配送中心的选址及网点布局.ppt

3.1概述3.2场址选择3.3场址选择方法3.4单元项目案例,(6h),进货地、配送中心、配送地三者之间的物流概念图,进货地配送中心配送地（工厂）（侯选）（顾客）,配送中心图例,3.1概述,物流是一个复杂的社会经济系统，配送中心的选址及网点布局是物流系统规划的重要组成部分，要使这个系统能够良好地运行，必须做好它的规划和设计工作，一般来讲，规划设计一个物流系统要考虑以下几个方面的问题：1.物流系统的输入条件是指物流系统的范围以及外部环境。物流是一个完整的系统，它受外界环境的制约，在规划设计物流系统时必须先根据所要解决的问题确定所设计的物流系统的范围和它的外部环境以及两者的接口。由于物流系统的效益悖反特性，孤立地改善某一个环节（或子系统）不一定能提高整个系统的效率，而是要使各环节匹配协调、同等可靠。物流系统规划设计能够起到改善其外部环境的作用。,例如，规划一个仓库必须考虑入库的货源、集中入库还是分散入库、整托盘出库还是零星出库、是准备送到附近的装配车间，还是供应远方客户等。如果规划设计的是自动化仓库，还需要对出入库的设备（如输送机和自动导向车等）提出精度要求。工厂的均衡生产要求配套件能及时供应，配套件供应对厂内物流有很大影响。如果配套件按每月或每季供应一次，那么厂内就要设置仓库，储存一月或一季的生产需要量，这样，既存在仓库建设的投资，还将占用流动资金，提高了生产成本。准时供应制（JIT）正是根据内部物流系统的要求而提出的。,2.物流系统的输出结果物流系统的输出结果也就是物流系统的目标任务，对于任何工程问题，都可以有多种解决途径，但是它的前提条件（输入）和所需要达到的目的（输出）必须是明确的。通常物流系统的目标任务包括：1提高物流系统的吞吐能力以适应产量增长的要求；2建设一个柔性的物流系统，以适应产品经常变化的情况；3对生产过程中可能出现的各种意外情况或随机变化做出及时响应，保持均衡生产;4改善劳动条件，减轻工人的劳动强度；5对物流系统中的货物进行实时跟踪；6对物流系统的货物进行分类或选配，为随后的处理（加工或包装）提供方便条件。对于物流系统中各种具体的目标和任务，还要根据物流系统在生产系统中的地位和作用来确定。,3.对物流系统优劣的评价标准对物流系统优劣的评价是物流系统决策不可缺少的一步。为对各种可行的方案做出客观公正的评价，应该在提出任何方案之前就制订出评价的标准。一般的评价标准应包括经济性、技术可靠性、灵活性、安全性、可扩展性、劳动强度、易操作性、服务水平、环境保护、社会效益等方面的内容。,4.物流系统规划时的注意事项p271)原始数据的收集（1）物料特性：包括物料的尺寸、形状、重量、耐压和耐冲击、对环境温度和湿度的要求，储存期长短对其质量的影响，物料本身对环境的影响，是否需要在搬运过程中予以密封，不同种类的物料之间会有什么影响，能否放在一起，等等。（2）物料流量：首先从整体角度掌握进入和流出物流系统的总物料量，包括最大值、最小值、平均值及其概率分布；其次调研流程中各环节的输入输出量及其频率，包括分流和合流的数据；此外还要了解今后的发展规则，估计可能达到的最大物流量。（3）环境条件：主要指物流系统输入输出的接口条件，包括接口的设备、场地以及与生产加工设备的衔接条件。例如物流系统输入端和输出端的运输工具是汽车、火车、轮船还是其他运输设备，周围有没有储存场地等。（4）经济数据：如劳务费用、维护费用、设备费用、建筑费用、土地费用、贷款利率、投资限额、最小收益等。（5）物料搬运设备的数据：包括现有的可供选择的各种物料搬运设备的能力、技术性能，使用寿命和售价等数据。,2)方案中的可控变量和不可控因素物流系统的方案中有些因素必须严格满足一定条件，是规划设计人员不能更改的；另一些因素则可以由规划人员在一定的范围内进行选择，这些就是物流系统中的可控变量。例如仓库收发货站台的位置和数量、搬运设备的载重量和作用速度、物品进出库策略等都是必须满足一定要求的可控变量。又例如在规划设计一个仓库时，为使设备的利用率达到最高，可以对堆垛机的数量和运行速度，货架的尺寸等进行一定的变动。物流系统的规划设计就是通过调整可控变量观察系统性能的变化趋势，从而选择可控变量的最佳匹配，达到系统的最佳效果。