毕业设计（论文）-物流中心的选址.doc

济南大学毕业论文1 前言1.1 研究背景与意义近年来，物流产业得到了巨大的发展，而物流技术本身也在不断地更新和发展。以现代信息技术、自动化技术、运输技术和管理技术为核心的技术创新与应用，建立了以最快捷的方式、最低廉的成本、最安全的运输方式和最优质的服务为主要特征的现代物流系统。在物流系统中，物流中心连接着供货点和需求点，是两者之间的桥梁，物流中心的选址不仅影响到物流中心本身的运营成本、运营绩效、竞争战略和未来的发展，而且还影响到物流中心上游的供应商、下游的分销商或零售商的物流成本、以及物流战略和竞争战略，甚至影响到区域经济的发展，将对物流系统作用的发挥和经济效益的提升产生重要的影响。合理的选择物流中心能够减少运输费用，降低制造成本和运营的成本，消除不同地点的地价差别带来的负面影响促进生产和消费两种流量的协调与配合，保证物流系统的平衡发展。政府部门为了促进物流产业的迅速发展，对物流基础设施的建设和物流服务的开展提供了政策支持：一方面，在我国流通领域对外开放政策中，鼓励国外资本投资于物流和配送设施，使得外资在物流配送服务领域的发展十分迅速；另一方面，积极鼓励国内企业从事专业物流配送业，以发展国内的物流产业，尤其是第三方物流业，增加就业机会。 物流中心对经济和社会发展的作用主要体现在以下几个方面： （1）物流中心提升了企业的核心竞争力； （2）物流中心促进了区域经济的发展； （3）现代物流中心缓解了城市交通的压力，促进了城市的可持续发展。1.2 国内外发展与研究现状 在国际上，设施选址研究比较成熟，在发达国家，很多企业都十分注重自身的物流网络建设，拥有较为完善的物流系统网络。比较有代表性的如德国服装业的公司，该公司通过对原有仓库的改造，构建以大型物流中心为关键节点的物流网络，使得物流运作效率和运作成本大幅降低。美国的戴尔公司，在全球笔记本电脑市场不景气的大环境下，始终保持着较高的收益就得益于它完善的全球化物流网络。纵观世界强企业，它们无不是拥有世界一流物流网络系统的厂商，通过向客户提供优质的、区别化的服务获得竞争优势。发达国家的物流中心建设和运作，一方面体现了时代特点，另一方面也融入了各自的社会文化特点。 在国内，物流研究起步较晚，在物流中心选址研究方面，主要是借鉴国外的研究成果。从我国物流市场的现状分析结果看，目前我国企业物流发展的整体水平虽较以前相比有很大的进步，但仍不容乐观，与发达国家有竞争力的全球性企业相比差距明显，尤其在企业物流网络构建上差距更大。我国政府部门有组织、有计划地推动商品物流配送工作，是从20世纪90年代初开始的。经过政府的大力推动和企业的积极响应，现代物流理念的普及工作已经基本完成，并且开始了以新建和改建物流中心为主的大规模物流基础设施的投资。1.3 研究方法和思路物流物流中心和设施选址是物流系统规划的重要内容，正确的选址方法能使各种成本最小，无流量最大，服务最优，实现物流综合目标。1.3.1 研究内容概述 本论文在综述物流中心选址问题研究现状及其研究方法的基础上，对物流中心选址的影响因素和原则进行了分析。对物流中心的有关基本知识作简单介绍。1.3.2 研究方法与手段在选址方法上，主要是应用了层次分析法。运用层次分析法的思路提出将定性与定量的方法结合的综合分析法。1.3.3 思路框架结论存在的问题及建议利用层次分析法建立物流中心选址模型物流中心的主要概念、作用以及物流中心的成因和发展特点前 言 图1-1全文思路框架2 物流中心的选址2.1 物流中心的简介 在现代物流体系中，物流网络结构是由线路和节点两个基本元素组成，线路主要指运输线路、配送线路：节点是指货运站点、航空港、仓库、物流中心、包装加工中心等物流发生地和集中地。物流中心就是能将物流集信息和控制等功能实现一体化运作的物流节点。