物流系統(tǒng)規(guī)劃與網(wǎng)絡規(guī)劃課件

第六章物流系統(tǒng)規(guī)劃與設計物流系統(tǒng)規(guī)劃設計，是一個復雜的社會經(jīng)濟系統(tǒng)，科學的物流系統(tǒng)規(guī)劃與設計是物流合理化的基礎；較好的物流系統(tǒng)規(guī)劃，重點是要做好區(qū)域物流系統(tǒng)規(guī)劃、物流網(wǎng)絡規(guī)劃和物流運輸系統(tǒng)規(guī)劃；要對規(guī)劃結果做出科學地評價，可以借助廣泛采用的可視化物流系統(tǒng)仿真技術。2007.5第六章物流系統(tǒng)規(guī)劃與設計物流系統(tǒng)規(guī)劃設計，是一個復雜第一節(jié)概述一、物流系統(tǒng)規(guī)劃設計概念

物流系統(tǒng)的輸入條件是指物流系統(tǒng)的范圍以及外部環(huán)境。物流是一個完整的系統(tǒng)，它受外界環(huán)境的制約，在規(guī)劃設計物流系統(tǒng)時必須先根據(jù)所要解決的問題確定所設計的物流系統(tǒng)的范圍和它的外部環(huán)境以及兩者的接口。物流系統(tǒng)規(guī)劃設計能夠起到改善其外部環(huán)境的作用。第一節(jié)概述一、物流系統(tǒng)規(guī)劃設計概念物流系統(tǒng)的輸出結果也就是物流系統(tǒng)的目標任務。對于任何工程問題，都可以有多種解決途徑，但是它的前提條件（輸入）和所需要達到的目的（輸出）必須是明確的。對物流系統(tǒng)優(yōu)劣的評價標準：一般的評價標準應包括經(jīng)濟性、技術可靠性、靈活性、安全性、可擴展性、勞動強度、易操作性、服務水平、環(huán)境保護、社會效益等方面的內容物流系統(tǒng)的輸出結果也就是物流系統(tǒng)的目標任務。對于任何工程問題本資料來源本資料來源物流系統(tǒng)規(guī)劃時的注意事項1.原始數(shù)據(jù)的收集一般來講，需要收集的數(shù)據(jù)主要包括以下幾類：（1）物料特性（2）物料流量（3）環(huán)境條件（4）經(jīng)濟數(shù)據(jù)（5）物料搬運設備的數(shù)據(jù)2.方案中的可控變量和不可控因素一些因素則可以由規(guī)劃人員在一定的范圍內進行選擇，這些就是物流系統(tǒng)中的可控變量。物流系統(tǒng)規(guī)劃中還有很多因素是隨機的、不確定的，這是設計人員無法控制的因素。物流系統(tǒng)規(guī)劃時的注意事項1.原始數(shù)據(jù)的收集二、物流系統(tǒng)規(guī)劃的內容從物流系統(tǒng)的作用地位看，可分為：物流戰(zhàn)略層策略層（戰(zhàn)術層）運作層的規(guī)劃；從規(guī)劃所涉及的行政級別和地理范圍看，又可分為：國家級物流規(guī)劃區(qū)域物流規(guī)劃行業(yè)物流規(guī)劃企業(yè)物流規(guī)劃。二、物流系統(tǒng)規(guī)劃的內容從物流系統(tǒng)的作用地位看，可分為：第二節(jié)場址選擇一、場址選擇的意義盡管選址問題主要是一個宏觀戰(zhàn)略的問題，但它又廣泛地存在于物流系統(tǒng)的各個層面。第二節(jié)場址選擇一、場址選擇的意義二、場址選擇的步驟和主要內容場址選擇分為三個階段。確定選址目標階段地區(qū)選擇階段地點選擇階段二、場址選擇的步驟和主要內容場址選擇分為三個階段。三、場址選擇考慮的因素（一）地區(qū)選址應考慮的因素

1．市場條件

2．資源條件

3．運輸條件

4．社會環(huán)境三、場址選擇考慮的因素（一）地區(qū)選址應考慮的因素（二）對地點選擇的要求

1．地形地貌條件

2．地質條件

3．占地原則

4．施工條件

5．供排水條件（二）對地點選擇的要求（三）影響設施選址的經(jīng)濟因素和非經(jīng)濟因素

經(jīng)濟因素

非經(jīng)濟因素1.運輸費用1.當?shù)卣叻ㄒ?guī)2.土地成本和建設費用2.經(jīng)濟發(fā)展水平3.原材料供應價格3.環(huán)境保護標準4.燃料價格4.人文環(huán)境5.水、電等資源成本5.氣候條件6.勞動力價格（三）影響設施選址的經(jīng)濟因素和非經(jīng)濟因素經(jīng)濟因素

目前常用的評價方法可分為成本因素評價和綜合因素評價兩大類。一、成本因素評價方法在影響選址的各項因素中，絕大多數(shù)因素或大部分主要因素都屬于成本因素，都可以用比較成本的方法來決定各候選方案的取舍，從而最終決定所選場址。常用的快捷模型有盈虧點平衡法、重心法、線性規(guī)劃法、啟發(fā)式方法等。第三節(jié)選址的評價方法目前常用的評價方法可分為成本因素評價和綜合因素評（一）盈虧點平衡法

