物流中心容量规划设计.doc

交通运输学院课程设计1 、物流中心规划概述1.1物流中心规划的概念和任务1.1.1物流中心规划的概念物流中心规划就是全面，有步骤地考虑各种确定和不确定因素，对每一个部门的设备、物料和人员进行合理的分配和安排，是系统达到最好的整体效绩目标和获得最佳的经济效益。1.1.2物流中心规划任务： （1）提高物流系统的吞吐能力，以适应经营业务增大的要求。 （2）建立一个柔性物流中心，以适应产品经营变化的状态。 （3）对运行过程中可能出现的各种意外和随机变化能做出及时响应，保证正常运转。 （4）改善劳动条件，减轻工人的劳动强度。 （5）对物流系统中的物品进行实时跟踪。 （6）对客户供货迅速及时，保证不缺货，为客户的随后物品处理提供方便条件，并为客户提供必要的信息服务。综上所述，物流中心规划的目标任务是降低物流成本、提高服务水平、缩短物流周期、增加物流效益，是供货商与客户之间物畅其流、信息快捷、增强物流服务竞争力。 1.2 物流中心规划的原则及重要性1.2.1 物流中心规划的基本原则 （1）集约化使用土地原则。 （2）以现代化物流理念全面完善市场功能的原则。 （3）把握传统市场的现代流通业态发展方向，注重由现在的市场交易的低级形态逐渐提升到网上交易，近期可行与远期发展相融合的原则。 （4）延续和培养现状生态机理，增加生态绿化空间，提高物流中心环境品质的原则。 （5）规划高效的道路交通体系，加强对外交通联系，建立内部交通网络，使车流和人流分离，促使物流中心有序发展的原则。 （6）同类型货物适度集聚，形成良好的物流运营环境，提高物流中心知名度，体现专业服务特色的原则。 （7）物流中心一般处于车站、码头、高速公路附近，布局是应坚持充分利用运输资源的原则。1.2.2 物流中心规划的重要性 （1）建立新的物流中心或改善旧有仓库使其发展为物流中心都需投入庞大资金，因此物理中心建设属于高风险的项目，为了降低项目投资风险，要求必须在建设前要进行合理规划和设计。 （2）物流中心规划的好坏对建好后运行的相关因素，如设施维护成本、员工安全、资金运用、现场管理、顾客满意度以及满足未来需求弹性等产生一定影响。如果规划得好，按照规划建好设施后，维护成本低，员工安全性高，资金得到充分应用，现场管理容易，顾客满意度高，设施满足未来需求弹性大。 （3）目前物流中心规划投入的努力程度越高，即人力和时间越多，未来在控制上和所需的努力度则越少，即投入的人力和时间越少，如图1.1所示，相反，目前在物流中心规划上投入的人力和时间越少，未来在控制上所花的人力和时间就可能越长。1.3 物流中心规划的内容1.3.1 物流中心选址规划物流中心选址是指在一个具有若干供应商网点及若干需求网点的经济区域内，选取一个地址设置物流中心的规划过程。较好的物流中心选址方案能使物料通过物流中心的汇集、中转、分发，直至输送到需求网点的全过程的效益最好。物流中心选址包括俩类问题：一个是单物流中心规划的选址问题，一个是多物流中心选址规划的问题。在此课程设计中我们是单物流网店的选址设计，求解单物流网点选址问题的方法很多，我们学习的主要有数值分析法和盈亏分析法，由于篇幅有限，在课程设计中我们只采用数值分析法计算。大控制（未来）小大小规划（目前）努力程度图1.1设施规划与设施控制物流中心选址规划的原则有以下四点如图1.2所示：选址原则适应性原则协调性原则经济性原则战略性原则 图1.2 物流中心的选址原则 （1）适应性原则。物流中心选址必须与国家以及区域的经济发展方针、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。物流中心选址应将区域的物流网络作为一个系统来考虑，是物流中心的基础设施设备在区域分布、物流作业生产力、技术水平等方面互相协调。 （3）经济性原则。在物流中心的发展过程中，有关选址的费用只要包括建设费用和经济费用俩部分。物流中心的选址设在市区、近郊区、或者远郊区，其未来物流活动辅助设施的建设规模及建设费用，以及运费等物流费用是不同的，选址是应以总费用最低来作为物流中心选址的经济型原则。 （4）战略性原则。物流中心选址应具有战略眼光。一是考虑全局，二是考虑长远局部要服从全局，眼前利益要服从长远利益；既要考虑目前的实际需要，又要考虑日后发展的可能。1.3.2 物流中心容量规划物流中心容量规划的步骤如图1.3所示：设施要求预测物料需求估算设备需求估算人员需求估算物料、设备、人员空间需求估算 图1.3 设施容量规划步骤由图1.3可知，进行物流中心容量规划时，应首先采用定性预测与定量预测方法，考虑顾客的需求特征与变化，对未来需求提出估算和建议。接着根据需求预测的结果，对所需的物料、设备、人员等数量提出估算和建议。最后将物料、设备、人员的数量转换成实际所需空间面积大小，将物料空间、设备空间、人员空间等放置于适当位置，形成不同布局方案，以便进行评估与选择，完成物流中心的规划任务。1.3.3 物流中心布局规划 此阶段针对物流设施系统分析中确定的没一个物流中心进行单一的建立和内部设计规划。规划主要包括以下内容：设计物流中心的布局，进行流程动态分析和活动关联性分析，合理确定各个区域在物流中心内部的位置。在高级管理者预先限定条件后，在交由设施规划者进行流程动态的考虑，往往无法得出良好的设计，所以，在设施规划时，不要让设计者只从事具体的设计工作，应将他们整合进入决策过程，参与设施定位的决策，因为这些技术人员既懂技术，又了解设施设计原则，如果高级管理着决策时能听取他们合理化的建议，就可以避免因决策失误而带来的投资浪费或设备使用不佳。设计物料搬运系统时，首先确定物料搬运设施的类型、物料搬运基本路线等内容。上述内容需要通过5个阶段来完成，即设施定位阶段、资料收集与分析阶段、设计方案产生阶段、方案评估与选择阶段、方案执行与管理阶段，如图1.4所示： 设施定位阶段资料收集与分析阶段设计方案产生阶段方案评估与选择阶段方案执行与管理阶段 图1.4 物流中心设施设计步骤物流中心布局规划时，不要让设计者只从事具体的设计工作，应将他们整合进入决策过程，参与设施定位的决策。因为这些技术人员既懂技术，又了解设施设计原则，如果高级管理者决策时能听取他们合理化的建议，就可以避免因决策失误而造成的投资浪费或设备使用不佳。2 物流中心容量规划2.1 物流需求预测2.1.1预测的定义和意义预测就是人们对某一不确定或未知事件做出的预计与推测，要从变化的事物中找出事物变化的规律，去预测事物未来的面貌。许多企业由于预测错误或者根本没有作仔细的预测，而发生经济呆滞、生产过剩、存货过多等现象，导致企业亏损而宣告倒闭，因此预测工作的绩效对企业而言非常重要。2.1.2 设计条件 通常，物流需求量有俩个度量指标，货运量和货物周转量，本设计选择了货运量作为度量指标。兰州市国民经济的发展是影响物流需求的最主要因素，因为市辖区的GDP往往决定着该区的货运总量。兰州市2001-2010年GDP与货运量关系见表2.1。表2.1 兰州市2001-2010年GDP与货运量关系年份地区生产总值(GDP)（亿元）X货运总量（万吨）Y2001306.488754012002340.140155812003379.307957342004441.250758862005494.200859922006543.620961552007597.982963262008657.781364842009723.559466032010795.915367932.1.3 设计方法 （1）加权移动平均预测法。 需求模式可能呈现出某种趋势，在进行预测时需要更注重使用最近的需求数据，因为近期的数据要比远期的数据对下一时期的需求影响更大。如果考虑到不同的观察值对预测值的影响不同，对观察值乘以不同的系数，然后加以平均，称为加权平均法。由于简单移动平均法对各数据等同对峙，而没有强调近期数据对预测值的影响，如果近期内情况变化发展较快，利用该方法预测会导致较大的误差。而加权移动平均法则可以弥补简单移动平均法未考虑趋势影响的不足。在对权重进行归一化处理后，加权移动平均法的计算公式： 式(2.1) （2）一元线性回归预测法。 