物流中心应基本符合下列要求：1-3 （1）物流中心主要面向的服务对象应该是社会； （2）物流中心所能提供的物流功能健全； （3）物流中心应有较完善的信息网络，信息流动性强； （4）物流中心应有较大规模，所能影响到的范围大： （5）物流中心应有较强动态性，存储、吞吐能力强； （6）物流业务统一经营、管理，整体性和系统性强。 物流中心作为物流网络的一个重要节点，起着调节、衔接、管理供应链物流活动的作用，具有供应链管理主体的职能，它对供应链上的各种物流活动进行计划、协调和控制，使得物流活动在整合的基础上效率更高，有效降低了供应链的总成本，提高了供应链的整体续效。2.2 物流中心选址的概述随着国民经济的发展，社会物流量不断增长，要求有相应的物流中心与之相适应。进行物流中心的建设，必须有一个总体规划，就是从空间和时间上，对物流中心的新建、改建和扩建进行全面系统的规划。规划的合理与否，对物流中心的设计、施工与应用，对其作业质量、安全、作业效率和保证供应，对节省投资和运营费用等，都会产生直接和深远的影响。2.3 物流中心选址的布局 物流中心选址是以提高物流系统的经济效益和社会效益为目标，根据供货状况、需求分布、运输条件、自然环境等因素，用系统工程的方法，对物流中心的地理位置进行决策的过程。 当一个物流系统中需要设置多个物流中心，这时不仅要确定物流中心的位置，而且还要对物流中心的数量、规模、服务范围等进行决策，建立一个服务好、效率高、费用低的物流网络系统。对此常称为网点布局。 一个物流系统只设置一个物流中心，称单中心选址问题，如果设置多个物流中心，则称多中心选址问题。图21、图22分别为单中心和多中心物流网络示意图。图21 单中心物流网络示意图图22 多中心物流网络示意图2.4 物流中心选址的原则及影响因素2.4.1 物流中心的选址原则4 物流中心的选址过程应同时遵循适应性原则、协调性原则、经济性原则和战略性原则。（1） 适应性原则物流物流中心的选址须与国家以及省市的经济发展方针、政策相适应，与我国物流资源分布和需求分布相适应，与国民经济和社会发展相适应。（2） 协调性原则 物流物流中心的选址应将国家的物流网络作为一个大系统来考虑，使物流物流中心的设施设备，在地域分布、物流作业生产力、技术水平等方面互相协调。 （3）经济性原则创造良好的经济效益是物流物流中心建设与发展的主要原因，如果不能满足这个目标，物流物流中心也就失去了存在的意义。经济性原则要求企业尽量做到物流费用最小，收益最大。 （4）战略性原则物流物流中心的选址，应具有战略眼光，既要考虑全局，又要考虑长远。局部要服从全局，当前利益要服从长远利益，既要考虑当前的实际需要，又要考虑日后发展的可能。2.4.2 物流中心选址的影响因素5 物流中心选址决策涉及的影响因素多，包括外部因素和内部因素两大类, 外部因素中包含宏观政治及经济形势。宏观的政治及经济形势基本是确定的，因此，一般来说，物流中心的精确选址落实到具体影响因素，主要有以下几种：（1） 自然环境因素第1、 气象条件。主要考虑的气象条件有温度、风力、降水量、无霜期、冻土深度、年平均蒸发量等指标。第二、地质条件。物流中心是大量商品的集结地。对土地情况要求高，某些容重很大的建筑材料堆码起来会对地面造成很大压力。第三、水文条件。物流中心选址需远离容易泛滥的河川流域与上溢地下水的区域。 第四、地形条件。物流中心应地势高亢、地形平坦，且应具有适当的面积与外形。若选在完全平坦的地形上是最理想的，其次选择稍有坡度或起伏的地方，对于山区陡坡地区则应该完全避开，在外形上可选长方形，不宜选择狭长或不规则形状。（2） 经济因素第一、运输费用。新建物流中心要使总的物流运输成本最小化，大多数物流中心选择接近物流服务需求地，以便缩短运距、降低费用。这项指标也是物流中心定量选址中通常所关注的目标，物流费用越低的选址方案越接近最优方案。第二、服务水平。