第6章物流网络规划

教育部高等学校管理科学与工程类学科专业教学指导委员会推荐教材物流管理概论王雷震戈猛主编机械工业出版社第6章物流网络规划6.1物流网络规划概述6.2物流网络评价与结构优化•6.2.1物流网络评价的必要性•6.2.2物流网络绩效指标体系的原则•6.2.3物流网络评价指标体系的建立：物流需求/物流网络健康度/企业物流成本/物流网络成长环境指标体系•6.2.4物流网络结构的优化：物流网络结构的优化原则，企业物流网络优化的主要内容6.3设施选址6.1物流网络规划概述•6.1.1物流网络规划的意义•6.1.2物流网络的构成•6.1.3物流网络规划理论基础•6.1.4物流网络规划的内容•6.1.5物流网络规划方法（物流网络模型，物流网络模型建模方法）及其步骤6.1.1物流网络规划的意义•需求和环境的变化为物流业创造了提高顾客服务水平并降低提供服务水平总费用的竞争工具。这些变化也提出了不断重新审视和设计物流系统的要求。随着我国物流业的兴起，物流网络化、系统化逐渐成为一种发展趋势。6.1.2物流网络的构成•点：物流节点（工厂、物流园区、物流中心、配送中心、机场、港口、货场等物流活动的聚集地）•线：铁路、公路、航道、管道等物流基础设施所构成的。物流节点的功能功能内容物流处理功能是仓储、保管、港口集疏运、流通加工、配货、包装等活动的基地和载体，是完成各种物流功能、提供物流服务的重要场所衔接功能不仅将各个物流线路连接成一个整体，使各个线路通过物流节点形成互相贯通的网络，而且将各种物流活动有效地联系起来，使各种物流活动通过物流节点的整合实现无缝链接信息功能是整个物流系统物流信息收集、处理、传递的集中地管理功能物流网络的管理设施和机构基本集中设置于物流节点之中，物流节点是集管理、调度、信息和物流处理为一体的物流综合设施。整个物流网络运转的有序化、合理化、效率化取决于物流节点的管理水平。企业的物流节点类型节点类型含义特点转运型物流节点是以连接和转换不同运输方式或相同运输方式为主要功能的节点，处于运输线路上，货物在这种节点上的停留时间较短一般具备搬运、装卸、存储、配载等功能，在这方面它同配送中心、物流中心类似，但是它的主要功能是运输交接储存型物流节点是以存放货物为主要功能的物流节点，货物在这种节点上的停留时间较长在企业物流系统中，生产仓库、储备仓库、中转仓库等都属于这种类型流通型物流节点是以组织物流快速流转为主要功能的物流节点在企业物流系统中，集货中心/分货中心/加工中心/配送中心等都属于这种类型。在企业物流系统中，转运型节点一般较少，主要是储存型物流节点和流通型物流节点6.1.3物流网络规划理论基础•物流网络规划研究中，针对选址问题、运输问题、库存问题，提出了许多模型。在模型的求解方法上，系统仿真、神经网络、模拟退火、遗传算法、蚁群算法是近年来国内外应用较多的算法。6.1.4物流网络规划的内容•规划范围和规划目标：使得规划后物流网络的物流总成本（包括运输成本、库存成本、设施建设投资成本等）最低。•规划的内容：1.客户服务目标2.选址决策3.运输决策4.库存决策物流网络模型•图表技术•模拟模型•优化模型•启发式模型•专家系统模型物流网络模型建模方法•物流网络模型建模方法有2种：1.灵活使用的通用模型和软件，这种模型易理解，但可能不能完整、准确的表达实际问题。2.针对具体系统，设计开发具有专门算法的模型，用这种特定模型设计物流问题更为准确，但同时还要以有效的算法在合理的时间限制内来解决大规模物流网络设计问题。物流网络规划主要步骤1.现状分析，确定物流网络规划的范围和目标2.数据资料的收集3.企业物流网络规划方案设计4.