第四章 物流节点选址
布局规划
第一节 物流节点选址概述
第二节 单节点选址模型
第三节 多节点的选址布局模型
第一节物流节点选址概
述
知识要点：物流节点选址目标；影响
节点选址的因素；物流节点选址规划
流程；物流节点选址的主要方法
3
物流系统选址布局理论分析
选址理论和生产布局理论
经济学关于空间的理论研究和实践，可划分为微观区
位理论和宏观区域理论两个范畴。区位理论研究微观
经济单位和个体基于区位影响和决定因素产生的空间
偏好与选址决策，也称选址理论；而区域理论旨在研
究在一定地域内，微观集合空间分布的决定和发展规
律，也称为生产布局理论。
理论应用
对于企业行为的物流节点选址，一般应用选址理论；
对于大的国家性和区域性社会物流系统的布局，往往
研究整个社会物流产业的布局规律，因此必须同时应
用区位论和区域论对整个产业系统的布局进行统一规
划。
4
物流节点选址的目标
1、成本最小化
2、服务最优化
3、辐射范围最大化
4、社会效益最高化
节点选址战略
好的设施选址应考虑所有物品的流动过程及其相
关成本。在保证客户服务水平的前提下，寻求利润最
高、成本最低的配送方案是选址战略的核心所在。主
要包括：确定设施的数量、地理位置、规模，并规划
各设施所服务的市场范围等等。
5
物流节点选址应考虑的主要因素
1、土地成本
2、交通便利性
3、可获得土地的规模
4、与市场的距离
5、劳动力因素
6、工程地质条件
7、政策环境
6
物流节点的选址基本要求
1、靠近综合交通枢纽 2、 靠近工业区或者大型专业市场
3、城市边缘或者近郊城镇 4、发达的道路网络支撑
城市物流系统布局理论模型
7
物流节点选址布局规划的流程
（1）
物流需求分析及预测
物流系统功能定位及分解
物流系统结构
选址方法和模型
布局优化
可行方案
综合评价
给出最终方案
选址优化问题
框架初设问题
方案评价问题
调整
8
物流节点选址布局规划的流程（2）
框架初设
设计一个物流系统的初始框架：在物流系统需求分析
和预测的前提下，对物流系统的功能进行定位和分解，
从而确定物流的初始系统结构，即给出系统的层次、
节点最大设定数目和系统基本功能。
选址优化
也是整个布局规划的关键问题，由选址和流量分配构
成。优化规划一般对选址和流量分配同时进行。进行
完布局方案优化后有一个到第一步的物流系统结构的
反馈过程，即对物流系统初始结构的一个调整过程。
方案评价
即对所有备选方案进行综合评价，确定最终方案。
9
物流节点选址布局的方法
定性分析法
定量法
1、解析法
2、最优化规划法
3、启发式方法
4、仿真方法
5、综合因素评价法
10
解析法选址
解析方法就是指用函数公式计算的方法，来确定物
流中心的选址，通常是指重心方法选址。这种方法把运
输成本表达为运输需求量、距离以及时间的函数，根据距
离、需求量、时间或三者的结合，用代数方法来求解物流
中心的坐标。
重心法是连续模型，即其选址点是一定区域内的
连续坐标。
解析方法考虑影响因素较少，模型简单，主要适
用于单个配送中心选址问题。对于复杂的选址问
题，解析方法往往难以求解，通常需要借助其他
更为综合的分析技术。
11
最优化规划选址
最优化规划方法就是用运筹学的理论方法，在许多可用的
选择中挑选出一个最优方案。最优化规划问题的关键是构
造目标函数和选择约束条件，即把选址影响因素（自变量
因子）的相关关系找出来。
最优化方法是一种离散模型，即对有限的备选点进行优化
组合。
最优化规划方法中的线性规划及整数规划是目前应用最为
广泛的选址方法。最优化规划方法的优点是它属于精确式
算法，能获得精确最优解。不足之处主要在于对一些复杂
情况很难建立合适的规划模型，或者模型太复杂，难以得
到最优解。
12
启发式规划选址
启发式方法是一种逐次逼近最优解的方法，大部
分在20世纪50年代末期以60年代期间被开发出来。
当复杂的线性规划或者非线性规划难以用运筹学
中的方法原理进行求解时，启发式方法发挥了巨
大的作用。
启发式方法与最优规划方法的最大不同是它不是
精确式算法，不能保证给出的解决方案是最优的，
但只要方法得当，能够使获得的可行解与最优解
是非常接近的，而且启发式算法相对最优规划方
法计算简单，求解速度快。因此启发式方法是规
划技术中非常实用的方法。
13
仿真法选址
仿真方法是试图通过模型重现某一系统的行为或活动，而
不必实地去建造并运转一个系统。
在选址问题中,仿真技术可以使分析者通过反复改变和组
合各种参数，多次试行来评价不同的选址方案；还可进
行动态模拟，例如假定各个地区的需求是随机变动的，