要能实现准时运送，应保证客户在任何时候提出物流需求都能获得快速满意的服务。第三、商品特性。新建物流中心要能很好地适应商品的特性，经营不同类型的商品的物流中心最好能分别布局在不同地域。（3）投资环境情况第一、交通条件。物流中心的地址最好应靠近港口、机场、铁路编组站、公路货运站场、交通主干道出入口等交通便利区，中心最好能衔接两种以上的运输方式，以方便运输作业，良好的交通运输环境是选择物流物流中心位置的前提条件。第二、公共设施状况。物流中心的所在地，要求城市的道路、通讯等公共设施齐备，有充足的供电、水、热、燃气的能力，且场区周围要有污水、固体废物处理能力。第三、经营环境。物流中心所在地区的优惠物流产业政策对物流企业的经济效益将产生重要的影响，数量充足和素质较高的劳动力条件也是物流物流中心选址考虑的因素之一。（4）其他因素 第一、国土资源利用。物流中心的规划应贯彻节约用地、充分利用国土资源的原则。物流中心一般占地面积较大，周围还需留有足够的发展空间，为此地价的高低对布局规划有重要影响。此外，物流中心的布局还要兼顾区域与城市规划用地的其它要素。第二、环境保护要求。物流中心的选址需要考虑保护自然环境与人文环境等因素，尽可能降低对城市生活的干扰。对于大型转运枢纽，应适当设置在远离市中心区的地方，使得大城市交通环境状况能够得到改善，城市的生态建设得以维持和增进。第三、周边状况，由于物流中心是火灾重点防护单位，不宜设在易散发火种的工业设施（如木材加工、冶金企业）附近，也不宜选择居民住宅区附近。2.5 物流中心选址的一般程序图2-3 选址的一般程序3 物流中心选址的评价方法3.1 优缺点比较法在设施选址中，优缺点比较法6是一种最简单的定性评价方法，尤其适用于非经济因素的比较。当几个厂址方案在费用和效益等经济因素比较接近时，非经济因素就成为考虑的关键因素。在这种情况下可采用优缺点比较法对若干方案进行分析比较。常见的非经济因素比较内容见表3-1。表3-1设施选址方案优缺点比较表序号因素方案A方案B方案C1区域位置2面积及地形3地势与坡度4风向、日照5地质条件：土壤、地下水、耐压力6土石方工程量7厂址现在所有者拆迁、赔偿情况8公路、铁路交通情况9与城市的距离及交通条件10供电、供热、供水、排水11地震、防洪措施12经营条件13协作条件14建设速度设定各因素评价标准，一般划分为最优、次优、一般、较差、极坏五个等级，对应相应的得分。对不同方案各评价因素评分，根据厂址选择要求对某些评价指标设定最低值，任何方案的相应指标的评分若低于最低值则该方案被淘汰。剩余方案选择可直接加总得到各方案得分，得分最高的即为最优方案。3.2 重心法选址时，如果生产费用中运输费用是一个很重要的因素，而且多种原材料由多个地点供应，则可以采用重心法7确定选址的具体位置。应用此方法时运输费用等于货物运输量与运输距离以及运输费率的乘积。假定n个配送中心、仓库或原材料供应点为，需寻求处于重心的厂址坐标为，使工厂到各处的运输费用最小。如图3-1。图3-1 重心坐标图 已知：为工厂到各处j（配送中心、仓库或原材料供应点）的每单位物流量单位距离所需的运输费用（运输费率）；为工厂和各处j的物流量；为工厂和各处j的直线运输距离。由此可得工厂到各处总运输费用为 （3-1）令 （3-2）为由工厂到各处j的总运输费用。 （3-3）故 （3-4）现在要求为何值时总运输费用T最小。显然，能使，成立的即为所求的工厂最佳位置。 （3-5） （3-6）由此可求和的解为 （3-7） （3-8）由于上述、中含有，而中仍然含有未知数和，因此无法一次求出、。实际上，从确定初始值开始，一直到求出T最小为止，其间需要多次迭代计算。迭代计算步骤如下：（1） 给出工厂初始位置；（2） 利用式（3-4）计算出与相应的总运输费用；（3） 将分别代入式（3-3）、（3-7）和（3-8）中，计算出工厂的改进位置；（4） 利用式（3-4）计算出与相应的总运输费用；（5） 将与比较。