這是工程經(jīng)濟和財務管理中的基本方法，其著眼點在于通過確定產(chǎn)量的臨界點來尋求成本為最低的設施選擇方案。例：某外資企業(yè)擬在國內新建一條生產(chǎn)線，確定了三個備選場址。由于各場址土地費用、建設費用、原材料成本不盡相同，從而生產(chǎn)成本也不相同。三個場址的生產(chǎn)成本如下表所示，試確定最佳場址。表:

三個備選場址的生產(chǎn)成本

場址生產(chǎn)成本ABC

固定費用（元）80000015000004000000

可變費用（元／件）603618（一）盈虧點平衡法

這是工程經(jīng)濟和財務管理中解：先求A、B兩場址方案的臨界產(chǎn)量。設CF為固定費用，CV為單件可變費用，Q為產(chǎn)量，則總費用為

（1）設Q1表示A、B點的臨界產(chǎn)量。則有下列方程：

800000+60Ql≤l500000+36Q1

Ql≤2．9萬件（2）設Q2表示B、C兩點的臨界產(chǎn)量，同理有

1500000+36Q2≤4000000+18Q2Q2≤13.9萬件結論：以生產(chǎn)成本最低為標準，當產(chǎn)量Q小于2.9萬件時選A場址為佳，產(chǎn)量Q介于2.9到13.9萬件之間時選B方案成本最低，當Q大于13.9萬件時，則需選擇C場址。所以要根據(jù)不同的建廠規(guī)模確定相應的場址。解：先求A、B兩場址方案的臨界產(chǎn)量。設CF為固定費用，CV為（二）重心法廠址位置離各個原材料供應點的距離與供應量、運輸費率之積的總和為最小。當產(chǎn)品成本中運輸費用所占比重較大，企業(yè)的原材料由多個原材料供應地提供或其產(chǎn)品運往多個銷售點，可以考慮用重心法選擇運輸費用最少的場址。擬建工廠坐標為p（x，y），其原材料供應地Wi坐標為（xi，yi），其中i=1，2，……n，設ri為單位原材料單位距離的運輸費用，設qi為原材料運輸量。（二）重心法

例：某公司擬在某城市建設一座化工廠，該廠每年要從P、Q、R、S四個原料供應地運來不同原料。已知各地距城市中心的距離和年運量如表，假定各種材料運輸費率相同，試用重心法確定該廠的合理位置。

場址坐標及年運輸量表原料供應地PQRS供應地坐標5060607019255945年運輸量/t220019001700900例：某公司擬在某城市建設一座化工廠，該廠每年要從

場址的選擇涉及到多方面的因素，不可能通過簡單的計算就確定場址，由重心法計算出的場址，不一定是合理的地點。比如，計算出的位置已有建筑物或有河流經(jīng)過，不能建廠等。另一方面，重心法確定的距離是采用直線距離，這在大多數(shù)情況下是不合理的。所以用重心法求出的解比較粗糙，它的實際意義在于能為選址人員提供一定的參考。比如，不同選址方案其他方面差不多，可以考慮選擇與重心法計算結果較接近的方案。場址的選擇涉及到多方面的因素，不可能通過簡單的（三）運輸問題與線性規(guī)劃運輸問題是運籌學的重要課題之一，也是設施規(guī)劃課程的典型問題。運輸問題的一般性描述如下：設有m個工廠向n個銷售點供貨，工廠的總產(chǎn)量為ｐi,售貨地j的需求量為Si，其中i=1，2，……m；j=l，2，……n，且產(chǎn)銷平衡。設Xij為從工廠i到銷售j的運輸量，Cij為單位產(chǎn)品運輸成本，運輸問題就是求適合的Xij，使總運輸費用最低。寫成函數(shù)式為

約束條件為（三）運輸問題與線性規(guī)劃

例某公司由兩家工廠向三個銷售點配貨，單位運價及產(chǎn)需量如表所示，求最佳配貨方案。

單位運價及產(chǎn)需量

需求量產(chǎn)量ABC686工廠113312850工廠27394529

則最小運費為:Z=5×31+8×28+0×50+1×39+0×45+6×29=592最小元素法的基本思想是將產(chǎn)品優(yōu)先分配給運輸費用最少的銷售點

需求量產(chǎn)量ABC686工廠113③31（5）①28（8）50（0）工廠27④39（1）45（0）②29（6）例某公司由兩家工廠向三個銷售點配貨，單位運價

對于分配過程，需要說明以下兩點：（1）當產(chǎn)量pi不等于需求量Sj時，按p、Sj中小者進行分配。若按Sj分配，與Sj同列其余位置補0；若按pi分配，與pi同行的其他位置補0。（2）當產(chǎn)量pi等于需求量Sj時，則一次完成產(chǎn)銷分配，或在行上，或在列上補0，但不能同時補0。對于復合選址問題，即由多個工廠向多個銷售點供貨，有幾個待選場址，要確定一個場址使生產(chǎn)運輸費用最小可以轉化成上面的問題進行求解。對于分配過程，需要說明以下兩點：

例某企業(yè)通過兩家工廠F1、F2向A、B、C、D四個售貨點供貨。現(xiàn)欲設另一工廠，可供選擇場址的地點為F3、F4，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本與運輸費用如表所示，試確定最佳場址。

生產(chǎn)成本與運輸費用表

售貨點工廠運輸費用/萬元年產(chǎn)量箱生產(chǎn)成本萬元ABCDF10.480.290.410.3360007.7F20.390.440.390.1965007.2F30.220.650.250.62105007.4F40.560.370.800.77105007.5年需求量/箱3000700080005000——該問題是要求生產(chǎn)費用和運輸費用最小，所以要將生產(chǎn)費用加到運輸費用上，得到總費用，如下表所示。例某企業(yè)通過兩家工廠F1、F2向A、B、C總費用表

