第九章 物流网点布局
第一节 物流网点布局概述
第二节 一元网点布局
第三节 多元网点布局
第四节 几种特殊的网点布局方法
通过学习本章，理解物流网点布局的概念，内容和目标，了解物流网点布局的类型，掌握网点布局的方法。
【学习目标】
物流网点布局概述
1.某机电公司的物流网点布局案例:
某机电公司计划占领武汉市场。他们首先在武汉市七个区每个区设立了一个营业点。现考虑开设物流网点，有三种方案：
第一种方案，是一个营业点建一个仓库。
第二种方案，就是不增建仓库，把原来的仓库加大，整个全市共用一个仓库。由各个营业点分别销售、总公司实行全市统一订货、统一运输、统一储存、统一配送。
第三种方案，就是取折中，再分别在武昌和汉阳各新建一个仓库。再加上汉口原来的仓库，全公司共用三个仓库对全市实行供货，按长江、汉水自然分成的三个大区分别按大区组织供货和配送。还是总公司统一订货、统一运输、统一储存，但是各个营业点分别销售、分大区配送。
这个公司经过反复讨论、分析比较，认为第三种方案比较好。
物流网点布局概述
2.物流网点的概念
所谓物流网点，就是物流网络的结点。本章所讨论物流网点布局所关注的物流网点，主要指的是储运仓库、流通仓库、中转仓库等。
该物流网点的特点是：
大批量物资储运、集散的场所。
物流作业活动的种类和工作量集中的地方。
设施设立费用高、需要较大的投资。
运行费用高、而且运行时间持续长远。
关系整个地区有关企业的利益、关系到本地区的经济发展。
关系到本地生态环境。
物流网点布局概述
3.物流网点布局的概念、内容和目标
概念
以物流系统和社会的经济效益为目标，用系统的理论和系统工程方法，综合考虑物资的供需状况、运输条件、自然环境等因素，对物流网点的数量、位置、规模、供货范围、直达供货和中转供货的比例等进行研究设计，建立一个有效率的物流网络系统。
内容
区域内网点数目、位置、规模、供货范围、进货渠道和进货方式的设计。
目标
服务好、费用省、效益高
物流网点布局概述
4.物流网点布局应考虑的因素
地点选择
确定在被选定的地
区中，物流网点应
该设几个、具体设
在什么地方，主要
考虑微观因素，例
如地质、市场、交
通、环境、能源等。
地区选择
主要考虑宏观布局，
确定网点应该设多
少个、分别设在什
么地区。
考虑因素
物流网点布局概述
5.物流网点布局的类型
一元网点布局
整个地区就只设立一个物流网点。这是一种最简单的情况，模型方法原理和计算都比较比较简单。
多元网点布局
在一个区域中要设立多个物流网点。这种情况比较复杂一些，建立的模型和计算过程复杂一些。
类型
物流网点布局概述
6.物流网点布局的方法
实用性方法
模拟法
解析法
物流网点布局概述
7.物流网点布局步骤
通过宏观经济和发展规划研究，选择网点布局的地区。
在被选地区中，通过详细的调查分析，
确定一些可能设置为网点的备选地址。
以备选地址资料为依据，建立物流网点布局模型。
根据模型分析、计算、逐步优化，求出最优的物流
网点地址、规模、供货范围、直达供货和中转供货
的比例等。从而确定了最优的网点布局方案。
1
2
3
4
将确定的物流网点布局方案写成可行性分析报告，
交有关决策部门审批通过和实施。
5
一元网点布局
1.模拟法
模拟法，是通过建立物理模型或几何模型来形成网点布局方案、寻找仓库设置点的方法。由于所用的模拟模型不同，模拟法也有很多方法。这里介绍两种方法：一种叫做物流位图法、一种叫做重心法。
(1)物流位图法
物流位图，是模拟地理或流体力学中的“位势”的概念。物流也可以看成是一种流体。它从同一个物资仓库“物流源”出发，流向周围各个地方。因为各处的路途地理条件不一样、途中的收费情况不一样，所以它用相同的成本所能够运行的里程、到达的地方不一样。这些以相同的成本所能够到达的点，就构成了一条等成本曲线。不同的成本就可以得到一条等成本曲线。每一个物流源都有多条等成本曲线，它们共同构成了这一个物流源对应于这个经济区域环境的一束等成本曲线。
一元网点布局
1.模拟法
(1)物流位图法
