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1、物流网络设计,1 物流网络概述 1.1 物流网络结构,定 义:物流网络是指以多个物流中心统一布局、合理分工、相互衔接为节点，形成覆盖一定区域范围的网络。,1.2 物流网络构建原则,物流结点在物流系统中的功能及作用如下：,(一)衔接功能,将各个物流线路联结成一个系统，使各个线路通过结点变得更为贯通而不是互不相干，这种作用称的为衔接作用。,2 物流结点 2.1 物流结点的功能与作用,物流结点的衔接作用可以通过多种方法实现，主要有：,通过转换运输方式衔接不同运输手段；通过加工，衔接干线物流及配送物流；通过储存衔接不同时间的供应物流和需求物流；通过集装箱、托盘等集装处理衔接整个“门到门”运输，使的成为
2、一体。,（二）信息功能,物流结点是整个物流系统或与结点相接物流的信息传递、收集、处理、发送的集中地，这种信息作用在现代物流系统中起着非常重要的作用，也是复杂物流单元能联结成有机整体的重要保证。,（三）管理功能,整个物流系统的运转有序化和正常化，整个物流系统的效率和水平取决于物流结点的管理职能实现的情况。物流结点对优化整个物流网络起着重要作用，从发展来看，它不仅执行一般的物流职能，而且越来越多地执行指挥调度、信息等神经中枢的职能，是整个物流网络的灵魂所在。,（一）物质集货中心,（二）物流分货中心,（三）配送中心：集货、储存、分货、配货、配装以及 送货等,（四）物质转运中心,（五）物流储调中心,（
3、六）物流加工中心,2.2 物流结点的种类,（一）陆运转运中心,1.汽车中转站。是汽车运输线上衔接汽车运输进行中转换载的设施。,2.火车中转站。是铁路运输线上衔接两段或多段线路进行货物中转或换载的设施。这种中转设施又有两个类型；编组站。实行整车从一个线路上的一列换接到另一线路上，进行列车转换编组的中转车站。中转货站。将一个线路上装运在一车内的零星货物卸下，分别换装到另外几个线路上的车皮内，这样进行零星货物转换中转的车站。,2.3 物流转运中心,3.汽车与火车转运中心。是衔接汽车、火车两种不同运输方式的中转节点。这种中转站有三种中转方式；汽车实行集货，由火车完成大量运输；火车完成大量运输到站后，由
4、汽车完成配送式短程运输或由汽车实行公路货运衔接；汽车、火车间的转换，货物在转换中重新组合。,（二）水运转运中心,水运转运中心有两种型式：,水运水运转运的实现方法有三种：利用码头卸货、重组再重新装船，实现转运；,1.水运与水运转运中心。衔接两种水运方式或同一种水运方 式货物过驳重组的转运中心，这类转运中心统称为港口。,在港湾中两船直接靠接转运；,利用港湾船从一船卸货再装至另一船或另几船。,2.水运与陆运转运中心。衔接水运及陆运的转运中心，由于这 种转运是在港口内完成的，所以归入水运转运中心一类之 中。这类转运通过码头进行装卸和货物重组实现陆运与水运 的转换。,（三）空运转运中心,衔接两种空运或衔
5、接空运与其他运输方式的转运中心，以后者为主要形式，习惯称为空港。,图83,（四）特种转运中心,目前采用的特种转运中心的主要类型有：,1.集装箱转运中心。,2.煤炭转运中心。,3.散装水泥转运中心。,4.石油转运中心。,3 物流中心的规划3.1 物流中心概述,物流中心的类型,1.辐射型物流中心,指物流中心设置在许多用户的一个居中位置，货物由物流中心至用户的运送线路呈辐射型。如果用户较为固定，则这种物流中心的位置，应是中心至各用户距离之和的最低值。,物流中心的类型,2.吸收型物流中心,这种布局形式适用于小型企业群中，以解决这些小企业产品外运的困难。也适于设在农村及集镇中，将农民分散生产的农副产品集
6、中起来，组织运输。,指物流中心设置在许多发货人的某一居中位置，货物从各个产点向中心的运送呈吸收型。同辐射型物流中心的布局一样，这类中心所处的位置，应是与各发货人位置距离之和的最低值。,物流中心的类型,在其周围地区，尽可能靠近企业集中的位置设置若干物流中心。如果这一经济区较大，则应考虑各物流中心的最优服务区域，实行合理分工。,3.聚集型物流中心,这种布局形式类似吸收型物流中心，但位居中心的不是物流中心，而是一个生产企业密集的经济区，由若干个物流中心布局其四周，呈聚集型布局。这种形式的布局，往往是因为经济区域中生产企业十分密集，不可能设置若干物流中心，或是交通条件所限，无法在生产企业密集区中再设物
