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1、1.2 物流系统分析一、物流系统分析的概念系统分析(System analysis)不是一门新的学科,早在第二次世界大战期间,就和运筹学同时出现。不过直到1950年左右,根据有关学者的建议,由美国道格拉斯飞机公司出面组织了各方面的科学家为美国空军研究“洲际战争”,目的是向空军提出有关设备和技术的建议,当时称之为“研究与开发(Research and development)”计划。1.2 物流系统分析因为道格拉斯这个组织可以影响美国空军的计划和军事订货,为防止外界不应有的猜测和保护自身的名誉,1948年5月,执行这项“研究与开发”计划的部门从道格拉斯飞机公司独立出来,正式成立兰德公司(RAND
2、 Company)“兰德”是“研究与开发”的缩写。1.2 物流系统分析长期以来,兰德公司发展并总结了一套解决复杂问题的方法和步骤,他们称之为“系统分析”也叫兰德型的系统分析,它致力于提供重大的研究与发展计划和相应的科学依据,提供实现目标的各种方案并给出评价,供有关决策人进行决策。第二次世界大战后40多年来,系统分析逐步成为一项很热门的方法和技术,其应用范围也由早期的武器系统扩展到政府部门、行政事业和企业界的政策和决策的制订与分析。2.1 物流系统分析所谓系统分析,就是利用科学的分析工具和方法,分析和确定系统的目的、功能、环境、费用与效益等问题,抓住系统中需要决策的若干关键问题,根据其性质和要求
3、,在充分调查研究和掌握可靠信息资料的基础上,确定系统目标,提出为实现目标的若干可行方案,通过模型进行仿真试验,优化分析和综合评价,最后整理出完整、正确、可行的综合资料,从而为决策提供充分依据。系统分析实际上是综合运用科学方法、技术以处理问题的一种态度和观点。1.2物流系统分析物流系统分析(Logistic System Analysis,简称LSA)是指在特定的时间和空间里,对其所从事的物流服务及其过程作为一个整体来处理,以系统的观点、系统工程的理论和方法进行分析研究,以实现其空间和时间的经济效应。1.2物流系统分析二、系统分析的目的系统分析的目的在于通过分析比较各种替代方案的有关技术经济指标
4、,得出决策者形成正确判断所必需的资料和信息,以便获得最优系统方案。系统分析的目的可以用下图表示。三、物流系统分析范围物流系统分析所涉及的问题范围很广,它研究的主要问题是如何使物流系统的整体效应达到最优化。在经济管理中主要有以下几方面的应用:(1)制定经济发展规划、计划;(2)重大物流工程项目的组织管理;(3)厂址选择和建厂规划;(4)组织企业生产布局和生产线。(5)编制生产作业计划等。四、物流系统分析的要素物流系统分析的因素很多,一般必须把握以下几点:明确期望达到的目的和目标;确定达到预期目的和目标所需要的设备、技术条件和相应的资源条件;计算和估计达到各种可行方案所需要的资源、费用和生产的效益
5、,建立各种替代方案所需要的模型,模型中标明目的、技术条件、环境条件、资源条件、时间、费用、元素间的关系;为选择最优化方案,建立一定的判别准则。在上述论点的基础上,后人总结出物流系统分析的五个基本要素:目的、可行方案、模型、费用和效益、评价基准。物流系统分析的这5个基本要素,根据各要素相互之间的制约关系,可组成物流系统分析结构的概念图。如下图所示五、物流系统分析方法物流系统分析注意逻辑思维推理的方法,在分析时往往要通过追问一系列的“为什么”而使问题得到圆满的解答。可借用下表来理解。有人把上述内容归纳成解决问题的“5WIH”,即:What,Why,When,Who,Where,How。系统分析的详