每一个物流源对于这个经济区域环境都有一束等成本曲线。不同的物流源在同一个经济区域环境中的等成本曲线束必然相交（图9-2）。在这无数的交点中，各点到各物流源的成本之和F是互不相同的：F=FA+FB+FC 。在其中选择总成本最小的点作为物流网点，在这个地方做一个仓库，则各个物流源到这个仓库存放物资的话，则必然储运总成本最小。所以这一点是作为物流网点最合适的点。
一元网点布局
1.模拟法
(1)物流位图法
图9-2 物流位图法
110
60
10
30
50
70
90
10
20
30
40
10
20
30
40
50
A
B
P
C
图9-2中的P点，到各点的成本分别为：到A为30，到B为15，到C为40，其总成本为：30+15+40=85，总成本最小，可以作为物流网点的设置点。
一元网点布局
1.模拟法
(1)物流位图法
这种物流位图分析法，只适用于对于同种运输方式的比较。
该方式如果要严格计算出来许多点的总成本值，也是很麻烦的。
另外，这种方法也是假设平面上的无限多个点的坐标是已知的，这个也是不现实的。
因此，物流位图分析法的真正的用法，是运用模型提供一种思路，把定性和定量结合起来，以定性为主。定量分析的目的是为定性分析提供思路。定性分析的结果用定量分析去检验。
一元网点布局
1.模拟法
(2)重心法
重心法，是另外一种模拟法。它是运用力学原理来分析物流学问题。
我们把一片经济区域中的多个企业，看成是平面上的多个质点。而把质点系统的重心作为物流网点。于是我们可以建立起一个力学模型，如图9-3所示。
(x4, y4)
P
A
B
C
D
E
(x1, y1)
(x2, y2)
(x3, y3)
(x5, y5)
(x, y)
图9-3 重心法模型
一元网点布局
1.模拟法
(2)重心法
在图9-3中，设在平面上有A、B、C、D、E等n个企业，设第i个企业的坐标是(xi, yi)，(i=1，2，……，n)，它所具有的物流量为wi，单位物资的单位里程的运费为ci，设物流网点的坐标为(x, y)，则根据重心的原理，求出物流网点的坐标：
x=∑ciwixi ∕∑ciwi ， y=∑ciwiyi ∕∑ciwi （9-2）
由9-2式，如果知道每个企业点的坐标(xi, yi) 、物流量wi和单位物资单位里程的运费ci，就可以求出物流网点的坐标(x, y )。
一元网点布局
1.模拟法
(2)重心法
注意：
物流量都是第i个企业在一定时间内的统计数（或者计划数），不是每一次的物流量。
ci是第i个企业在统计期内的平均单位物资单位里程的运费。
每个点的坐标都应是在同一个坐标系表示的。我们只关心有限几个点，只要求出它们的相对位置关系就行了，数值也不必那么精确。
计算的结果，x和y都可能得到一个精确值。其实也不必要那么精确。重要的是相互位置关系。位置坐标确定以后，实际施工时，可能还要对实际的位置进行调整。这种调整的结果也不至于对物流优化产生影响。
一元网点布局
2.评分法
所谓评分法，就是通过专家评分来决定物流网点选址方案的方法。评分法带有较重的主观色彩，是靠专家的主观意识来决定选址方案的。但是这正好可以集中吸收各个专家的宝贵经验和知识。因此这可以说是这个方法的特点，也是它的优点之一。
评分法的另外一个优点，就是它可以综合考虑很多的因素，包括一些现实的、获得因素，有些因素一般是无法用数学模型来描述的。而人则可以把它纳入自己的考虑范围。这是评分法比一般的模拟法、解析法有突出优越性的地方。另外，评分法比较简单、比较现实。只要有人、进行几次调查、开几次会议，基本上就可以出来方案。而且这些方案一般都比较结合现实、比较实用。正因为如此，评分法在企业中有比较大的实用性。
一元网点布局
2.评分法
实施评分法，最重要的是抓好以下几个环节：
了解物流市场
认识物流网点的任务和目标
物色专家
确定评价指标体系
制定初步方案
用评价指标体系和给定的权值对各个初步方案进行评分。
统计分析，求出最佳选址方案。
一元网点布局
3.解析法
（1）算术运算法
这是一种最简单、最常用的方法。它只要通过简单的加减乘除就够了。最主要用于总成本的计算比较来选择方案。
总成本可以分成几种情况，一般是用总费用表示。但是在有些情况下，也可以用运输路程表示，也可以用运输时间表示，也可以用与网点之间的距离表示。