企业物流网络评价6.2.1物流网络评价的必要性•有助于正确认识企业物流水平•有助于企业物流发展战略的实施•帮助企业有效地制定物流投资决策和政策6.2.2物流网络绩效指标体系的原则•目的性原则•科学性原则•系统性原则•定性与定量相结合的原则•实用性原则1.物流需求指标体系•区域物流需求的数学模型：•W=F（X1，X2……，Xn）•其中X1，X2，……，Xn分别代表人口、经济规模、居民收入及消费水平、商业、流通范围、商品价值属性等因素。2.物流网络健康度指标体系•物流网络健康度数学模型：•S=F（G1，G2,…,Gn）•其中G1，G2，…，Gn分别代表物流基础设施、物流信息系统、物流企业的服务水平等因素。3.企业物流成本指标体系•企业内部的物流成本指标包括运输费用指标、库存费用指标和管理费用指标三部分。区域物流成本数学模型：•C=F（C1,C2,…Cn）•其中C1，C2，…，Cn分别代表运输费用、库存费用、物流管理费用等因素。4.物流网络成长环境指标体系•政府的作用•口岸的服务水平•城市吸引力•区域创新潜力1.物流网络结构的优化原则•满足企业物流需求的原则•充分利用现有物流资源的原则•系统化的原则•规范化的原则2.企业物流网络优化的主要内容•企业物流战略优化：制定企业物流发展战略的主要步骤是：1.物流环境分析与评价。2.确定企业物流网络发展的宗旨与目标。3.战略选择、实施与控制。•物流网络节点优化1.总体规划定位；2.确定建设和改造的原则、步骤和办法；3.拟定具体规划方案。6.3设施选址•6.3.1设施选址的步骤和内容•6.3.2设施选址的目标和原则•6.3.3设施选址应解决的问题•6.3.4单设施选址模型：重心法•6.3.5多设施选址模型：只考虑配送费用/运输费用和配送费用的多个配送中心选址模型，混合整数线性规划法(甲类型问题的模型，乙类型问题的模型)6.3.1物流设施选址的步骤和内容1.收集原始资料2.整理分析资料3.选址约束条件分析4.通过定性分析以确定初始候选地点5.通过定量分析以建立选址模型6.结果评价7.最终选址方案确定选址约束条件分析收集原始资料定量模型分析结果评价审核最终选址方案确定地理资料、地价、业务量预测、物流情况分析、费用成本分析、设施规划和需求预测资料多设施选址：鲍-瓦模型法单设施选址：重心法选址约束条件评价是否分析整理资料定性分析收集资料内容资料内容客户的资料备选地点周边客户的数量、分布、物流服务需求量的大小及其生产经营状况等物流量的大小供应商向物流节点发送的物流量、物流节点向客户发送的物流量及物流节点保管的数量交通条件区域内现有的主要运输方式及各种运输方式联合运输的程度；运输方式的质量、可靠性和运费高低土地条件备选物流节点所在地距城市中心的远近及土地价格等基础设施条件公用设施的质量和可靠性、通讯系统的便利性及物流节点的建设成本其他如人力资源状况、竞争者的资料、政策环境等物流节点选址约束约束原因资金资金的约束常常会影响到物流节点的区位选择，因为不同区位的土地价格差异非常大，而土地费用又是物流节点建设投资的大部分交通运输条件交通运输条件好坏直接影响物流节点选址决策。例如用户要求门到门运输，则公路是唯一能满足的运输方式，因此物流节点必须选择在公路交通枢纽或干线附近经济政策条件税收、关税也直接影响物流节点的选址决策，任何一家企业都希望政府给予宽松的经济条件政府土地用途规划物流节点指允许建在政府指定的区域范围内竞争对手企业需要根据自身产品的特征来决定是靠近还是远离竞争对手其他某些企业生产的产品具有特殊性，受到温度或湿度等自然因素的约束，因此对物流节点的选址有特殊要求物流节点选址的目标•成本最低：运输成本，固定成本，运营成本•物流量最大•服务最优•发展潜力最大物流节点的选址原则•交通方便，最好是各种交通方式重叠的交通枢纽附近•充分考虑客户的分布和服务需求•经济发展水平较高的中心城市或城市的高新经济开发区•人才资源丰富的地区•土地资源丰富，开发潜力较好的地区•有利于整个物流系统网络的优化•有利于各个节点间的分工和配合。