6、细步骤: 1.问题构成与目标确定目的在于确定目标,说明问题的重点与范围,以便进行分析研究。 2搜集资料探索可行方案 在问题构成之后,就要拟定大纲和决定分析方法,然后依据已搜集的有关资料找出其中的相互关系,寻求解决问题的各种可行方案。3建立模型(模型化)为便于分析,应建立各种模型,利用模型预测每一方案可能产生的结果,并根据其结果定量说明各方案的优劣与价值。模型的功能在于组织我们的思维及时获得实际问题所需的指示或线索。模型充其量只是现实过程的近似描述果它说明了所研究的物流系统的主要特征,就算是一个满意的模型。4综合评价 利用模型和其他资料所获得的结果,将各个方案进行定量和定性的综合分析,显示出每一
7、项方案的利弊得失和成本效益。同时考虑到各种有关的无形因素如:政治、经济、军事、理论等,所有因素加以合并考虑并研究,获得综合结论,以指示行动方针。 5检验与核实 以试验、抽样、试行等方式鉴定所得结论,提出应采取的最佳方案。九、 物流系统分析易犯的错误凡需用作物流系统分析的问题,常常是十分迫切而复杂的问题,决策者往往急于获得答案,这种环境因素往往影响物流系统分析者的判断,导致种种错误。主要有以下几方面:1.忽视明确问题。分析往往是从问题的构成开始,最大的疏忽常常是对这一阶段的工作没有给予应有的重视,以至于还没有弄清究竟是什么问题,就急于分析,当然也难以得出正确的结论。九、 物流系统分析易犯的错误2
8、.过早得出结论。物流系统分析是一个反复优化的过程,仅仅进行一次循环就得出结论和建议,往往有失周密、妥当。3.过分重视模型而忽视问题本身。物流系统分析者往往热衷于模型与计算以及诸多数量关系,不恰当地扩大了模型的作用,反而忽视了问题本身,造成所提的提议对解决问题没有多大帮助。九、 物流系统分析易犯的错误物流系统模型的定义模型是对物流系统的特征要素、有关信息和变化规律的一种抽象表述,它反映了系统某些本质属性。模型描述了物流系统各要素间的相互关系、系统与环境之间的相互作用。本书按模型的形式对模型进行细分物流系统建模思路系统模型的建立,是预测实体未来行为与状态变化的智力结构和数量化方法。模型与现实实体行
9、为状态之间的差异应尽可能地小,而模型的逼真程度则取决于建模者的知识水平 和系统分析的能力。系统工程中使用的模型,通常都包括有可控变量和不可控变量。有如下形式 U=f(X,y)式中: U 描述系统功能质量的效用或准则值,有时称为目标函数; X 可控变量; y不可控变量,对U有影响; f U与X, y之间的关系函数。建立模型一般可遵循如下思路:1.直接分析法系统较简单,问题明确,可按问题的性质直接建立模型。例题1 流通加工中的下料问题。试求面积为一定值的矩形中,周长和为最小时的各边长度。解 因为是矩形,所以对边两两相等。设其一边长为x,邻边长为y,则周长L=2(xy)。如果矩形面积为A。则有 A=
10、xy或y= A x把上式代入周长L的关系式,可得 L=2( x十y )=2( x 十A x )式中A是定值,即A是不可控变量。欲求L最小时的X值,可用一次导数为零来求解。解x=y。 结果表示,要保持A不变而周长L最小时,X与y应相等,即一个正方形。例题2:某厂拟建一新供应仓库供应Pi(i=1,2,n)个车间用料。从新库到各用料点的运输费用与运输量和运输距离的乘积(以 t/km表示)成正比。已知各用料点的物资需求量Wi (i=1,2,n) 。应如何选择新库的位置,才能使总运输费用最低。2.数据分析法当系统结构的性质尚不够清楚,但是,通过分析系统功能的已有数据或新做的试验所获取的数据可以建立系统阿
11、模型。3.实验分析法对于某些问题,现有的数据分析尚不能确定个别变量对整个系统工作指标的影响,又不可能做大量试验时,也可以在系统上作局部试验,确定关键的本质变量,弄清楚其本质特性及其对所关心指标的影响。逐步分析发现矛盾,建立试验模型,直到取得满意的效果为止。例3:4.主观想象法当系统结构性质不明确,又无足够的数据,系统上又无法做实验,此时看来无法建立模型,但实际上也是可以利用“主观想象”人为地实现一个模型的。5.人工实现法当系统结构复杂,性质不明确,没有足够的数据,又无法在系统上做实验,或者不允许做实验时,可以人为地逐步建立俱型。对于某些复杂的物流系统不能利用现买做试验,可借用人工实现,将实际情
