第七章-物流系統(tǒng)規(guī)劃(重心法)分析課件

物流系統(tǒng)規(guī)劃第七章物流系統(tǒng)規(guī)劃第七章1第七章-物流系統(tǒng)規(guī)劃(重心法)分析課件2單設(shè)施選址規(guī)劃多設(shè)施選址規(guī)劃設(shè)施選址規(guī)劃的影響因素物流系統(tǒng)規(guī)劃概述區(qū)域物流系統(tǒng)規(guī)劃物流網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃基礎(chǔ)單設(shè)施選址規(guī)劃多設(shè)施選址規(guī)劃設(shè)施選址規(guī)劃的影響因素物流系統(tǒng)規(guī)3單設(shè)施選址規(guī)劃多設(shè)施選址規(guī)劃設(shè)施選址規(guī)劃的影響因素物流系統(tǒng)規(guī)劃概述區(qū)域物流系統(tǒng)規(guī)劃物流網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃基礎(chǔ)單設(shè)施選址規(guī)劃多設(shè)施選址規(guī)劃設(shè)施選址規(guī)劃的影響因素物流系統(tǒng)規(guī)4產(chǎn)品流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)圖產(chǎn)品流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)圖5一、設(shè)施選址在供應(yīng)鏈中的作用設(shè)施選址決策對(duì)供應(yīng)鏈的運(yùn)營(yíng)有著長(zhǎng)遠(yuǎn)影響網(wǎng)絡(luò)設(shè)施決定了供應(yīng)鏈的構(gòu)架一、設(shè)施選址在供應(yīng)鏈中的作用設(shè)施選址決策對(duì)供應(yīng)鏈的運(yùn)營(yíng)有著長(zhǎng)6二、物流設(shè)施選址決策的影響因素

（一）企業(yè)內(nèi)部因素戰(zhàn)略因素產(chǎn)品技術(shù)因素（二）外部環(huán)境因素政治因素及經(jīng)濟(jì)政策基礎(chǔ)設(shè)施因素（例如，場(chǎng)地、勞動(dòng)力供給，運(yùn)輸樞紐、靠近機(jī)場(chǎng)、碼頭及高速公路入口，地方性公共設(shè)施）競(jìng)爭(zhēng)因素（三）物流運(yùn)營(yíng)成本和物流設(shè)施成本的權(quán)衡

庫(kù)存成本運(yùn)輸成本設(shè)施成本二、物流設(shè)施選址決策的影響因素（一）企業(yè)內(nèi)部因素7圖7-3設(shè)施數(shù)目對(duì)物流成本和設(shè)施成本的影響

圖7-3設(shè)施數(shù)目對(duì)物流成本和設(shè)施成本的影響8單設(shè)施選址規(guī)劃多設(shè)施選址規(guī)劃設(shè)施選址規(guī)劃的影響因素物流系統(tǒng)規(guī)劃概述區(qū)域物流系統(tǒng)規(guī)劃物流網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃基礎(chǔ)單設(shè)施選址規(guī)劃多設(shè)施選址規(guī)劃設(shè)施選址規(guī)劃的影響因素物流系統(tǒng)規(guī)9單設(shè)備選址按設(shè)施數(shù)量不同多設(shè)備選址單設(shè)備選址按設(shè)施數(shù)量不同多設(shè)備選址10連續(xù)選址法按變量離散程度不同離散選址發(fā)法連續(xù)選址法按變量離散程度不同離散選址發(fā)法11動(dòng)態(tài)選址按時(shí)間維度靜態(tài)選址動(dòng)態(tài)選址按時(shí)間維度靜態(tài)選址12一、單設(shè)施選址的重心法

