第五讲物流配送中心的选址与布局

第五章物流配送中心的选址与布局（SitingPhysicalDistributionandItsLayout）物流配送中心是物流作业系统的重要设施，也是物流情报系统网络中的重要节点。在整个物流系统建设中，物流配送中心基本建设工作量大，投资数额也大。在投资建设物流配送中心时一定要做好前期规划研究工作，避免盲目性。本章就有关物流配送中心的选址和合理布局问题进行论述。第8章物流配送中心的选址与布局8.1物流配送中心网点的合理布局8.1.1物流网点布局的基本内容8.1.2物流网点布局目标的分析与确定8.1.3物流网点布局模型的建立及求解8.1.4综合评价与决策8.1.5网点布局的数学模型(多元多品种)8.1.6日本的配送实践第5章物流配送中心的选址与布局5.2物流配送中心的选址5.2.1物流配送中心合理选址的意义5.2.2物流配送中心选址的基本原则5.2.3进行物流配送中心选址的工作步骤5.2.4物流中心选址的相关案例5.3物流中心的内部布局5.3.1配送中心总体规模的确定5.3.2物流中心内部的规划设计5.3.3评估5.3.4物流配送中心规划设计的案例8.1物流配送中心网点的合理布局第8章物流配送中心的选址与布局8.1.1物流网点布局的基本内容物流网点是指物资在流通过程中所经过的中转仓库，是进行节点活动的位置和场所，也是线路活动的起点或终点。物流网点主要进行物资的包装、装卸、存储保管、配送等物流活动。物流网点按照不同的分类方法可分成多种类别：按物流网点中转物资种类的多寡将其粗略地分成单品种网点和多品种网点两大类型。按物流网点的经营方式和服务对象,可将其分为公共物流网点和自营物流网点。5.1物流配送中心网点的合理布局5.1.1物流网点布局的基本内容物流网点的合理布局是以企业物流系统和经济效益为目标，用系统学的理论和系统工程的方法，综合考虑物资的供需状况、运输条件、自然环境等因素，对物流网点的设置位置、规模、供货范围等进行研究和设计。一般先通过详细的系统调查，收集资料并进行系统分析，确定一些可能设置网点的备选地址，建立模型，然后对模型优化求解，最后进行方案评价，并确定最佳布局方案。供应商工厂物流中心配送中心零售商客户购买信息订货信息EDIEDI干线运输客户提货干线运输干线运输8.1.2物流网点布局目标的分析与确定以费用低、效益好为建设和经营目的，进行物流网点布局的分析，主要考虑以下几个方面的问题：（1）物流网点系统的外部环境分析；（2）物流网点的结构关系分析；（3）物流网点布局的目标分析；（4）物流网点系统的功能分析。8.1物流配送中心网点的合理布局5.1物流配送中心网点的合理布局5.1.3物流网点布局模型的建立及求解1.与网点相关的费用网点布局模型通常是以系统总成本最低为目标函数。建立模型时主要应考虑以下几项费用：（1）网点建设投资；（2）网点内部的固定费用；（3）网点经营费用；（4）运杂费。为了使问题简化，一般将上述诸费用分成两个大类，即固定费用和可变费用。5.1物流配送中心网点的合理布局5.1.3物流网点布局模型的建立及求解2.物流网点布局模型的约束条件布局模型的目标是系统总成本最低，其约束条件主要为：（1）资源点向外提供的资源量不超过其生产能力；（2）运达用户的物资等于它的需求；（3）各网点中转物资的数量不超过网点的设置规模(吞吐能力)；（4）用户采取直达方式进货时，其每笔调运量不低于订发货起点的限制；（5）用户中转进货的物资应尽量集中在一个网点上，以便提高转运效率。5.1物流配送中心网点的合理布局5.1.3物流网点布局模型的建立及求解3.建立模型常用的几种方法（1）解析方法：通过数学模型进行物流中心网点布局的方法。采用这种方法先根据问题的特征、外部条件和内在联系建立起数学模型或图解模型后对模型求解获得最佳布局方案。其特点是能获得精确最优解。