12、况做适当的简化,将人工现实分解成一些初等系统,从局部的小事件中了解情况,摸清底细,这样就比较容易形成模型。然后在返回到第一次人工实现开成的模型M1。根据实际情况进行适当的补充修改,使之形成更加接近实际物流系统的M2。如此反复进行,直到获得具有更为一般性和满意的模型为止。物流系统建模步骤不同条件下的建模方法虽然不同,但是建立模型的步骤可以归纳为以下几步:1.弄清问题,掌握真实情况;2.搜集资料;3.确定因素之间的关系;4.构造模型;5.求解模型;6.检验模型的正确性一物流系统规划的一般定义物流系统规划是对拟建的物流系统的作出长远的、总体的发展计划与蓝图。具体表现为物流战略规划、营运规划、组织规划
13、、设施规划等。一般的理解是如何对物流系统中的资源做最有效的配置,使系统整体达到最佳的绩效表现。1.3 物流系统的规划设计 二物流系统规划与物流系统设计 物流系统规划是关于物流系统建设的全面长远发展计划。 物流系统规划属于物流项目的总体规划,是可行性研究的一部分是进行可行性论证的依据。 物流系统设计是在一定技术与经济条件下,对物流系统的建设预先制订详细方案,是项目运作或施工设计的依据。物流系统规划属于物流项目的总体规划,是可行性研究的一部分;而物流系统设计则属于项目初步设计的一部分内容。(1)物流系统规划与物流系统设计的相同之处物流系统的规划工作与设计工作都属于物流项目的高阶段设计过程,内容上不
14、包括项目施工图纸等的设计。理论依据相同,基本方法相似。物流系统规划与设计工作都是以物流学原理为理论依据,运用系统分析的观点,采取定量与定性相结合的方法进行的。 1.3 物流系统的规划设计 (2)物流系统规划与物流系统设计的不同之处目的不同。物流系统规划是关于物流系统建设的全面长远发展计划,是进行可行性论证的依据。物流系统设计是在一定技术与经济条件下,对物流系统的建设预先制订详细方案,是项目运作或施工设计的依据。内容不同。物流系统规划强调宏观指导性,物流系统设计强调微观可操作性。一般情况下,规划与设计两者联系密切,难以截然分割,往往人们将之合二为一笼统称之为物流系统规划与设计。1.3 物流系统的
15、规划设计 三物流系统规划与设计的层次1国家一级的物流系统规划着重于以物流基础设施和物流基础网络为内容的物流基础平台规划。如铁路、公路的主干线路规划,全国大型综合物流基地以及综合区域信息网络的规划。2省、市一级的物流系统规划着重于地区物流园区、物流中心、配送中心三个层次的物流结点规模和布局的规划。物流园区、物流中心、配送中心三个层次的物流结点是各省、市物流外结内连的重要物流设施,也是较大规模的地方投资项目。这三个层次物流结点的规划是省、市物流运行合理化的重要基础。3经济运行部门的物流系统规划在物流基础平台之上,有大量的行业和经济事业部门进行物流运作,要使这些物流运作做到合理化和谐调发展,需要有物
16、流规划的指导,例如石化行业的供应链物流规划、连锁商贸行业的物流规划等。4企业物流系统规划与设计 1.3 物流系统的规划设计 企业物流系统规划的任务企业物流系统规划设计涉及三个层面:企业物流战略管理层面:其主要任务是对企业物流系统的建设与发展做出的长期的总体谋划,即长远规划。企业物流营运系统设计层面:其具体任务是对企业物流系统营运进行规划与设计,即物流运作方案策划,物流营运系统设计,是企业物流战略实施与落实。企业物流作业操作层面:是每个小时或者每天都要频繁进行的物流作业及其管理。其任务在于如何利用战略规划和系统设计所确定的物流渠道快速、有效地运送产品。 四物流系统规划设计的重要意义1物流系统的涉
17、及面非常广泛,需要有各方共同遵循的准则2物流过程本身存在“背反”现象,需要有规划协调、理顺3物流领域容易出现更严重的低水平的重复建设现象,需要有规划的制约4物流领域的建设投资,尤其是基础建设的投资规模巨大,需要有规划的引导5实现我国物流跨越式的发展,需要有规划的指导6是企业构筑新型物流系统的需要从“营销支持”和“流程再造”角度进行物流系统的建设规划与设计,会有效地提高企业的素质,增强企业的运营能力。 1.3 物流系统的规划设计 五物流系统规划与设计的类型物流系统规划设计可以分为两类,一类是新建物流系统规划与设计,一类是原有物流系统向新型物流系统转型的改造规划与设计。新建物流系统的规划与设计又可