若，则返回步骤3，再将代入式（3-3）、（3-7）和（3-8）中，计算出工厂第二次改进位置。若，说明初始位置便是最优解。 如此反复迭代计算，直至，求出这一最优解为止。3.3 层次分析法层次分析法（简称AHP法，即Analytic Hierarchy Process）是美国运筹学家、匹兹堡大学教授T. L. Saaty在20世纪七十年代初提出来的，在1982年11月召开的中美能源、资源、环境学术会上，由T. L. Saaty的学生高兰民柴（H. Gholamnezhad）首次介绍给中国学者。由于AHP在理论上具有完备性，在结构上具有严谨性，在解决问题上具有简洁性，尤其在解决非结构化决策间题上具有明显的优势，因此AHP法介绍到我国虽然时间不长，却在各行各业得到了广泛和深入的应用。层次分析法是一种定性与定量相结合的多准则决策评价方法，可以将人的主观判断用数量形式表达和处理。适用于决策结构较为复杂、决策准则较多而且不易量化的决策问题。它紧密联系决策者的主观判断和推理分析，对决策者的推理过程进行量化的描述，可以避免决策者在结构复杂和方案较多时逻辑推理上的失误。3.3.1 AHP一般方法AHP8把复杂的问题分解成各个组成因素，又将这些因素按支配关系分组形成递阶层次结构。通过两两比较的方式确定层次中诸因素的相对重要性。然后综合有关人员的判断，确定备选方案相对重要性的总排序。整个过程体现了人们分解-判断-综合的思维特征。3.3.2 建立评价系统的递阶层次结构（1）三个层次 目标层。这一层次中只有一个要素，一般它是分析问题的预定目标或期望实现的理想结果，是系统评价的最高准则，因此也称目的或总目标层。 中间层。这一层次包括了为实现目标所涉及的中间环节，他可以由若干个层次组成，包括所需考虑的准则、子准则等，因此也成为准则层。 最低层。表示为实现目标可供选择的各种方案措施等，是评价对象的具体化，因此也成为方案层。（2）三种结构形式完全相关结构，如图3-2所示AB3B1B2C3C2C1图3-2 完全相关结构完全独立结构-树形结构混合结构（包括带有子层次的混合结构），如图3-3所示AB3B2B4B1C1C2C3C4C5C6C11C1212n图3-3 混合结构（3） 两种建立递阶层次结构的方法 分解法。目标分目标（准则）指标（子准则）.方案解释结构模型化方法（ISM法）：评价系统要素的层次化。（4） 几个需要注意的问题递阶层次结构中的各层次要素间须有可传递性、属性一致性和功能依存性，防止在AHP方法的实际应用中“人为”地加进某些层次（要素）。每一层次中各要素所支配的要素一般不要超过9个，否则会给两两比较带来困难。有时一个复杂问题的分析仅仅用递阶层次结构难以表达，需引进循环或反馈等更复杂的形式。3.3.3 构造两两比较判断矩阵（1） 判断矩阵的性质，-A为正互反矩阵；-A为一致性矩阵。记为i元素比j元素的重要性等级，表3-2列出了9个重要性等级及其赋值。表3-2 元素两两对比时的重要性等级及其赋值序号重要性等级赋值1i，j两元素同样重要12i元素比j稍微重要33i元素比j明显重要54i元素比j强烈重要75i元素比j极端重要96i元素比j稍不重要1/37i元素比j明显不重要1/58i元素比j强烈不重要1/79i元素比j极端不重要1/9注：=2,4,6,8,1/2,1/4,1/6,1/8表示重要性等级介于=1,3,5,7,9,1/3，1/5,1/7,1/9相应值之间的赋值，元素i与元素j重要性之比=1/。选择19之间的整数及其倒数作为取值的主要原因是，它符合人们进行比较时的心理习惯。实验心理学表明，普通人在对一组事物的某种属性同时作比较，并使判断基本保持一致时，所能够正确辨别的事物最大个数在59个之间。（2）两两比较判断的次数。两两比较判断的次数应为，这样可避免判断误差的传递和扩散。