要子系统来抓，就像对工业和农业进行总体规划一样，制订具体的发 展目标，分部门组织实施，使物流行业各个部门协调发展。例如产业布局的问 题、税负不公、财务核算的问题等等。 从发展战略的角度来看，物流的发展缺乏战略协调管理，迄今为止十分缺 乏对组成物流系统的不同领域( 公路、铁路、水运、空运、仓库、货站、港口、) 综合的、统筹的协调管理。到目前为止，中国物流业仍然是分散的或者称多元 的管理方式，涉及到铁道部、交通部等专业部和国家计委、经贸委等综合部门。 由于体制没有理顺，各部门之间分工又有交叉，造成了物流产业管理中存在的 条块分割，部门分割、重复建设等种种问题。特别需要引起重视的是，涉及今 后几十年发展的长期规划问题，由于缺乏这种有效的物流协调管理，交通、铁 道、航空、商贸、工业、农业等领域都有涉及相关物流部分的规划，但是这些 规划基本上是以分立的形态进行，缺乏系统化、一体化的考虑，缺乏先进物流 领域系统化、集成化、一体化的思维和观念。 长期以来，由于我国的行政管理体制将物流市场按条块分割，阻碍了物流 企业的网络扩张和社会大物流网络的建立，致使企业集约化经营优势难以发挥， 规模经营、规模经济难以实现，设施利用率低，布局不合理，重复建设，资金 严重浪费。因此，我国物流企业的物流网络一直处在小规模和低效率运行状态。 如果单从网络方面评估，我国目前真正实力超群的、具有竞争力的物流企 业寥寥无几。绝大多数物流企业的网络可以概括为“小、散、弱；即数量众多而 规模和实力弱小。各自为阵、兼容性差，财力、物力、人力分散，难以形成规 模优势和群体优势，企业经济效益低下。 “小( 网络规模小、市场份额少) 。根据中国仓储协会的中国物流市场 第三次调查报告统计，我国物流企业对工商企业服务的市场容量很小：生产 企业原材料物流中，第三方占2 1 ；成品销售物流中，第三方占2 1 ；商业企 业物流中，第三方占1 3 。这些数字与国外物流企业相比存在很大差距。据纽 伦堡大学最新统计，在德国，包括运输、中转和仓储在内的物流服务的年市场 容量大约为1 8 4 0 亿德国马克，其中有5 1 的市场份额被物流企业占有。 5 第2 章现代物流及物流企业发展现状分析 “散( 货源不稳定且结构单一) 。条块分割、地方保护，使得物流企业的 用户网络发展受到很大的限制，各物流企业拥有的运输网络利用率普遍较低， 沉淀成本很大，造成社会资源的严重浪费。据有关估计，我国物流业仓库的使 用率仅为4 0 。 “弱”( 服务功能弱、竞争力弱) 。目前，我国大量物流企业的信息网络、 客户网络及管理网络均不健全，不仅无法为用户提供订单处理、仓储安排和供 应链管理等综合物流服务，甚至连最基本的仓储、运输也不能达到用户满意的 要求，在物流市场中处于竞争劣势。 2 3 我国物流企业面临的自身问题分析 一个成功的物流企业必须具备较大的运营规模，建立有效的地区覆盖网络， 具有强大的指挥和控制中心，具备高水准的综合技术、财务资源和经营策略。 我国物流企业在发展中遇到的主要自身问题可以归纳如下： 1 ) 业务运作模式不够完善，企业规范化水平需要提高。 目前我国物流企业大多没有取得国际标准化组织质量认证，业务运作处于 粗放化状态，物流需求越来越趋于即时化、个性化，越来越要求灵活、迅速的 反应。企业要参与更高层次的竞争，就必须加强基础管理和规范化运作，通过 开展质量管理体系的建设、实施、保持、改进和认证工作；选择专业物流咨询 公司进行培训、指导；学习国内成功物流企业的业务运作模式等方式，规划业 务流程和作业程序，明确业务分工和合作，规范服务标准和考核办法，建立物 流质量衡量机制、异常处理机制和持续改进机制，提高作业效率和稳定服务的 能力。在此基础上，将规范管理工作扩展到行政、人事等企业管理的其他方面， 最终从整体上提高企业基础管理的规范化程度。 2 ) 提升物流企业信息化水平，提高物流服务质量。 目前，我国物流企业信息化程度参差不齐，鲜有物流企业拥有比较完整的 信息服务系统，这就导致系统内的业务信息传输和网络服务难以实现。