18、以分为单个物流据点的物流系统规划与设计和多个物流据点的物流网络系统的规划与设计两种形式。物流系统规划与设计的主要内容有 :物流战略规划 、物流系统模式设计 、物流功能要素规划与设计 、作业流程规划与设计 、物流设施规划与设计、信息系统的规划与设计等。 六、物流系统规划设计的阶段物流系统规划设计流程大致可分为四个阶段。1. 建立目标和约束条件 在整个物流系统规划设计的过程中,首先最重要的是确定物流系统规划设计的目标。2. 数据收集和方案拟定 在物流系统规划设计中,要进行大量的相关基础资料的调查和手机工作,作为系统设计的参考依据。 3. 方案评估与选择 对物流系统进行方案评估的目的就是针对备选方案
19、的经济、技术、操作等层面的可行性做出比较与评价,从而帮助决策者选择最优或最满意的方案。主要的评估方法有程序评估法、因素评估法和目标设计法。 4方案实施和实效评价 物流系统方案的实施过程是相当复杂的过程,这就要求实施者根据决策者选出的最优设计方案,严格按照方案设计的要求逐步实施。 1.3.1 物流系统规划设计资料(1)物流服务需求(2)现有物流资源(3)社会经济发展状况(4)竞争状况1.3.2 物流系统规划设计评估物流系统评估的完整内涵包括现状评估、方案评估和实效评估三个阶段,它们既受物流系统规划设计的制约,又反过来影响物流系统的规划与设计。这三个阶段是先后延续的、且周而复始。现状评估现状评估是
20、从分析现有物流系统各子系统间的相互联系与内在影响因素入手,对现有物流系统进行诊断评价,找出现有物流系统的问题症结。通过现状评估可以对现有物流系统进行更为全面的了解,从而找准问题的症结,进而才能提出更为科学可行的规划方案。方案评估:物流系统规划设计方案评价的基本目标是提供备选方案各方面的评估信息,以辅助决策者选择最优或满意的方案。实效评估:实效评估是物流系统规划与设计方案实施功效最直接的方法,它要为下述三个问题提供答案: 物流系统规划设计方案实施后发生了哪些变化?这些变化带来的效益和损失是什么?(方案的效果)发生这些变化的原因是什么?(问题症结)(1)程序评估法程序评估法着重于设计过程的评价,目
21、的在于确保能够得到正确且合乎基本条件的设 设计结果,多用于方案评估。程序评估法通过对物流系统规划设计的各个环节进行评估,以判别整个规划设计过程是否合理。程序评估法需要根据不同的规划设计项目设计评价表,一般来说评价的内容主要依据项目规划设计的过程或程序而制定。(2) 因素评估法因素评估法着重于对结果的评价,目的在于判断方案的成效,为决策者提供决策依据。因素评估法可用于现状评估、方案评估和实效评估。因素评估法是针对方案,建立一个完整的且具有逻辑构架的能够衡量方案成效的因素群(评价指标体系),以此作为各评价事项,并依照指标属性,将各因素划分成不同群组;因素评估法是一种常用的方案评估方法。因素评估法可
22、划分为定量因素评估法和定性因素评估法两种,但无论是定量因素法还是定性因素法,一个完整的因素评估法应具有三个部分: 构筑评估因素群(评价指标体系); 测算(定量、定性)各因素的效果(评估指标); 综合评估指标。定性因素评估法定性因素评估法包括:(1)优缺点列举法(2)因素分析法(3)点评估法层次分析法层次分析法(AHP)是一种实用的多准则方法,能够统一处理方案决策中定性、定量因素,具有实用性、系统性、简洁性等优点,特别适用于不确定情况与具有多评估因素的决策问题。其目的是将复杂的问题系统化,进行层次分解,并通过量化的判断觅得脉络后再加以综合评估,为决策者提供决策的依据。层次分析法的算法思想是:首先
