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2011物流系统规划与设计.doc

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P7 例2-1 某运输公司统计过去10个月的货运量如表所示,试用简单滑动预测法预测该公司下个月的货运量。分别取n=3和n=4计算,并进行比较, 货运量统计表 周期(月) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 货运量(t) 245 250 256 280 274 255 262 270 273 284 解:分别取N=3和N=4,计算各时期的平均值,并与实际值进行比较,求各项预测值的绝对误差值和平均绝对误差值 简单滑动预测法(只需填写计算结果,计算过程辅助理解) 实际值(Xi) 预测值(Fi) 绝对误差值︳Xi- Fi︱ n=3 n=4 n=3 n=4 245 - - - - 250 - - - - 256 -计算过程类推 -计算过程类推 -计算过程类推 -计算过程类推 280 (245+250+256)/3=250.33 - 280-250.33=29.67 - 274 (250+256+280)/3=262.00 ((245+250+256+280)/4=257.75 274-262=12.00 274-257.75=16.25 255 (256+280+274)/3=270.00 (250+256+280+274)/4=265.00 255-270=15.00 255-265=10.00 262 269.67 (256+280+274+255)/4=266.25 7.67 4.25 270 263.67 267.75 6.33 2.25 273 262.33 265.25 10.67 7.75 284 268.33 265.00 15.67 19 - 275.67 272.25 - - 平均绝对误差 13.86 9.92 由上述计算结果可知;当N=3时,下个月的货运量预测值是275.67t,当n=4时,下个月的货运量预测值是272.25t,由于n=4时的平均绝对误差小于n=3时平均绝对误差,所以取n=4时的预测模型为好。 P8例2-2某运输公司统计过去10个月的货运量如表所示,试用加权滑动预测法预测该公司下个月的货运量。取n=3,ai,ai-1 ai-2分别取1/2,1/3,1/6和5/9,1/3,1/9。 解:分别对权值为1/2,1/3,1/6和权值为5/9,1/3,1/9的两组取值,计算各时期的加权平均值,并与实际值进行比较,求各项预测值的绝对误差值和平均绝对误差值 加权滑动预测法(只需填写计算结果,计算过程辅助理解) 实际值(Xi) 预测值(Fi) 绝对误差值︳Xi- Fi︱ 权值为1/2,1/3,1/6 权值为5/9,1/3,1/9 权值为1/2,1/3,1/6 权值为5/9,1/3,1/9 245 - - - - 250 - - - - 256 -计算过程类推 -计算过程类推 -计算过程类推 -计算过程类推 280 1/2*256+1/3*250+1/6*245=248.5 5/9*256+1/3*250+1/9*245=252.78 280-248.5=31.5 280-252.75=27.22 274 1/2*280+1/3*256+1/6*250=257.00 268.67 17.00 6.33 255 267.00 274.00 12.00 19.00 262 273.83 264.11 11.83 2.11 270 265.67 261.00 4.33 9.00 273 259.83 265.67 13.17 7.33 284 266.50 270.78 17.5 13.22 - 273.33 278.78 - - 平均绝对误差 15.33 12.03 由上述计算结果可知;当N=3时,权系数为1/2,1/3,1/6jf ,下个月的货运量预测值是273.33t,当权系数为5/9,1/3,1/9时,下个月的货运量预测值是278.78t,比较两组预测值的平均绝对误差值,12.03<15.33,所以认为当权系数为5/9,1/3,1/9时的预测模型为好。 要使平滑效果好,n取值应大还是小?应取大。 加权滑动预测法各期的权值要满足什么条件:权值相加等于1,大的权值赋予近期数,小的权值赋予远期数 2. 物流需求为什么能预测?预测依据的原理有哪些? 