要提高 物流质量，离不开完善的信息系统的支持。物流信息系统在物流活动中起着神 经中枢的作用，通过系统可以全面观察及控制整个物流系统的运行情况，实行 动态管理，对物流过程中诸多要素进行优化组合和合理配置，使物流活动中的 物流、资金流和信息流处于最佳状态。企业应在物流运作规范化的基础上，加 6 第2 章现代物流及物流企业发展现状分析 快信息化建设的步伐，搭建物流信息平台，实现在线交易、资源配置以及物流 业务的网上及时跟踪、监控和查询等，提高企业的服务水平和对客户以及市场 的快速反应能力。 3 ) 服务功能不健全，服务水平低下 相对国际大的物流企业，本土的物流企业面临着服务功能不健全，服务水 平低下的问题。我国物流企业物流功能主要集中在储存、运输和城市配送方面， 相关的包装、加工、配货等增值服务不多，不能形成完整的供应链。我国物流 企业应该利用自身本土优势，继续加大服务功能健全力度，提高服务水平，才 能在市场立足，能与国际大物流企业对抗竞争。 4 ) 物流人才培养问题 目前，我国物流行业发展迅猛，但还不成熟，其中人才匮乏也是重要的原 因之一。在我国物流专业人才短缺的情况下，企业要采用多种方式，如企业培 养、与合作伙伴共同培养、与高校联合培训等，建立完善的人才储备体系，以 支撑企业的快速发展。 5 ) 行业内的研究力度不够，招商体系不够完善。 我国物流行业缺乏对行业内竞争特点的研究，招商体系不够完善。致使缺 乏对客户的吸引力。因此，物流企业要在深入分析企业的运作特点，总结操作 经验的基础上，找出区别于竞争对手的特色，列举企业的竞争优势，如行业经 验、物流资源、运作网络、信息技术和企业团队等，并及时了解市场行情，调 整报价结构和标准，规范合同的内容和版本，从而完善企业介绍、商务谈判、 服务报价和合约签订的内容和程序，为物流营销工作的开展莫定良好的基础。 6 ) 物流行业营销理念要与时俱进 市场发展日趋成熟，物流行业逐渐走向成熟，物流行业的营销理念应该与 时俱进，即深入了解客户的需求，制定完善的物流方案；认真分析满足需求的 成本，提出降低成本的措施；探讨服务的便利性以及建立有效的信息沟通渠道 四个方面的因素，由“请消费者注意的观念转向“请注意消费者 的服务理 念上来，以市场需求为导向，了解目标客户物流需求的类型和需求变化的趋势， 充分利用企业拥有的资源，发挥企业物流服务的特色优势，从客户的角度综合 考虑，选择适当的营销策略。 7 第2 章现代物流及物流企业发展现状分析 2 4 我国物流企业的竞争战略 我国物流企业必须制定符合自身发展的竞争战略，寻找更为长远的发展。 1 ) 加快物流企业的网络化建设。 从实践上看，目前全球1 0 大物流公司( u p s 、c i r c l e 、e x e l 等) 都拥有 “一流三网”，即定单信息流( 从属于物流管理网络) 、全球供应链资源网络、全 球用户资源网络和计算机信息网络，依靠这“一流三网”可以使仓储利用率提高2 倍以上，企业运作效率非常高。因此，我国物流企业也应借鉴他们的经验，加 快物流网络建设。 ( 1 ) 要加快运输网络建设。 加强物流企业有形的营运网点的建设，强化服务的物理网络支持。目前， 除中远货运等大型物流企业拥有相对比较完善的网络设施外，其他国内物流企 业普遍缺乏运输网络培育，这是导致我国物流企业竞争力不高的一个重要原因。 ( 2 ) 要加快信息网络建设。 通过加强信息技术方面的投资，完善企业信息系统建设，加强物流组织过 程中的信息处理功能，为物流活动的开展提供网络化的强有力的信息支持，借 助信息技术，利用i n t e m e t 、e d i 、e 仰a i l 等先进的传输方式，构筑无形的信息 系统，通过电子商务实现内部资源网络化运作、整合企业现行的业务流程，走 规模经营、网络化的道路。信息网络建设是建立起“效率式交易”管理与生产模式 的基本保障。 ( 3 ) 要加快客户网络建设。 