变量间非确定性的相关关系不能用精确的函数关系式唯一地表达，但在统计学意义上，他们之间的相关关系可以通过统计的方法给出某种函数表达式，这种用统计方法处理变量间相关关系的方法就是回归分析方法。回归分析预测法通过收集统计数据，在分析变量间非确定性关系的基础上，找出变量间的统计规律性，并用数学方法把变量间的统计规律表现出来，并在此基础上进行预测。根据所涉及自变量的多少，可将回归分析预测法分为一元线性回归预测、二元回归分析预测、多元回归分析预测；根据变量之间数量关系的不同，可分为线性回归分析预测和非线性回归分析预测。回归分析预测法的基本步骤如下： 根据预测的目的，选择确定自变量和因变量。 收集历史统计资料，分析、计算并建立回归预测模型。 进行相关分析。 检验回归预测模型，计算预测误差。 计算并确定预测值。2.1.4 设计要求 （1）绘制散点图说明兰州市2001年2010年GDP与货运量具有线性相关关系；由表2.1可以看出，货运总量Y随地区生产总值(GDP)X的增加而增加，因此得到第一个结论是：变量Y与变量X之间有相关关系，为了进一步明确是什么样的相关关系，将每一年的一对X与Y数据标在坐标平面上，描出散点图，如图2.1所示。图2.1 散点图从图2.1中可以看出，货运量Y和地区生产总值(GPS)X的关系能够近似的用一条直线表示，这条直线成为拟合线，也即回归线。这样又得到第二个结论：货运量和GDP之间存在着线性关系。（2） 列出相关数据计算表，计算相关系数 并进行分析；计算相关数据，如表2.2所示： 表2.2 相关数据表计算表1221.5361695153967.649078.24483025187.884751596760.6235300.66265225148.716936253835.5222116.7213104486.774121018222.567529.7444410033.8241043517.6961144.0631081615.596159920.1699243.2383348169.958123016090.364894756538850345.5216836.75150544195.534650799136.0438233.78257049267.8905697186719.771765.32485809679515.8247142.71883993 由表2.2数据可知，r=679515.8=0.9958 从求得的的相关系数r的大小，无限接近1，说明货运量Y和地区生产总值(GPS)X线性关系越密切，为高度线性相关。（3） 列出相关数据计算表，计算，,得到一元线性回归方程；式中，y为要求解的因变量；a为直线L在y轴的截距；b为直线L的斜率；x为自变量（在时间序列分析中，x代表时间单位）。计算相关数据，如表2.3所示。表2.3 相关数据计算表2xy306.48875401165534593935.32340.140155811898322115695.3379.307957342174951143874.5441.250758862597202194702.2494.200859922961251244234.4543.620961553345987295523.7597.982963263782840357583.5657.781364844265054432676.2723.559466034777663523538.2795.915367935406653633481.25280.24860955328652673035245由表2.3数据可得， 所以 故得到一元线性回归方程为： 式（2.2） （4）采用加权移动平均法（n=3）预测兰州市2011年 的GDP（计算过程及结果以表的形式给出）； 一般来说，权重W和时段n的取值不同，预测值的稳定性和响应性就不一样，受随机干扰的程度也就不一样。n越大，预测值的稳定性就越好，响应性就越差；n越小，预测值的稳定性就越差，响应性就越好。近期数据的权重W越大，预测值的稳定性就越差，响应性就越好；W越小，预测值的稳定性就越好，响应性就越差。当n=3时，取，则计算过程如表2.4所示。