售貨點工廠生產(chǎn)與運輸費用/萬元年產(chǎn)量箱ABCDF18.187.998.118.036000F27.597.647.597.396500F37.628.057.658.0210500F48.067.878.308.2710500年需求量/箱3000700080005000—將此表分成兩個表，如下表所示?？傎M用表售貨點生產(chǎn)與運輸費用/萬元年產(chǎn)量箱ABCF1、F2、F3生產(chǎn)與運輸總費用表

售貨點工廠生產(chǎn)與運輸費用/萬元年產(chǎn)量箱ABCDF18.187.998.118.036000F27.597.647.597.396500F37.628.057.658.0210500年需求量/箱3000700080005000—F1、F2、F4生產(chǎn)與運輸總費用表

售貨點工廠生產(chǎn)與運輸費用/萬元年產(chǎn)量箱ABCDF18.187.998.118.036000F27.597.647.597.396500F48.067.878.308.2710500年需求量/箱3000700080005000—

將場址選擇問題轉化為兩個運輸問題，用上例的方法分別求F1、F2、F3；F1、F2、F4的生產(chǎn)運輸費用，費用少者為佳。F1、F2、F3生產(chǎn)與運輸總費用表售貨點工廠生產(chǎn)與運輸（四）啟發(fā)式方法（ArdalanHeuristicMethod）服務業(yè)中常遇到在一個地區(qū)內建立多少個服務點的問題，這是一個復雜的問題，企圖找到一個最優(yōu)解是很費時間的?，F(xiàn)在對這類問題介紹一種可行的解決方法，通過一個例子說明如何用啟發(fā)式方法解決問題。（四）啟發(fā)式方法（ArdalanHeuristicMet

例某醫(yī)療機構想建兩個診所，為4個社區(qū)中的居民提供方便的醫(yī)療服務，假定每個社區(qū)在其地界內人口均勻分布，又假定各社區(qū)可能就診于各個診所的人數(shù)的權重因素如表所示?，F(xiàn)在要解決的問題是，這兩個診所應該設置在哪兩個社區(qū)內，使它們?yōu)樗膫€社區(qū)服務時的距離／人口費用為最低。四個社區(qū)人口、距離和相對權重因素從社區(qū)至診所距離社區(qū)人口／千人人口相對權重ABCDA011812101.1B11010781.4C81009200.7D9.5790121.0例某醫(yī)療機構想建兩個診所，為4個社區(qū)中的居民提供方便的

（1）由表原始數(shù)據(jù)構造出權重的人口／距離表。例如從社區(qū)A到診所B為11×1.1×10=121。其余仿此類推可得表1。表1：權重的人口／距離（距離×人口×權重因素）從社區(qū)至診所距離ABCDA012188132B123.2011278.4C1121400126D114841080（1）由表原始數(shù)據(jù)構造出權重的人口／距離表。例如從社區(qū)

（2）表中每列相加，然后挑選出最低成本所在的列作為診所的一個選址。本例中為C列，即在C社區(qū)設立一個診所，如表2所示。表2：從社區(qū)至診所ABCDA012188132B123.2011278.4C1121400126D114841080349.2345308336.4（2）表中每列相加，然后挑選出最低成本所在的列作為診

（3）對每一行來說，除零以外比較從某一社區(qū)去已確定地址的診所的成本，也就是在同一行中找出數(shù)字非零的最小數(shù)字的那一列。如成本低于已確定地址診所的成本就保留，否則就將此數(shù)字減少至已確定地址診所的成本。將上表修改后如下表3所示。表3從社區(qū)至診所ABCDA0888888B112011278.4C0000D108841080220172308166.4（3）對每一行來說，除零以外比較從某一社區(qū)去已確定地

（4）除社區(qū)C設一診所外還需要增加另一個診所，將上表中每列數(shù)字相加得到一行數(shù)字，其中最小者即為成本最低者，由此可選擇出設在社區(qū)D的另一診所地址。（5）先將社區(qū)C的診所從表中除去后，重復步驟3，將表3修改整理后如表4所示。將表5中每列數(shù)字相加得到一行數(shù)字，其中最小者即為成本最低者，由此可選出設在社區(qū)A的另一診所地址。（6）繼續(xù)重復步驟（4）和步驟（5），可選出最后一個診所地址，即為B社區(qū)。表4表5從社區(qū)至已定地址診所ABA00B78.40C00D0078.40從社區(qū)至已定地址診所ABCA08888B78.4078.4C000D00078.488166.4選擇診所的順序應按如下順序排列：C—D—A—B。（4）除社區(qū)C設一診所外還需要增加另一個診所，將上表二、綜合因素評價法設施選址經(jīng)常要考慮成本因素，但還有許多非成本因素需要考慮，經(jīng)濟因素可以用貨幣量來權衡，而非經(jīng)濟因素要通過一定的方法進行量化，并按一定規(guī)則和經(jīng)濟因素進行整合，稱為綜合因素評價法。二、綜合因素評價法（一）加權因素法對非經(jīng)濟因素進行量化，一般采用加權因素法。

1.對場址選擇涉及的非經(jīng)濟因素賦以不同的權重，權重大小為1～10。

2.對各因素就每個備選場址進行評級，共分為五組，用五個元音字母A、E、I、O、U表示。各個級別分別對應不同的分數(shù)，A=4分、E=3分、I=2分、O＝1分、U=O分。