建立企业的客户管理系统，加强与客户间的沟通，与客户间建立长期合作 的联盟关系，在需求方规模经济的推动下不断扩大企业的客户资源网络。 ( 4 ) 要加快管理网络建设。 在一个统一的指挥中心、多个操作中心管理的网络下，总部( 指挥中心) 对各营运网点( 操作中心) 的资源能统一调配，从而实现规模效益。这就要求 操作中心之间不能各自为政、自相残杀，而是根据业务和战略发展的需要联成 一体，服从总部的集中指挥和管理协调。这正是泛亚班拿、辛克、联邦快递等 跨国物流企业成功的经营之道。 ( 5 ) 联合、重组战略。通过战略联盟实现物流企业网络之间的相互兼容 与资源优化配置。在我国物流企业网络普遍“小、散、弱”的情况下，企业有效扩 张自己网络的捷径之一就是走规模经营之路。各个小型网络相互兼容，从而形 8 第2 章现代物流及物流企业发展现状分析 成大型物流网络，在正反馈的推动下，强者越强，立于市场竞争的不败之地。 ( 6 ) 用户战略。 同用户结成战略“伙伴”关系。建立战略伙伴关系，一方面使用户减少了物流 经营成本，提高了服务质量，有了稳定的物流支持保障系统；另一方面使物流 企业有了可靠货源保证，降低了经营风险。这样的模式，消除了供应链中的迂 回、浪费和重复，提高了整个物流过程的效率，使双方在市场中的地位与作用 变得更加巩固。这种合作模式，为双方提供更多的机会，通过共生促进双赢。 ( 7 ) 不断创新。 要大胆实施创新战略，借鉴国际先进物流管理思想，与中小企业实践有机 结合起来，探索具有中小企业物流特色的新思想和新方法；要深入研究中小工 业企业物流需求，通过引进、模仿和创新物流技术手段，不断设计、创新和提 供有效的物流服务；要建立以产权制度为核心的现代企业制度，并根据发展需 要建立完善的合理的物流管理体制。 5 ) 确立品牌战略。 首先要树立物流发展的精品名牌意识，严格制定各项物流质量标准，才会 不断提高物流服务水平。其次要引进先进技术手段，设计创造物流服务的精品 名牌意识，严格制定各项物流服务标准。最后要强化物流技术与管理人员素质 培训，建立优秀的物流人才队伍，确保企业名牌战略的实现。 6 ) 人才战略。 物流网络的建设涉及的范围非常广，包括运输仓储、商检海关、信息建设、 企业管理、兼并重组等多个方面，这都要求现代物流企业必须培养与引进一批 高素质人才。“以人为本”，人才是企业生存发展的最终决定力量。 2 1 世纪，经济全球化与物流产业的高速发展，为我国物流企业提供了前所 未有的机遇与挑战。通过兼并重组、自身建设等方式扩大物流网络的规模、提 高物流网络的质量，将有效提高物流企业的竞争能力。 9 第3 章物流网络规划概述 第3 章物流网络规划概述 3 1 物流网络的概念与特征 3 1 1 物流网络定义 物流是指物品从供应地向接收地的实体流动过程。根据实际需要，将运输、 储存、装卸、搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等基本功能实施有机结 合。 物流活动的具体内容包括：用户服务、需求预测、定单处理、配送、存货 控制、运输、仓库管理、工厂和仓库的布局与选址、搬运装卸、采购、包装、 情报信息。 物流网络是指实现物流系统各项功能的要素之间所形成的网络，它是物流 活动的载体。简而言之，物流网络是由以下几个网络共同构成： 1 ) 物流运输网络 物流运输网络是指由一个物流企业的配送中心和仓储中心( 作为网络的节 点) 、运输工具、运输线路等组成的运输网络。节点之间的连接是物理连接，如 铁路网络、公路网络、航空网络、水运网络等等。 从图论的角度，运输网络就是由线与点以及它们之间相互关系所构成，物 流节点是物流网络中连接物流线路的接点之处。物流的过程，如果按其运动的 程度即相对位移大小来观察，一般情况下，两种不同形式运动过程中都要有暂 时的停顿，而一次暂时停顿也往往连接两次不同的运动。物流过程便是这种多 次的运动一停顿一运动一停顿所组成。 