2022年物流配送中心的选址模型分析研究 .pdf

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1、1 / 13 毕业设计 论文）题目：关于物流配送中心的选址模型研究学生姓名：学号：班级: 专业：工商管理 专家咨询法选择地点。第一类方法认为物流配送中心的地点可以在平面上取任意点，代表性的方法是重心法。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 13 页3 / 13 第二类方法认为物流配送中心的备选地点是有限的几个场所，最合适的地址只能按照预定的目标从有限个可行点中选取。代表性的方法有：整数或混合整数规划法1 。第三类方法的思路是将专家凭经验做出的判断以数值形式表示，经过综合分析后对选址进行决策。现只对其中的重心法和整数规划法分项综

2、述如下。2.1 重心法选址模型研究的综述重心法是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。2 重心法选址模型在配送中心选址中用得最普遍，但是这种方法具有自由度过大、求得结果与现实选址存在一定偏差等不足，因此许多学者希望对其进行改进。如鲁晓春和詹荷生2000）主张对原来的重心法的总运输费用式求偏导,得到微分方程,再进行迭代计算,得到最佳配送中心地址值3 。李茂盛和李霞2007）用重心法和线性方程相结合的方法来改造传统的重心法模型，能够有效克服重心

3、法的自由度过大问题。王家聚2008）系统地分析了重心法选址的假设条件、优缺点及适用范围,为配送中心选址问题提供了一定的理论依据。翟庆,蔡启明 ,万志良 ,刘毅庭 ,武晓林 2008）将微分法和共轭梯度法进行比较，认为共轭梯度法具有良好的收敛性质,在求解时可以采用较少次的迭代运算就可以达到最优解。孙焰，郑文家 2009）在对配送中心进行选址时，先采用重心法得到备选地址，然后再采用层次分析法模型来求得配送中心的最佳地点。宋世强 对易腐物品的物流中心选址问题进行了分析与讨论,建立了一种整数规划模型,基于此模型求解NP的完全性，应用遗传算法构造了AGA 法 ,该法结合了遗传算法的全局收敛特性和 ALA

4、 法的局部搜索特性,大大增加了获得全局优化解的机会。4 赵冬玲 ,孔志周,官东 (2008 建立了一个配送中心选址的0-1整数规划模型,提出了采用单点PMX 交叉方法及有针对性变异的思想,认为对于大规模的物流配送优化问题可以采用传统精英个体保留策略对遗传算法进行改进然后用于求解。还有些学者采用混合整数规划与遗传算法相结合来建立选址模型,如王战权和杨东援(2001 运用全局搜索优化技术，通过建立选址的遗传算法模型，研究了算法设计，分析了其特点，并与传统的混合整数规划解法进行了分析比较。5 蒋忠中和汪定伟(2005 认为混合 0-1规划模型是一种特殊形式的选址-分配模型,具有 NP性质。他采用了一

5、种嵌入表上作业法的遗传算法来对模型求解。6戴更新 ,于龙振,陈常菊 (2006采用整数规划模型与混合遗传算法相结合来建立选址模型。混合整数规划就是只有一部分的决策变量要求取非负整数，另一部分可以取非负实数的整数规划。7吴兵,罗荣桂 ,彭伟华(2006 认为物流配送中心选址是一个混合整数非线性规划问题,并设计了基于优先权编码的遗传算法来降低问题求解的难度,给出了一个小规模算例。8还有些学者采用混合整数规划来建立选址模型 ( 2007 在多元网点布局情况下，应用了一个混合整数规划模型，并对模型用穷举法求解。9张方，刘丙午 (2007利用混合整数规划方法，对物流配送中心的选址进行优化。10 精选学习

6、资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 13 页4 / 13 总而言之，由于物流配送中心选址问题是一项复杂的系统工程，考虑的因素众多，在实际研究或应用中，考虑的侧重点不同，因而各种研究成果的条件和方法都有较大差别，但是对于科学合理地规划我国各种类型的物流中心而言，都有许多值得借鉴之处。3.物流配送中心选址的理论模型研究本节是在大量前人的研究成果的基础上对配送中心的选址 流量的交通网络问题,即起点到终点的运输流量构成的物流网络规划问题。重心法进行决策的依据是产品运输成本的最小化,这样就涉及到如下几个假设前提条件: 1）运输费用只与配送中心

7、和配送点的直线距离有关，不考虑城市交通状况；2）选择配送中心时，不考虑配送中心所处地理位置的地产价格；3）运输费率与运输距离和运输量呈线性关系；4）决策各点的需求量不是地理位置上所实际发生的需求量,而是一个汇总量 ,这个量聚集了分散在一定区域内众多的需求量；5）各配送点的需求量已知；6）可以估计各个备选配送中心的固定费用包括基本建设费和固定经营费）；7）可以估计经营管理产生的可变费用，并在总费用中加以考虑。3.1.2模型结构设有 n个配送点，他们各自的坐标是xi ，yi）i=1,2,3,n ）配送中心的坐标是x0， y0）。运输费用为E；总费用为 C则有：式中 :ai表示从配送中心到配送点i每