通过一定时间长度的模拟运行,可以估计各个地区的平均
需求，从而在此基础上确定配送中心的分布。
仿真方法可描述多方面的影响因素，因此具有较强的实用
价值，常用来求解较大型问题。仿真方法的不足主要在
于仿真方法不能提出初始方案, 只能通过对各已存在的
备选方案进行评价，从中找出最优方案。所以在运用这
项技术时必须首先借助其他技术找出各初始方案，而且
预定初始方案的好坏会对最终决策结果产生很大影响。
14
综合因素评价法
综合因素评价法是一种全面考虑各种影响因素，
并根据各影响因素重要性的不同赋予权重，对方
案进行评价、打分，以找出最优的选址方案。
综合因素评价法可以综合考虑各方面因素，包括
量化和非量化因素，（非量化因素也可通过打分
来量化），适用范围广。不足之处在于打分和赋
权过程中存在人为因素，同时的人往往得出不同
的结果。
15
各类方法的评价
各种方法各有优缺点，实际运用中通常以最优化规划方法
为主，再综合其他各种方法以确定最终的选址及网点布局
方案。
但无论应用哪种方法，获得准确的数据以及应用各种模型
的技巧都是成功的必要前提。
对于一个实际的选址问题，往往单独应用以上任何方法都
难以获得最佳的方案，可进行多方法组合，比较优选最终
方案。
第二节 单物流节点的选
址模型
知识要点：因素评分法应用； （重
量－距离）重心法应用
17
因素评分法
无权重因素评分法
步骤：
1、给出备选地点；
2、给出影响选址的各个因素；
3、给出每个因素的分值范围；
4、由专家对各个备选地点针对各个因素进行评分；
5、将每一个地点各因素的得分相加，求出总分后加
以比较，得分最多的备选点中选。
权重因素评分法
根据各因素的重要性加入权重，得分为专家打分乘以权
重。
18
例题一
某市需要建设一个大型物流中心，初步有三个地点可供选择，
不可量化因素过多，决定用因素评分法进行选址决策。
求解：权重因素评分法
选取评分因素：
确定评分范围，或进行分值划分
评分或算分
确定权重
评分、选优
1、土地成本
2、可得土地规模
3、交通便利性
4、离市场的距离
5、工程地址条件
19
二、（重量－距离）重心法
几何原理
Pi 需求点，P0选址点
假设条件
1、需求量集中于某个点上；
2、不同地点的建设费用、固定费用相同；
3、运输费用是运输距离的线性函数；
4、以两点间的空间直线表示实际走行距离。
P1(x1,y1)
P2(x2,y2)
P3(x3,y3)
P4(x4,y4)
P5(x5,y5)
P0(x0,y0)
Y
X
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解析技术是指确认地理重心的方法。
y
x
w5
w2
w1
w3
W4
P(x,y)
P4 (x4 , y4)
P3 (x3 ,
y3)
P5 (x5 , y5)
P1 (x1 , y1)
P2 (x2 , y2)
重心重心是到多边形各顶
点等距的内点，该点也是
到各顶点距离总和最小的
点。
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运输量—运输距离—运输费率—重心法
假设现在要建一座配送中心以向 n 个零售商供货，令 n 个零售
商在平面上的坐标为 （X1,Y1）, (X2,Y2), …, (Xn,Yn)，各零售
商的装运量分别为 Q1, Q2,…,Qn，配送中心到各零售商的运输距
离分别为D1, D2,…,Dn，配送中心到各零售商的运输费率分别为
R1, R2,…,Rn，则配送中心的位置坐标（X,Y）可以通过下面一组
方程确定:
反复迭代反复迭代
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运输量—运输距离—运输费率—重心法步骤
步骤一：确定供应点与需求点的坐标、运输量及线性运输费率。
步骤二：忽略距离Di，根据重心公式求待选址结点的初始坐标
(X0，Y0)。
步骤三： 根据(X0，Y0)计算Di 。
步骤四：根据Di求出修正后的(X，Y)。
步骤五：根据修正后的（X，Y）重新计算Di。
步骤六：重复步骤四和五，直到（X，Y）的变动小于理想的精
度。
步骤七：根据求得的最佳选址计算运输总成本。
算例一 某公司拟在某城市建设一座化工厂，该厂每年要从
P、Q、R、S 四个原料供应地运来不同原料。已知各地距城
市中心的距离和年运量如表，假定各种材料运输费率相同，
试用重心法确定该厂的合理位置。
厂址坐标及年运输量表
供应地 P Q R S