但是，这种方法对某些复杂问题难以建立起恰当的模型，或者由于模型极为复杂，使得求解困难或要付出相当高的代价。因而，这种方法在实际运用中受到一定的限制。5.1物流配送中心网点的合理布局5.1.3物流网点布局模型的建立及求解3.建立模型常用的几种方法（2）模拟方法：物流中心网点布局的模拟方法，是将实际问题用数学方程和逻辑关系的模型表示出来，然后通过模拟计算和逻辑推理确定最佳布局方案。该方法较之数学模型求解较为简单。采用这种方法进行网点布局时，分析者必须提供预定的各种网点组合方案以供分析评价，从中找出最优组合。因此，决策的效果主要依赖于分析者预定的组合方案来判断是否接近最优方案，这也是该方法的缺陷之一。8.1物流配送中心网点的合理布局8.1.3物流网点布局模型的建立及求解3.建立模型常用的几种方法（3）启发式方法：启发式方法是针对模型的求解方法而言的，是一种逐次逼近最优解的方法。这种方法对所求得的解进行反复判断、实践修正，直至满意为止。该方法的特点是模型简单，需要进行方案组合的个数少，因此便于寻求最终答案。此方法虽不能保证得到最优解，但只要处理得当，可获得决策者满意的近似最优解。5.1物流配送中心网点的合理布局5.1.4综合评价与决策1.物流网点布局的合理化（1）确保提供优质物流服务。在激烈的竞争中，作为销售战略的一环，优质的物流服务是不可缺少的。（2）降低物流总成本，有利于效益最大化。将物流网点集中，可以减少库存，使运输计划化、大型化，可以扩大多品种货物配送范围，通过协同配送降低运输费用，可以减少土地购买费、建设费、机器设备费、人力费用等物流网点经费，从而减少物流总成本。5.1物流配送中心网点的合理布局5.1.4综合评价与决策2.决策分析的基本原则备选地址的选择对于物流网点布局的合理与否是一个关键性的步骤。为使备选地址选得恰当，进行备选地址选择时应考虑以下几项原则：（1）有利于物资运输合理化；（2）方便用户；（3）有利于节省基建投资；（4）能适应一定时期内经济发展的需要。5.2物流配送中心的选址5.2.1物流配送中心合理选址的意义5.2.2物流配送中心选址的基本原则物流中心的合理选址是物流系统中具有战略意义的投资决策问题，物流中心选址是否合理，将对整个系统的物流合理化和商品流通的社会效益有着决定性的影响。1.系统工程原则；2.价值工程原则；3.发展的原则。1.基础资料的收集与整理选址时，事先要明确建立物流配送中心的必要性、目的及方针，明确研究的范围。另外，根据所确定的下述条件，可以大大缩小选址的范围。（1）需求条件；（2）运输条件；（3）配送服务条件；（4）用地条件；（5）法规制度；（6）管理与情报职能条件；（7）流通职能条件；（8）发展条件。8.2物流配送中心的选址8.2.3进行物流配送中心选址的工作步骤2.选择地址必备资料的整理（1）掌握业务量工厂至物流配送中心之间的运输量；向顾客配送的货物数量；物流配送中心保管的数量；配送路线别的业务量。（2）成本费用工厂至物流配送中心之间的运输费；物流配送中心至顾客间的配送费；与设施、土地有关的费用及人工费、业务费等。（3）其他5.2物流配送中心的选址5.2.3进行物流配送中心选址的工作步骤3.定量分析（1）图解法利用二维坐标图进行直接分析，先在图上以资源点和需求点为中心画出等成本线，然后由等成本线画出总成本等位线。总成本等位线必收敛于总成本最小点，则此点为网点最佳设置点。图解法对费用函数为非线性情况的处理是方便的，缺点是对大规模问题，计算工作较繁杂。8.2物流配送中心的选址8.2.3进行物流配送中心选址的工作步骤3.定量分析（2）重心法重心法是一种模拟方法，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。重心法的最大特点是计算方法较简单，但这种方法并不能求出精确的最佳布点位置，因此只能作为参考结果。