此外，物流系统规划中还有很多因素是随机的、不确定的，这是设计人员无法控制的因素。例如商业物流系统中，订单到达的时间间隔和订单量的多少、港口物流系统中船舶到港的日期和数量等就是一些不可控因素，而且具有随机性。规划时，必须以大量资料的统计分析和主观经验为基础进行。只有明确物流系统中哪些因素是可控的、哪些是不可控的，才能对不同变量进行正确的处理，建立合适、可行的规划模型。,3.2场址选择,1.场址选择的意义选址在整个物流系统中占有非常重要的地位，属于物流管理战略层的研究问题。选址决策就是确定所要分配的设施的数量、位置以及分配方案。这些设施主要指物流系统中的节点，如制造商、供应商、仓库、配送中心、零售商网点等。就单个企业而言，它决定了整个物流系统及其他层次的结构，反过来，该物流系统其他层次（库存、运输等）的规划又会影响选址决策，因此，选址与库存、运输成本之间存在着密切联系。一个物流系统中设施的数量增大，库存及由此引起的库存成本往往会增加，如图6-1所示。,所以，合并减少设施数量、扩大设施规模是降低库存成本的一个措施。这也部分说明为什么大量修建物流园、物流中心，实现大规模配送的原因。设施数量与运输成本之间的关系与图6-1不同。随着设施数量，如配送中心数量的增加，可以减少运输距离、降低运输成本，但是，设施数量增大到一定量的时候，由于单个定单的数量过小，增加了运输频次，从而造就供应链系统而言，核心企业的选址决策会影响所有供应商物流系统的选址决策。如Dell在爱尔兰建立一家新计算机工厂，给爱尔兰供应商8个月的时间来满足Dell的要求，如果他们不能满足Dell的要求，Dell原有的一些供应商将会选择在爱尔兰建立分支机构。根据2000年的数据，Dell爱尔兰工厂的供应商按区域划分，分别为亚洲65、欧洲25、美国10。又比如，摩托罗拉的气体由北方气体公司供给，这样，摩托罗拉在天津建立生产基地后，北方气体就要相应地建立自己的工厂及销售机构。图6-2运输成本与设施数量关系图。尽管选址问题主要是一个宏观战略的问题，但它又广泛地存在于物流系统的各个层面，如：一个仓库中货物存储位置的分配，这一点对于自动化立体仓库中的货物存取效率十分重要。,配送中心选址的原则p251配送中心和供应地之间交通便利2配送圈的重叠程度作为与邻近配送中心的适当距离3土地充足，地价较低4不对周围环境造成影响配送中心网点的概念物流配送中心的物资储运仓库，大量物资集散的场所配送中心网点布局的含义数目、位置、规模、供应范围、进货渠道和进货方式,配送中心的选址1.配送中心选址的条件,（1）必要条件顾客的分布状况和预测，业务量增长率，配送中心辐射范围等。（2）运输条件靠近铁路货运站、港口和公共卡车终点站等运输据点，靠近运输业者的办公地点。,（3）配送服务的条件通知客户货物到达时间，配送频率，订、发货周期，配送距离及范围。（4）用地条件是否利用现有的土地;若重新征地，地价及用地分布状况。（5）法规制度在指定用地区域内是否有不允许建设仓库和配送中心等设施的土地。,（6）管理与情报职能条件配送中心与营业、管理和计算机等部门间的距离。（7）流通职能条件商流、物流职能是否分离?配送中心内是否有流通加工的职能?要不要限定配送中心的选址范围?（8）特殊条件冷冻、保暖设施，防止公害设施或危险品处理设施。,2.场址选择的步骤和主要内容在我国对大型工业设施如工厂、城市基础设施、区域物流配送中心等的场址选择分为三个阶段。即确定选址目标阶段、地区选择阶段和地点选择阶段。确定选址目标即对选址目标进行明确的定义，并确定评价指标，评价指标包括企业的生产纲领和人力、物力等资源条件，以及相关的经济技术指标。地区选择阶段要根据业主的意见，广泛开展调查研究，并参考相关章程规范，征求当地主管部门的意见，对可供选择的地区进行多方面评估，包括社会、经济、地质、水源、环境等方面，提出选择意见。在地点选择阶段，对选定地区内的可选地点进行深入细致的调研，并取得地震、水文、气象、环保等部门的资料以及给水管网、交通运输、电力、采暖等技术资料，收集当地政治、人文及税收等相关信息，通过对技术经济指标的计算，提出候选场址，向主管部门提出场址选择报告。