因此，运输网络是物流整体网络的最为关键的部分，直接奠定了物流网络 的物理接触，也是高效物流网络的核心支持。这也是本文研究的核心部分。 2 ) 物流信息网络 物流信息网络是指一个物流企业建立的有关用户需求信息、市场动态、企 业内部业务处理情况等信息共享的网络，是依靠现代信息网络技术建立起的运 输节点间的信息网络。 3 ) 物流客户网络 物流客户网络是指由物流企业所服务的对象组成的一个虚拟网络。用户越 多，物流用户网络越大。一旦用户与物流企业达成了长期合作协议，它即被锁 1 0 第3 章物流网络规划概述 定，依靠用户的口碑及兼容性、便捷性方面的考虑，其他潜在用户将不断被吸 引到该用户网络中来。 4 ) 物流管理网络 物流管理网络是指由物流企业一个统一的指挥中心和多个操作中心所组成 的网络。真正的现代物流必须是一个指挥中心、一个利润中心，企业的组织、 框架、体制等形式都要与一个中心相符。一方面，要求分部坚决服从总部，总 部对分部有高度的控制力，分部在作业上做到专业化、流程标准化；另一方面， 总部必须具有强大的指挥、设计能力、对市场把握的高度准确性和控制风险的 能力。 对于整个物流网络来说，运输网络是物理基础，信息网络是信息基础，客 户网络是服务对象，管理网络则是控制保证。正是许许多多不同的物流企业兼 容或不兼容的网络交织在一起，构成了整个物流产业的宏观网络系统。 宏观物流网络系统复杂，多面。因此，本论文主要研究内容是物流网络中 的物理基础的规划，即运输网络规划。 3 1 2 物流网络的基本特征 网络经济学认为，任何网络都具有一个基本的经济特征：连接到一个网络 的价值取决于已经连接到该网络其他人的数量。这个基本的价值定理有许多不 同的名字：像网络效应、网络外部性和需求方规模经济。 但它们指的都是同样的含义：其他条件不变，连接到一个较大的网络要优 于连接到一个较小的网络。如果一个物流企业的用户数量足够多，口碑足够好， 物流网络规模足够大，它显然会赢得更多潜在的客户。供应方规模经济与需求 方规模经济作用在一起，导致了物流产业内部强大的正反馈现象，强者越强， 弱者越弱。事实上，并不是所有的物流企业都能在激烈的市场竞争中取胜或存 活。物流网络弱的企业将不断地变得更弱，最终被淘汰；相反，物流网络强的 企业将吸引越来越多的用户加入，而变得更加强大，在竞争中取得明显的优势 地位。 运输网络是物流网络中的关键部分，也是最为基础的部分。物流运输网络 越大，可以为客户提供的仓储、运输及其他增值服务就越多。一方面，巨大的 生产规模将降低企业的平均运营成本；另一方面，该网络也将吸引更多的潜在 客户，占据足够大的市场份额。所以高效的物流运输网络，奠定了企业发展的 第3 章物流网络规划概述 基调。 而物流信息网络与物流管理网络则主要是为了保证服务的质量及企业内资 源充分使用上考虑，在较优的物流运输网络基础上，为降低成本与扩大市场容 量上做贡献；物流客户网络则主要是通过现存用户的口碑吸引其上下游企业及 其他企业加入，进一步抢占市场份额。 3 2 物流节点概述 3 2 1 物流节点定义 物流节点( n o d e s ) 是物流网络中连接物流线路的结节之处，所以又被称为 物流结节点。 广义的物流节点是指所有进行物资中转、集散和储运的节点、包括港口、 空港、火车货运站、公路枢纽、大型公共仓库及现代物流( 配送) 中心、物流 园区等。 狭义的物流节点仅指现代物流意义的物流( 配送) 中心、物流园区和配送 网点。 物流节点的产生和发展是社会分工深化和协作加强的结果，在物流过程中， 如包装、装卸、保管、分拣、配货、流通加工等活动都是在物流节点上完成的， 物流节点在物流系统中居于非常重要的地位。 3 2 2 物流节点在物流运输网络中的作用 物流的过程，如果按其运动的程度即相对位移大小观察，它是由许多运动 过程和许多相对停顿过程组成的。一般情况下，两种不同形式运动过程或相同 形式的两次运动过程中都要有暂时的停顿，而一次暂时停顿也往往联接两次不 同的运动。物流过程便是这种多次的“运动一停顿一运动一停顿所组成。 