5.2物流配送中心的选址5.2.3进行物流配送中心选址的工作步骤(1)模型：问题描述：设有一系列的点xi,yi，分别代表生产地和需求地,各自有一定的货物vi需要以一定的运价ci运向仓库或从仓库运出，要求确定仓库的位置X*、Y*。设运输成本为TC，则该仓库应处于运输成本最低的位置。其数学模型为：niiiidvcTC1min其中di为从某地(xi,yi)到仓库(X*、Y*)的直线距离。(3-1)式中m代表一个度量因子，将直线距离转化为实际路程。为了使总成本最低，对X*，Y*分别求偏导数，令偏导数为0，则得到仓库位置的坐标值X*，Y*2*2*)()(iiiyYxXmd2*2*)()(iiiyYxXmdniiiiniiiiidvcdxvcX11*)/()/(niiiiniiiiidvcdyvcY11*)/()/((3-2)(3-3)式中：TC—总运输成本vi—i点的运输量ci—到i点的运价di—从位置待定的仓库到i点的距离xi,yi—产地和需求地的坐标X*，Y*—位置待定仓库的坐标虽然上式给出了X*，Y*的表达式，但由于di是X*，Y*的函数，所以仍然不能求出X*，Y*的数值，此处要用迭代法求X*，Y*的数值。最佳场址坐标(X*，Y*)。具体步骤如下：1)给出式(3-4)的初始条件，即假设简化重心位置(见式(3-6))为场址初始位置(X*(0)，Y*(0))。2)令k=1，利用式(3-5)求出di(0)。3)利用式(3-1)求出总运输费用TC(0)。nikiiinikiiiidvcdxvckX1)1(1)1(*)/()/()(nikiiinikiiiidvcdyvckY1)1(1)1(*)/()/()((3-4)其中：2*2*)1())1(())1((iikiykYxkXd(3-5)4)令k=k+1，利用式(3-5)求出第k次迭代结果(X*(k),Y*(k))。5)代入式(3-5)求出di(k)，利用式(3-1)求出总费用TC(k)。6)若|TC(k+1)-TC(k)|≤ε则说明总运费已经充分接近，最佳场址X*，Y*已经求得，可以停止迭代。否则返回步骤4)，继续迭代。由上述求解过程可知，该问题适合用计算机编程求解。实例：某公司有两个工厂向仓库供货，再由仓库供应三个分销中心。工厂和分销中心的分布见图3-2所示，要寻找使运输成本最小的单一仓库的位置。niiiniiiivcyvcY11*)()(niiiniiiivcxvcX11*)()(niiiniiiivcyvcY11*)()(niiiniiiivcyvcY11*)()((3-6)将一张方格图叠放在公路地图上，可以很方便地得到各点的相对位置，并用几何坐标来表示各工厂和需求中心的位置。产品A由P1负责供应，产品B由P2供应。这些产品随后再被运到分销中心。各分销中心的坐标、货物运输量和运价见表3-1所示。图3-2工厂P1，P2和分销中心M1，M2，M3分布图表3-1分销中心和供应地的坐标，货物运输运价表880.751500A&B5-M3460.751000A&B4-M2520.752500A&B3-M1280.53000B2-P2830.52000A1-P1yi坐标xi坐标运价(元/吨公里)总运输量vi(吨)产品s地点i(二)多设施选址(MultifacilityLocation)对大多数企业而言，其面临的问题往往是必须同时决定两个或多个设施的选址，虽然问题更加复杂，却更加接近实际情况。多设施选址问题很普遍，因为除了非常小的公司以外，几乎所有公司的物流系统中都有一个以上的仓库。由于不能将这些仓库看成是经济上相互独立的，而且可能的选址布局方案相当多，因而问题十分复杂。一般可以归为这样几个基本的规划问题：第一，物流网络中应该有多少个仓库?这些仓库应该有多大规模，应位于什么地点?第二，哪些客户指定由仓库负责供应?各个工厂、供应商或港口应指定由哪些仓库负责?第三，各个仓库中应该存放哪些产品?哪