3.將某因素的權重乘以其對應級別的分數(shù)，得到該因素所得分數(shù)，將各因素所得分數(shù)相加，分數(shù)最高者為最佳場址方案。（一）加權因素法加權因素法的舉例考慮因素權重各方面等級和分數(shù)ABCD場址位置9A/36E/27I/18I/18面積和外形6A/24A/24E/18U/0地勢和坡度2O/2E/6I/6I/6風向、日照5E/15E/15I/10I/10鐵路接軌條件7I/14E/21I/14A/28施工條件3I/6O/3E/9A/12同城市規(guī)劃關系10A/40E/30E/30I/20合計表中可以看出A方案分數(shù)最高，選A場址為佳。該方法的關鍵是確定合理的權重和等級評定，可以采用專家或決策者打分,求平均值的辦法。加權因素法的舉例考慮因素權重各方面等級和分數(shù)ABCD場址位備選廠址方案地區(qū)得分地點得分合計ABCDE1491301079312016317199119123312301206212243例：地區(qū)和地點合并選擇雖然B方案的地點得分最高，但A方案的地區(qū)得分比B方案高，B方案的總分低于A方案。最事宜的方案是A。備選廠址方案地區(qū)得分地點得分合計A149163312例：地區(qū)（二）因次分析法

因次分析法是將備選方案的經(jīng)濟因素（成本因素）和非經(jīng)濟因素（非成本因素）同時加權并計算出優(yōu)異性加以比較的方法。步驟如下：（1）列出各方案供比較的有形成本和無形成本因素，對有形成本因素計算出金額貼現(xiàn)值，對于無形成本因素評價出其優(yōu)劣等級，按從優(yōu)到劣給與1、2、3、4…的分值。（2）按各成本因素的相對重要性，從重要到不重要的順序給予4、3、2、1等加權值。（3）計算比較值R。（二）因次分析法例：下表列出了備選地點A和B的有形成本與無形成本的因素值及加權指數(shù)，比較地點A和地點B的優(yōu)異性。因素備選地點加權指數(shù)wAB有形成本/（元/年）固定資產(chǎn)折舊5000003000004生產(chǎn)費用50000200004燃料動力費用20000300004合計5700003500004無形成本發(fā)展可能性121產(chǎn)品質量（工人技術水準）234適應變化的柔性143顯然，A遠優(yōu)于B。例：下表列出了備選地點A和B的有形成本與無形成本的因素值及加（三）優(yōu)缺點比較法

在初步方案的評價與篩選過程中，由于設計布置方案并不具體，各種因素的影響不易準確確定，此時常采用優(yōu)缺點比較法對布置方案進行初步評價，舍棄那些存在明顯缺陷的布置方案。為了確保優(yōu)缺點比較法的說明力，應首先確定出影響布置方案的各種因素，特別是有關人員所考慮和關心的主導因素，這一點對決策者尤其重要。一般作法是編制一個內容齊全的常用的系統(tǒng)規(guī)劃評價因素點檢表，供系統(tǒng)規(guī)劃人員結合設施的具體情況遂項點檢并篩選出需要的比較因素。

