物流节点选址模型及其方法(doc 13页)
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物流配送中心选址模型及其启发式算法一、本文概述随着电子商务和全球化贸易的飞速发展,物流配送中心在供应链管理中的重要性日益凸显。
选址决策作为物流配送中心规划的首要任务,直接影响到企业的运营成本、服务质量和市场竞争力。
因此,研究物流配送中心的选址模型及其启发式算法,对于优化供应链网络、提高物流效率和降低运营成本具有重大的理论价值和现实意义。
本文旨在探讨物流配送中心的选址问题,分析不同选址模型的特点和适用场景,研究启发式算法在解决选址问题中的应用。
我们将对物流配送中心选址问题进行概述,介绍选址问题的定义、特点和研究现状。
我们将重点分析几种经典的选址模型,包括基于成本的选址模型、基于服务质量的选址模型和基于多目标的选址模型,并比较它们的优缺点。
在此基础上,我们将探讨启发式算法在物流配送中心选址问题中的应用,介绍几种常见的启发式算法,如遗传算法、模拟退火算法和蚁群算法等,并分析它们在解决选址问题中的性能和效率。
我们将对本文进行总结,展望未来的研究方向和应用前景。
通过本文的研究,我们期望能够为物流配送中心的选址决策提供一种科学、有效的模型和算法支持,帮助企业实现物流网络的优化和升级,提升企业的竞争力和可持续发展能力。
二、物流配送中心选址模型物流配送中心的选址问题是物流系统优化中的关键环节,它涉及到多个因素的综合考虑,包括运输成本、库存成本、服务水平、地理环境等。
为了科学、合理地进行选址决策,需要建立相应的选址模型。
系统性原则:选址决策需要综合考虑多个因素,确保各因素在模型中得到全面、系统的体现。
科学性原则:模型应基于科学的方法和理论,能够准确反映实际情况,提供可靠的决策支持。
可操作性原则:模型应具有实际操作性,便于数据收集和处理,以及后续的分析和计算。
灵活性原则:模型应能够适应不同的情况和需求,具有一定的灵活性和可扩展性。
运输成本:包括从供应商到物流配送中心的运输成本,以及从物流配送中心到客户的运输成本。
地理环境:包括地理位置、地形地貌、气象条件等因素,这些因素可能对物流配送中心的运营产生影响。
连续点选址模型(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,它是利用选址距离进行计算的.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选址距离进行最小化.其相应的目标函数为:Z=式中wn---需求点的总数目需要注意的是,这个目标函数可以用两种互不相干的部分来表达.在这个问题里面,最优位置也就是如下坐标组成的点考虑到或者同时两者可能是唯一或某一范围,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。
(2)一元节点选址的重心法和微分法1、重心法重心法是一种模拟方法。
这种方法将物流系统中的需求点和资源点看成是分布在某一平面范围内的物流系统,各点的需求量和资源量分别看成物体的重量,物体系统的重心作为物流网点的最佳设置点,利用求物体系统的方法来确定物流网点的位置。
现仅讨论用重心法在计划区域内设置一个网点简单情况。
在某计划区内,有n个资源点和需求点,各点的资源量或需求量为它们各自的坐标是。
需设置一个网点,设网点的坐标为(x,y),网点至资源点或需求点的运费率为根据求平面中物体系统重心的方法有:代入数字,实现求得(x,y)的值即为所求物流中心网点位置的坐标,记为重心法的最大特点是计算方法较简单,但这种方法并不能求出精确的最佳网点位置(当然这种精确位置有时可能是没有实用价值的)。
因为这一方法将纵向和横向的距离视为相互独立的量,与实际是不相符的,往往其结果在现实环境中不能实现,因此只能作为一种参考结果。
2、微分法现举例说明选址问题模型的建立方法。
某公司准备建流通加工型配送中心,向各客户供应商品,现需确定配送中心建在什么位置,才能使配送中心向各客户供应商品的费用最低。
设配送中心向第i个客户的商品供应量为;单位商品的运费为采用笛卡尔坐标系,设配送中心位置的坐标为p(x,y),各客户位置的坐标为,则第i个客户与配送中心的距离可由解析几何的两点间距离公式求得:配送中心向第i个客户供应商品的运费为:配送中心向各个客户供应商品的总运费为:因此,该问题的目标函数为:根据该模型,选择适当的x、y就可使C达到最小。
