物流系统规划与分析期末作业

1、物流系统规划与分析期末作业班级：物流管理1班学号：20103783姓名：李晴目录1.引言21.1 物流纯流动与L-OD21.2 基于L-OD的物流需求预测基本原理22.泸州市地区间物流需求预测42.1泸州市2009年至2020年的GDP增长率42.1.1指数平滑法42.1.2泸州市GDP增长率预测42.3泸州市2009年至2020年各物流小区的物流量增长率72.3.1弹性系数法72.3.2泸州市各物流小区的物流量增长率72.4泸州市2015年、2020年各物流小区发生量和吸引量82.5构建泸州市物流小区间的阻抗矩阵92.6采用平均增长率法计算泸州市2015年、2020年L-OD矩阵102.6.

2、1物流分布预测102.6.2泸州市2015年、2020年L-OD矩阵102.7泸州市2015年、2020年的物流量期望线图122.7.1TransCAD简介122.7.2泸州市2015年的物流量期望线图122.7.3泸州市2020年的物流量期望线图143.小结15参考文献16附录1616基于L-OD法的地区间物流需求预测摘要：四川省泸州市位于长江上游的川滇黔结合部，人口近500万。本文根据物流系统分析与设计课程所学知识、给定的数据和查找的资料，运用经济预测原理和物流系统规划的相关方法，预测四川省泸州市的2015年至2020年的物流需求量，并绘制物流期望线图，分析变化趋势。关键词：地区间物流；物

3、流需求预测；指数平滑预测法；平均增长系数法；L-OD矩阵；物流量期望线图Forecasting of Inter-regional Logistics Demands based on L-OD MethodAbstract：Luzhou City, Sichuan Province, Sichuan-Yunnan-Guizhou is located in the upper reaches of the Yangtze River Junction, with a population of 500 million. According to the knowledge learnt fr

4、om the course <Logistics System Analysis and Design>, given data and searched information, this article use the principles economic forecasting and related logistics systems planning methods without considering the outside circumstances, forecast Luzhou, Sichuan Province from 2015 to 2020 the

5、logistics demand, and we can map the logistics volume expectations chart, and analyze the trends.Key words：Inter-regional logistics; logistics demand forecasting; method of exponential smoothing forecasting; average growth coefficient method; L-OD matrix; logistics volume expectations chart.1.引言四川省泸

6、州市位于长江上游的川滇黔结合部，人口近500万，辖江阳区、龙马潭区、纳溪区、合江县、泸县、古蔺县、叙永县等三区四县。本文将根据给定的不考虑区域以外情况下的数据和查找的社会经济、自然地理等资料，运用LOD预测方法，预测2015年和2020年的物流需求量。1.1 物流纯流动与L-OD物流纯流动是物品从始发地(Origination，简称O点)到达目的地(Destination，简称D点)的流动过程，也可以简称L-OD(Logistic origination Destination)。L-OD不同于运输量，如从生产地A经B站经C站站到达消费地D的10t货物，途中使用了汽车运输(AB:20km；CD

7、:10km)和铁路运输(BC:2OOkm)。从运输上看，总流量为30t；从货运周转量上看为230Ot·km；从纯流动上看，仍为10t。纯流动统计形态示意图1如下所示：消费地DC地货站B地货站生产地A 铁路运输10t公路运输10t公路运输10t总流量30t，周转量2300t·km纯流动10t，周转量2300t·km 收货10t发货图1-1.纯流动统计形态示意图1.2 基于L-OD的物流需求预测基本原理基于L-OD的物流需求预测方法一般要通过对现状各地区社会经济调查、物流设施与物流状况进行调查，按照地区经济的增长趋势及目标，利用预测方法推导出未来各区的物流发生和吸引量