在確定了評價因素以后，應分別對各布置方案分類列舉出優(yōu)點和缺點，并加以比較，最終給出一個明確的結論—可行或不可行，供決策者參考。（三）優(yōu)缺點比較法設施規(guī)劃方案評價因素點檢表序號因素點檢記號重要性序號因素點檢記號重要性1初次投資16安全性2年經(jīng)營費17潛在事故的危險性3投資受益率18影響產(chǎn)品質量的程度4投資回收期19設備的可得性5對生產(chǎn)被動的適應性20外購件的可得性6調整生產(chǎn)柔性21與外部運輸?shù)呐浜?發(fā)展的可能性22與外部公用設施的結合8工藝過程的合理性23經(jīng)營銷售的有利性9物料搬運的合理性24自然條件的適應性10機械化自動化水平25環(huán)境保護條件11控制檢查的便利程度26職工勞動保護條件12輔助服務的適應性27對施工安裝投產(chǎn)進度的影響13維修的方便程度28施工安裝對現(xiàn)有生產(chǎn)影響14空間利用程度29熟練工人的可得性15需要儲存的物料、外購件數(shù)量30公共關系效果設施規(guī)劃方案評價因素點檢表序號因素點檢記號重要性序第四節(jié)物流網(wǎng)絡規(guī)劃一、概述（一）物流網(wǎng)絡及其基本要素物流網(wǎng)絡是指物流過程中相互聯(lián)系的組織和設施的集合。第四節(jié)物流網(wǎng)絡規(guī)劃一、概述產(chǎn)品流動網(wǎng)絡產(chǎn)品流動網(wǎng)絡（二）物流網(wǎng)絡中的節(jié)點和線路1．物流網(wǎng)絡中的節(jié)點處理根據(jù)物流節(jié)點的主要功能的不同，物流網(wǎng)絡節(jié)點分為：（1）轉運型節(jié)點：以接連不同運輸方式為主要職能的節(jié)點。（2）儲存型節(jié)點：以存放貨物為主要職能的節(jié)點。（3）流通型節(jié)點：以組織物資在系統(tǒng)中運動為主要職能的節(jié)點。（4）綜合性節(jié)點：在物流系統(tǒng)中，集中于一個節(jié)點全面實現(xiàn)兩種以上主要功能，將若干功能有機地結合于一體，有完善設施、有效銜接和協(xié)調供應的集約型節(jié)點。（二）物流網(wǎng)絡中的節(jié)點和線路1．物流網(wǎng)絡中的節(jié)點處理2．物流網(wǎng)絡線路的一般特點（1）方向性。一般在同一條線路上有兩個方向的物流同時存在。（2）有限性。節(jié)點是靠線路連接起來的，一條線路總有起點和終點。（3）多樣性。公路、鐵路、水路、航空路線、管道等都是線路的具體存在形式。（4）連通性。不同類型的線路必須通過載體的轉換才能連通，任何不同的線路之間都是可以連通的。（5）選擇性。兩點間具有多種線路可以選擇，既可以在不同的載體之間進行選擇，又可在同一載體的不同具體路徑之間進行選擇。（6）層次性。物流網(wǎng)絡的線路包括干線和支線。2．物流網(wǎng)絡線路的一般特點（1）方向性。一般在同一條線路（三）物流網(wǎng)絡規(guī)劃的內容和特點物流網(wǎng)絡規(guī)劃就是要確定網(wǎng)絡中的節(jié)點數(shù)目、相對位置及連接關系。網(wǎng)絡優(yōu)化的總目標是網(wǎng)絡總成本的最小化，包括庫存持有成本、倉儲成本和運輸成本，同時滿足客戶對反應時間的要求。物流網(wǎng)絡的最優(yōu)化通常是在滿足客戶反應時間要求的前提下，使分銷設施數(shù)目盡可能地減少，在庫存持有成本與運輸成本之間達到平衡。（三）物流網(wǎng)絡規(guī)劃的內容和特點物流網(wǎng)絡規(guī)劃就是要確定網(wǎng)絡中二、網(wǎng)絡規(guī)劃所需文件、數(shù)據(jù)（一）物流網(wǎng)絡規(guī)劃所需的文件和數(shù)據(jù)1．產(chǎn)品線上的所有產(chǎn)品清單；2．顧客、存貨點、原材料供應源的地理分布；3．每一區(qū)域的顧客對每種產(chǎn)品的需求量；4．運輸成本和費率；5．運輸時間、訂貨周期、訂單滿足率；6．倉儲成本和費率；7．采購／制造成本；8．產(chǎn)品的運輸批量；9．網(wǎng)絡中各節(jié)點的存貨水平及控制方法；10．訂單的頻率、批量、季節(jié)波動；11．訂單處理成本與發(fā)生這些成本的物流環(huán)節(jié)；12．顧客服務目標；13．在服務能力限制范圍內設備和設施的可用性；14．產(chǎn)品配送模式。二、網(wǎng)絡規(guī)劃所需文件、數(shù)據(jù)（一）物流網(wǎng)絡規(guī)劃所需的文件和數(shù)（二）網(wǎng)絡規(guī)劃所需文件和數(shù)據(jù)的來源1．經(jīng)營業(yè)務運作文件2．會計報告3．物流研究4．公開出版物（二）網(wǎng)絡規(guī)劃所需文件和數(shù)據(jù)的來源1．經(jīng)營業(yè)務運作文件第六章物流系統(tǒng)規(guī)劃與設計物流系統(tǒng)規(guī)劃設計，是一個復雜的社會經(jīng)濟系統(tǒng)，科學的物流系統(tǒng)規(guī)劃與設計是物流合理化的基礎；較好的物流系統(tǒng)規(guī)劃，重點是要做好區(qū)域物流系統(tǒng)規(guī)劃、物流網(wǎng)絡規(guī)劃和物流運輸系統(tǒng)規(guī)劃；要對規(guī)劃結果做出科學地評價，可以借助廣泛采用的可視化物流系統(tǒng)仿真技術。2007.5第六章物流系統(tǒng)規(guī)劃與設計物流系統(tǒng)規(guī)劃設計，是一個復雜第一節(jié)概述一、物流系統(tǒng)規(guī)劃設計概念