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第四章物流节点选址模型与方法
第一节物流设施选址问题
固定设施选址问题是物流网络中一项十分重要的战略决策。
一、物流设施选址问题类型
⏹按备选点的离散程度分连续选址模型(Continuous Location Models)和离散
选址模型(Discrete Location Models)两类。
⏹从选址目标来看,物流设施选址有三种基本类型(成本最小化、服务最
优化、物流量最大化)和综合型。
二、物流设施选址问题的特点
在选址问题的研究中,Daskin总结了五个特点:
(一)选址决策是研究不同层次的人类组织的选址问题,从个人、家庭到公司、政府机构甚至是国际机构
(二)选址决策是一个战略决策,需要考虑长期的资金利用和经济效益
(三)选址决策还涵盖了经济的外延含义,包括污染、交通拥挤和经济潜力
等。
(四)由于大多数选址问题是NP-HARD问题,很难求得选址模型的最优解,特别是大型问题。
(五)选址问题都有相应的应用背景,模型的结构(目标函数、变量和约束)由相应的应用背景决定。
第二节物流设施选址的程序和步骤
一、物流设施选址约束条件分析(一)需求条件
(二)运输条件
(三)配送服务的条件
(四)用地条件
(五)法律法规
(六)流通职能条件
(七)其他
二、搜集整理资料
(一)掌握业务量
1. 工厂到物流设施之间的运输量
2. 向顾客配送的货物数量
3.物流设施保管的数量
4. 配送路线上的其他业务量
(二)掌握费用
1. 工厂至物流设施之间的运输费;
2.物流设施到顾客之音质配送费;
3. 与设施、土地有关的费用及人工费、业务费等。
三、地址筛选
四、定量分析
五、结果评价
六、复查
七、确定选址结果
八、选址的注意事项
(1)选址因素相互矛盾
(2)不同因素的相对重要性很难确定和度量
(3)判断的标准会随时间变化而变化
第三节整数规划选址方法
一、0-1整数规划方法选址问题的提出
建设一个新工厂,应合理选择厂址。
假设厂址候选地点有s 个,分别用D 1,D 2…表示;原材料、燃料、零配件的供应地有M 个,分别用A 1、A 2…表示,其供应量分别用P 1、P 2表示;产品销售地有N 个,分别用B 1、B 2表示,其销售量分别用Q 1、Q 2表示,如下图所示。
二、引入0-1变量的实际问题
相互排斥的选址项目需引入0-1变量。
某公司在地区的东、南、西三区建立储存点,拟议中有7个位置i A (i=1,2……,7)可供选择。
规定: 在东区,由1A ,2A ,3A 三个点中至多选两个;
在西区,由4A ,5A 两个点中至少选一个;
在南区,由6A ,7A 两个点中至少选一个。
如选用i A 点,设备投资估计为i b 元,每年可获利润估计为i c 元,但投资总额不能超过B 元。
问应该选择哪几个点可使年利润为最大?
三、用0-1变量建立规划模型的思路与技巧
四、隐枚举法
方法之一是设置目标函数的过滤值;
方法之二是对原问题的目标函数及约束条件进行适当的调整处理,找出目标函数值增大的规律,以大大减少求解工作量。
第四节连续选址模型
一、交叉中值模型
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。
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。
二、重心法模型
重心法是一种模拟方法。
这种方法将物流系统中的需求点和资源点看成是分布在某一平面范围内的物流系统,各点的需求量和资源量分别看成是物体的重量,物体系统的重心作为物流网点的最佳设置点,利用求物体系统重心的方法来确定物流网点的位置。
三、重心法的迭代计算步骤
四、重心法的优缺点
1.不加固定限制,有自由选择的长处
2.自由度过多是一个缺点
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。
五、重心法选址示例
假设物流设施选址范围内有5个需求点,其坐标、需求量和运输费率如表所示。
现在设置一个物流设施,问物流设施的最佳位置为何处?。