配送中心选址及布局

2020 4 7 1 第三讲物流配送中心选址与布局 本讲内容 第一节物流配送中心选址概述第二节物流配送中心单设施选址方法第三节物流配送中心多设施选址方法本讲主要内容小结 2020 4 7 2 第一节物流配送中心选址概述 本节主要内容 1 概述2 物流配送中心选址考虑的主要因素3 物流配送中心选址的决策步骤4 物流配送中心选址问题的类型 2020 4 7 3 概述物流配送中心选址是指选择物流配送中心合适的地理位置 物流配送中心的合理选址是企业发展的战略决策问题 因为 投资规模大 建成后不易调整 对经营有长期影响 2020 4 7 4 1 社会环境因素 要充分考虑运输费用的大小 要能实现准时运送 新建物流配送中心要能很好地适应商品的特性 2物流配送中心选址考虑的主要因素 2020 4 7 5 2 自然环境因素 地质条件 要求土壤承载力高 气象条件 主要考虑温度 风力 降水量 无霜期 冻土深度 年平均蒸发量等气象条件 地形条件 地势高 地形平坦 开阔最佳 水文条件 要远离容易泛滥的河川流域与上溢地下水的区域 2020 4 7 6 3 经营环境因素经营环境 主要是指是否有优惠的物流产业政策 人力资源状况等物流费用 大多物流配送中心选择接近物流服务需求地商品特性 经营不同商品的配送中心应分别布局在不同区域服务水平 以获得令客户满意的服务水平为原则 2020 4 7 7 4 基础设施状况 交通条件 必须具备良好的交通运输条件 公共设施状况 要求道路 通信等公共设施齐备 有充足的供水 电 热 燃气的能力 有污水 废弃物处理能力 2020 4 7 8 5 其他因素 土地资源利用 综合考虑占地面积 发展空间 地价 城市规划等 环境保护要求 考虑保护自然环境与人文环境等因素 尽量减少对城市生活的干扰 周边状况 火灾重点防护单位 2020 4 7 9 讨论 物流配送中心选址除考虑以上因素外 还有哪些影响因素 2020 4 7 10 3物流配送中心选址的决策步骤 2020 4 7 11 1 收集整理历史资料获得关于物流系统现状的认识 确定服务对象的需求条件 确定选址原则 也是量化建模的需要 2020 4 7 12 2 选定备选地址根据上述各影响因素进行定性分析和审慎评估 大致确定出几个备选地址 备选地址的好坏与多少对最终方案的优劣有重要影响 国家 省 城市 商业区 2020 4 7 13 3 优化备选地址详细考察各具体地点 建立数学模型 进行定量化计算 得到优化后的地址 2020 4 7 14 4 优化结果复查考虑非经济因素 如综合地理 地形 环境 交通 劳动力 法律法规等 是否具有现实可行性 5 确定最终方案 2020 4 7 15 4物流配送中心选址问题的类型 2020 4 7 16 1 按驱动力划分经济因素驱动 工厂与仓库选址 零售店的选址交通便利程度驱动 服务设施选址 2020 4 7 17 2 按选择的离散程度划分连续选址法 考察一个连续空间内所有可能的点 并选择其中最优的一个 离散选址法 在有限的可能方案中做出选择 2020 4 7 18 3 按设施的数量划分单一设施选址多设施选址 2020 4 7 19 4 按时间维度划分静态方法选址动态方法选址 2020 4 7 20 5 按数据的集成程度划分集成度高的数据关系选址 大范围内选址集成度低的数据关系选址 小范围内选址 2020 4 7 21 第二节物流配送中心单设施选址方法 本节主要内容 1 基本解析法2 精确重心法 2020 4 7 22 1基本解析法 物流地理重心法 基本解析方法考虑影响因素较少 模型简单 主要适用于单个物流中心选址问题 实际应用中 只考虑运输成本对配送中心选址的影响 而运输成本一般是运输需求量 距离以及时间的函数 2020 4 7 23 2020 4 7 24 2020 4 7 25 2020 4 7 26 迭代求解 上式中含有xd yd 包含在dj中 直接求解非常困难 一般采用迭代法来求解 具体计算步骤如下 1 在只考虑需求量的情况下 求出各用户的需求量重心 并将此作为初始点 计算出相应的总运费 2020 4 7 27 2 将所求得的初始点坐标代入上式 计算出经上述算式所求的物流配送中心改善点的坐标 并计算出相应改善点的总运费 3 将改善前的总运费与改善后的总运费进行比较 如果改善后的运费高于改善前的运费同 说明已找到最低运输费的位置 即为所求的重心 停止运算 4 如果改善后的总运费低于改善前的总运费 即运费下降了 则说明总运费还有进一步下降的可能 那么将改善点的坐标继续代回原公式 计算再改善点 这样反复计算下去 直到最优 2020 4 7 