物流系統(tǒng)的輸入條件是指物流系統(tǒng)的范圍以及外部環(huán)境。物流是一個完整的系統(tǒng)，它受外界環(huán)境的制約，在規(guī)劃設計物流系統(tǒng)時必須先根據(jù)所要解決的問題確定所設計的物流系統(tǒng)的范圍和它的外部環(huán)境以及兩者的接口。物流系統(tǒng)規(guī)劃設計能夠起到改善其外部環(huán)境的作用。第一節(jié)概述一、物流系統(tǒng)規(guī)劃設計概念物流系統(tǒng)的輸出結果也就是物流系統(tǒng)的目標任務。對于任何工程問題，都可以有多種解決途徑，但是它的前提條件（輸入）和所需要達到的目的（輸出）必須是明確的。對物流系統(tǒng)優(yōu)劣的評價標準：一般的評價標準應包括經(jīng)濟性、技術可靠性、靈活性、安全性、可擴展性、勞動強度、易操作性、服務水平、環(huán)境保護、社會效益等方面的內容物流系統(tǒng)的輸出結果也就是物流系統(tǒng)的目標任務。對于任何工程問題本資料來源本資料來源物流系統(tǒng)規(guī)劃時的注意事項1.原始數(shù)據(jù)的收集一般來講，需要收集的數(shù)據(jù)主要包括以下幾類：（1）物料特性（2）物料流量（3）環(huán)境條件（4）經(jīng)濟數(shù)據(jù)（5）物料搬運設備的數(shù)據(jù)2.方案中的可控變量和不可控因素一些因素則可以由規(guī)劃人員在一定的范圍內進行選擇，這些就是物流系統(tǒng)中的可控變量。物流系統(tǒng)規(guī)劃中還有很多因素是隨機的、不確定的，這是設計人員無法控制的因素。物流系統(tǒng)規(guī)劃時的注意事項1.原始數(shù)據(jù)的收集二、物流系統(tǒng)規(guī)劃的內容從物流系統(tǒng)的作用地位看，可分為：物流戰(zhàn)略層策略層（戰(zhàn)術層）運作層的規(guī)劃；從規(guī)劃所涉及的行政級別和地理范圍看，又可分為：國家級物流規(guī)劃區(qū)域物流規(guī)劃行業(yè)物流規(guī)劃企業(yè)物流規(guī)劃。二、物流系統(tǒng)規(guī)劃的內容從物流系統(tǒng)的作用地位看，可分為：第二節(jié)場址選擇一、場址選擇的意義盡管選址問題主要是一個宏觀戰(zhàn)略的問題，但它又廣泛地存在于物流系統(tǒng)的各個層面。第二節(jié)場址選擇一、場址選擇的意義二、場址選擇的步驟和主要內容場址選擇分為三個階段。確定選址目標階段地區(qū)選擇階段地點選擇階段二、場址選擇的步驟和主要內容場址選擇分為三個階段。三、場址選擇考慮的因素（一）地區(qū)選址應考慮的因素

1．市場條件

2．資源條件

3．運輸條件

4．社會環(huán)境三、場址選擇考慮的因素（一）地區(qū)選址應考慮的因素（二）對地點選擇的要求

1．地形地貌條件

2．地質條件

3．占地原則

4．施工條件

5．供排水條件（二）對地點選擇的要求（三）影響設施選址的經(jīng)濟因素和非經(jīng)濟因素

經(jīng)濟因素

非經(jīng)濟因素1.運輸費用1.當?shù)卣叻ㄒ?guī)2.土地成本和建設費用2.經(jīng)濟發(fā)展水平3.原材料供應價格3.環(huán)境保護標準4.燃料價格4.人文環(huán)境5.水、電等資源成本5.氣候條件6.勞動力價格（三）影響設施選址的經(jīng)濟因素和非經(jīng)濟因素經(jīng)濟因素

目前常用的評價方法可分為成本因素評價和綜合因素評價兩大類。一、成本因素評價方法在影響選址的各項因素中，絕大多數(shù)因素或大部分主要因素都屬于成本因素，都可以用比較成本的方法來決定各候選方案的取舍，從而最終決定所選場址。常用的快捷模型有盈虧點平衡法、重心法、線性規(guī)劃法、啟發(fā)式方法等。第三節(jié)選址的評價方法目前常用的評價方法可分為成本因素評價和綜合因素評（一）盈虧點平衡法

這是工程經(jīng)濟和財務管理中的基本方法，其著眼點在于通過確定產(chǎn)量的臨界點來尋求成本為最低的設施選擇方案。例：某外資企業(yè)擬在國內新建一條生產(chǎn)線，確定了三個備選場址。由于各場址土地費用、建設費用、原材料成本不盡相同，從而生產(chǎn)成本也不相同。三個場址的生產(chǎn)成本如下表所示，試確定最佳場址。表:

三個備選場址的生產(chǎn)成本

場址生產(chǎn)成本ABC

固定費用（元）80000015000004000000

可變費用（元／件）603618（一）盈虧點平衡法

這是工程經(jīng)濟和財務管理中解：先求A、B兩場址方案的臨界產(chǎn)量。設CF為固定費用，CV為單件可變費用，Q為產(chǎn)量，則總費用為

（1）設Q1表示A、B點的臨界產(chǎn)量。則有下列方程：

800000+60Ql≤l500000+36Q1

Ql≤2．9萬件（2）設Q2表示B、C兩點的臨界產(chǎn)量，同理有

1500000+36Q2≤4000000+18Q2Q2≤13.9萬件結論：以生產(chǎn)成本最低為標準，當產(chǎn)量Q小于2.9萬件時選A場址為佳，產(chǎn)量Q介于2.9到13.9萬件之間時選B方案成本最低，當Q大于13.9萬件時，則需選擇C場址。所以要根據(jù)不同的建廠規(guī)模確定相應的場址。解：先求A、B兩場址方案的臨界產(chǎn)量。設CF為固定費用，CV為（二）重心法廠址位置離各個原材料供應點的距離與供應量、運輸費率之積的總和為最小。當產(chǎn)品成本中運輸費用所占比重較大，企業(yè)的原材料由多個原材料供應地提供或其產(chǎn)品運往多個銷售點，可以考慮用重心法選擇運輸費用最少的場址。擬建工廠坐標為p（x，y），其原材料供應地Wi坐標為（xi，yi），其中i=1，2，……n，設ri為單位原材料單位距離的運輸費用，設qi為原材料運輸量。（二）重心法

例：某公司擬在某城市建設一座化工廠，該廠每年要從P、Q、R、S四個原料供應地運來不同原料。已知各地距城市中心的距離和年運量如表，假定各種材料運輸費率相同，試用重心法確定該廠的合理位置。

場址坐標及年運輸量表原料供應地PQRS供應地坐標5060607019255945年運輸量/t220019001700900例：某公司擬在某城市建設一座化工廠，該廠每年要從