23、把复杂问题逐步分解成简单的组成因素,将这些因素按支配关系分组,形成有序递阶的层次结构;其次通过对这些因素的两两比较,求得各要素在每个层次中的相对重要性即目标权重,从而将多目标问题转化为加权单目标问题;最后通过备选方按各基层指标值的定量测算与定性判断的结果对方案进行综合评价。完成物流系统规划的几种可行方案后,就可以对系统方案进行评估。本例介绍采用AHP评估法对配送中心规划方案进行评估的方法和步骤。评估过程如下: (1)构建配送中心系统评估要素层次图(2)建立要素评点基准表,如下表所示:(3)AHP要素权重计算,依要素层次建立各阶层的要素权重分配表,如下表所示。第二阶层要素权重第三阶层要素权重各要
24、素对权重的综合计算(4)各方案要素评点评分:评估小组将各方案要素评点的结果列出,如下表所示。(5)计算各方案评点总分及优先次序目标设计法目标设计法是美国对交通规划评价中常用的方法。该方法也可以用于物流系统规划与设计的评价。目标评价法的框架由价值(Value)、目标(Goals)、任务(Objectives)、指标(Measures of effectiveness)、标准(Standards)五个层次组成。其中:价值是服务对象的定位,目标是价值的定性描述,任务是目标的具体分解,指标是任务的定量描述,标准是指标的数值界定。目标设计法适用于方案评价和实效评价评价矩阵例:根据某一物流系统的设计方案,
25、建立如下评价框架:价值:提供良好的物流服务;目标:改善现有的物流系统的服务质量;任务:提高物流系统的可靠性,货物送达速度,产品可得性;指标:送货准点率,送货速度,缺货车;标准:每天迟交30min的次数不超过每天送交次数的5,送达时间24h,缺货率5。现有三个可共选择方案的指标如下表所示,试确定最优方案。可供选择方案的指标第一步:建立评价矩阵如下表所示。第二步:根据标准定量或定性分析每个方案的指标结果,假定满足指标要求,则分值取1,按此标准给各方案的指标打分。对于指标送货准点率,方案1为95,则取分值为1方案2为96,则分值为:1(96-95)195=1.01方案 3为98,则分值为;1(98-
26、95) 195= 1.03对于指标送货速度,方案1为:24,则取分值为1方案 2为 26,则分值为: 1-(26-24) 124=0.92方案3为20,则分值为 :1(24-20) 124=1.17对于指标缺货率,方案 1为 3,则取分值为:1+(5-3) 1 5=1.4方案 2为 4,则分值为: 1+(5 - 4) 15=1.2方案3为6,则分值为: 1- (6 - 5) 15=0.8第三步:分值乘以相应的权值计算各方案各指标 的总分值,见表所示。 第四步:计算各方案总效果,见表所示 第五步:总效果最大的方案最优。方案 1总效果为 9.6,大于其他方案的总效果,方案 1最优。第二部分 物流网
27、络与选址规划一. 选址问题的分类在建立一个选址模型之前,需首先确定以下几个问题:选址的对象是什么?选址的目标区域是怎样的?选址目标和成本函数是什么?有什么样的一些约束?1.按设施对象划分不同的物流设施其功能不同,选址时所考虑的因素也不相同;在决定设施定位的因素中,通常某一个因素会比其他因素更重要。在工厂和仓库选址中,最重要的因素通常是经济因素。服务设施(如零售网点)选址时,到达的容易程度则可能是首要的选址要素,在收入和成本难以确定时,尤其如此。在地点带来的收入起决定性作用的选址问题中,地点带来的收入减去场地成本就得到该地点的盈利能力。2 .按设施的维数划分根据被定位设施的维数。可以分为体选址、
28、面选址、线选址和点选址。体选址是用来定位三维物体的,例如卡车和飞机的装卸或箱子外货盘负载的堆垛。面选址是用来定位二维物体的,例如一个制造企业的部门布置。2 .按设施的维数划分线选址是用来定位一维物体的,例如在配送中心的分拣区域,分拣工人向传送带按照定单拣选所需要的货品。点选址是用来定位零维设施的。当相对于设施的目标位置区域面言,设施的尺寸可以忽略不计时,可使用点选址模型。大多数选址问题和选址算法都是基于这种情况的。主要介绍的是点选址模型在工业企业的配送系统中定位一个新的配送中心。3 .按设施的数量划分根据选址设施的数量,可以将选址问题分为单一设施选址问题和多设施选址问题。单一设施的选址与同时对