物流需求之所以能预测,是因为事物的发展变化总呈现出一定的规律或表现出一定的特征,这些规律或特征就是预测的理论依据,即预测原理,主要理有:惯性原理、类推原理、相关原理、概率判断原理等,在进行物流需求预测时,根据预测原理对不同的对象选择不同的预测模型进行预测。 3. 定性预测方法适用的情况?P4时间序列预测法和一元线性回归预测需要搜集的数据?P4 定性预测方法适用的情况:对缺乏历史统计资料或趋势面临转折的事件进行预测 时间序列预测法只需时间序列历史数据(预测对象) 一元线性回归预测需费大量时间为两个变量收集要历史数据。(质变量、因变量) 4. 选择预测模型要考虑哪些原则?首先要考虑的原则是什么?P5 1、精度优先准则2、简洁性原则、3、适应性原则、4、实用性原则。首先要考虑的原则是精度优行准则,要考虑的就是预测的精度要求。 5. 掌握一次指数平滑法和二次指数平滑法的计算及各自适用的情况。 P10 例题2-3 周期(月) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 货运量(t 245 250 256 280 274 255 262 270 273 284 用一次指数平滑预测法预测,分别取a=0.2和a=0.8(只需填写计算结果,计算过程辅助理解) 实际值(Xi) 预测值(Fi) 绝对误差值︳Xi- Fi︱ a=0.2 a=0.8 a=0.2 a=0.8 245 -计算过程类推 -计算过程类推 -计算过程类推 -计算过程类推 250 0.2*245+(1-0.2)*245=245 0.8*245+(1-0.8)*245=245 250-245=5 250-245=5 256 0.2*250+(1-0.2)*245=246 0.8*250+(1-0.8)*245=249 256-246=10 256-249=7 280 0.2*256+(1-0.2)*246=248 0.8*256+(1-0.8)*249=254.6 280-248=32 280-254.6=25.4 274 0.2*280+(1-0.2)*248=254.4 0.8*280+(1-0.8)*254.6=274.92 274-254.4=19.6 274-274.92=0.92 255 258.32 274.18 3.32 19.18 262 257.66 258.84 4.34 3.16 270 258.52 261.37 11.48 8.63 273 260.82 268.27 12.18 4.73 284 263.26 272.05 20.74 11.95 - 267.4 281.61 - - 平均绝对误差 13.18 9.55 由计算可知当a=0.2时,下个月的货运量预测值是267.4t,当a=0.8时,下个月的货运量预测值是281.61t,比较预测值的平均绝对误差值,认为a=0.8时的预测效果好。 6. 指数平滑法中a的取值和时间序列的关系。P10 指数平滑法中a的取值和时间序列的关系:若时间序列较平稳时,则a的取值较小,若时间序列波动较大时,则a的取值也就越大,以使预测值能够敏感地跟踪实际值的变化。 7. 采用一元线性回归预测的条件。——判断是否有因果关系P14 第1篇 基本概念及选址 1. 物流的结构(按层次结构分)及每个层次规划的内容。P11 物流的结构分为战略层、战术层、运作层三层 战略层:主要指物流系统结构设计、各级节点(供应商、制造商等 )的选址等 战术层:指整个系统以及每个节点的设规划、库存管理 运作层:指具体的运作管理,如车辆调度,仓库管理,物料搬运等 。 2. 设施数量与库存成本、运输成本之间的关系。P23 选址与库存、运输成本之间存在着密切联系,一个物流系统中设施的数量大,库存及由此引起的库存成本往往会增加,合并减少设施数量,扩大设施规模是降低库存成本的一个措施。设施数量的增加,可以减少运输距离、降低运输成本,但是设施数量增大到一定量的时候 ,由于单个定单的数量过小,增加了运输频次,从而造成运输成本的增加。 3. 选址模型的分类(按设施维数和目标区域的特征)。P26 选址模型按设施维数可以分为:体选址、面选址以及线选址、点选址 选址模型目标区域的特征可以分为:连续选址、网格选址及离散型选址 4. Minisum\Minimax\Maxmin函数分别适用的场合及求解。P27 Minisum目标函数通常在企业问题中应用,被称作:经济效益性。 它的解是中值点 优化全部或者平均性能 Minimax目标函数适用的场合:军队、紧急情况、公共部门中使用,也称作:经济平衡性。它解是中心点 优化最坏 Maxmin目标函数适用的场合:在有害设施:废水处理厂、军工厂。 