用运输路程表示，就是求出各个备选地址运输到达各个客户企业单向最短路程之和。设在一个区域中，有m个物流网点备选地址。整个区域中有n个客户企业。从物流网点Ai（i=1，2，……，m）到客户企业Bi（j=1，2，……，n）的单项最短运输里程为xij 。则区域中各个客户企业的最短运输里程的总和Si 为：
m个方案就有m个S值。在这m个S中选择S最小的地址作为物流网点选址的最佳方案。
一元网点布局
3.解析法
（1）算术运算法
用运输路程表示成本的适用条件是：
1. 各个备选地址都在同一个地区、面对相同的客户群；
2. 都采用相同的运输方式，例如都是汽车运输；
3. 各个客户的物流量大致相等、或者差别不是特别大；
4. 同一地区内单位吨公里的运价一样。
这就是最短里程法。这个方法的好处是可以面对具体的交通道路来算出现实存在的真实运输里程，比较合理。
类似地，还有最短运输时间法和最小距离法。
一元网点布局
3.解析法
（2）微分法
微分法，是一种运用高等数学的解析方法。它一般建立起一个数学模型，然后运用微分来求出使得总成本最小、或者总效益最大的物流网点方案。
例如，假设要在一个区域中设立一个物流配送中心P，向周围n个企业送货。设第i个企业的坐标是(xi,yi)，(i=1，2，……，n)，它所具有的物流量为wi ，单位物资的单位里程的运费为ci ，设物流配送中心的坐标为(x, y )，则物流配送中心的总物流费用F为：
一元网点布局
3.解析法
（2）微分法
求出使得总费用F最小的（x, y）的值，就求出了物流网点的最佳方案。得出x和y：
用迭代法求解出x和y的值,这个时候（x,y）就是物流配送中心的最佳位置值。
（9-6）
多元网点布局
1.多元网点布局概述
多元网点布局，就是在一个区域中，设置几个物流网点，我们要寻找几个最佳的物流网点的设置方案。设置的基本目标，仍然是服务好、费用省和不破坏生态环境。设置的具体内容就是要确定几个物流网点的数量、位置、规模、供货范围以及值大河中转的比例。多元网点布局的方法，仍然有模拟法、评分法和解析法。这里着重介绍规划法。不过这里只介绍比较简单又比较常用的运输规划法。这一节，我们也是假定选择地区的工作已经完成，我们只在已经选定的地区中，具体寻找几个物流网点的地址规模等。
多元网点布局
2.运输规划法
(1)运输规划法原理
运输规划的基本思想，就是在一片经济区域中，已知有多个生产厂商、有多个用户，也已经有了多个中转仓库（物流网点）的备选地址，并且知道了各个用户的需求量、各个生产厂商的供应量、以及供应点、中转点、需求点相互之间的运输成本。物流企业需要经过这些备选地址把生产厂商的供应物资调运到它们各自的用户。要求选择最合适的中转仓库的位置和规模，使得整个调运系统的总物流费用最省。
多元网点布局
2.运输规划法
(1)运输规划法原理
建立一个运输规划模型来求解。假设这个经济区域中，有A1、A2、……、Am等m个生产厂，每个厂的供应量为ai（i=1，2，……，m），有B1、B2、……、Bn等n个用户，每个用户的需求量为bj（j=1，2，……，n），有D1、D2、……、等q个中转仓库备选点，每个中转仓库备选点的吞吐量为2dk（k=1，2，……，q），其中dk是吞吐量的一半，A代表这个区域中的生产厂集，B代表这个区域中的用户集，用D代表这个区域中的中转仓库备选点集，Cij、Cik、Ckj分别表示从各个生产厂到各个用户、从各个生产厂到各个中转点、从各个中转点到各个用户单位物资的全程运价系数，Xij、Xik、Xkj分别表示从各个生产厂到各个用户、从各个生产厂到各个中转点、从各个中转点到各个用户单位物资的运量。则可以建立起如下的运输规划模型：
多元网点布局
2.运输规划法
(1)运输规划法原理
解这个模型，就可以求出各个运量 Xij、Xik、Xkj 。解模型的方法，最简单的一般是表上作业法。
（2）运输规划法步骤
将约束条件进行处理
1
求初始解
2
位势法检验
3
回路法检验
4
多元网点布局
2.运输规划法
（3）用运输规划法进行网点布局的步骤
调查收集区域中有关的生产厂商、它们的用户的信息
1
调查收集区域中可能作为中转仓库的备选点，它们可能提供的吞吐量以及它和生产厂、用户等的位置关系。
2