29、多个设施选址是截然不同的两个问题,单一设施选址无需考虑竞争力、设施之间需求的分配、集中库存的效果、设施成本与数量之间的关系等,而运输成本是要考虑的首要因素。4. 按选择的离散程度划分按照选址目标区域的特征,选址问题分为连续选址和离散选址两类。连续选址问题是指在一个连续空间内所有点都是可选方案,需从数量是无限的点中选择其中一个最优的点。这种方法常应用于物流设施的初步定位问题。离散选址问题是指目标选址区域是一个离散的候选位置的集合。候选位置的数量通常是有限的,可能事先已经过了合理分析和筛选。这种模型是较切合实际的,常应用于设施的详细选址设计问题。5.按目标函数划分按照选址问题所追求的目标和要求不同
30、,模型的目标函数可分以下几种:(1)可行点最优点 对于许多选址问题来说,首要的目标是得到一个可行的解决方案,即一个满足所有约束的解决方案。可行方案得到以后,第二步的目标是找到一个更好的解决方案。(2)中点问题 在区域中选择(若干个)设施位置,使得该位置离客户到最近设施的距离(或成本)的“合计”最小。这种目标通常在企业问题中应用。5.按目标函数划分(3)中心问题 根据使得离客户到最近的设施的距离(或成本)“最大值”最小的原则,在区域中选择设施的位置的方法称为中心问题。中心问题也称为Minimax问题。(4)单纯选址问题选址一分配问题如果新设施和已存在设施间的关系与新设施的位置无关,而是固定的,则
31、选址问题称为单纯选址问题,也称为有固定权重的选址问题。 二. 选址的基本方法近年来,选址理论迅速发展,各种各样的选址越来越多。特别是计算机的应用,促进了物流系统选址的理论发展,对不同方案的可行性分析提供了强有力的工具。选址的方法大体上有以下几类:1.专家选择法;2.解析法;1.专家选择法专家选择法是以专家为索取信息的对象,运用专家的知识和经验,考虑选址对象的社会环境和客观背景,直观地对选址对象进行综合分析研究,寻求其特性和发展规律并进行选择的一类选址方法。专家选择法中最常用的有因素评分法和德尔菲法。2.解析法解析法是通过数学模型进行物流网点布局的方法。采用这种方法首先根据问题的特征、已知条件以
32、及内在的联系建立数学模型或者是图论模型,然后对模型求解,获得最佳布局方案。采用这种方法的优点是能够获得较为精确的最优解,缺点是对一些复杂问题建立恰当的模型比较困难,因而在实际应用中受到很大的限制。解析法中最常用的有重心法和线性规划法。3.模拟计算法模拟计算法是将实际问题用数学方法和逻辑关系表示出来,然后通过模拟计算及逻辑推理确定最佳布局方案。这种方法的优点是比较简单,缺点是选用这种方法进行选址,分析者必须提供预定的各种网点组合方案以供分析评价,从中找出最佳组合。因此,决策的效果依赖于分析者预定的组合方案是否接近最佳方案。该法是针对模型的求解而言的,是一种逐次逼近的方法。一般情况下只能得到满意的
33、近似解。三. 设施选址的定性分析方法1.优缺点比较法2.德尔菲分析模型法四. 设施选址的定量分析方法定量分析方法主要包括因素评分法、成本-利润-产量定址分析、重心法、运输模型法。 1. 因素评分法影响企业选址的因素多种多样,包括定性和定量因素都要考虑。可以使用不同的权数来评价因素的重要性。因素评分法使用非常广泛,它能够考查多种不同因素的综合作用。因素评分法一般有以下几个步骤:1 )决定一组相关的选址决策因素;2 )根据企业目标为每个因素赋予一个权重,以此显示它与所有其他因素相比的相对重要性。各因素比重总和一般是1.00。1. 因素评分法3)对所有因素的打分设定一个共同的取值范围,一般是1-10