7、流中心。,物流中心的类型,在运输主干线上，物流中心距离近，当下一物流中心恰好是上一物流中心的合理运送区域时，适合采用这种布局形式。,4.扇型物流中心,是指货物从物流中心向某一个扇型区域运送，其线路呈扇型辐射状。这种布局形式的特点是货物有一定的流向，物流中心可位于干线中途或终端，其辐射方向与货物在干线上的流动方向一致。,3.2 物流中心的功能定位,（一）自用型物流中心,制造商需要的物流中心有两种，一种是为制造活动提供支持的物流中心，它的功能要求与原材料供应商需要的物流中心相同；另一类是为制造商的产品分销提供支持的物流中心。,（二）公共型物流中心,公共型物流中心的建设经营模式一般为：由一家公司（项
8、目发展商）对物流中心项目进行总体策划，由该公司聘请专家进行可行性论证和功能、作业流程、管理制度设计，请专业设计公司进行工程设计并编制项目总体设计方案，发展商按专业设计公司提交的总体设计方案组织项目建设的招标。从投标的公司中选择一家或几家公司进行项目的基础设施建设。建成后选择专业的物业管理公司对物流中心的设施设备进行管理。,（三）物流中心的功能,从理论上说，物流中心应具备如下一些基本功能：,1.运输功能。2.储存功能。3.装卸搬运功能。4.包装功能。5.流通加工功能。6.物流信息处理功能。,根据物流中心的具体情况，还可以具有以下增值性功能：,1.结算功能。2.需求预测功能。3.物流系统设计咨询功
9、能。4.物流教育与培训功能。,3.3 物流中心的规划与建设,（一）物流中心系统规划的内容,物流中心系统规划,设施布置,物流设备,作业方法,人员配制,功能规划,流程规划,作业规范,组织机构,物流系统规划,运营系统规划,信息系统规划,信息系统规划,图 2 物流中心系统规划的内容,（二）建设步骤,物流中心的规划建设可分为五个主要阶段，包括：,1.筹建准备阶段,图3 物流中心筹划准备过程,2.系统规划设计阶段,（1）基本流程设计（2）物流中心的要素和能力设计（3）运营系统设计（4）平面布置（5）建筑规划（6）制订进度计划（7）建设成本的概算,3.方案评估阶段,在基本设计阶段往往产生几个可行的系统方案，
10、应该根据各方案的特点，采用各种系统评价方法或计算机仿真的方法，对各方案进行比较和评估，从中选择一个最优的方案进行详细设计。,4.详细设计阶段,设备制造厂的选定 详细设计 a.装卸、搬运、保管所用的机械和辅助机械的型号规格；b.运输车辆的类型、规格；c.装卸搬运用的容器形状和尺寸；d.物流中心内部详细的平面布置与机械设备的配置方案；e.办公与信息系统的有关设施规格、数量等。,5.系统实施阶段,为了保证系统的统一性和系统目标与功能的完整性，应对参与设计施工各方所设计的内容从性能、操作、安全性、可靠性、可维护性等方面进行评价和审查，在确定承包工厂前应深入现场，对该厂生产环境、质量管理体制以致外协件管
11、理体制等进行考察，如发现问题应提出改善要求。在设备制造期间也需进行现场了解，对质量和交货日期等进行检查。,3.4 物流中心选址,（一）经济环境因素,货流量的大小。货物的流向。城市的扩张与发展。交通便利。以铁路运输为重要手段的物流中心，其规模 应达到经济规模的要求,（二）自然环境因素,1.地理因素：2.气候因素：,（三）政策环境因素,政策环境条件也是物流选址评估的重点之一，如果有政府政策的支持，则更有助于物流业者的发展。政策环境条件包括企业优惠措施(土地提供、减税)、城市规划(土地开发、道路建设计划)、地区产业政策等。目前，许多城市建立了现代物流园区，其中除了提供物流用地外，也有关于税赋方面的减
12、免，有助于降低物流业者的运营成本。,按设施的数量可以划分为单一设施的选址与多个设施的选址。单一设施选址无须考虑竞争力、设施之间需求的分配、集中库存的效果、设施的成本。运输成本是要考虑的首要因素，单一设施选址是较简单的一类。,（一）按设施的数量划分,4 物流节点选址决策4.1 选址问题的分类,连续选址法：考察一个连续空间内所有可能的点，并选择其中最优的一个。离散选址法：是在一系列可能方案中做出选择，这些方案事先已经过了合理性分析。这种方法在实践中更为常用，主要针对多设施选址。,（二）按选择离散程度分,4.2 单设施选址,（一）模型,该模型可用来为工厂、车站、仓库或零售/服务设施选址。该模型叫做精