表2.4 计算过程表年份加权移动平均法n=32004306.48871/6+340.14012/6+379.30793/6=354.11542005340.14011/6+379.30792/6+441.25073/6=403.75132006379.30791/6+441.25072/6+494.20083/6=457.40202007441.25071/6+494.20082/6+543.62093/6=510.08582008494.20081/6+543.62092/6+597.98293/6=562.56522009543.62091/6+597.98292/6+657.78133/6=618.82182010597.98291/6+657.78132/6+723.55943/6=680.70452011657.78131/6+723.55942/6+795.91533/6=748.7743 计算结果如表2.5所示。表2.5 计算结果表年份地区生产总值(GDP)（亿元）X加权移动平均法n=32001306.4887200234030792004441.2507354.11542005494.2008403.75132006543.6209457.40202007597.9829510.08582008657.7813562.56522009723.5594618.82182010795.9153680.70452011748.7743 （5）采用一元线性回归法预测兰州市2011年的货运总量：已经预测出2011年的地区生产总值（GDP）为748.7743亿元，即自变量x为748.7743，将数据带入式2.2可得： =4643.6958+2.7495748.7743=6702.4507得到2011年的货运总量为6702.4507万吨。 （6）设计结束后，谈谈自己的看法。2.2 物料需求估算 2.2.1 设计题目为了满足日益增长的物流需求，假设兰州市2011年根据需要建一个区域型物流中心，开展物流活动进行货物的集配。以2011年的货物总量为需求量，物流中心想上游供应商发出订单金星物资订购。通过搜集资料已知货物的购买价为20元/吨，每次订货量相等，订货时产生的费用为220元，从订货到所订物料到达入库间隔时间均为10日，货物每年的仓储保管费用为90元/吨。2.2.2 设计方法 定量订货方法 （1）定义：定量订货方法是当库存量下降到预定的最低库存量（订货点）时，按预先规定的数量（一般取经济订货批量EOQeconomic order quantity，是每年库存总成本最低的最佳订货量）进行订货补充的方法。 （2）特点： 每次订货批量通常是固定的。 每相邻两次订货的时间间隔（订货周期）通常是变化的，其大小主要取决于需求量的变化情况，需求大则时间间隔短，需求小则时间间隔长。 对每种物资单独分别进行订货处理，订货费用高。 （3）解决的问题。a.订货点的公式。 当需求量、订货交纳周期确定时，不需要设安全库存量（为了防止供应商、需求不确定出现缺货而预先设置的库存量）。公式表达如下： 订货点=订货交纳周期内需求量 =订货交纳周期单位时间的需求量即 或 式（2.3）式中，D为每年的需要量；为订货交纳周期（从发出订单订货开始到所订物料到达入库为止所间隔的时间）。 当需求量、订货交纳周期不确定时，需要设安全库存量。公式表达如下： 订货点=最大订货交纳周期内需求量+安全库存量即 或 式（2.4）式中，为最大订货交纳周期；为安全库存量。b.经济订货批量EOQ的公式。因为EOQ是使库存总成本最低的最佳订货量，所以可以从库存总成本的公式入手将其推倒出来。在供应、需求确定不变，且不允许缺货的情况下： 年库存成本TC=年购入成本+年订购成本+年储存成本 式（2.5） 式中，P为单位物料的购入成本；C为每次订货成本；Q为每次订货批量；H为单位物料年储存成本。为获得最低成本的批量，需对公式（式2.5）求解关于订货批量Q的一阶导数，并令导出的式子为零，经过简化得到经济订货批量EOQ： 式(2.6)2.2.3 设计要求 （1）根据已知条件，列公式详细计算订货