与这种运动形式相呼应，物流网络结构也是由执行运动使命的线路和执行 停顿使命的结点两种基本元素所组成。线路与接点相互关系、相对配置以及其 结构、组成、联系方式不同，形成了不同的物流运输网络，物流运输网络的水 平高低、功能强弱则取决于网络中两个基本元素的配置和两个基本元素本身。 全部物流活动是在线路和节点进行的。其中，在线路上进行的活动主要是 运输，包括：集货运输、干线运输、配送运输等。物流功能要素中的其他所有 第3 章物流网络规划概述 功能要素，如包装、装卸、保管、分货、配货、流通加工等，都是在节点上完 成的。所以，从这个意义来讲，物流节点是物流系统中非常重要的部分。实际 上，物流线路上的话动也是靠节点组织和联系的，如果离了节点，物流线路上 的运动必然陷入瘫痪。 现代物流运输网络中的物流节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，是整个物流运输网络的灵魂所在，因而更加受到人们的重视。 所以，在有的场合也称之为物流据点，对于特别执行中枢功能的又称物流中枢 或物流枢纽。 物流节点是现代物流中具有较重要地位的组成部分，这是因为物流学形成 初期，学者们和实业家都比较偏重于研究物流若干基本功能，如运输、储存、 包装等，而对节点的作用认识不足。物流系统化的观念越是增强，就越是强调 总体的协调、顺畅，强调总体的最优，而节点正是处在能联结系统的位置上， 总体的水平往往通过节点体现，所以物流节点的研究是随现代物流的发展而发 展的，也是现代物流学研究不同于以往之处。 3 2 3 物流节点的分类 现代物流发展了若干类型的节点，在不同领域起着不同的作用，节点的主 要功能分类如下： 在各个物流系统中，节点都起着若干作用，但随整个系统目标不同以及节 点在网络中的地位不同，节点的主要作用往往不同，根据这主要作用可分成以 下几类： 1 、转运型节点。 以接连不同运输方式为主要职能的节点；铁道运输线上的货站、编组站、 车站，不同运输方式之间的转运站、终点站，水运线上的港口、码头，空运中 的空港等都属于此类节点。一般而言，由于这种节点处于运输线上，又以转运 为主，所以货物在这种节点上停滞的时间较短。 2 、储存型节点。 以存放货物为主要职能的节点，货物在这种节点上停滞时间较长。在物流 系统中，储备仓库、营业仓库、中转仓库、货栈等都是属于此种类型的节点。 尽管不少发达国家仓库职能在近代发生了大幅度的变化，一大部分仓库转 第3 章物流网络规划概述 化成不以储备为主要职能的流通仓库甚至流通中心，但是，在现代世界上任何 一个有一定经济规模的国家，为了保证国民经济的正常运行，保证企业经营的 正常开展，保证市场的流转，以仓库为储备的形式仍是不可缺乏的，总还是有 一大批仓库仍会以储备为主要职能。在我国，这种类型的仓库还占主要成分。 3 、流通型节点。 以组织物资在系统中运动为主要职能的节点，在社会系统中则是组织物资 流通为主要职能的节点。现代物流中常提到的流通仓库、流通中心、配送中心 就属于这类节点。 在各种以主要功能分类的节点中，都可以承担着其他职能而不完全排除其 他职能。如转运型节点中，往往设置有储存货物的货场或站库，从而具有一定 的储存功能，但由于其所处的位置，其主要职能是转运，所以按这主要功能归 人到转运型节点之中。 4 、综合性节点。 在物流系统中集中于一个节点中全面实现两种以上主要功能，并且在节点 中并非独立完成各自功能，而是将若干功能有机结合于一体，有完善设施、有 效衔接和协调工艺的集约型节点。这种节点是适应物流大量化和复杂化，适应 物流更为精密准确，在一个接点中要求实现多种转化而使物流系统简化、高效 的要求出现的，是现代物流系统中节点发展的方向之一。 3 2 4 物流节点的功能 根据物流节点在物流系统中的作用，物流节点主要功能如下： 1 、衔接功能。物流节点将各个物流线路联结成一个系统，使各个线路通过 节点变得更为贯通而不是互不相干，这种作用称之为衔接作用。 