8、，再进行区与区之间物流空间交换量几的预测，接着进行物流链的选择，最后将所有的物流量分配到物流网络的各线路和节点上。基于L-OD的物流需求预测的基本原理如图2所示：图1-2. 物流预测的基本原理2.泸州市地区间物流需求预测2.1泸州市2009年至2020年的GDP增长率2.1.1指数平滑法指数平滑法是一种特殊的加权移动平均法。对同一市场现象连续计算其指数平滑值，对较早期的市场现象观察值不是一概不予考虑，而是给予递减权数。市场现象观察值对预测值的影响，由近及远按等比数列减小，其首项，公比1-。这种市场预测之所以被称为指数平滑市场预测法，就是应为这个等比数列若绘制成曲线是一条指数曲线，而并不是这种预

9、测法的预测模型是指数形式。指数平滑法具有所需资料少、计算方便、短期预测精度高等优点。一次指数平滑的预测模型：Yt+1=St+1（1）=Yt+（1-）St（1）为平滑常数（01）；St（1）为第t期的一次指数平滑值；Yt为第t期的实际观察值。市场预测值即这一期的一次指数平滑值。二次指数平滑法的定义：是指对市场现象实际观察值计算两次平滑值，并在此基础上建立预测模型，对市场现象进行预测的方法。二次指数平滑法的计算公式：St（1）=Yt-1+（1-）St-1（1）St（2）=St（1）+（1-）St-1（2）St（1）为第t期的一次指数平滑值；St（2）为第t期的二次指数平滑值；为平滑常数。二次指数平

10、滑法的预测模型：Ft+T= at+btTat =2 St（1）- St（2）1-bt= （St（1）- St（2）Ft+T为第t+T期预测值；T为向未来预测的期数；at 、bt分别为模型参数。一次指数平滑值和二次指数平滑值并不是直接运用于预测，只是用以求出线性预测模型的平滑系数（区别于一次指数平滑法市场预测值即这一期的一次指数平滑值）。2.1.2泸州市GDP增长率预测已知泸州市2001年至2008年间的GDP总值，如表2-1所示。表2-1泸州市2001年2008年GDP总值（亿元）年度2001年2002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年 GDP177.9194.22

11、15.8258.8284.9331.12403.8508.4根据上述2001年2008年GDP总值数据运用Origin软件绘制GDP散点图，进行预测2009-2020年的GDP,散点图如下图2-1所示：图2-1 GDP散点图由散点图可看出，泸州市GDP呈直线趋势，所以选择二次指数平滑法进行预测，二次指数平滑是对一次指数平滑的再平滑，它适用于具线性趋势的时间数列。根据经验判断法，泸州市GDP总值长期趋势变化幅度较大，呈现明显且迅速的上升趋势，宜选择较大的值，可在0.50.8间选值，以使预测模型灵敏度高些，此处取=0.6进行计算。设定初始值，S0（1）=S0（2）=（177.9+194.2+215

12、.8）/ 3 = 195.966667已知，St（1）=Yt-1+（1-）St-1（1） St（2）= St（1）+（1-）St-1（2）根据二次指数平滑法的预测模型进行预测：Ft+T= at+btT at =2 St（1）- St（2）1-bt= （St（1）- St（2）Ft+T为第t+T期预测值；T为向未来预测的期数；at 、bt分别为模型参数。计算结果如下表2-2所示：表2-2泸州市2009-2020年GDP总值预测表根据所得出的2009-2020年泸州市GDP预测值绘制散点图，观察下面散点图，可以知道其呈直线上升趋势，再结合二次指数平滑法选用原则里的“当时间序列的数据经二次指数平滑处

13、理后，仍有曲率时，应用三次指数平滑法”，即得知此处选用二次指数平滑法是合理的，预测结果是可信的。图2-2 2009-2020年泸州市GDP预测值绘制散点图2.3泸州市2009年至2020年各物流小区的物流量增长率2.3.1弹性系数法在对一个因素发展变化预测的基础上，通过弹性系数对另一个因素的发展变化作出预测的一种间接预测方法。弹性系数法适用于两个因素y和x之间有指数函数关系yt *x的情况，式中为比例系数，b为y对x的弹性系数。弹性一词来源于材料力学中的弹性变形的概念。弹性系数指材料长度变形的百分比同所施加力变化的百分比的比率。后来弹性的概念被推广应用于社会经济领域。弹性系数被用来表示两个因素