場址的選擇涉及到多方面的因素，不可能通過簡單的計算就確定場址，由重心法計算出的場址，不一定是合理的地點。比如，計算出的位置已有建筑物或有河流經(jīng)過，不能建廠等。另一方面，重心法確定的距離是采用直線距離，這在大多數(shù)情況下是不合理的。所以用重心法求出的解比較粗糙，它的實際意義在于能為選址人員提供一定的參考。比如，不同選址方案其他方面差不多，可以考慮選擇與重心法計算結果較接近的方案。場址的選擇涉及到多方面的因素，不可能通過簡單的（三）運輸問題與線性規(guī)劃運輸問題是運籌學的重要課題之一，也是設施規(guī)劃課程的典型問題。運輸問題的一般性描述如下：設有m個工廠向n個銷售點供貨，工廠的總產(chǎn)量為ｐi,售貨地j的需求量為Si，其中i=1，2，……m；j=l，2，……n，且產(chǎn)銷平衡。設Xij為從工廠i到銷售j的運輸量，Cij為單位產(chǎn)品運輸成本，運輸問題就是求適合的Xij，使總運輸費用最低。寫成函數(shù)式為

約束條件為（三）運輸問題與線性規(guī)劃

例某公司由兩家工廠向三個銷售點配貨，單位運價及產(chǎn)需量如表所示，求最佳配貨方案。

單位運價及產(chǎn)需量

需求量產(chǎn)量ABC686工廠113312850工廠27394529

則最小運費為:Z=5×31+8×28+0×50+1×39+0×45+6×29=592最小元素法的基本思想是將產(chǎn)品優(yōu)先分配給運輸費用最少的銷售點

需求量產(chǎn)量ABC686工廠113③31（5）①28（8）50（0）工廠27④39（1）45（0）②29（6）例某公司由兩家工廠向三個銷售點配貨，單位運價

對于分配過程，需要說明以下兩點：（1）當產(chǎn)量pi不等于需求量Sj時，按p、Sj中小者進行分配。若按Sj分配，與Sj同列其余位置補0；若按pi分配，與pi同行的其他位置補0。（2）當產(chǎn)量pi等于需求量Sj時，則一次完成產(chǎn)銷分配，或在行上，或在列上補0，但不能同時補0。對于復合選址問題，即由多個工廠向多個銷售點供貨，有幾個待選場址，要確定一個場址使生產(chǎn)運輸費用最小可以轉化成上面的問題進行求解。對于分配過程，需要說明以下兩點：

例某企業(yè)通過兩家工廠F1、F2向A、B、C、D四個售貨點供貨。現(xiàn)欲設另一工廠，可供選擇場址的地點為F3、F4，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本與運輸費用如表所示，試確定最佳場址。

生產(chǎn)成本與運輸費用表

售貨點工廠運輸費用/萬元年產(chǎn)量箱生產(chǎn)成本萬元ABCDF10.480.290.410.3360007.7F20.390.440.390.1965007.2F30.220.650.250.62105007.4F40.560.370.800.77105007.5年需求量/箱3000700080005000——該問題是要求生產(chǎn)費用和運輸費用最小，所以要將生產(chǎn)費用加到運輸費用上，得到總費用，如下表所示。例某企業(yè)通過兩家工廠F1、F2向A、B、C總費用表

售貨點工廠生產(chǎn)與運輸費用/萬元年產(chǎn)量箱ABCDF18.187.998.118.036000F27.597.647.597.396500F37.628.057.658.0210500F48.067.878.308.2710500年需求量/箱3000700080005000—將此表分成兩個表，如下表所示?？傎M用表售貨點生產(chǎn)與運輸費用/萬元年產(chǎn)量箱ABCF1、F2、F3生產(chǎn)與運輸總費用表

售貨點工廠生產(chǎn)與運輸費用/萬元年產(chǎn)量箱ABCDF18.187.998.118.036000F27.597.647.597.396500F37.628.057.658.0210500年需求量/箱3000700080005000—F1、F2、F4生產(chǎn)與運輸總費用表

售貨點工廠生產(chǎn)與運輸費用/萬元年產(chǎn)量箱ABCDF18.187.998.118.036000F27.597.647.597.396500F48.067.878.308.2710500年需求量/箱3000700080005000—

將場址選擇問題轉化為兩個運輸問題，用上例的方法分別求F1、F2、F3；F1、F2、F4的生產(chǎn)運輸費用，費用少者為佳。F1、F2、F3生產(chǎn)與運輸總費用表售貨點工廠生產(chǎn)與運輸（四）啟發(fā)式方法（ArdalanHeuristicMethod）服務業(yè)中常遇到在一個地區(qū)內建立多少個服務點的問題，這是一個復雜的問題，企圖找到一個最優(yōu)解是很費時間的?，F(xiàn)在對這類問題介紹一種可行的解決方法，通過一個例子說明如何用啟發(fā)式方法解決問題。（四）啟發(fā)式方法（ArdalanHeuristicMet

例某醫(yī)療機構想建兩個診所，為4個社區(qū)中的居民提供方便的醫(yī)療服務，假定每個社區(qū)在其地界內人口均勻分布，又假定各社區(qū)可能就診于各個診所的人數(shù)的權重因素如表所示?，F(xiàn)在要解決的問題是，這兩個診所應該設置在哪兩個社區(qū)內，使它們?yōu)樗膫€社區(qū)服務時的距離／人口費用為最低。四個社區(qū)人口、距離和相對權重因素從社區(qū)至診所距離社區(qū)人口／千人人口相對權重ABCDA011812101.1B11010781.4C81009200.7D9.5790121.0例某醫(yī)療機構想建兩個診所，為4個社區(qū)中的居民提供方便的