13、确重心法、网格法和重心法。因为选址因素只包括运输费率和该点的货物运输量，所以这个方法很简单。该模型属于静态连续选址模型。问题描述：设有一系列点分别代表生产地和需求地，各自有一定量货物需要以一定的运输费率运向仓库或从仓库运出，要求确定仓库位置。,（二）单设施选址实例,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（P1、P2）和分销中心（M1、M2、M3）的空间分布见图 84所示，要求寻找使运输成本最小的单一仓库的位置。,图4 工厂和分销中心的空间分布图,表1 分销中心和供应地的坐标，货物运输量和运输费率,表2 仓库位置计算,于是得到：X=3,225.00/625.00=5.16 Y
14、=3,237.50/625.00=5.18,表3 仓库选址运输成本的计算,如图4所示，这些坐标值限定了仓库的位置。与该位置相关的总运输成本可以从表83得出。,以下列出了单设施选址模型的一些简化的假设条件：1.模型常常假设需求量集中于某一点，而实际上需求来自分散于广阔区域内的多个消费点。2.单设施选址模型一般根据可变成本来进行选址。模型没有区分在不同地点建设仓库所需的资本成本，以及与在不同地点经营有关的其他成本(如劳动力成本、库存持有成本、公共事业费用)之间的差别。3.总运输成本通常假设运价随运距成比例增加，然而，大多数运价是由不随运距变化的固定的部分和随运距变化的可变部分组成。最低运费和运价分
15、段统计，则更进一步扭曲了运价的线性特征。4.模型中仓库与其他网络节点之间的路线通常假定为直线。实际上这样的情况很少，因为运输总是在一定的公路网络、在既有的铁路系统中或在直线环绕的城市街道网络内进行的。,（三）小结,4.3 多设施选址,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?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？各个仓库中应该存放哪些产品?哪些产品应从工厂、供应商或港口直接运送到客户手中?,（一）精确法,精确法是指一些方法，这些方法能够保证得到选址问题的数学最优解，或者至少是精度已知条件下的解。精确法在许多方面堪称解决选址问题的理想方
16、法。但该方法将导致计算机运行时间很长，要求的内存空间巨大，且在适用于实际问题时会有一些问题的定义似是而非。,（二）多重心法,在多点布局时也可以使用精确重心法。精确重心法是一种以微积分为基础的模型，用来找出起讫点之间使运输成本最小的中介设施的位置。如果要确定的点不止一个，就有必要将起讫点预先分配给位置待定的仓库。这就形成了数个等于待选址仓库数量的许多起讫点群落。随后，找出每个起讫点群落的精确重心点。,针对仓库进行起讫点分配的方法很多，尤其是在考虑多个仓库及问题涉及众多起讫点时。方法之一是把相互间距离最近的点组合起来形成群落，找出各群落的重心位置，然后将各点重新分配到这些位置已知的仓库，找出修正后
17、的各群落新的重心位置，继续上述过程直到不再有任何变化。这样完成了特定数量仓库选址的计算。该方法也可以针对不同数量的仓库重复计算过程。,混合整数线性规划法的主要优点是，它能够把固定成本以最优的方式考虑进去。这种方法适合于：,某几家工厂生产数种产品，其中这些工厂的生产能力已知，每个消费区对每种产品的需求量已知。产品经由仓库运往消费者，满足需求，而每个消费区由某一指定仓库独家供货。各个仓库能承受的总的年吞吐量有上限和下限的要求。仓库可能的位置是给定的，但最终使用哪个地点则需做出选择，以达到总分拨成本最低的目标。仓库成本表示为固定成本(实际用地所承担的费用)加上线性可变成本。运输成本被看作是线性的。,
18、（三）混合整数线性规划,图5 混合整数线性规划的一个小型多产品仓库选址问题,（四）模拟法,模拟设施选址模型是以代数和逻辑语言做出对物流系统的数学表述，在计算机的帮助下人们可以对模型进行处理。可以使用模拟模型来评估不同布局方法的效果。,模拟模型与算术选址模型不同，它要求分析员或管理人员必须明确网络中需要的特定设施。根据被挑选出来等待评估的个别仓库及其分配方案判断这是最优的，还是接近最优的选址方式。,（五）启发法,库恩(Kuehn)和汉泊格(Hamburger)建立的启发法是一种用于仓库选址问题的经典方法一直沿用至今，已成为仓库选址中的常用方法。其他的例子也很多。为帮助理解适用于解决现实问题的启发模型的类型，我们来看一下实际中常常遇到的选址问题的特点。,选址问题实际就是对与选址有关的成本进行的一种权衡，这些成本主要包括：生产/采购成本 仓储和搬运成本 仓库固定成本 库存持有成本 仓库订单和客户订单处理成本 仓库内向、外向运输成本,
