关于物流配送中心的选址模型研究

1、物流配送课程设计题 目: 关于物流配送中心的选址模型研究 姓 名: 孔燕燕 学 院: 南京农业大学工学院 专 业: 物流工程 班 级: 物流114班 学 号: 31311410 2014年11月14日目 录摘要2关键词2Abstract2Key words2引言（或绪论）21 重心法选址模型研究的综述31.1物流中心选址概述31.2物流中心选址原则31.3物流中心选址思想32 选址方法42.1 选址模型概述42.2模型结构42.2.1问题描述与模型42.2.2算法的思路42.2.3迭代收敛法的具体步骤52.3设计条件52.4设计方法52.5设计要求53 物流中心选址规划案例63.1物流中心选址

2、方法73.2简要说明73.2.1计算过程 83.3分析与结果 83.3.1分析83.3.2结果 84 讨论11致谢11参考文献12关于物流配送中心的选址模型研究物流工程114班 孔燕燕摘要：在物流网络中，配送中心连接着供货点和需求点，是两者之间的桥梁，在物流系统中有着举足轻重的作用，因此搞好配送中心的选址将对物流系统作用的发挥乃至物流经济效益的提高产生重要的影响。本论文在综述配送中心选址问题研究现状的基础上，对配送中心选址的模型和算法进行了研究。本文采用改进的重心法建立选址模型,然后利用多元线性回归对重心法模型中的总成本函数方程中的系数进行优化。这样使重心法模型克服对于系数的数据处理的主观性，

3、减小了主观因素带来的偏差，也使模型在配送中心的选址中具有实用性。通过指派问题模型可以实现配送中心资源的重新优化配置，并且其为配送中心选址提供一条新的途径。关键词：物流配送中心选址 重心法 分派问题模型ABSTRACT：In the logistics network, the distribution center point and needs to connect the supply point is a bridge between the two, in the logistics system has a pivotal role, it will improve the logi

4、stics distribution center location and even played the role of the logistics system economic efficiency have an important effect.In the review of this paper the problem of distribution center location based on the current situation, on the distribution center location model and algorithm research. T

5、he conclusion is: the establishment of an improved center of gravity location model, and then using multiple linear regression model on the center of gravity of the total cost function to optimize the coefficients of the equation. This model of gravity method to overcome the subjective factor of dat

6、a processing and reduce the bias caused by subjective factors, but also the model for Distribution Center's location is practical. Model can be achieved through the assignment of distribution centers to re-optimize the allocation of resources, and its location for the distribution center to prov

7、ide a new way.Key words: Location of logistics distribution center；Gravity Method；Assignment problem model；绪论：现代物流中心集物流、信息流、资金流于一身，其造价是比较高的，拥有建筑物、构筑物、设备等许多设施，如果选址不当，将为之付出代价，因而对选址的影响因素进行综合分析是完全必要的。物流中心的选址原则主要有：经济性、协调性和战略性原则。其中经济性原则是首要的。新建物流中心时，要能找到物流配送成本最低的地方，要科学估计物流中心的营业额，这是决定其建设规模的基本条件：协调性原则是指新建物流中

8、心的周边环境与相关地区的地理、风俗人情及文化层次协调，与国家、省市的经济发展方针、政策相一致，与我国物流资源和需求分布相适应等等。战略性原则是指物流中心的选址应有全局、长远的眼光。物流中心的选址应综合运用定性与定量相结合的方法，在全面考虑以上影响因素的基础上做出决策。功能完善、位置适宜的物流中心必将对物流业的发展起到重要作用。物流中心选址的目标有成本最小化、服务质量最优化、辐射范围最大化和社会效益最高化。影响因素有地质条件及气候条件、交通条件、土地因素、市场因素和政策环境因素。1 重心法选址模型研究的综述重心法是将物流系统中的需求点和资源点看成是分布在某一平面范围内的物流系统，各点的需求量和资

9、源量分别看成是物体的重量，物体系统的重心作为物流网点的最佳设置点，利用求物体系统重心的方法来确定物流网点的位置。2重心法选址模型在配送中心选址中用得最普遍，但是这种方法具有自由度过大、求得结果与现实选址存在一定偏差等不足，因此许多学者希望对其进行改进。如鲁晓春和詹荷生（2000）主张对原来的重心法的总运输费用式求偏导,得到微分方程,再进行迭代计算,得到最佳配送中心地址值3。李茂盛和李霞（2007）用重心法和线性方程相结合的方法来改造传统的重心法模型，能够有效克服重心法的自由度过大问题。王家聚（2008）系统地分析了重心法选址的假设条件、优缺点及适用范围,为配送中心选址问题提供了一定的理论依据。