供应地坐标 （50，60） （60，70） （19，25） （59，45）
年运输量/t 2 200 1 900 1 700 900
重心法的局限性：
重心法将纵向和横向的距离视为互相独立的量，
与实际不相符，求出的解比较粗糙，它的实际意
义在于能为选址人员提供一定的参考。
三、 微分法（迭代重心法）
微分法是为了克服重心法的缺点而提出来的，利用重心法的结果作为初
始解，并通过迭代获得精确解。
缺点：这种方法在迭代次数较多时，计算工作量比较大，计算成本也较
高。
yi
算例二
设区域内有P1(2,2)、P2(11,3)、P3(10,8)、
P4(4,9)四个物流需求点，其货物需求量分别为2，
3，，1吨，运输费率均为5，请用微分法求配送
中心的最佳位置。
迭代重心法求解步骤：目标值（x0，y0）
（1）利用重心公式，求得初始解（x00，y00）；
（2）将初始解代入距离公式求得di；代入总运费公式，计算总
运费C0；
（3）将di代入目标公式，求得第一次迭代的解（x01，y01）；
（4）重复步骤（2），求得di新值；计算总运费C1 ，比较C1与
C0的大小。若C1＜C0 ，则继续迭代；若C1＝C0 ，则结束
运算，（x01，y01）即为所求最优解；
（5）重复步骤（3）（2），直到Cn＝Cn-1（n表示迭代次数）。
结论：（，）为最优解，即配送中心
应选取坐标为（，） 处的位置。
第三节 多物流节点的选
址模型
知识要点：离散模型和连续模型的区
别；各类选址方法的网络模型、假设条
件、费用构成、求解方法；运输规划法
应用；CFLP法应用；
33
离散模型
多节点的选址模型一般为离散型模型，即在有限
的备选点中选择选址点。
离散模型中，备选点的情况很大程度上决定了网
络布局的优劣。
备选点的选择参考物流节点选址影响因素。
34
物流节点选址费用构成
建设费用
建设费用主要包括土地费用和建造费用，一般不
同选址的建造费用差别相对教小，主要考虑土地
费用。
运营费用
对物流节点来说主要包括运输费用、储存费用、
公共事业费和人员工资等，一般前两种是关系选
址的主要考虑费用。
35
模型的共同假设
模型假设
以下模型的共同基本假设：
（1）系统中货源发生点和吸引点的位置以及各点的发生量和
吸引量都是已知的；
（2）备选点的位置、最大容量是已知的；
（3）运输费用率是已知的，并且运输费用为线性函数；
（4）各备选节点的基建费用是已知的。
以下模型中的公共参数和变量：
（1）c是各节点间的运输费用率；
（2）x、y分别各节点间的运量；
（3）a、b分别为需求点的总需求量和供给点的总供给量；
36
混合整数规划法(1)
网络抽象
总费用中考虑建设投资
对于新建网络，一次性投资费用占较大比例，因此混合整
数规划法中考虑了建设费用。
j
k
i
ykj
xkj
zij
源点
物流节点
需求点
37
混合整数规划法(2)
是设施的一次性建设费用； 是备选节点k的中转费用率；M最多可
选的节点数
节点到需求点
配送费用
源点到节点
运输费用
源点到需求
点直送费用
节点建设
费用
节点的中转
费用
38
混合整数规划法
求解
混合整数规划法可用分支定界法求解，用程序进
行求算。
该模型求解复杂，本课程不做要求
39
运输规划法
网络抽象
假设：
所有物流量都通过物流中心中转（不考虑直送）；
选址点容量有限制
选址点
需求点或源点
40
运输规划法
模型
仅考虑运输费用，运输规划模型如下：
d k是物流节点K的最大容量
a i是需求点i的需求量（或供给量）
41
运输规划法——求解
表上作业法（求解线性规划一般可以用单纯形法，表上
作业法实际就是一种简单的单纯形法。）
步骤：确定初始基可行解——初始基可行解的检验和调整
实例
某配送网络中心的供需情况如下，进行配送网络优化。
用户
运价
配送中心
B1 B2 B3 B4 配送量
A1 3 11 3 10 700
A2 1 9 2 8 400
A3 7 4 10 5 900
需求量 300 600 500 600 2000
42
求解1
用户运价
配送中心
B1 B2 B3 B4 配送量
Al 400 300 700
A2 300 100 400
A3 600 300 900
需求量/吨 300 600 500 600 2000
（1）确定初始基可行解
初始基可行解的确定主要有最小元素法和伏格尔法两种。
本例题用最小元素法，获得的初始可行基如表所示
43
求解2
（2）初始基可行解初始解的检验和调整
对初始基可行解进行检验，如果有降低的可能，需要进一