14、各自相对增长率之间的比率。在某一时期内能源消耗的增长率同工农业总产值的增长率的比率，就称为在该时期内能源消耗相对于工农业总产值的弹性系数。2.3.2泸州市各物流小区的物流量增长率泸州市物流小区区划情况，如表2-3和图2-2所示。表2-3 泸州市物流小区区划情况小区编号1234567区县名称江阳区龙马潭区纳溪区合江县泸县古蔺县叙永县图2-3 泸州市核心物流小区区划示意图泸州市各物流小区预测年度弹性系数（物流量增长率与GDP增长率的比值）如表3所示。表2-4 泸州市物流小区预测年度弹性系数年度200620102011201520162020弹性系数1.20.90.8根据弹性系数法建立公式：=*其中

15、表示为物流量增长率，为弹性系数，为GDP增长率，进行计算，结果如下表2-5：表2-5泸州市2009年至2020年各物流小区的物流量增长率2.4泸州市2015年、2020年各物流小区发生量和吸引量弹性系数是物流量的增长率与GDP增长率之间的比例，即：=*式中 -弹性系数-物流量增长率-GDP增长率若已知与，则可知，未来的P和A就可计算，即：P=P0(1+)tA=A0(1+)t式中 P0-现状的物流发生量A0-现状的物流吸引量t-预测年限泸州市2008年现状 L-OD表，如表2-6所示。 表2-6 泸州市2008年的L-OD矩阵表 （单位：万吨）12345671137643046474114379

16、28756231328161824133815773322910204418171080451032212567802396122202826282016152111131247242216192713161373992741952152511221231579由表2-5可知2015年和2020年的物流增长率，据此可计算出2015年、2020年各物流小区发生量和吸引量，如下表2-7所示：表2-7 泸州市2015年、2020年各物流小区发生量和吸引量2.5构建泸州市物流小区间的阻抗矩阵用距离作为小区间的阻抗，各区之间距离可以查百度地图图2-4 泸州市各小区间距离具体如下表2-8所示：表2-8 泸

17、州市物流小区间的距离阻抗矩阵区号1234567104.11439.430.91028124.1017.240.827.6104.684.131417.2045.542.692.670.6439.440.845.5057.586.181.3530.927.642.657.50130.8110.96102104.692.686.1130.8039.378184.170.681.3110.939.302.6采用平均增长率法计算泸州市2015年、2020年L-OD矩阵2.6.1物流分布预测物流分布预测是分析计算各分区之间的物流交换量，即根据各分区现状的物流交换量以及未来的发生量、吸引量，找出各分区未来

18、的空间交换量。影响分区之间物流交换量的因素很多，如两个分区自身的经济发展水平，生产与消费水平，两个分区之间的资源、生产、消费的互补性，两个分区之间的空间距离和物流通道的能力与费用等。物流分布预测常用的方法有增长系数法和综合法。增长系数法是在现状分布量的基础上按一定的增长率推算未来的分布量。常增长系数法是利用全规划区现状物流发生总量或吸引总量与未来物流发生总量或吸引总量之间的增长率，计算分区之间的物流分布量。实际中，每个分区的发生率和吸引率不平衡，为了减少误差，常采用平均增长系数法，计算公式为： （i，j=1,2，n）其中，、-i区现状和未来的物流发生总量、-i区现状和未来的物流吸收总量、-现状

19、及未来i区和j区的物流分布量2.6.2泸州市2015年、2020年L-OD矩阵根据上述公式： （i，j=1,2，n）分析泸州市2008年物流量现状L-OD表，运用Matlab可以计算出泸州市2015年和2020年L-OD矩阵，具体如下所示。表2-9 2015年L-OD矩阵表2-10 2020年L-OD矩阵根据附件EXCEL中的“L-OD矩阵”表可以看出：用上述公式计算的满足了约束条件：、，因此不需要再进行迭代计算。2.7泸州市2015年、2020年的物流量期望线图2.7.1TransCAD简介TransCAD是第一个供交通专业人员使用而设计的地理信息系统(GIS )，用来储存，显示，管理和分析