重心法是一種模擬方法。這種方法將物流系統(tǒng)中的需求點(diǎn)和資源點(diǎn)看成是分布在某一平面范圍內(nèi)的物流系統(tǒng)，各點(diǎn)的需求量和資源量分別看成是物體的重量，物體系統(tǒng)的重心作為物流網(wǎng)點(diǎn)的最佳設(shè)置點(diǎn)，利用求物體系統(tǒng)重心的方法來(lái)確定物流網(wǎng)點(diǎn)的位置。一、單設(shè)施選址的重心法重心法是一種模擬方法。13（一）單設(shè)施選址問(wèn)題描述圖7-4單設(shè)施選址問(wèn)題示意圖1）工廠倉(cāng)庫(kù)和配送中心的坐標(biāo)值：(x1，y1)、(x2，y2)、…、(xn，yn)；2）單位運(yùn)輸費(fèi)率為Ri；3）設(shè)施點(diǎn)i的貨物運(yùn)輸需求量為Vi。根據(jù)市場(chǎng)情況，現(xiàn)決定新建一座中轉(zhuǎn)倉(cāng)庫(kù)，確定中轉(zhuǎn)倉(cāng)庫(kù)的位置。（一）單設(shè)施選址問(wèn)題描述圖7-4單設(shè)施選址問(wèn)題示意圖114（1）假設(shè)運(yùn)輸費(fèi)用與距離成正比；（2）運(yùn)輸線路為直線或基本按直線考慮；（3）忽略在不同地點(diǎn)選址可能產(chǎn)生的固定投資、勞動(dòng)力成本及庫(kù)存成本的差異；（4）不考慮將來(lái)的運(yùn)輸費(fèi)率的變化；（5）待選址設(shè)施到現(xiàn)有節(jié)點(diǎn)i之間的距離為Di：（二）假設(shè)條件（1）假設(shè)運(yùn)輸費(fèi)用與距離成正比；（二）假設(shè)條件15（三）數(shù)學(xué)模型（三）數(shù)學(xué)模型161．確定已知的供給點(diǎn)與需求點(diǎn)的坐標(biāo)、運(yùn)輸量及線性運(yùn)輸費(fèi)率；2．忽略距離Di的影響，即令Di=1，根據(jù)公式（7-3）、（7-4）求得待選址設(shè)施的初始坐標(biāo)值：

（四）重心法求解步驟1．確定已知的供給點(diǎn)與需求點(diǎn)的坐標(biāo)、運(yùn)輸量及線性運(yùn)輸費(fèi)率；（173．根據(jù)（，）計(jì)算出Di，其中比例系數(shù)k暫不考慮；4．將Di代入式（7-3）和（7-4）中，求出修正的坐標(biāo)值；5．根據(jù)修正的坐標(biāo)值重新計(jì)算Di；6．重復(fù)第4步和第5步，直到坐標(biāo)值的變動(dòng)小于預(yù)定的誤差范圍；7．最后，根據(jù)求得的最佳坐標(biāo)值計(jì)算運(yùn)輸總成本。

（四）重心法求解步驟3．根據(jù)（，）計(jì)算出Di，其中比例系數(shù)k暫不考慮；18EX某企業(yè)有兩個(gè)生產(chǎn)基地，三個(gè)地區(qū)物流中心，各設(shè)施點(diǎn)的位置坐標(biāo)如下，企業(yè)現(xiàn)決定在生產(chǎn)基地倉(cāng)庫(kù)與物流中心之間建立一個(gè)中央倉(cāng)庫(kù)，確定中央倉(cāng)庫(kù)的最佳位置。EX某企業(yè)有兩個(gè)生產(chǎn)基地，三個(gè)地區(qū)物流中心，各設(shè)施點(diǎn)的位置坐19第七章-物流系統(tǒng)規(guī)劃(重心法)分析課件20第七章-物流系統(tǒng)規(guī)劃(重心法)分析課件21二、重心法的特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)——計(jì)算速度快；缺點(diǎn)——（1）只考慮了可變的運(yùn)輸成本，沒(méi)有考慮在不同地點(diǎn)建立倉(cāng)庫(kù)所需的固定成本及設(shè)施運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的差異。（2）假設(shè)運(yùn)輸成本與運(yùn)距成線性關(guān)系。（3）模型將待選設(shè)施點(diǎn)與各倉(cāng)庫(kù)之間的路線假設(shè)為一條直線，實(shí)際上，兩點(diǎn)之間不可能總是直線距離。二、重心法的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)——計(jì)算速度快；22單設(shè)施選址規(guī)劃多設(shè)施選址規(guī)劃設(shè)施選址規(guī)劃的影響因素物流系統(tǒng)規(guī)劃概述區(qū)域物流系統(tǒng)規(guī)劃物流網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃基礎(chǔ)單設(shè)施選址規(guī)劃多設(shè)施選址規(guī)劃設(shè)施選址規(guī)劃的影響因素物流系統(tǒng)規(guī)23一、問(wèn)題概述