它的解是反中心点 最小距离最大化 5. 选址问题中的距离计算。 直线距离:城市间配送问题。 折线距离:城市内配送问题及工厂及仓库内的布置、物料搬运设备的顺序移动问题 6. 掌握各种选址模型的特征和求解(连续点选址模型:交叉中值模型、精确重心法;离散点选址模型:覆盖模型、P-中值模型)。 连续点选址模型:交叉中值模型用来解决连续点选址问题的一种十分有效的模型,它是利用城市距离进行计算。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。 精确重心法即直线距离,它的最优解只有一个点,而不是一条线段或者一个区域 集合覆盖模型的目标是用尽可能少的设施去覆盖所有的需求点。 最大覆盖模型的目标是对有限的服务网点进行选址,为尽可能多的对象提供服务。 P-中值模型:P-表示待建设施的数量。 P41 例3 某饮料公司的仓库选址问题:某饮料公司在某新地区经过一段时间的宣传广告后,得到了8个超市的定单,由于该新地区离总部较远,该公司拟在该地区新建2个仓库,用最低的运输成本来满足该地区的需求。经过一段时间的实地考查之后,已有4个候选点。从候选点到不同的仓库的运输成本、各个超市的需求量都已经确定。 j 运输成本/次 p=2 需求量 cij 1 2 3 4 di 1 4 12 20 6 100 2 2 10 25 10 50 3 3 4 16 14 120 4 6 5 9 2 80 5 18 12 7 3 200 6 14 2 4 9 70 7 20 30 2 11 60 8 24 12 6 22 100 第一步:令循环参数K=m,将所有的m个候选位置都选中,然后将每个客户指派给离其距离最近的一个候选位置。 第二步:将超市1、2、3由候选1提供,超市4、5由候选4提供,超市6由候选2提供,超市7、8由候选3提供 得:4*100+2*50+3*120=860 2*70=140 2*60+6*100=720 2*80+3*200=760 总成本:860+140+720+760=2480 移走第2个候选点所产生的增量Δ=140,是最小的,所以第一个被移走的候选点就是候选位置2. 假如移走候选1,超市1、4、5由候选4提供,超市2、3、6由候选2提供,超市7、8由候选3提供 得:6*100+2*80+3*200=1360 10*50+4*120+2*70=1120 2*60+6*100=720 总成本=1360+1120+720=3200 增量=3200-2480=720 假如移走候选3,超市1、2、3由候选1提供,超市6、8由候选2提供,超市4、5、7由候选4提供 得:4*100+2*50+3*120=860 2*70+12*100=1340 2*80+3*200+11*60=1420 总成本=860+1340+1420=3620 增量=3620-2480=1140 假如移走候选4,超市1、2、3由候选1提供,超市4、6由候选2提供,超市5、7、8由候选3提供 得:4*100+2*50+3*120=860 5*80+2*70=540 7*200+2*60+6*100=2120 总成本=860+540+2120=3520 增量:3520-2480=1040 重复步骤得移走位置4增量最小,最后结果在候选位置1、3投建新的仓库。 总成本:4*100+2*50+3*120+6*80+7*200+4*70+2*60+6*100=3740 P58 习题3 现在你有一项新的任务,为一个食品供应公司在市中心商业区选择一个新店面的位置。在xy坐标系中,潜在顾客的位置为(4、4)(12,4)(2,7)(11,11),(7,14).需求的期望权重为ω1=4,ω2=3,ω3=2,ω4=4,和ω5=1 1) 用城市距离进行计算,推荐一个食物供应店面的地址,要求所有顾客到达新店面的总距离的总距离最短。 2) 将1)的结果作为一个初始解,用欧几米德距离进行重新优化,推荐一个新的最优位置。 需求点 X坐标 Y坐标 权重 1 4 4 4 2 12 4 3 3 2 7 2 4 11 11 4 5 7 14 1 解:从中可得中值:=(4+3+2+4+1)/2=7 x轴方向中值计算 y轴方向中值计算 需求点 沿x轴的位置 需求点 沿y轴的位置 从左到右 从上到下 3 2 2=2 5 14 1=1 1 4 2+4=6 4 11 1+4=5 5 7 2+4+1=7 3 7 1+4+2=7 4 11 2 4 2 12 1 4 从右到左 从下到上 2 12 3=3 2 4 3=3 4 11 3+4=7 1 4 3+4=7 5 7 3 7 1 4 4 11 3 2 5 14 综合考虑x,y方向的影响,于是最后可能的地址为A、B之间的一条线段,对A、B两个位置的加权距离进行比较。 