10、翟庆,蔡启明,万志良,刘毅庭,武晓林（2008）将微分法和共轭梯度法进行比较，认为共轭梯度法具有良好的收敛性质,在求解时可以采用较少次的迭代运算就可以达到最优解。孙焰，郑文家（2009）在对配送中心进行选址时，先采用重心法得到备选地址，然后再采用层次分析法模型来求得配送中心的最佳地点。宋世强（2009）主张用按起讫点法对现有网络进行划分成不同群落,形成个数等于待选址仓库数量的许多起讫点群落，对各个分群组合的总运输成本进行比较,选取总运输成本最小的组合为最佳组合,这个组合下的各群落重心即为待建仓库的理想地址。1.1 物流中心选址概述是指一个具有若干供应点及若干需求点的经济区域内，选择一个地址设置

11、物流中心的规划过程。较佳的物流中心选址方案是商品通过物流中心汇集、中转、分发，直至输送到需求点的全过程的总体效益最好。以费用低、服务好、辐射强、社会效益高为目标。物流中心位置的选择，将直接影响到实际运营的效率与成本，以及日后仓储规模的扩充与发展。1.2 原则：适应性原则、协调性原则、经济性原则、战略性原则。1.3 指导思想：ü 选择经济发展中心地区或城市ü 选择各种交通方式重叠和交汇的地区ü 选择物流资源较优的地区ü 选择土地开发资源较好的地区ü 选择地区管理和人才资源较好的地区ü 支持产业发展需要ü 符合区域物流特点

12、52; 有利于整个物流网络的优化ü 有利于各类节点的合理分工、协调配合2 物流中心选址方法2.1选址模型概述重心法的应用对象是OD(Origin-Destination)流量的交通网络问题,即起点到终点的运输流量构成的物流网络规划问题。重心法进行决策的依据是产品运输成本的最小化,这样就涉及到如下几个假设前提条件:（1） 运输费用只与配送中心和配送点的直线距离有关，不考虑城市交通状况；（2） 选择配送中心时，不考虑配送中心所处地理位置的地产价格；（3） 运输费率与运输距离和运输量呈线性关系；（4） 决策各点的需求量不是地理位置上所实际发生的需求量,而是一个汇总量,这个量聚集了分散在一定

13、区域内众多的需求量；（5） 各配送点的需求量已知；（6） 可以估计各个备选配送中心的固定费用（包括基本建设费和固定经营费）；（7） 可以估计经营管理产生的可变费用，并在总费用中加以考虑。2.2 模型结构2.2.1 问题描述与模型设有m个供应商和n个客户,各自均有一定量的货物需要以一定的运输费率运往某待建的物流中心或从物流，或从物流中心运出，那么物流中心应位于何处，才能使完成所有运输任务后产生的运输总费用最小？建立但物流中心的选址模型:minTC= (3.1)式中，为i点运输量，为待建物流中心到i点的运输费率，为待建物流中心到i点的距离。模型中的，目标函数表示完成所有运输任务后,产生的运输总费用

14、要达到最小。2.2.2算法的思路设供应商和客户所在所在地的坐标为，待建物流中心的位置坐标为，则有 （3.2） 将（3.2）式代入（3.1）式，然后求运输总费用TC对和的偏导，并令其等于零，经过化简得到 （3.2） (3.4) (3.3)和（3.4）式中仍含有未知数，因此不能直接求得和的值，需要通过迭代收敛法予以解决。2.2.3 迭代收敛法的具体步骤：(1) 用重心公式估算代建物流中心初始选址点和。利用物体重心坐标公式可以得到待建物流中心所在区域集合重心点的坐标，令其为物流中心的初始选址点，则坐式为 （3.5） （3.6）(2) 将和代入式（3.2），计算（i=1,2，m+n）。(3) 讲得出的

15、代入式（3.3）和（3.4），解出修正值和。(4) 重复步骤（2）和（3），直至和的在连续过程中不再变化，即,此时即得到精确地物流中心选址位置。(5) 利用公式（3.1）计算最优选址的运输总成本。2.3 设计条件通常，物流需求量有两个度量指标，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2003年2012年GDP与货运量关系见表1。2.4 设计方法（1）加权移动平均预测法。（2）一元线性回归预测法。2.5 设计要求（1）绘制散点图说明兰州市2003年2012年GDP与货运量具有线性相关关系