例如：某城市計(jì)劃籌建包括生產(chǎn)基地在內(nèi)的綠色食品專(zhuān)賣(mài)超市連鎖網(wǎng)絡(luò)，計(jì)劃如下：（l）受現(xiàn)有條件的限制，生產(chǎn)基地的數(shù)量限制在l～2個(gè)；（2）出于人口分布的考慮，計(jì)劃建立3個(gè)大型專(zhuān)賣(mài)超市，專(zhuān)賣(mài)超市的地址選擇受種種條件的約束基本選定，沒(méi)有再選擇的余地；（3）受專(zhuān)賣(mài)超市數(shù)量和位置的約束及可供選址的土地因素約束，考慮在市內(nèi)建設(shè)l～2個(gè)大型中轉(zhuǎn)倉(cāng)庫(kù)；（4）產(chǎn)品分為A、B兩大類(lèi)。一、問(wèn)題概述例如：某城市計(jì)劃籌建包括生產(chǎn)基地在內(nèi)的綠24一、問(wèn)題概述

需要決策的問(wèn)題：（1）建設(shè)幾個(gè)中轉(zhuǎn)倉(cāng)庫(kù)？（2）如果建立1個(gè)中轉(zhuǎn)倉(cāng)庫(kù)，應(yīng)建哪一個(gè)？（3）如果建立2個(gè)中轉(zhuǎn)倉(cāng)庫(kù)，如何分配超市賣(mài)場(chǎng)；（4）建立幾個(gè)生產(chǎn)基地？（5）如果建立2個(gè)生產(chǎn)基地，怎樣分配生產(chǎn)數(shù)量？怎樣為中轉(zhuǎn)倉(cāng)庫(kù)供貨（在建立2個(gè)中轉(zhuǎn)倉(cāng)庫(kù)的情況下）？一、問(wèn)題概述需要決策的問(wèn)題：25決策網(wǎng)絡(luò)模型決策網(wǎng)絡(luò)模型26二、多設(shè)施選址的混合整數(shù)規(guī)劃模型

決策變量Sij——產(chǎn)品i在生產(chǎn)基地j的生產(chǎn)量；Dil——超市賣(mài)場(chǎng)l對(duì)產(chǎn)品i的需求量；Xijkl——由生產(chǎn)基地j生產(chǎn)、經(jīng)周轉(zhuǎn)庫(kù)k周轉(zhuǎn)、提供給超市賣(mài)場(chǎng)l的產(chǎn)品i的數(shù)量；ykl——0-l變量，當(dāng)周轉(zhuǎn)倉(cāng)庫(kù)k向超市賣(mài)場(chǎng)l供貨時(shí)取值1，否則取值0；zk——0-l變量，當(dāng)確定使用周轉(zhuǎn)倉(cāng)庫(kù)k時(shí)取值1，否則取值0。二、多設(shè)施選址的混合整數(shù)規(guī)劃模型決策變量27二、多設(shè)施選址的混合整數(shù)規(guī)劃模型參數(shù)——周轉(zhuǎn)倉(cāng)庫(kù)的周轉(zhuǎn)總量上下限

fk——周轉(zhuǎn)倉(cāng)庫(kù)k年固定成本；uk——產(chǎn)品經(jīng)周轉(zhuǎn)倉(cāng)庫(kù)k周轉(zhuǎn)的平均操作費(fèi)（元/件）；Cijkl——產(chǎn)品的平均生產(chǎn)與運(yùn)輸費(fèi)用（元／件）；二、多設(shè)施選址的混合整數(shù)規(guī)劃模型參數(shù)28二、多設(shè)施選址的混合整數(shù)規(guī)劃模型