,复查,物流系统的现状分析,选址约束条件分析,地图、地价、业务量、费用分析、配送路线、设施现状分析及需求预测,收集整理资料,地址筛选,定量分析,结果评价,多个物流中心选址方法（鲍摩瓦尔夫模型、CELP法等）,市场的适应性；购置土地条件；服务质量；总费用；商流、物流的功能以及其他,确定选址结果,单一物流中心选址方法（如重心法等）,选址的制约条件,地理、地形、地价、环境、交通条件、劳动条件及有关法律的研究,3.场址选择考虑的因素1)地区选址应考虑的因素地区选址要从宏观的角度考虑地理位置与设施特点的关系。一般情况下，地区选址应考虑以下基本因素：(1)市场条件；(2)资源条件；(3)运输条件；(4)社会环境。2)对地点选择的要求在完成了地区选址后，就要在选定的地区内确定具体的建厂地点。地点选择应考虑的主要因素有：(1)地形地貌条件；(2)地质条件；(3)占地原则；(4)施工条件；(5)供排水条件。以上列出的是场址选择时需要考虑的一些重要因素，设施规划人员应根据设施的具体特点，具体问题具体分析，因地制宜，不能生搬硬套。,3)影响设施选址的经济因素和非经济因素影响设施选址的因素很多，有些因素可以进行定量分析，并用货币的形式加以反映，称为经济因素，亦称为成本因素。有些因素只能是定性的非经济因素，亦称为非成本因素。在进行场址选择时，可根据其重要程度的不同，采用适当算法，将经济因素和非经济因素结合起来加以比较。表3-1列出了一些主要的经济因素和非经济因素，可作为场址选择的评价指标。,表3-1设施选址时的经济因素与非经济因素,配送中心的选址及网点布局的目标：p50费用低、服务好、辐射强及社会效益高。配送中心的选址及网点布局应考虑的主要因素:,1客户的分布2供应商的分布3交通条件4土地条件5自然条件6人力资源条件7政策环境,以及1城市的大小2土地与地形的限制3土地大小与地价4运输形态5居民的态度,选址的评价方法,从数个候选场址中决定最终的场址需要科学地决策，其关键就是评价指标和评价方法。目前常用的评价方法可分为成本因素评价和综合因素评价两大类。1.成本因素评价方法在影响选址的各项因素中，绝大多数因素或大部分主要因素都属于成本因素，都可以用比较成本的方法来决定各候选方案的取舍，从而最终决定所选场址。此处仅介绍既简便又广泛实用的快捷方法，以便在短时间内就能得出初步的结论。对于需要精确分析者，可再由计算机计算。常用的快捷模型有盈亏点平衡法、重心法、线性规划法、启发式方法等。以下通过实例分别介绍。,1)盈亏点平衡法这是工程经济和财务管理中的基本方法，其着眼点在于通过确定产量的临界点来寻求成本为最低的设施选择方案，下面举例说明。例3-1:某外资企业拟在国内新建一条生产线，确定了三个备选场址。由于各场址土地费用、建设费用、原材料成本不尽相同，从而生产成本也不相同。三个场址的生产成本如表3-2所示，试确定最佳场址。,表3-2三个备选场址的生产成本,解：先求A、B两场址方案的临界产量。设CF为固定费用，CV为单件可变费用，Q为产量，则总费用为（1）设Q1表示A、B点的临界产量。则有下列方程：800000+60Qll500000+36Q1Ql29万件（2）设Q2表示B、C两点的临界产量，同理有1500000+36Q24000000+18Q2Q213.9万件结论：以生产成本最低为标准，当产量Q小于2.9万件时选A场址为佳，产量Q介于2.9到13.9万件之间时选B方案成本最低，当Q大于13.9万件时，则需选择C场址。所以要根据不同的建厂规模确定相应的场址。,3.6选址的常用方法p56,专家选择法,解析方法,模拟方法,启发式方法,综合因素评分法用各项因素的评价分数与其各项的权重系数之积进行综合比较层次分析法,微积分模型线性规划模型整数规划模型,附件：综合评分法评分因素和权重分值,附件：综合评分法评分因素和权重分值,启发式算法Cluster法：先将配送中心定位在各个需求点，后对需求点组合以降低中心的数目，根据组合后的需求点的几何重心安排新的地址，直到总费用不再降低为止。,启发式算法,例：某一物流中心选址模型及启发式算法。已知下列参数：（1）供货点的个数m及可供量Ak（k=1，2，m）；（2）物流中心n个备选点的位置、最大容量Mi（i=1，2，n）及允许选定个数的上限P；（3）用户的个数l、位置需求量Dj（j=1，2，l）。