位置A、B之间的加权距离比较 位置A(7,7) 位置B(11,4) 需求点 距离 权重 总和 需求点 距离 权重 总和 1 6 4 24 1 7 4 28 2 8 3 24 2 1 3 3 3 5 2 10 3 12 2 24 4 8 4 32 4 7 4 28 5 7 1 7 5 14 1 14 97 97 2)将1)的结果作为一个初始解,用欧几米德距离进行重新优化,推荐一个新的最优位置? P59 例4 一家银行准备在某县的农村地区投放一批自动取款机,以方便在农村的用户取款,该地区的村落座落情况和相对距离如图所示,银行需要确定在任一村的人都可以在20min之内到达自动取款机的情况下,需要多少台自动取款机,它们的位置又在哪里? ② 20 ⑤ 15 20 15 ① ④ 20 ⑥ 20 15 20 25 ③ 35 ⑦ 解: 候选位置的服务范围 村落 需求点AJ 候选点BI 1 1,2,3, 1,2,3, 2 1,2,4,5, 1,2,4,5 3 1,3,4 1,3,4 4 2,3,4,6,7 2,3,4,6,7 5 2,5,6 2,5,6 6 4,5,6 4,5,6 7 4,7 4,7 (2.4)是可以覆盖所有村的一个数量最少的组合解,2村可能覆盖1,2,4,5村,4村可以覆盖到2,3,4,6,7村 ,所以需要2台自动款机,它们的位置在第2村和第4村。 第2篇 设施布置 1. 设施规划与3个重要设计过程的关系。P63 产品设计、工艺规划、生产计划 2. 设施布置的基本形式有哪几种?P79并对产品布置、工艺布置进行比较。 设施布置的基本形式有4种;工艺(功能)布置、产品(流水线)布置、成组布置、固定布置 类型 生产时间 在制品 技术水平 产品灵活性 需求灵活性 机器利用率 工人利用率 单位产品成本 加工/服务对象路径 维护性 设备投资规模 产品布置 短 低 低 低 中 高 高 低 固定 难 大 工艺布置 长 高 高 高 高 中-低 高 高 不固定 易 小 3. 设施布置的目标。 目标可以单个的,也可以多个的,大多数的设施布置问题都是以设施间物料搬运费用最小为目标。 4. 掌握物流分析的图表方法有哪几种,P85重点掌握从至表的绘制及其秩的计算。P89 掌握物流分析的图表方法有线图、多种产品工艺图、从至表、工艺流程表图、物流布置简图等 例:物流从至表1,选择矩阵的秩较小的布置进行优化 物流从至表1 优化为 物流从至表2 From/To 1 2 3 4 1 0 2 5 0 2 0 0 0 1 3 0 2 0 4 4 0 0 0 0 From/To 2 1 3 4 2 0 0 0 1 1 2 0 5 0 3 2 0 0 4 4 0 0 0 0 从至表1( 秩) Moment=2*1+5*2+1*2+2*1+4*1=20 从至表2( 秩) Moment=1*3+2*1+5*1+4*1+2*2=18 (数值*数值到斜线的垂直距离, 1格为1个单位) 当量物流量;为 了保证进入矩阵的物流量具有可比性,一般采用重量或物料搬运单元来计算当量物流,物料搬运的单位可以是货筐、托盘、或箱子。 交换部门顺序,会引起从至表矩的变化,但是,作为从至表的基本元素的部门间的物流量是不会发生变化的。 重点掌握从至表的绘制及其秩的计算。P89 5. 掌握部门关系图的绘制。P93 P93 例1 设有3种零件A、B、C,其工艺路径及日产量如图所示(1~5为5个部门), 工艺路线及产量 表1 零件名称 工艺路线 日产量/个 单件质量/kg A 1-2-5 20 2 B 1-2-4-5 50 1 C 1-3-2-5 30 0.5 部门面积 表2 部门 1 2 3 4 5 面积/m 20 40 40 60 20 对上述5个部门进行物流分析,以质量作为当量物流量,构建从至表,并根据部门面积构建部门关系图。 解:从至表 From/To 1 2 3 4 5 1 - 40+50 15 0 0 2 0 - 0 50 40+15 3 0 15 - 0 0 4 0 0 0 - 50 5 0 0 0 0 - 根据从至表的物流量划分标准,将部门间的物流量转化为关系代码,生成部门关系图P98 见书本上的图 (画不来) 0 40 60 80 100 U O I E A 6. 掌握设施布置方法——SLP法和关系表技术P96 关系表技术布置方法的步骤: 1、 转化物流与作业单位相互关系图为关系表 2、 选择与其他部门最多密切关系的部门作为第一部门优先进入布置 3、 选择与第一部门具有密切关系的部门作业第二部门进入布置 4、 按照与第一、二部门为AA、AE、AI、A*的排列顺序选择第三部门 5、 依次选择直至结束 6、 根据面积进行实际面积的布置。 