28 2精确重心法选址时 在生产成本中运输费用占有较大的情况下 由一个工厂向多个配送中心或仓库发货 或由一个配送中心或仓库向多个销售点运货 都适宜于采用精确重心法 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 2020 4 7 29 2020 4 7 30 2020 4 7 31 2020 4 7 32 2020 4 7 33 例3 1已知一工厂位置A及各供货点和仓库的位置坐标 现需要新建一配送中心P 将工厂生产的产品配送给各处 问此配送中心应设在何处最为经济合理 已知各设施的坐标位置和输送产品需要量 如下表 2020 4 7 34 2020 4 7 35 另外 工厂到配送中心P的运输费率为20元 t km 配送中心P到各需方的运输费率为a1 50元 t km 配送中心P的位置坐标初始值P0为 8 8 2020 4 7 36 第三节物流配送中心多设施选址方法 本节主要内容 1 物流配送中心选址多设施最优化规划方法2 配送中心选址的启发式方法3 物流网络选址的其他方法 综合因素评价法 2020 4 7 37 1物流配送中心选址多设施最优化规划方法1 混合整数规划法 了解 混合整数规划法是通过给定离散的决策变量 目标函数与约束条件 使其能够对所考虑的问题进行较为全面和客观的描述 适合于解决物流网络设计中常见的 较为复杂的选址问题 2020 4 7 38 举例说明 设某几家工厂生产数种产品 工厂的生产能力为已知 每个消费区对每种产品的需求量也已知 产品首先从工厂运送到仓库 集中后再经由仓库运往消费区 使消费区的需求得到满足 而且每个消费区由某一指定仓库独家供货 各个仓库能承受的总的年吞吐量有上限和下限的要求 2020 4 7 39 仓库成本表示为固定成本加上线性的可变成本 运输成本被看做是线性的 与运输的距离有关 现在的决策目标是 找出物流网络中仓库数量 规模和位置 使得通过该网络运送所有产品的固定成本和线性可变成本在下列条件约束下降至最低 2020 4 7 40 1 不能超过每个工厂的供货能力 2 所有产品的需求必须得到满足 3 各仓库的吞吐量不能超过其吞吐能力 4 必须达到最低吞吐量 仓库才可以开始运营 5 同一消费区需要的所有产品必须由同一仓库供给 2020 4 7 41 2020 4 7 42 2020 4 7 43 2 运输规划方法 掌握 实际生活中常常会遇到这样的问题 一个多层次物流配送中心网络若干年前已经建成 但经过一段时间后 用户及其需求发生了很大的变化 需要对这个网络进行布局调整 重新分派各子配送中心的配送范围以及配送量 对于工厂供应多个需求点 仓库 工厂 配送中心和销售点 的问题 通常用线性规划法求解更为方便 可以同时确定多个设施的位置 其目的也是使所有设施的生产运输费用最小 在相应约束条件下令所求目标函数为最小 2020 4 7 44 2020 4 7 45 例3 3某公司由两家工厂向三个销售点A B C配货 各工厂到各销售点的单位运价及产需量如下表所示 求最佳配货方案 2020 4 7 46 练习1 某公司由三家工厂向四个销售点A B C D配货 各工厂到各销售点的单位运价及产需量如下表所示 求最佳配货方案 2020 4 7 47 思考1 某公司由三家工厂向四个销售点A B C D配货 各工厂到各销售点的单位运价及产需量如下表所示 求最佳配货方案 2020 4 7 48 思考2 某公司由三家工厂向四个销售点A B C D配货 各工厂到各销售点的单位运价及产需量如下表所示 求最佳配货方案 2020 4 7 49 2配送中心选址的启发式方法 1 CFLP法 掌握 CFLP法是用线性规划中的运输规划法确定各配送中心的市场占有率 求出配送分担地区的重心 再用混合整数规划法来确定场址的建设位置 当配送中心的能力有限制 而且用户的地址和需求量以及设置多个配送中心的数目均已确定的情况下 可采用CFLP法 从由多个物流配送中心组成的配送系统的备选地点中选出总费用最小的物流配送中心 2020 4 7 50 基本思路 首先设定物流配送中心的备选地点 然后在保证总运输费用最小的前提下 求出各暂定物流配送中心的供应范围 然后再在所求出的供应范围内分别移动物流配送中心至其他备选地点 以使各供应范围的总费用下降 当移动每个物流配送中心的地点都不能继续使本区域总费用下降时 则计算结束 否则 继续移动物流配送中心到新地点 并求其供应范围 重复以上过程 直到费用不再下降为止 2020 4 7 51 具体步骤如下 1 设定物流配送中心初始地点 