20、交通数据。TransCAD把GIS 和交通模型的功能组合成一个单独的平台，以提供其他软件无法与之匹敌的各种功能. TransCAD可用于任何交通模式，任何地理比例尺寸，和任何细节程度。美国CALIPER公司是驰名交通规划软件TransCAD、交通仿真软件TransModeler和地理信息系统软件Maptitude的开发商。CALIPER公司自1983年成立以来，已有25年的交通软件开发和规划咨询经验。总部设在麻省牛顿市的CALIPER公司致力于将先进的地理信息系统技术与科学的交通规划和管理方法相结合，为交通规划和交通工程技术人员提供有效的定量决策支持工具、高质量的咨询服务业务和有关数据产品。公

21、司不定期地在总部或用户所在地提供软件培训，并通过与大专院校和行业学者的合作，培养专业人才，吸收最新的理论和方法。公司员工来自世界各地，多数都是具有博士或硕士学位，对交通研究和GIS应用有特别爱好的交通规划专家及软件开发工程师。TransCAD将地理信息系统与交通需求预测模型和方法有机结合，是世界上最流行和强有力的交通规划和需求预测软件。TransCAD在70多个国家有超过7500余用户，在美国25个以上的州是标准的或占主导地位的交通规划软件，被175个美国大都市规划组织(MPO)所使用。TransCAD所提供的交通规划工具包括四阶段模型、快速响应方法、基于出行链（Tour-based）的模型、

22、离散选择模型、货运模型和组合（Simultaneous）模型。它提供从路段流量反推公路、卡车和公交流量的起讫点矩阵的方法。TransCAD包括一套先进的公交规划和需求预测方法。新近发行的5.0版中的均衡交通分配以最快的速度达到高度的收敛标准，以满足交通项目的评估和影响分析的需要，其动态交通分配可以应用于大的规划网络。它提供一个全新的对多层多元Logit模型的参数估计和应用引擎，使交通方式选择模型更为容易。它直接支持ESRI Geodatbases、微软Access和Excel，以及Google Earth等。TransCAD还支持用多线程和分布式计算来进一步提高大规模模型的计算速度。2.7.2

23、泸州市2015年的物流量期望线图首先运用TransCAD制作小区地理文件：然后导入L-OD矩阵数据：最后得到物流量期望线图：图2-5 泸州市2015年的物流量期望线图2.7.3泸州市2020年的物流量期望线图导入L-OD矩阵数据： 然后得到物流量期望线图：图2-5 泸州市2020年的物流量期望线图3.小结从预测结果来看，通过2003-2010年的泸州市L-OD和GDP的基本数据的分析，可以得出随着GDP的增长，泸州市的物流需求也呈现出增长趋势。需要说明的是，这一预测结果为理论预测值，现实的社会经济环境、土地利用和现状物流的都会不同程度上影响物流生成量。但从预测结果依然能够看出，目前泸州市的物流

24、发展空间很大，因此要尽量提供各方面条件，保证物流顺利发展。从物流期望线图可以看出：（1）两个年度相比，期望线图的密度随时间的推移有一定程度的提高，可见泸州市的物流作业量随时间呈上升趋势，增加的量未出现局部地区的突变，也说明泸州市经济发展较为平稳，在未来相当长的一段时间内将保持物流量稳定持续发展，不会出现大的波动。（2）从两图对比来看，线条集中密集且线条较宽的地区位于分区1、2和5，表明泸州市的物流量需求主要为城内需求，且集中于经济发展水平较高的分区1、分区2和分区5，期望线明显呈现东西及北面密集，即泸州市在北面的分区1（江阳区）、分区2（龙马潭区）、分区5（泸县）三地物流量较大，分区3（纳溪区）与分区4（合江县）次之。而在南面及东面的期望线比较稀疏，即在分区6（古兰县）、分区7（叙永县）的