（3）定量指标的处理。遇有定量指标（物理量、经计量等）时，除按原方法构造判断矩阵外，还可用具体评价数值直接相比，这时得到的矩阵为定义在正实数集合上的互反矩阵。（4）一致性检验方法计算一致性指标C.I. （3-9）当CI=0时，判断矩阵具有完全一致性。CI越大，那么判断矩阵的一致性就越差。 （3-10）式中，表示向量的第i个分量。为了检验判断矩阵是否具有满意的一致性，需要将CI和平均随机一致性指标RI进行比较。查找相应的平均随机一致性指标R.I.（Random Index）。表3-3给出了114阶正互反矩阵计算1000次得到的平均随机一致性指标。表3-3 平均随机一致性指标n1234567891011121314RI000.520.891.121.261.361.411.461.491.521.541.561.58RI是同阶随机判断矩阵的一致性指标的平均值，其引入可在一定程度上克服一致性判断指标随n增大而明显增大的弊端。计算一致性比例CR （3-11）3.3.4 要素相对权重或重要度向量W的计算方法 （3-12）（1） 求和法（算术平均法） （3-13）计算步骤：A的元素按列归一化，即求 ；将归一化后的各列相加；将相加后的向量除以n即得权重向量。（2） 方根法（几何平均法） ，i=1,2，.，n （3-14）计算步骤：A的元素按行相乘得一新向量；将新向量的每个分量开n次方；将所得向量归一化即为权重向量。方根法是通过判断矩阵计算要素相对重要度的常用方法。（3） 特征根方法 （3-15）由正矩阵的Perron定理可知，存在且唯一，的分量均为正分量，可以用幂法求出及相应的特征向量。该方法对AHP的发展在理论上有重要作用。（4） 最小二乘法。用拟合方法确定权重向量,使残差平方和为最小，这实际是一类非线性优化问题。普通最小二乘法：min （3-16）对数最小二乘法：min （3-17） 评价体系的层次结构是各因子之间的相互隶属关系。根据对系统的分析，江将所含的因素分系统、分层次的构成一个完善有机的层次结构，各种因子的次序、位置关系可以一目了然。4 利用层次分析法构建物流中心选址评价模型4.1 建立评价指标体系影响物流中心选址的因素很多，按层次分析法对物流中心的影响因素进行归纳，根据物流中心选址原则，结合区域环境政策法规等因素，可确定影响物流中心选址的因素层次结构示意图。选址目标O运输环境指标A经济效益指标B自然环境指标C政府政策指标D铁路衔接情况A2远期规划目标D2公路衔接情况A1水路衔接情况A3效益成本比最大B1政策实施情况D1环境污染程度C3可持续发展情况C1场址土地价格B4劳动力需求情况B3设施利用情况B2占用土地情况C2 .图4-1 物流中心评价指标体系图 建立的各层次因素指标集如下：物流中心选址方案O=A，B，C，D（第一层）。A=A1，A2，A3；B=B1，B2，B3，B4；C=C1，C2，C3；D=D1，D2(第二层)。4.2 判断矩阵并进行一致性检验有三个地址可供选择分别记为，根据建立的层次结构模型分别构造准则判断矩阵及计算结果。表4-1 O-ABCDOABCD4.055A13111.3160.2914.309CI=0.018B1/311/31/30.5770.1273.291RI=0.89C13111.3160.2914.309CR=0.020.1D13111.3160.2914.309表4-2 A-A1A2A3A4AA1A2A33.018A11131.4420.4133.017CI=0.009A21121.2590.3283.019RI=0.52A31/31/210.5500.1763.018CR=0.0170.1表4-3 B-B1B2B3B4BB1B2B3B44.044B111/51/310.5080.0964.031CI=0.015B251352.9430.5584.065RI=0.89B331/3131.3160.2504.048CR=0.0170.1B411/51/310.5080.0964.031表4-4 