（1）由表原始數(shù)據(jù)構造出權重的人口／距離表。例如從社區(qū)A到診所B為11×1.1×10=121。其余仿此類推可得表1。表1：權重的人口／距離（距離×人口×權重因素）從社區(qū)至診所距離ABCDA012188132B123.2011278.4C1121400126D114841080（1）由表原始數(shù)據(jù)構造出權重的人口／距離表。例如從社區(qū)

（2）表中每列相加，然后挑選出最低成本所在的列作為診所的一個選址。本例中為C列，即在C社區(qū)設立一個診所，如表2所示。表2：從社區(qū)至診所ABCDA012188132B123.2011278.4C1121400126D114841080349.2345308336.4（2）表中每列相加，然后挑選出最低成本所在的列作為診

（3）對每一行來說，除零以外比較從某一社區(qū)去已確定地址的診所的成本，也就是在同一行中找出數(shù)字非零的最小數(shù)字的那一列。如成本低于已確定地址診所的成本就保留，否則就將此數(shù)字減少至已確定地址診所的成本。將上表修改后如下表3所示。表3從社區(qū)至診所ABCDA0888888B112011278.4C0000D108841080220172308166.4（3）對每一行來說，除零以外比較從某一社區(qū)去已確定地

（4）除社區(qū)C設一診所外還需要增加另一個診所，將上表中每列數(shù)字相加得到一行數(shù)字，其中最小者即為成本最低者，由此可選擇出設在社區(qū)D的另一診所地址。（5）先將社區(qū)C的診所從表中除去后，重復步驟3，將表3修改整理后如表4所示。將表5中每列數(shù)字相加得到一行數(shù)字，其中最小者即為成本最低者，由此可選出設在社區(qū)A的另一診所地址。（6）繼續(xù)重復步驟（4）和步驟（5），可選出最后一個診所地址，即為B社區(qū)。表4表5從社區(qū)至已定地址診所ABA00B78.40C00D0078.40從社區(qū)至已定地址診所ABCA08888B78.4078.4C000D00078.488166.4選擇診所的順序應按如下順序排列：C—D—A—B。（4）除社區(qū)C設一診所外還需要增加另一個診所，將上表二、綜合因素評價法設施選址經(jīng)常要考慮成本因素，但還有許多非成本因素需要考慮，經(jīng)濟因素可以用貨幣量來權衡，而非經(jīng)濟因素要通過一定的方法進行量化，并按一定規(guī)則和經(jīng)濟因素進行整合，稱為綜合因素評價法。二、綜合因素評價法（一）加權因素法對非經(jīng)濟因素進行量化，一般采用加權因素法。

1.對場址選擇涉及的非經(jīng)濟因素賦以不同的權重，權重大小為1～10。

2.對各因素就每個備選場址進行評級，共分為五組，用五個元音字母A、E、I、O、U表示。各個級別分別對應不同的分數(shù)，A=4分、E=3分、I=2分、O＝1分、U=O分。

3.將某因素的權重乘以其對應級別的分數(shù)，得到該因素所得分數(shù)，將各因素所得分數(shù)相加，分數(shù)最高者為最佳場址方案。（一）加權因素法加權因素法的舉例考慮因素權重各方面等級和分數(shù)ABCD場址位置9A/36E/27I/18I/18面積和外形6A/24A/24E/18U/0地勢和坡度2O/2E/6I/6I/6風向、日照5E/15E/15I/10I/10鐵路接軌條件7I/14E/21I/14A/28施工條件3I/6O/3E/9A/12同城市規(guī)劃關系10A/40E/30E/30I/20合計表中可以看出A方案分數(shù)最高，選A場址為佳。該方法的關鍵是確定合理的權重和等級評定，可以采用專家或決策者打分,求平均值的辦法。加權因素法的舉例考慮因素權重各方面等級和分數(shù)ABCD場址位備選廠址方案地區(qū)得分地點得分合計ABCDE1491301079312016317199119123312301206212243例：地區(qū)和地點合并選擇雖然B方案的地點得分最高，但A方案的地區(qū)得分比B方案高，B方案的總分低于A方案。最事宜的方案是A。備選廠址方案地區(qū)得分地點得分合計A149163312例：地區(qū)（二）因次分析法

因次分析法是將備選方案的經(jīng)濟因素（成本因素）和非經(jīng)濟因素（非成本因素）同時加權并計算出優(yōu)異性加以比較的方法。步驟如下：（1）列出各方案供比較的有形成本和無形成本因素，對有形成本因素計算出金額貼現(xiàn)值，對于無形成本因素評價出其優(yōu)劣等級，按從優(yōu)到劣給與1、2、3、4…的分值。（2）按各成本因素的相對重要性，從重要到不重要的順序給予4、3、2、1等加權值。（3）計算比較值R。（二）因次分析法例：下表列出了備選地點A和B的有形成本與無形成本的因素值及加權指數(shù)，比較地點A和地點B的優(yōu)異性。因素備選地點加權指數(shù)wAB有形成本/（元/年）固定資產(chǎn)折舊5000003000004生產(chǎn)費用50000200004燃料動力費用20000300004合計570