,CFLP法,CFLP法：CapacitatedFacilityLocationProblem初选配送中心地点。确定各暂定的配送中心的供应范围。在以上各配送范围内，移动配送中心到其他备选地点，寻求可能的改进方案。比较新、旧配送中心集合的总费用。重复步骤至，直到总费用不能再降为止。,启发式算法,要考虑的因素主要有：（1）供货点到物流中心的运输费；（2）物流中心到用户的输送费；（3）物流中心的固定费用和可变费用；（4）各物流中心的容量限制；（5）物流中心个数的限制。,基本假设：（1）由供货点到物流中心、由物流中心到用户的运费均为线性函数；（2）物流中心的可变费为其流量的凹函数；（3）物流中心的容量及个数有限制。,启发式方法（ArdalanHeuristicMethod）服务业中常遇到在一个地区内建立多少个服务点的问题，这是一个复杂的问题，企图找到一个最优解是很费时间的。现在对这类问题介绍一种可行的解决方法，通过一个例子说明如何用启发式方法解决问题。例3-5某医疗机构想建两个诊所，为4个社区中的居民提供方便的医疗服务，假定每个社区在其地界内人口均匀分布，又假定各社区可能就诊于各个诊所的人数的权重因素如表3-9所示。现在要解决的问题是，这两个诊所应该设置在哪两个社区内，使它们为四个社区服务时的距离人口费用为最低。,表3-9四个社区人口、距离和相对权重因素,解：按以下步骤进行：（1）由表3-9原始数据构造出权重的人口距离表（见表3-10）。例如从社区A到诊所B为111.110=121。其余仿此类推可得表3-10。表3-10权重的人口距离（距离人口权重因素）,（2）表3-10中每列相加，然后挑选出最低成本所在的列作为诊所的一个选址。本例中为C列，即在C社区设立一个诊所，如表3-11所示。表3-11步骤2,（3）对每一行来说，除零以外比较从某一社区去已确定地址的诊所的成本，也就是在同一行中找出数字非零的最小数字的那一列。如成本低于已确定地址诊所的成本就保留，否则就将此数字减少已确定地址诊所的成本。将表3-11修改后如表3-12所示。,表3-12步骤3,（4）除社区C设一诊所外还需要增加另一个诊所，将表3-12中每列数字相加得到一行数字，其中最小者即为成本最低者，由此可选择出设在社区D的另一诊所地址。,（5）先将社区C的诊所从表中除去后，重复步骤3，将表3-12修改整理后如表3-13所示。将表3-13中每列数字相加得到一行数字，其中最小者即为成本最低者，由此可选出设在社区A的另一诊所地址。（6）继续重复步骤（4）和步骤（5），可选出最后一个诊所地址（表6-14）即为B社区。,表3-13步骤5,表3-14步骤6,现在问题已全部解决，选择诊所的顺序应按如下顺序排列：CDAB。选址策略是企业战略经营中最重要的一步。随着科学技术进步，企业家会面临许多选择机会，所以评价选址标准也不单单是最低成本因素，需要综合考虑政治、经济、社会等多方面因素，也就是很多情况要根据综合因素进行全方位的评价。,3)运输问题与线性规划运输问题是运筹学的重要课题之一，也是设施规划课程的典型问题。运输问题的一般性描述如下：设有m个工厂向n个销售点供货，工厂的总产量为i售货地j的需求量为Si，其中i=1，2，m；j=l，2，n，且产销平衡。设Wij为从工厂i到销售j的运输量，Cij为单位产品运输成本，运输问题就是求适合的Wij，使总运输费用最低。写成函数式为,约束条件为,该问题当然也可采用运筹学的单纯型法求解，但由于其约束条件为等式，所以有更简便的方法。此法一般称为表上作业法，也称作最小元素法。例3-3某公司由两家工厂向三个销售点配货，单位运价及产需量如表3-4所示，求最佳配货方案。解析：最小元素法的基本思想是将产品优先分配给运输费用最少的销售点，如表3-4所示。第一步，选择最小运价为28（工厂1至售货点B），将工厂1的13个产品分配8个到销货点B，还剩5个，D的需求量已得到满足，不需要工厂2提供，则同列对应于工厂2的位置补0将售货点B划去，不需要再讨论了。,第二步，选择剩下的运价中最小的为29（工厂2至售货点C）。将工厂2的7个产品分配6个到售货点C，同列对应于工厂1的位置补0。