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第6章物流系统选址规划设计本章主要内容（重点问题）：■物流系统选址规划概论■选址问题的早期研究理论■选址的技术与方法6.1物流系统选址规划概论1）物流节点选址规划的目标–成本最小化–物流量最大化–服务最优化–发展潜力最大化–综合评价目标–按设施对象划分–按设施的数量划分•单一设施选址问题和多设施选址问题–按选址的离散程度划分•连续选址和离散选址–按目标函数划分•可行和最优•中值问题•中心问题•反中心问题•单纯选址问题和选址分配问题–按能力约束划分•有能力约束的选址问题和无能力约束的选址问题2）物流节点选址问题分类–专家评估法–精确法–模拟计算法–启发法3）物流节点选址的方法–选址决策的外部因素•宏观政治及经济因素•基础设施及环境•竞争对手发展情况–选址决策的内部因素•选址决策时要使选择的方案与企业发展战略相适应，与生产产品或提供服务的特征相匹配。4）选址决策的影响因素6.2选址问题的早期研究理论•杜能的地租出价曲线6.2选址问题的早期研究理论•韦伯的工业分类–失重过程–增重过程–平衡过程•其它理论–中心地理论–区域经济学6.3选址的技术与方法1）选址问题中距离计算–直线距离–折线距离（城市距离）–大圆距离•求中值问题时，选址设置在权重的中点，即设置点的左右两边的权重和都占50%。•对于中心问题，新址位置到最左边点和到最右边点的距离是相等的，中心问题的选址是由那些极端位置决定的，而其它内部的位置对它不起作用。•对于反中心问题，新址位置是相邻点间距离最大的两点的中心，反中心问题的选址是由相邻点间距离最大的两点位置决定的，而其它内部的位置对它不起作用。2）单一物流节点的选址模型◆交叉中值模型◆精确重心法–多重心法–覆盖模型•集合覆盖模型•最大覆盖模型3）多物流节点选址模型–P-中值模型3）多物流节点选址模型–鲍摩—瓦尔夫（Baumol-Wolfe）模型–奎汉—哈姆勃兹（kuehn-Hamburge）模型–CFLP模型–多枢纽站轴辐式网络选址问题案例：层次分析法由美国著名运筹学家萨蒂（T.L.Saaty）在70年代初提出的层次分析法（AnalyticalHierarchyProcess，简称AHP）是一种具有定性分析与定量分析相结合的决策方法，可将决策者对复杂对象的决策思维过程系统化、模型化、数量化。其基本思想是通过分析复杂问题包含的各种因素及其相互关系，将问题所研究的全部元素按不同的层次进行分类，标出上一层与下层元素之间的联系，形成一个多层次结构。在每一层次，均按某一准则对该层元素进行相对重要性判断，构造判断矩阵，并通过解矩阵特征值问题，确定元素的排序权重，最后再进一步计算出各层次元素对总目标的组合权重，为决策问题提供数量化的决策依据。运用层次分析法进行决策，可分为以下五个步骤：一、明确问题建立层次通过分析，找出问题所研究的全部元素，并按各元素之间的相互影响与作用进行分类，每类作为一个层次，按最高层（即目标层，表示解决问题的目的）、若干有关的中间层（表示采用某种措施或根据某种准则来实现预定目标所涉及的中间环节）和最低层（表示解决问题的措施和方案）的形成排列起来形成一个层次结构图。在这个层次结构中，某一中间层次的元素作为准则，对下一层次某些元素起支配作用，同时，又从属于上一层次的某个元素。决策目标准则1准则2准则k子准则1子准则2子准则m方案1方案2方案n目标层中间层1中间层2方案层二、构造判断矩阵建立了层次结构后，上下层次之间的从属关系就确定了。假定A层中元素Ak与下层中元素B1，B2，…，Bm有联系，构造如下的判断矩阵：AkB1B2…BmB1b11b12…b1mB2b12b22…b2m…Bmbm1bm2…bmn其中bij表示对于Ak而言，Bi对Bj相对重要性的标度。通常按下表的方式定义。显然判断矩阵B=（bij）有关系式bij＞0，bii=1，bji=1/bij，i,j=1，…，m因此对于m阶判断矩阵，我们仅需要对m（m-1）/2个元素给出标度即可。判断尺度定义1指标i与指标j的影响相同3指标i与指标j影响稍强5指标i与指标j影响强7指标i与指标j影响明显地强9指标i与指标j影响绝对地强2，4，6，8指标i与指标j的影响之比在上述两相邻等级之间判断尺度定义表判断矩阵的数值是根据客观数据、专家意见和分析者的认识综合平衡后给出的，因此对判断矩阵的质量有一致性的要求，即B中元素满足要求bijbjk=biki，j，k=1，2，…，m可以证明判断矩阵满足一致性要求的充分必要条件是它的最大特征值λ*=m。三、层次单排序利用判断矩阵，计算对于上一层某元素而言，本层次与之有联系的元素的重要性次序的权值（权向量）的过程，称为层次单排序。层次的单排序可以归结为计算判断矩阵的特征值与特征向量的问题，即对于判断矩阵B，求解满足BU=λU的最大特征值λ*以及对应λ*的正规化（单位化）的特征向量U*，U*的分量即为相应元素的单排序权重。在一般情况下，判断矩阵的特征值为单根，且λmax≥m，当B具有满意的一致性时，λmax稍大于m，其余的特征值接近于零，此时，层次分析得出的结论基本合理，于是我们可用CI=（λ-m)/(m-1)作为检验B的一致性的指标。显然，当判断矩阵具有一致性，CI=0，λ*-m越大，CI越大，一致性越差。此外还要考虑判断矩阵的平均随机一致性指标RI。通过多次随机的构造m阶判断矩阵，计算其最大特征根，然后取平均值得λ，于是得到RI=（λ-m)/(m-1)对于1~12阶判断矩阵，RI值为阶数123456789101112RI000.580.901.121.241.321.411.451.491.521.54因为一、二阶判断矩阵具有致性，其RI值只是形式上的，于是当判断矩阵阶数大于2时，CI与RI之比称为判断矩阵的随机一致比例，记为CR，当CR=＜0.10时，认为判断矩阵的一致性可以接受，否则需要调整判断矩阵。四、层次总排序为了得到层次结构中某层元素对于总体目标组合权重和它们与上层元素的相互影响，需要利用该层所有层次单排序的结果，计算出该层元素的组合权重，这个过程称为层次总排序。层次总排序这一步，需要从上到下逐层排序进行，最终计算结果得到最低层次元素，即要决策方案优先次序的相对权重。一般来说，对于最高层之下的第二层次单排序即为总排序。假设上一层所有元素A1，A2，…Ak的层次单排序已完成，得到的权重为a1,a2,…ak,与Ai(1≤i≤k)对应的本层次元素为B1,B2,…Bm单排序结果为:五、一致性检验由上面的五个步骤可以看出，层次分析法计算的主要问题是如何计算判断矩阵的最大特征值及其对应的特征向量。这里我们介绍在精度要求不高的情况下，简化计算的两种近似方法——和积法和根法。