步改进可行解。检验的方法有闭回路法和位势法两种。对
初始可行基进行闭回路法调整得到最优解，如表所示。
用户运价
配送中心
B1 B2 B3 B4 配送量
Al 500 200 700
A2 300 100 400
A3 600 300 900
需求量/吨 300 600 500 600 2000
44
CFLP法（Capacity Facility Location
Problem）
前提：当配送中心的能力有限制，并且拟建配送中心
的个数已确定
基本思想：
首先假定物流节点的备选方案已定，根据初始方案，
按照运输规划模型求出各节点的服务范围，然后在服
务范围内分别移动物流节点到其他备选地址，以使各
服务范围内总费用下降。当移动每个物流节点的位置
都不能使本区域总费用下降，则计算结束。
45
CFLP法模型及求解
基本步骤
（1）选取初始方案
通过定性分析，给出适当的物流节点数量和设置地点。
（2）确定初始方案的服务范围：求解运输规划
（3）在以上各配送范围内，移动配送中心到其他备选地
点，寻找改进方案。
（4）比较新、旧方案得到的总费用，如果费用没有下降
表示已经得到最优解，如果下降表示还没有找到最优解，
需要返回步骤（2）进行重复计算。
46
CFLP法实例
现有一选址问题如图，要求在12个需求节点中选出3个作为配
送中心的地址，同时假设各配送中心的固定费用均为10个单
位，容量为13个单位，运输费率为一常数，即运输费用和运输
距离成正比。注：口内的数字为节点序号，（ ）内的数字为该
节点的用户需求量，线上数字为两节点间的距离。
11
12
5 4
3
8
1 2
6
710
9
(2)
(2)
(2) (3)
(2)
(4)(5)
(5)
(3)
(4)
(3)
(4)
5
9
6
2
4
5
2
4
3 4 6
5
3
1
3
6
4
4
47
求解过程
（1）各点间最短距离可作为节点间的运输费用
需求点i
需求点j
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 0 1 6 7 4 3 4 6 6 9 8 9
2 1 0 5 6 5 4 5 7 7 10 9 10
3 6 5 0 3 6 9 10 12 12 15 14 15
4 7 6 3 0 3 10 11 13 13 16 15 12
5 4 5 6 3 0 7 8 10 10 13 12 9
6 3 4 9 10 7 0 6 4 9 10 6 6
7 4 5 10 11 8 6 0 2 9 5 4 9
8 6 7 12 13 10 4 2 0 10 6 2 7
9 6 7 12 13 10 9 9 10 0 4 8 13
10 9 10 15 16 13 10 5 6 4 0 4 9
11 8 9 14 15 12 6 4 2 8 4 0 5
12 9 10 15 12 9 6 9 7 13 9 5 0
48
求解过程
（2）求初始方案：根据需求量的分布情况，将配送中心
的初始位置暂定在4, 6, 9三个 节点上。以点4, 6, 9为
配送点，其他各节点为需求点，求运输问题的最优解。见
表得到初始方案，总费用为179个单位。
需求点
配送点
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 供应量
4 2 4 2 3 2 13
6 2 4 5 2 13
9 1 3 4 3 2 13
需求量 5 4 2 3 2 4 3 5 4 3 2 2 39
49
求解过程
（3）根据以上求得的初始解，得出配送中心4的配送范围是用户集合
{1,2, 3, 4, 5}，配送中心6的配送范围是用户集合{1, 6, 8, 12}，
配送中心9的配送范围是用户集合{1, 7, 9, 10, 11}。
（4）集合{1，2，3，4，5}，配送中心的位置设在4时配送费用为：
如果配送中心的位置从4移到其他需求点，则配送费用分别为：
如果移到1：
如果移到2：
如果移到3：
如果移到5：
所以配送中心移到2，配送费用最小。
51
求解过程
需求点
配送点
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 供应
量
2 2 4 2 3 2 13
6 3 4 4 2 13
10 1 3 1 4 3 2 13
需求量 5 4 2 3 2 4 3 5 4 3 2 2 39
最终结果：
67
本章小结
影响物流节点选址的因素
物流节点选址方法
选址模型总结
网络抽象
条件假设
费用构成
求解算法