34、,或1-100。4 )对每一个备选地址,对所有因素按步骤3所设定的范围评分。5 )用各个因素的得分与相应的权重相乘,并把所有因素的加权值相加,得到每一个备择地址的最终得分。6 )选择具有最高总得分的地址作为最佳的选址。2. 成本-利润-产量定址分析成本-利润-产量定址分析也称量本利分析,它有利于对供选择的地点在经济上进行对比,一般常用图表法求解,它的步骤如下:1)确定每一备选地址的固定成本和可变成本。2)在同一张图表上绘出各地点的总成本线。3) 确定在某一预定的产量水平上,哪一地点的成本最少或者哪一地点的利润最高。这种方法需要以下几点假设:a) 产出在一定范围时,固定成本不变。b) 可变成本与
35、一定范围内的产出成正比。c) 所需的产出水平能近似估计。d) 只包括一种产品。在成本分析中,要计算每一地点的总成本TC,利用以下公式:TC=FC+VCQ式中,FC固定成本;VC单位的可变成本;Q产出产品的数量或体积。3重心法重心法适用于对单个分销中心或工厂的选址,它是一种用于寻找将运送费用最小化的配送中心的数学方法。该方法将市场位置、要运送到各市场的货物量、运输成本都加以考虑。重心法的思想是在确定的坐标中,各个原材料供应点坐标位置与其相应供应量、运输费率之积的总和等于场所位置坐标与各供应点供应量、运输费率之积的总和。重心法中的坐标系可以随便建立,在国际选址中,经常采用经度和纬度建立坐标。重心法
36、的具体方法:先建立坐标系将所有的备选地址绘制在坐标轴上,确定坐标值用坐标系统计算平面上任何两点之间的距离根据距离、重量两者的结合计算重心最后,选择求出的重心点坐标值对应的地点作为要布置设施的地点。重心法的缺点也是很明显的,重量本身并不是唯一的标准,因为运输工具的数量也会影响成本。实际重心可能为高山、湖泊等不可用地址,计算中距离为直线距离,不符合实际情况;且考虑运输费率后很繁琐,但运输费率数据往往是估算的。 4.线性规划运输模型法如果几个备选方案的各种影响因素的作用程度差不多,可以不予考虑的话,此时费用就成为唯一的决策因素,线性规划方法成为处理这类选址决策的理想工具。运输模型法已有成熟的解法,如
37、表上作业法或、Excel等软件求解。 4.线性规划运输模型法五. 服务设施选址由于服务业与制造业在很多方面的不同(见下表3-5),两者的选址原则也存在着巨大的差异。制造业选址着重成本最小化,服务业选址着重收入最大化 。1.服务设施选址特点服务业的一个重要特点是通过多个分店来与顾客保持密切联系,所以服务设施的选择与目标市场的确定紧密相关。那些需要与顾客直接接触的服务企业,其服务质量的提高有赖于对最终市场的接近与分散程度,因此服务设施必须靠近顾客群。对于一个仓储或配送中心来说,与制造业的工厂选址一样,运输费用是要考虑的一个因素,但快速接近市场可能更重要,可以缩短交货时间。服务业企业在进行设施选址时
38、不仅必须考虑竞争者的现有位置,还需要估计他们对新选设施地址的反应。在有些情况下,选址时应该避开竞争对手。但在商店、快餐店等情况下,在竞争者附近设址有更多的好处。在这种情况下,可能会形成“聚集效应”,即受聚集在某地的几个公司所吸引而来的顾客总数,大干分布在不同地方的这几个公司的顾客总数。2.服务设施选址的因素和方法服务设施选址过程主要考虑业务和收入的决定因素,而影响服务部门业务量和收入大小的主要有以下八个因素: 所选地区的客户购买能力。服务部门在所规划地区的服务和形象的兼容性。该地区的竞争强度该地区的竞争质量企业的独特性及竞争对手的选址该地区及其邻近地区商业和设施的质量。企业经营策略管理水平 服
39、务设施选址的主要方法有:相关性分析、流量统计、人口统计分析、购买力分析、因次分析法、重心法和地理信息系统法等。表3-6列出了服务设施和生产设施选址的对比。 六. 单点选址模型单点选址模型是指在规划区域内设置网点的数目惟一的物流设施的选点问题。1.交叉中值模型(Cross Median) 交叉中值模型是用来解决连续点选址问题的一种十分有效的模型,它是利用城市距离进行计算。通过交叉中值的方法可以对单一的选址问题在一个平面上的加权的城市距离进行最小化。其相应的目标函数为:最优位置也就是由如下坐标组成的点;xs是在x方向的对所有的权重Wi的中值点;ys是在y方向的对所有的权重Wi的中值点。考虑到Xs,