6.3.3设施选址应解决的问题•物流设施选址包括两个层次的问题：第1，选位，即选择哪处区域布置设施；第2，定址。地区选定以后，具体选择在该地区的什么位置设置设施。•设施选址还包括这样两类问题：一是选择一个单一的设施位置；二是在现有的设施网络中部新点。物流结点的选址问题可分为单物流结点选址和多个物流结点选址两类。重心法•重心法的特点如下：1.不加固定限制，有自由选择的长处2.自由度过多也是一个缺点3.迭代法计算求得的最佳地点实际上往往很难找到4.计算量较大5.将运输距离用坐标来表示，并认为运输费用是两点间直线距离的函数，这与实际情况有较大的差距。•重心法首先假设有n个顾客，它们各自的坐标是(i=1,2,3…,n)，配送中心的坐标是，有••式中为从配送中心到各顾客的总运输费用；•为从配送中心到各顾客的运输费用iiyx,00,yxnjjCH1HjC(x0,y0)(x1,y1)(x3,y3)(x2,y2)(x4,y4)(x5,y5)(x6,y6)xy•重心法公式中的可以用下式来表示：•:表示从配送中心到顾客j的运输费率•:表示从配送中心到零售店j的发送量•:表示从配送中心到顾客的运距。•经求解得到：•再利用迭代法求解。jjjjdwhChwjddwhdxwhx//dwhdywhy11*0//只考虑配送费用的多个配送中心选址模型•在需要设置多个配送中心时，假设应该考虑的物流费用只有配送费用，则研究的是从m个配送中心向n个零售店发送货物的模型•设配送中心的坐标为（i=1,2.。。。m），零售店的坐标为（j=1,2.。n），则总的配送费用为iixy（，）jjxy（，）mnjjijiji1j1(1)kwdzTF22)yy()xx(djijiij•求得使总配送费用最小的配送中心地点njjijijijj1ikw(xx)z/d0xF（1）-njjijijijj1ikw(yy)z/d0yF（1）-ijnjijjjijnjijjjjid/zwkd/zxwkx11*ijnjijjjijnjijjjjid/zwkd/zywky11*考虑运输费用和配送费用的多个配送中心选址模型•设工厂的坐标是从工厂到配送中心的运输费率（即单位吨公里的费用）为•模型的费用函数为：xykk（，）1f111111fdwfdzwkdwk)2(nikiimiijnjijjjkinjiiF22)yy()xx(dikikki为了使F（2）为最小，并要选定配送中心的地点，需要求解i0xF（2）i0yF（2）ijnjijjkiiiijnjijjjjkikiid/zwd/wfd/zxwkd/xwfx11*ijnjijjkiiiijnjijjjjkikiid/zwd/wfd/zywkd/xwfy11*甲类型问题的模型•目标函数：•约束条件：•miiiminjijijY111zExkminjmiijD1xiinjijzQ1xMmii1z0xij乙类型问题的模型•目标函数：•约束条件：miiiNkkiiminjijijNkmikikiY111111zEwGxkwfminkmikiBw1Nkkimiij11wxjmiijD1xiinjijzQ1xMmii1z0w0xkiij本章小结•设施选址问题能否很好解决事关物流网络规划成败。进行企业物流网络规划设计时，考虑到尽可能全面的影响因素，才能科学有效地决策。思考题1.物流网络规划的内容和原则分别是什么？2.设施选址的步骤？3.单设施选址的目标是什么？4.如何利用迭代法确定多设施选址问题？