目標(biāo)函數(shù)

約束條件

（1）生產(chǎn)能力限制：（2）滿(mǎn)足賣(mài)場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的需求量：（3）一個(gè)客戶(hù)只能由一家倉(cāng)庫(kù)供貨：（4）倉(cāng)庫(kù)周轉(zhuǎn)總量限制：

二、多設(shè)施選址的混合整數(shù)規(guī)劃模型目標(biāo)函數(shù)約束條件29二、多設(shè)施選址的混合整數(shù)規(guī)劃模型

二、多設(shè)施選址的混合整數(shù)規(guī)劃模型30混合整數(shù)規(guī)劃選址示例某集團(tuán)公司考慮生產(chǎn)一種童衣系列。童衣產(chǎn)品將由工廠運(yùn)至配送中心，再由配送中心將產(chǎn)品運(yùn)至分銷(xiāo)店。該集團(tuán)有5家工廠（備選工廠）可生產(chǎn)這類(lèi)童衣，有3家配送中心（備選配送中心）可以配送童衣產(chǎn)品，有4家分銷(xiāo)店經(jīng)營(yíng)童衣產(chǎn)品。這些工廠和配送中心的年度固定成本如表1。工廠的年生產(chǎn)能力和工廠到各備選配送中心的單位運(yùn)價(jià)如表2所示。配送中心運(yùn)至各分銷(xiāo)店的運(yùn)輸成本和各分銷(xiāo)店的需求量如下表3所示?；旌险麛?shù)規(guī)劃選址示例某集團(tuán)公司考慮生產(chǎn)一種童衣系列。31混合整數(shù)規(guī)劃選址示例表1工廠與配送中心的固定成本表2工廠的年生產(chǎn)能力和工廠到各備選配送中心的單位運(yùn)價(jià)混合整數(shù)規(guī)劃選址示例表1工廠與配送中心的固定成本表232表3配送中心運(yùn)至各分銷(xiāo)店的運(yùn)輸成本和各分銷(xiāo)店的需求量表3配送中心運(yùn)至各分銷(xiāo)店的運(yùn)輸成本和各分銷(xiāo)店的需求量min=35000*t1+45000*t2+40000*t3+42000*t4+40000*t5+800*x11+1000*x12+1200*x13+700*x21+500*x22+700*x23+800*x31+600*x32+500*x33+500*x41+600*x42+700*x43+700*x51+600*x52+500*x53+40000*s1+20000*s2+60000*s3+40*y11+80*y12+90*y13+50*y14+70*y21+40*y22+60*y23+80*y24+80*y31+30*y32+50*y33+60*y34;x11+x21+x31+x41+x51=y11+y12+y13+y14;x12+x22+x32+x42+x52=y21+y22+y23+y24;x13+x23+x33+x43+x53=y31+y32+y33+y34;x11+x12+x13<=300*t1;x21+x22+x23<=200*t2;x31+x32+x33<=300*t3;x41+x42+x43<=200*t4;x51+x52+x53<=400*t5;y11+y12+y13+y14<=900*s1;y21+y22+y23+y24<=900*s2;y31+y32+y33+y34<=900*s3;y11+y21+y31>=200;y12+y22+y32>=300;y13+y23+y33>=150;y14+y24+y34>=250;min=35000*t1+45000*t2+40000*t3混合整數(shù)規(guī)劃選址示例

由LINGO規(guī)劃求解可得結(jié)果：工廠2,3,5進(jìn)行生產(chǎn)，由配送中心2,3進(jìn)行配送，其中工廠2向配送中心2供貨200箱，工廠3向配送中心3供貨300箱，工廠5向配送中心3供貨400箱；配送中心2向分銷(xiāo)店1