在物流未成系统化之前，不同线路的衔接有很大困难，例如轮船的大量输 送线和短途汽车的小量输送线，两者输送形态、输送装备都不相同，再加上运 量的巨大差异，所以往往只能在两者之间有长时间的中断后再逐渐实现转换， 这就使两者不能贯通。物流节点利用各种技术的、管理的方法可以有效地起到 衔接作用，将中断转化为通畅。 物流节点的衔接作用可以通过多种方法实现，主要有： 通过转换运输方式衔接不同运输手段； 通过加工，衔接干线物流及配送物流； 1 4 第3 章物流网络规划概述 通过储存衔接不同时间的供应物流和需求物流； 通过集装箱、托盘等集装处理衔接整个“门到门 运输，使之成为一体。 2 、信息功能。物流节点是整个物流系统或与节点相接物流的信息传递、收 集、处理、发送的集中地，这种信息作用在现代物流系统中起着非常重要的作 用，也是复杂物流储单元能联结成有机整体的重要保证。 在现代物流系统中，每一个节点都是物流信息的一个点，若干个这种类型 的信息点和物流系统的信息中心结合起来，便成了指挥、管理、调度整个物流 系统的信息网络，这是一个物流系统建立的前提条件。 3 、管理功能。物流系统的管理设施和指挥机构往往集中设置于物流节点之 中，实际上，物流节点大都是集管理、指挥、调度、信息、衔接及货物处理为 一体的物流综合设施。整个物流系统的运转的有序化和正常化，整个物流系统 的效率和水平取决于物流节点的管理职能实现的情况。 第4 章物流节点选址方法研究 第4 章物流节点选址方法研究 4 ，1 物流节点选址 物流节点的选址是物流运输网络规划活动中核心内容。物流管理者如果要 做出正确的决策，通常要借助于一些模型化、数量化的数学方法。 国内外对设施选址的数量化方法已经有较深入的研究，许多模型方法已经 被用来解决物流管理中节点选址的实际问题，进行单一物流节点选址时，常用 的方法为重心法；进行多个( 多级) 物流节点选址时，常用构造鲍摩一瓦尔夫 模型法等。这些方法的共同特征是考虑物理系统各个环节的费用，根据不同的 算法和模型求出物流成本最低的最优解或满意解，以获得选址方案。 4 1 1 物流节点选址的决策步骤 物流节点选址的决策通常包括几个层次的筛选，是一个逐步缩小范围、更 图4 1 配送中心袼址的一般程序 第4 章物流节点选址方法研究 为具体的选择过程，如图4 1 所示： 物流节点选址可分为以下几个步骤： 1 ) 选址约束条件分析 选址时，首先要明确建立配送中心的必要性、目的和意义。然后根据物流 系统的现状进行分析，制定物流系统的基本计划，确定所需要了解的基本条件， 以便大大缩小选址的范围。 2 ) 收集整理历史资料 通过对历史资料的收集整理，可以获得关于物流配送系统现状的认识，确 定物流配送中心服务对象的需求条件，并初步确定物流配送中心的选址原则。 获得准确的第一手资料对于后续备选地址的选择以及定量化模型的设计均有重 要作用。 3 ) 选定备选地址 在进行物流配送中心位置选择时，首先要根据上述各影响因素进行定性分 析审慎评估，大致确定几个备选的地址。在确定备选地址时首先要确定的是地 区范围，如在世界范围内选择确定某一个国家，在某一个国家范围内选择某些 省份，然后第二步就是要进一步将位置确定在某些城市或商业地区。 4 ) 优化备选地址 在备选地址确定下来之后，最后一步要做的是更详细地考察若干具体地点。 可以在此基础上建立数学模型，通过定量化计算，得到优化坐落地点。 5 ) 优化结果复查 由于在定量分析中主要考察对选址产生影响的经济性因素，所以当我们直 接应用定量模型得出的结果进行配送中心选址时，常常会发现在经济上最为可 取的选址地点在实际上是行不通，这是因为除了经济性因素以外，还有很多非 经济因素影响配送中心坐落地点的确定，如自然条件、劳动力因素等。因此， 在这一步骤里要将其他非经济性因素考虑进去，如综合地理、环境、交通条件、 劳动条件以及有关法规规定等条件对优化结果进行评价，看优化结果进行评价， 看优化结果是否具有现实可行性。