C-C1C2C3CC1C2C33.039C11321.8170.4173.009CI=0.020C21/311/20.5500.1733.010RI=0.52C31/22110.2533.0085CR=0.0380.1表4-5 D-D1D2DD1D22D1131.7320.7502CI=0D21/310.5770.2502CR=00.14.3 确定各要素相对重要度向量根据以上结果汇总如下：表 指标体系权重汇总表准则层权值指标层C权重合成权重运输环境指标0.291公路衔接情况0.4130.120铁路衔接情况0.3280.095水路衔接情况0.1760.051经济效益指标0.127效益成本比最大0.0960.012设施利用情况0.5580.070劳动力需求情况0.2500.031场址土地价格0.0960.012自然环境指标0.291可持续发展情况0.4170.121占用土地情况0.1730.050环境污染程度0.2530.073政府政策指标0.291政策实施情况0.7500.218远期规划目标0.2500.072对三个地点排出优劣顺序设，对准则层12个因素做成对比较形成判断阵。 A1-x A2-x A3-x B1-x B2-x B3-x B4-x C1-x C2-x C3-x D1-X D2-x对上述13个判断矩阵的计算结果汇总如下：A1A2A3B1B2B3B4C1C2C3D1D20.2770.2770.2770.1660.1660.1660.3330.2580.2580.1660.2770.3330.5950.5950.5950.1660.1660.1660.3330.1050.1050.1660.5950.3330.1290.1290.1290.6680.6680.6680.3330.6370.6370.6680.1290.333()3.0053.0053.00533333.0393.03933.00530.0030.0030.00300000.0190.01900.00304.4 确定总重要度计算决策方案的权值。选择第三个地点，即物流中心的位置。5 结论5.1 存在的问题（1） 人们的认识存在误区。多数企业建立的物流中心与传统的零售店或仓库在功能、布局、作业流程方式、管理办法上无明显差别。人们没有从物流中心的功能和核心地位上认真研究，也没有投入更多资金取装备现代化的物流设施。传统的管理方法影响了企业的整体效益。物流中心只充当着仓库与运输中转站的角色。（2） 政府的支持力度不够。虽然出台了一些支持物流中心建设的政策措施，但没有很好的落实。（3） 缺乏高素质的人才。物流是近些年才发展起来的新产业，真正精通物流配送动作模式的人才还很少。（4） 资金短缺，设施、设备落后。物流中心占地面积大，需要大量设施和设备。我国大部分配送中心的设备较落后，自动化程度低，造成配送中心分拣、加工、包装等流程运作速度慢，库存费用高，这需要大量的资金。（5） 内部管理混乱。行业内没有建立统一运营标准，不能对物流配送中心的经营状况进行统一测评，商业条形码的使用率不高也不够规范，这些现状极大地增加了物流物流中心内部管理的难度，这些使得配送中心的建设发展处在盲目自由状态，一定程度上造成资源浪费，物流市场混乱。5.2 对策建议我国目前商品经济比较发达，但上述问题却严重影响了商品经营和规模效益。尤其电子商务的出现，更要求我国的物流中心尽快改变上述状况。针对上面存在的问题，我们可以从以下几方面来加强物流中心建设: （1）统一思想，加强认识现代物流中心与传统的物流有很大区别。传统物流的主要活动就是将商品从产地向消费地转移的实际运动过程，主要包括储存和运输，其特征是互不联系、效率低下。现代物流中心是以信息为导向