8、单位运量、单位运距的运输费用；wi表示配送中心到配送点i的运输量，也表示第i个配送点的需求量；di表示从配送中心到配送点i的直线距离；Ii表示由重心法得到的各个备选地址；Wi表示各个配送点的需求量之和；EIi表示备选地址Ii总的运输费用；VIi 表示各备选地址Ii 总的可变费用；CIi表示各备选地址Ii的固定费用；表示权系数 (可以根据决策者的需求来定）且精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 13 页5 / 13 3.1.3求解思路本文借助迭代法和多元线性回归的混合算法来对模型进行求解，迭代法从采用迭代法计算出 12个重心点和

9、重心点的运输成本上式中：由式 的右边还含有未知数(x0,y0，如果从两个方程式的右边完全消除x0和y0,计算将变得很复杂，计算量也很大。因此，可以采用迭代的方法进行计算，通过迭代，得到各个备选的配送中心Ii。用迭代方法计算的方法如下：1）以所有需求点的重心坐标作为配送中心的初始位置坐标精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 13 页6 / 13 上一节所求的值。然后，将所需要的数值代入所对应的 Ii 即为最优解。3.2 整数规划模型本节主要是运用指派问题模型进行物流配送中心选址的优化和给出了相应的求解方法。从多个候选物流网点中选

10、取费用最小的若干物流配送中心是本模型的目标。3.2.1假设条件由于现实环境的复杂性，影响配送中心选址的因素有很多，而且各因素之间的关系错综复杂。为了模型容易建立以及求解方便，本模型有如下的基本假设：1）仅在一定的备选取地点范围内考虑新的配送中心的配置；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 13 页7 / 13 2）每个需求点只由一个配送中心负责供应；3）可以估计配送中心与各需求点之间的费用。3.2.2模型结构模型的决策变量和参数其中， 3.4）表示每个需求点必有且只有一个配送中心到，3.5）表示每个配送中心必到且只到一个需求点

11、。3.2.3求解思路虽然指派问题是一类特殊的整数规划问题，又是特殊的0-1规划问题和特殊的运输问题，因此，它可以用多种相应的解法来求解。但是，这些解法都没有充分利用指派问题的特殊性质，有效地减少计算量。1955年，库恩 W.W.Kuhn ）提出了匈牙利法。匈牙利法求解步骤：第一步：变换指派问题的系数矩阵 ，使在 (bij 的各行各列中都出现0元素，即(1 从 再从所得新系数矩阵的每列元素中减去该列的最小元素。第二步：进行试指派，以寻求最优解。在(bij 中找尽可能多的独立0元素，若能找出n个独立 0元素，就以这 n个独立 0元素对应解矩阵 (xij 中的元素为 1，其余为 0，这就得到最优解。

12、找独立0元素，常用的步骤为：(1从只有一个 0元素的行 (列 开始，给这个 0元素加圈，记作。然后划去所在列 (行的其它 0元素，记作 ? ；这表示这列所代表的任务已指派完，不必再考虑别人了。(2给只有一个 0元素的列 (行 中的 0元素加圈，记作；然后划去所在行的 0元素，记作 ? (3反复进行 (1， (2两步，直到尽可能多的0元素都被圈出和划掉为止。(4若仍有没有划圈的0元素，且同行(列的0元素至少有两个，则从剩有0元素最少的行(列开始，比较这行各0元素所在列中0元素的数目，选择0元素少的那列的这个0元素加精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - -

13、 - -第 7 页，共 13 页8 / 13 圈(表示选择性多的要“ 礼让 ” 选择性少的 。然后划掉同行同列的其它0元素。可反复进行，直到所有 0元素都已圈出和划掉为止。5）若 元素的数目 m 等于矩阵的阶数n，那么这指派问题的最优解已得到。若m 对没有的行打 号；(2对已打 号的行中所有含? 元素的列打 号；(3再对打有 号的列中含元素的行打 号；(4重复 (2，(3直到得不出新的打 号的行、列为止；(5对没有打 号的行画横线，有打 号的列画纵线，这就得到覆盖所有0元素的最少直线数l 。若l 以增加 0元素。在没有被直线覆盖的所有元素中找出最小元素，然后打 各行都减去这最小元素；打各列都加