约束条件处理，建立运输规划模型初始调运表格。
3
解运输规划模型，求出最优值。
4
对最优解的结果进行分析，看看物流网点备选点是否合适？如果合适，最原来的备选点就是最优的网点地址，运行结束。如果不满意，转下一步。
5
对物流网点备选点进行调整改变，转第四步。
6
几种特殊的物流网点布局方法
1.灵活配置法
（1）灵活配置法的原理
目的
在整个区域一群企业中选择几个作为物资储运仓库的备选地址，既要覆盖各个企业、为各个企业服务，又要使物流总费用最小。
先将整个区域所有有关企业分成几个范围，每个范围任意选定一个企业作为仓库设置点，各个仓库点合起来构成一个初始方案。以这个方案的各个企业作为源点、其他企业作为汇点，解运输规划问题，求出各源点的供货范围。再分别在各个供货范围内寻找能使范围总费用最小的新的仓库位置点。各个新仓库点就构成一个新的仓库设置方案。
基本思路
几种特殊的物流网点布局方法
1.灵活配置法
（1）灵活配置法的方法步骤
第一步 制定仓库初始方案 ：将整个区域各个相关企业分成q个小区域，每个区域选择一个点作为仓库，得初始方案 （k=1,2,……,q）；
第二步 求 中的各个仓库的供货范围：由 中的各个仓库为源点、其他企业为汇点，构造直达运输模型，求出供货范围Pk以及以 为供货点时各个供货范围的物流总费用 以及整个区域的总费用 ,（ ）。
第三步 在每个Pk的区域中依次试以各个点作为供货点寻找费用更小的新的仓库替代点，构造新方案 ，并求得 方案的总费用 。
第四步 比较 和 、 和 。
几种特殊的物流网点布局方法
2.保莫法（Baumol-Wolk法）
保莫法就是在考虑运行费用时，既考虑运行过程中的运输费用、也考虑仓储费用而进行网点布局的方法。仓储费用可以是线性函数，也可以是非线性函数。而保莫法是专门针对仓储费用函数是非线性函数的情况下的一种处理方法。
否
对初始仓库方案，令边际费用为0，用Cikj解直达调运模型求出、
将加入Cikj再解直达调运模型求出和
比较是否等于、
同时是否等于？
即为所求
是
求出，并将替换，替换，替换
图9-11 保莫法原理图
本章研究了物流网点布局问题。物流网络的布局问题要考虑适合物流市场的结构、符合宏观生产力布局、交通方便、总的设立成本和运行成本小等因素。物流网点布局可以分为一元网点布局和多元网点布局问题，物流网点布局方法主要有解析法、模拟法和启发式方法等。我们通过例题详细讲述了各种网点布局方法。从实用性来说，本章所讲的几个方法都比较实用，其中特别是评分法、运输规划法、灵活配置法和保莫法。还有一些方法，例如整数规划、动态规划、网络图法等等，也可以用来进行网点布局，由于比较复杂，本章没有进行讨论。
物流网点布局 Logistic Network Layout
一元网点 Single Network
多元网点 Multiple Network
灵活配置法 Capacitated Facility Location Problem
保莫法 Baumol-Wolk Method
1. 说明网点布局的重要性。
2. 为什么网点布局要分为地区选择和地点选择二部分？ 地区选择应该考虑那些因素？地点选择应该考虑那些因素？
3. 有哪些网点布局方法？
4. 为什么评分法比较适用于企业进行网点布局？
5. 用运输规划法进行网点布局应该分为那些步骤？
6. 灵活配置法的原理如何？
7. 保莫法的原理如何？
8. 比较运输规划法、灵活配置法和保莫法之间的特点和应用范围。
1. 如图9-12,生产厂想在其他11个用户区选两个地点建立两个配送中心。
1）只考虑运输费用最省；
2）考虑运输费用、还考虑设立费用（每个设立费用都为20万元）；
3）考虑运输费用、且考虑仓储成本的非线性变化 ，(k=1,2)， 。
在以上三种情况下，选择最合适的配送中心选址方案。
2. 如果在图9-12的模型中，如果用评分法进行网点布局，你觉得应该怎么做，要考虑哪些因素？
4
图9-12
1
-5
2
-4
3
-2
4
-3
5
-2
6
-4
11
-2
8
-5
10
-2
9
-3
7
-3
A
+35
1
5
3
6
3
4
3
6
9
5
4
2
5
4
6
4
2