根据用户需求分布情况和物流配送中心的配送能力来适当地确定物流配送中心的数量及其设置地点 并以此作为初始方案 2020 4 7 52 2 确定各暂定物流配送中心的供应范围 设需求用户有n个 暂定的物流配送中心有k个 分别为S1 S2 SK 从物流中心si到用户j的单位运输费用为hsij 以总运输费用U为最低目标 建立运输问题模型 对上模型求解 就可求得各暂定物流配送中心的供应范围 2020 4 7 53 3 在上述各配送范围内 将暂定的物流配送中心移动到其他备选地点 寻求可能的改进方案 从而使总费用最低 2020 4 7 54 例3 4如下图所示为一物流网络 在该区域内有12个需求点 要从中选出三个作为配送中心的地址 同时假设各配送中心容量均为130个单位 固定费用均为500个单位 运输费用率为一常数 即运输费用与运输距离成正比 2020 4 7 55 11 10 4 5 12 9 2 1 6 3 8 7 40 50 20 90 40 40 20 60 30 40 10 30 30 50 60 50 60 40 20 30 40 50 20 20 30 20 40 50 30 40 物流网络示意图 2020 4 7 56 各地间的运输距离 2020 4 7 57 二 Cluster法 掌握 Cluster法的基本思路是先将物流配送中心定位在各个需求点 然后通过对需求点进行组合以降低物流配送中心的数目 并根据组合后的需求点的几何重心安排新的配送中心地址 直到总费用不再降低为止 2020 4 7 58 例3 5假设在某一地区有5个主要市场 现在要设计一个配送中心网络来负责这5个市场的配送 5个主要市场之间的距离如下表 每个市场的需求量都是5万吨 该网络的配送中心个数不限 配送中心的建造费用和运营费用都是相同的 分别为200万元和100万元 另外运输费率是0 1元 t km 按Cluster法来设计此配送中心网络 2020 4 7 59 表各城市之间距离表 2020 4 7 60 3物流网络选址的其他方法 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 综合因素评价法具体包括分级评分法 积点法 因次分析法等 它们的共同特点是对各选址影响因素根据其不同的影响程度分别考虑 综合评价各个影响因素 使评价结果更加客观 方案更加可行 2020 4 7 61 1 分级评分法第一步 针对设施选择的基本要求和特点 列出要考虑的各种因素 第二步 根据各因素的相对重要程度 分别规定相应权重 第三步 对每个方案进行审查 并按每个因素的优劣排出各个方案中该因素的等级系数 第四步 把每个方案的每个因素的等级系数与权重乘积相加 得出每一个方案的总分数 所有方案中总分数最高者最佳 2020 4 7 62 例3 6 对某一设施的选址有A B C D四种方案 影响选址的主要因素有有7项 设每个因素在方案中的排对等级为A E I O和U五个等级 现设定 A 4分 E 3分 I 2分 O 1分 U 0分 各原始数据及评分结果如下表所示 2020 4 7 63 2 积点法第一步 确定所要考虑的主要因素 范围最好在5 15个之间 第二步 确定某一备选方案可能得到的最高积点 通常总最高积点为500或1000点 第三步 确定每一因素的最高积点 确定原则是将某一备选方案中各因素按重要性排列 积点数与因素重要性成正比 各因素的最高积点数之和等于该方案总最高积点数 2020 4 7 64 第四步 针对每一因素 比较各备选方案 依次给予适当的积点 注意赋予积点时 该因素要按照优劣不同赋予不同积点数 并且最佳方案中该因素的值不能超过上面所确定的最高限度 第五步 就每一备选方案 可将其每一个因素的所得积点数相加 总积点最高者最佳 积点法与分级评分法很相似 只是在对每一因素赋值时略有不同 积点法要求按因素优劣程度的比例分配积点 这一点比分级评分法的相应做法更客观一些 2020 4 7 65 三 因次分析法 因次分析法是将经济因素 成本因素 和非经济因素 非成本因素 按照相对重要程度统一起来综合分析的方法 设经济因素和非经济因素重要程度之比为m n 经济因素的相对重要性为M 则M m m n 相应非经济因素的相对重要性为N 则N n m n 显然M N 1 具体步骤 1 确定经济因素的重要性的因子Tj 2020 4 7 66 例7 某公司拟建一个配送中心 有三处待选场址A B C 重要经济因素年总成本分别为375 360 365 非经济因素主要考虑政策法规 气候因素和安全因素 就政策而言 A地最宽松 B地次之 C地最次 就气候而言 A地 B地相平 C地次之 就安全而言 C地最