14、上这最小元素以保证系数矩阵中不出现负元素）。新系数矩阵的最优解和原问题仍相同。转回第二步，重复求解，直到求出最优解为止4实证分析本节主要内容就是对本文提出的重心法模型进行应用，并在此过程中验证其解决实际问题的合理性、实用性和有效性。4.1 实证企业的选取与数据的调查朝阳重型机器有限公司是在原朝重集团）有限责任公司、朝阳重型机器有限责任公司、朝阳重型机器厂等三家企业改制后组成的一个全新的公司。是中国建材机械行业大型骨干企业。装备实力、产品销售、创新能力居中国建材机械行业领先地位。朝重有进出口自营权。是 ISO9001质量体系认证合格单位。多年来，朝重先后荣获“ 国家质量一级合格单位” 、“ 国家

15、质量管理奖” 、“ 国家节能银牌奖” 、“ 中国环保产业百强企业第一名” 、 “ 中国企业最佳信誉和中国企业最佳形象AAA 级单位 ” 等荣誉称号。朝阳重型机器有限公司主要以生产、研制、开发“ 朝重牌 ” 建材机械产品为主，年生产能力 3万余吨。朝阳重型机器有限公司具备提供300TD4000TD 大中型水泥厂成套装备的设计开发、生产制造、质量检验、吊装运输、安装调试的能力。同时，还提供环保设备，墙体材料成套设备，矿山、冶金、化工、压力容器、煤炭、粮食行业的通用、专用设备以及公路碎石生产线主机设备等。朝阳重型机器有限公司的供应商遍布全国各地，其供货时间和数量相对比较随机，即朝阳重型机器有限公司发

16、出订货通知就供货，这样会使得朝阳重型机器有限公司方面因需要接受各地的零件而不得不建造较大的储存空间，而接受到的零件并不会一次马上消耗掉，因而会造成因储存而形成的浪费。并因为各地供货都是小批量的，因而无法形成规模效应，这就使得朝阳重型机器有限公司在运输方面也需要大量的投资。在这种情况下，选择一个配送中心作为自己供货的暂存区就显得尤为重要。由于朝阳重型机器有限公司供应商以长三角地区的居多，所以配送中心的选择以长三角地区为主。一般情况下，配送中心担任原料的收集和成品的销售两个任务，但在这次选址中，单考虑原料收集任务。4.2 重心法的实证模型数据处理4.2.1 实证模型所需数据本课题的数据主要是通过朝

17、阳重型机器有限公司的内部调查取得企业内部生产数据，再对数据进行筛选加工。主要选取该公司长三角地区的供应商的运输重量和单位运费，备选配送中心的固定费用和总的可变费用等数据来进行实证分析。 供应商坐标整理精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 13 页9 / 13 根据朝阳重型机器有限公司提供的2009年的数据和在中国地图上建立直角坐标系，统计出各个供应商的坐标，得出表 41。表4.1 备选配送中心的固定费用和总的可变费用根据朝阳重型机器有限公司提供的数据计算出各个备选配送中心的固定费用和总的可变费用，得出表 4 2。精选学习资料

18、- - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 13 页10 / 13 4.2.2 重心法实证模型的求解过程 采用迭代法计算出12个重心点和重心点的运输成本采用迭代法计算出12个重心点和重心点的运输成本，计算结果如表 43。 采用多元线性回归对总成本目标函数的系数进行求解用Excel辅助计算结果如下：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 13 页11 / 13 图41 应用 excel “数据分析 ” 功能求多元线性回归的回归系数由图41的输出结果，可以得到本例中的回归系数为1 ?

19、=0.3, 2?=0.4, 3 ?=0.3。故所求回归方程为Y ?=XXX iii 3213.04.03.0 采用迭代法对优化好的模型进行求解用迭代方法计算的结果如表4.4. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 13 页12 / 13 然后，将所需要的数值代入的C(16= 4193.12 (162.76,56.03的C(15=4195.42 (162.76,56.02的 C(14= 4205.121 (162.77,56.02 的C(13=4221.421 综合计算结果得C16）是最小值，即配送中心的位置选在:108 11

20、0 4 姜大立，杜文，易腐物品物流配送中心选址的遗传算法J.西南交通大学学报， 2003，(2:62-67 5 王战权，杨东援，配送中心选址的遗传算法研究M. 实用物流技术， 2001.3:11-14 6 蒋忠中，汪定伟.BZC电子商务中配送中心选址优化的模型与算法J.控制与决策， 2005，(1. 7 戴更新，于龙振，陈常菊.基于混合遗传算法的多配送中心选址问题研究J.物流技术， 2006:6 40-42 8 吴兵 ,罗荣桂 ,彭伟华 .基于遗传算法的物流配送中心选址研究J.武汉理工大学学报 : 信息与管理工程版, 2006, 25(2: 89- 91. 9 程继红，马颖亮，李高鹏.基于混合整数规划模型的物流中心选址方法J.海军航空工程学院学报 .2007，22(2:292- 294. 10 张方，刘丙午 .基于混合整数规划模型的物流配送中心选址优化J.北京物资学院， 2007，(8. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 13 页