复查时可以将各项影响因素根据它们的影响 程度赋予相应的权重，采用加权法进行复查。 6 ) 确定最终方案 结合市场适应性、购置土地条件、服务质量等，对计算结果进行评价，看 其是否具有现实意义及可行性。如果优化结果通过复查，即可将优化结果作为 1 7 第4 章物流节点选址方法研究 最终方案。如果没有通过复查，重新返回第二步，进行备选地址筛选、优化备 选地址、复查等一系列步骤，直至达到最终结果。 4 2 物流节点选址方法概述 选址方法有定性方法和定量方法。定性方法是凭借个人或集体的经验作决 策。它的执行步骤一般为：根据经验确定评价指标。对各备选节点，利用评价 指标进行优劣性检验；根据检验结果进行决策。定性选址常用的方法有头脑风 暴法、专家调查法、p e r t 法等。 定性方法的优点是：注重历史经验，简单易行。其缺点是：容易犯经验主 义和主观主义的错误，并且当可选地点较多时，不易作出理想的决策。导致决 策的可靠性不高。 定量的方法是，通过数学方法进行分析，并得出结果，这在物流节点选址 方法方面被广泛采用。根据选址设施的数量，将节点选址方法分为两大类：单 一设施选址和多个设施选址。 定量方法的优点是：运用科学方法，利用综合模型，结合实际历史数据， 得出有科学依据的结果。避免了定性方法下的经验主义和主观主义错误的发生。 4 2 1 单一设施选址 1 ) 重心法公式描述 单一设施选址模型的代表就是重心法。重心法用于一个已定地区内设置一 个服务中心的定位问题，目标是服务中心到各客户之间的运输费用为最小。设 有几个客户，各客户的坐标为( x ，y j ) ( j ：1 、2 、n ) ，服务中心的坐标 为( x 。 y 。) 。服务中心到客户j 的运输费用为c ，总运输费用为亿，则有 t c 。艺c ，c ，= h j w j d j 葶中： p 1 ，z 一从服务中心到用户的运输费率； 形，一向用户i 的货物运输量； d ，一从服务中心到用户j 的直线距离； 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z o y o 求偏导 数，并令其等于零 1 8 第4 章物流节点选址方法研究 t c = 壹吩b 。一葺) 2 + ( y 。一y j ) 2t 彪 。署= 主w 而刊铲。 瓦o t c = 嘉吩哆饥一少d j = 。 厅j 矿歹zj dj 工：= # 【_ 一，y 二= 矗j 形，d ， hi w yi di ! 三! 一 厅j 形j d ， 2 ) 重心法模型特点： 重心法是解决只设置一个物流节点的简单模型，这是一种连续型模型，相 对于离散型模型来说，对物流节点的选择不加特定限制，有自由选择的长处 从另一方面看重心法模型的自由度多也是一个缺点。因为由迭代计算求得 的最佳地点实际上是很难找到的，有时是不能实现的，有的地点可能在江河中 间、街道中间或处于人口稀少、环境恶劣的地区。当流通中心和发送地点的数 目很多时，数学模型的建立十分困难，求解的计算也很复杂。在这种情况下， 可以用逐次逼近法来求解 4 2 2 多个设施选址 与单一设施选址相比，多个设施选址更具有实际的意义，因为组成设施选 址的因素一约束条件不再仅仅是运输费用，还应包括诸如仓库的数量、仓库容 量、库存成本，如果产品由自己的工厂生产，则约束条件将会更多。 在现实的物流网络系统中，单个设施的选址规划相对很少，大量存在的是 多个设施选址即在某个计划区域内设置多个物流设施。近年来，物流设施选址 理论发展迅速，国内外学者在该领域己经取得了许多研究成果。目前己形成了 多种方法，出现了多种经典模型。 按选择的离散程度大致可分为连续选址模型( c o n t i n u o u sl o c a t i o nm o d e l s ) 与离散选址模型( d i s c r e t el o c a t i o nm o d e l s ) 两类。 1 ) 连续选址模型( c o n t i