P99 例子 以例1为例,由关系图列出关系表《()后面不用填写,辅助理解)》 部门 1 2 3 4 5 A(绝对重要) 2(表示与部门1有绝对重要关系的有部门2) 1(表示与部门2有绝对重要关系的有部门1) E(特别重要) I(重要) 4,5(表示与部门2有重要关系的有部门4,5 2,5 2,4 O(一般) 3(表示与部门1有一般关系的有部门3) 3(表示与部门2有一般关系的有部门3) 1,2 U(不重要) E(禁止) 由上表,部门2具有1个A关系,2个I关系,所以选择部门2作为第一个部门,其次,选择与部门2具有A关系的部门,有部门1,接下来,分析其他部门与部门2、部门1的关系组合,部门4、部门5均为IU,任选部门4,随后,分其他部门与部门2、部门1、部门4的关系组合,选部门5,最后是部门3。这样,确定布置顺序为: 2——1——4——5——3 它的秩:90*1.5+15*2+50*2+55*1.5+15*1.5+50*1.5=445 部门面积 部门 1 2 3 4 5 面积/m 20 40 40 60 20 单位面积数/20m 1 2 2 3 1 布置过程见书P100 7. 计算机布置方法的步骤分为哪3步?P100 选择、放置、评估 第3篇 仓储规划 1. 什么是COI值和COI原则?P164 某种物品的COI是该物品的S/R数量和其存储空间的比值。COI值越高的物品,越靠近I/O口布置。 COI原则将单次S/R量大、存储空间要求较少的物品放在I/O口附近。 COI=物品的S/R数量/占用的存储空间 第4篇 配送线路优化 1. 掌握点点间运输——最短路径求解方法。P186 定理:如果序列︱0 1 ...,n-1︱是从0到 n的最短路径,那么其了序列︱0 1 ...,n-2,n-1︱也必然是 0 到n-1的最短路径。 P188 例2 现有如图所示的连通图,试求解从顶点到1到顶点6之间的最短路径和最短路径的长度 ② 2 ⑤ 4 7 3 8 ① ⑥ 11 2 4 ③ 1 ④ 解:1、定义集合S={1} T={23} =()=0 2、集合T中的各顶点到S中的最后一个顶点1的距离C1j,根据图及提示的假设,可以得到以下的距离关系表 集合T的元素到最后一个顶点1的距离Cij和到起始点的距离(j) 下标j 2 3 4 5 6 临时目标点 2 3 4 5 6 C1j 4 11 ∞ ∞ ∞ 1(j) 4 11 ∞ ∞ ∞ 2(2)=min{}=min{4,0+4}=4 =min{11,0+11}=11 同理可得 2(4)=+∞ 2(5)=+∞ 2(6)=+∞ 得:=2(2)=4 (取最小值) 将加入到集合S中,S={1,2)},在T中移去)2,T={3,4,5,6},进一步求解得 集合T的元素到最后一个顶点2的距离Cij和到起始点的距离(j) 下标j 3 4 5 6 临时目标点 3 4 5 6 C2j ∞ 7 2 ∞ 2(j) 11 ∞ ∞ ∞ =min==11 同理可得 3(4)==min{+∞,4+7}=11 =min{+∞,4+2}=6 3(6)=+∞ 得:==6 将节点5加入集合S中,S=,在集合T中移走节点5,T=,继续上面的计算 集合T的元素到最后一个顶点3的距离Cij和到起始点的距离(j) 下标j 3 4 6 临时目标点 3 4 6 C5j ∞ 3 8 3(j) 11 11 ∞ =min{11,6+∞}=11 =min{11,6+3}=9 =min{11,6+8}=14 得:==9 将节点4加入集合S中,S=,在集合T中移走节点4,T=,继续上面的计算 集合T的元素到最后一个顶点3的距离Cij和到起始点的距离(j) 下标j 3 6 临时目标点 3 6 C5j 1 4 4(j) 11 14 =min{11,9+1}=10 =min{11,9+4}=13 得:===10 将节点3加入集合S中,S=,在集合T中移走节点3,T=,继续上面的计算 从1到达6的最短距离为12,用图形表达上述过程,如图所示 ② 2 ⑤ 4 7 8 ① 3 ⑥ ( 单箭头换成双箭头) 11 2 4 ③ 1 ④ 从顶点到1到顶点6之间的最短路径是从 最短路径的长度=0+4+2+3+1+2=12 2.掌握多点间运输——运输算法P193。例题 目的点 起始点 1 2 3 4 供应量
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