16、；（2）列出相关数据计算表，计算相关系数，并进行分析； （3）列出相关数据计算表，计算和，得到一元线性回归方程；（4）采用加权移动平均法（n=3）预测兰州市2013年 的GDP（计算过程及结果以表的形式给出）；（5）采用一元线性回归法预测兰州市2013年的货运总量； （6）设计结束后，谈谈自己的看法。表1 兰州市2003年2012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）Y200330854012004341558120053805734200644258862007495599220085456155200959963262010659648420117256

17、603201279767933 物流中心选址方法3.1 设计条件在兰州市区域物流中心的选址问题上，我们将甘肃省金昌、武威、天水、陇南四市作为物资的需求地，将兰州作为物资的供应地，各地的笛卡儿坐标、运输量及运输费率见表2。表2 2011年供应地和需求地各项数据坐标运输量（万吨）运输费率金昌9.81，8.1114100.05武威10.22，7.3918940.05天水13.22，2.6520960.05陇南12.23，1.0513510.05兰州11.32，4.6367090.053.2 物流中心选址方法3.2.1简要说明求解单物流网点选址问题上网方法很多，由于篇幅有限，介绍一种常用的方 法数值分

18、析法。 数值分析法1、问题描述与模型。设有m个供应Pi和n个客户Mi，各自均有一定量的货物需要以一定的运输费率运往某待建的物流中心，或从物流中心运出，那么物流中心应该位于何处，才能使完成所有运输任务后产生的运输总费用最少？该问题也可以通过加以描述，如图3.1所示。 (3.1) 式中 为点运输量；为待建物流中心到点的运输费率；为待建物流中心到点的距离。 图3.1 单物流中心与多个供应商及客户间位置分布图2、算法的思路。 设供应商和客户所在地的坐标为（Xi，），待建物流中心的位置坐标为（X0，Y0）则： = (3.2) 将（3.2）式代入（3.1）式，然后求运输总费用用TC对X0和Y0的偏导，并令

19、其等于零，经过化简得到 (3.3) （3.4） （3.3）和（3.4）式中仍含有未知数，因此不能直接求得X0和Y0的值，需要通过迭代收敛法予以解决。3.2.2 迭代收敛法的具体步骤如下：（1） 用重心公式估算待建物流中心初始选址点X0和Y0。利用物体重心坐标公式可以得到待建物流中心所在区域几何重心点的坐标，令其为物流重心的初始选址点，则坐标公式为 （3.5） （3.6）（2） 将X0和Y0代入式（3.2），计算（i=1,2，m+n）。（3） 将得出的代入式（3.3）和（3.4），解出修正值X0和Y0。（4） 重复步骤和，直至X0和Y0的值在连续迭代过程中不再变化，即X00，Y00，此时即得到精

20、确的物流中心选址位置。（5） 利用公式（3.1）计算最优选址的运输总成本。3.3 结果与分析3.3.1 分析：（1） 先用重心公式估算物流中心初始选址点。将原始数据（见表 3.1）代入公式（3.5）和（3.6），计算过程中涉及的相关数据见表3.2，最后求出物流中心初始选址点坐标为: 表3.2 计算数据表 节点XiXi金昌9.818.1114100.0570.5691.605571.755武威10.227.3918940.0594.7967.834699.833天水13.222.6520960.05104.81385.456277.72陇南12.231.0513510.0567.55826.13

21、6570.9275兰州11.324.6367090.05335.453797.2941553.1335总计6737668.32553173.369（2）将X0和Y0 代入公式（3.2），计算（i=1,2，5）值， 其它的算法同上，结果见表3.3所示表3.3 计算数据表节点Xi金昌9.818.1114100.053.740武威10.227.3918940.052.915天水13.222.6520960.052.763陇南12.231.0513510.053.765兰州11.324.6367090.050.114 （3）将代入公式（3.3）和（3.4），解出修正值。 （4）重复步骤和，直至 X0和Y0 的值在连续迭代过程中不再变化。迭代结果见表3.4所示，最后得到物流中心精确的选址位置为X0 =11.32和Y0 =4.63。 （5）利用公式（3.1）计算最优选址的运输成本为1085.91。3.3.2 结果在许多实际应用中，数值分析法可以计算出一个合理接近最优解的选址，即可以得出最小成本解的很好近似，而且当各点的位置、货物运输量及相关成本完全对称时，还可得出最优解。表3.4 迭代结果迭代次数XY总成本011.394.721121.