40、Ys或者同时两者可能是惟一值或某一范围,最优的位置也相应的可能是一个点,或者是线,或者是一个区域。七.多设施选址其中常用的有:1.覆盖模型2.P中值模型。1、覆盖模型所谓覆盖模型,就是对于需求已知的一些需求点,如何确定一组服务设施来满足这些需求点的需求。在这个模型中,需要确定服务设施的最小数量和合适位置。该模型适用于商业物流系统,如零售点的选址问题、加油站的选址、 配送中心的选址等,公用事业系统,如急救中心、消防中心等,以及计算机与通信系统,如有线电视网的基站、无线通信网络基站、计算机网络中的集线器设置等。根据解决问题的方造的不同,可以分为两种不同的主要模型:(1)集合覆盖模型,用最小数量的设
41、施去覆盖所有的需求点。(2)最大覆盖模型,在给定数量的设施下,覆盖尽可能多的需求点。对于像此类带有约束条件的极值问题,有两大类方法可以进行求解。一是精确的算法,应用分支定界求解的方法,能够找到小规模问题的最优解,由于运算量方面的限制,一般也只适用于小规模问题的求解。这方法在运筹学方面的书籍上有详细的介绍,可以借鉴相应的参考书。二是启发式方法,所得到的结果不能保证是最优解,但是可以保证是可行解,可以对大型问题进行有效的分析、求解。例:乡村医疗诊所选址问题卫生部门考虑到农村地区的医疗条件的落后和匮乏,计划在某一个地区的9个村增加一系列诊所,以改善该地区的医疗卫生水平。它希望在每一个村周边30km的
42、范围之内至少有一个诊所,不考虑诊所服务能力的限制。卫生部门需要确定至少需要多少个诊所和它们相应的位置。除了第6个村之外,其他任何一个村都可以作为诊所的候选地点,原因是在第6村缺乏建立诊所的必要条件。图是各个村之间的相对位置和距离的地图。例:乡村医疗诊所选址问题第一步,找到每一个村可以提供服务的所有村的集合A(j),即它们距该村距离小于或等于30km的所有村的集合。第二步,找到可以给每一个村可以提供服务的所有村的集合B(i)。第三步,找到其他村服务范围的子集,将其省去,可以简化问题。第四步,确定合适的组合解。例:乡村医疗诊所选址问题2、P中值模型P中值模型是指在一个给定数量和位置的需求集合和一个
43、候选设施位置的集合下,分别为p个设施找到合适的位置并指派每个需求点到一个特定的设施,使之达到在工厂和需求点之间的运输费用最低。下图用图形的方式说明了P中值模型的原理。P中值模型一般适用于工厂或者仓库的选址问题,例如要求在它们和零售商或者顾客之间的费用最小。2、P中值模型图示例:某饮料公司的仓库选址问题某饮料公司在某新地区经过一段时间的宣传广告后,得到了8个超市的定单,由于该新地区离总部较远,该公司拟在该地区新建2个仓库,用最低的运输成本来满足该地区的需求。经过一段时间的实地考查之后,已有4个候选地址。从候选地址到不同的仓库的运输成本、各个超市的需求量都已经确定,如下图所示。某饮料公司的仓库选址
44、问题七. 物流设施规模定位模型物流基础设施规模定位问题是物流系统规划中的一个重要问题,包括确定物流设施的数量、规模及位置等。区域内适当物流园区数问题 问题在做出某区域物流总需求的预测分析后,需进一步确定在该区域应规划多少个物流园区(或中心)在满足该区域总物流需求的条件下,使总成本最少。1. 理论假设我们只在理论上确定一个最佳的园区数目,为进一步确定物流园区的位置及规模提供参考。为简便起见,做如下假设:设所规划区域的总面积为A物流总需求量为G;设区域内的物流需求量是平均分布的,各物流园区的规模相同,而且位于其服务区域的中心;设相同规模的物流园区在区域内各处的建设费用相等物流园区的建设费与位置无关。2. 成本分析模型设当区域的物流园区数为n,区域性物流总成本为Cz(n)。Cz(n)又由物流配送成本Cd和物流园区建设成本Cs两项组成。由假设和假设有:每个物流园区的服务范围的面积a相等,则a=A/n;2. 成本分析模型每个物流园区的物流处理量g相等, g=G/ n ;