工厂2还剩1个产品。将C列划去，不再讨论。第三步，在剩下的运价中选最小的为31（工厂1至售货点A）。将工厂1剩下的5个产品分给售货点A，A需6个产品，还缺1个。第四步，将工厂2剩下的一个产品分给售货点A，至此所有产品分配完毕。则最小运费为Z=531+828+050+139+045+629=592对于分配过程，需要说明以下两点：（1）当产量pi不等于需求量Sj时，按p、Sj中小者进行分配。若按Sj分配，与Sj同列其余位置补0；若按pi分配，与pi同行的其他位置补0。（2）当产量pi等于需求量Sj时，则一次完成产销分配，或在行上，或在列上补0，但不能同时补0。对于复合选址问题，即由多个工厂向多个销售点供货，有几个待选场址，要确定一个场址使生产运输费用最小可以转化成上面的问题进行求解。,例3-4某企业通过两家工厂F1、F2向A、B、C、D四个售货点供货。现欲设另一工厂，可供选择场址的地点为F3、F4，产品的生产成本与运输费用如表3-5所示，试确定最佳场址。表3-5生产成本与运输费用表,该问题是要求生产费用和运输费用最小，所以要将生产费用加到运输费用上，得到总费用，如表3-6所示。表3-6总费用表,将表3-6分成两个表，如表3-7、3-8所示。,表3-7F1、F2、F3生产与运输总费用表,表3-8F1、F2、F4生产与运输总费用表,将场址选择问题转化为两个运输问题，用例3-3的方法分别求F1、F2、F3；F1、F2、F4的生产运输费用，费用少者为佳。相关计算请读者自己完成。,3.7一元网点布局p58,重心法即用各个地点的坐标与其送货数量之积计算出各点的平均坐标，这个新坐标即为配送中心的最佳选址。,微分法,（1）单一配送中心的选址方法如果一个配送中心为多个客户配送货物，配送中心通常应选择在处于各客户间中心位置，且配送费用最小的地方。,重心法p58当产品成本中运输费用所占比重较大，企业的原材料由多个原材料供应地提供或其产品运往多个销售点，可以考虑用重心法选择运输费用最少的场址。如图3-4所示，拟建工厂坐标为p（x，y），其原材料供应地Wi坐标为（xi，yi），其中i=1，2，m，设Zi为从Wi地运至工厂所在地p（x，y）的运输费用，设ri为单位原材料单位距离的运输费用，设qi为原材料运输量。（3-1）其中di为从W地运至工厂P地的直线距离（3-2）总费用Z为,单一配送中心与多个顾客,（x1,y1）(x2,y2)X(x0,y0)(x4,y4)(x3,y3)注：X(x0,y0)配送中心；(xi,yi)顾客,例3-2：某公司拟在某城市建设一座化工厂，该厂每年要从P、Q、R、S四个原料供应地运来不同原料。已知各地距城市中心的距离和年运量如表3-3，假定各种材料运输费率相同，试用重心法确定该厂的合理位置。,表3-3场址坐标及年运输量表,解：根据式（3-9）有说明：场址的选择涉及到多方面的因素，不可能通过简单的计算就确定场址，由重心法计算出的场址，不一定是合理的地点。比如，计算出的位置已有建筑物或有河流经过，不能建厂等。另一方面，重心法确定的距离是采用直线距离，这在大多数情况下是不合理的。所以用重心法求出的解比较粗糙，它的实际意义在于能为选址人员提供一定的参考。比如，不同选址方案其他方面差不多，可以考虑选择与重心法计算结果较接近的方案。,微分法p58由于di是（x,y）的函数，则费用Z是x,y的函数。为使总费用最小，上述问题变为求特定解（x*，y*），使Z为极小值，根据多元函数求极值的方法，将式（3-4）分别对x和y求偏导，令导数为0。则,由上式可得,式（3-6）尽管给出了x*，y*的表达式，但由于di是x，y的函数，不能直接求出x*，y*数值，故还需用迭代法求出x*，y*的数值。其表达式为：,其中,根据式（3-7）求出最佳场址坐标（xi，yi）。具体步骤如下：（1）给出式（6-7）的初始条件，即假设场址初始位置为（x*（0），y*（0）。（2）令k=1，利用式（3-8）求出di（0）。（3）利用式（6-3）求出总运输费用Z（0）。（4）令k=k+1,利用式（3-7）求出第k次迭代结果（x*（k），y*（k）。（5）代人式（3-8）求出di（k），利用式（3-3）求出总运输费用Z（k）。（6）若Z（k