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重心法;
葫芦岛市
目录
第一章引言3
第二章葫芦岛市概况3
第三章研究思路与方法5
3.1研究思路5
3.2优化模型6
3.3模型求解6
第四章葫芦岛市粮食物流中心选址7
4.1粮食“集货”中心选择与优化7
4.2粮食“疏货”中心选择与优化8
4.3粮食综合物流中心的确定9
第五章结论10
体会11
致谢12
参考文献13
附录14
第一章引言
2001年8月正式实施的《中华人民共和国国家标准物流术语》中,对物流中心的解释为:
从事物流活动的中心场所或者组织者。
粮食物流是指粮食在生产、收购、储存、运输和销售服务等整个过程中的实体运动。
粮食物流中心是指接受并处理下游用户的粮食订货信息,对上游粮食供应方的大批量粮食进行集中储存、加工等作业,并向下游用户进行批量转运、配送的场所或组织。
粮食物流的特点是量大、点多、面广、时间性强,粮食物流牵扯的部门、人员也多,既涉及综合计划部门,又涉及发运、中转、接受地政府部门和粮食企业。
粮食物流的这些特点和粮食商品自身的特殊重要性,决定了各级政府对粮食物流体系建设和粮食物流必须给予统一协调,以确保各方面的粮食需求。
在现代物流理论中,物流配送中心选址对于改善物流现状、控制物流配送成本至关重要,可以说物流中心选址在很大程度上决定着物流配送成本。
因此,建设一个合理的区域性粮食物流中心对于降低区域粮食物流成本,促进区域粮食现代物流发展具有十分重要的意义。
本文综合运用线性规划方法和单重心法,并利用Excel中的“规划求解”工具,确定葫芦岛市粮食物流中心的选址。
第二章葫芦岛市概况
葫芦岛市位于辽宁省西部沿海,东与锦州为临,西与山海关毗连,南临渤海湾,北与朝阳市接壤。
坐标位于119°
~121°
E,39°
~41°
N,土地总面积1.04万平方千米,属大陆性季风气候,冬寒夏暑,雨热同期。
境内有京哈公路、京沈高速公路、京哈铁路和秦沈电气化铁路4条交通大动脉,海上运输主要有葫芦岛港和绥中港。
辖3区,2县、1市,2010年总人口达282.3万,其中非农业人口88.1万,粮食生产总量为721094t。
葫芦岛市粮食生产情况、粮食消费情况如图1、图2所示:
图1葫芦岛市乡镇粮食生产分布
图22010年葫芦岛市各乡镇粮食消费
从上述两图中可以看出,葫芦岛市粮食生产相对分散,且沿海地区粮食产量较高;
粮食消费相对集中,主要集中在葫芦岛市区,然而,当前葫芦岛市粮食物流中心建设主要依托比较分散的乡镇粮库(站),没有相对集中的综合粮食物流中心,因此需要通过定量和定性相结合的方法,选择一处综合粮食物流中心,负责全市的粮食收购$配送的总体调控,同时并配套建设高水平的仓储设施,开展粮食加工业和食品配送,以促进葫芦岛市现代粮食物流的发展。
第三章研究思路与方法
目前,物流中心的选址有多种方法,大致可以分为定性和定量两大类,定性方法的主要形式有层次分析法、模糊综合评价法等,定量方法是通过对影响配送中心的主要因素,如运输成本、仓储成本、固定成本、维持成本等因素的定量化计算,以确定最优的网络布局。
研究首先采用线性规划方法和单重心法,在分析影响粮食物流中心因素的基础上,利用Excel环境下的“规划求解”工具分别计算葫芦岛市粮食物流“集货”中心M,和粮食物流“疏货”中心M,坐标;
再利用定性分析,综合考虑各因素后确定葫芦岛市综合粮食物流中心位置。
3.1研究思路
粮食物流中心选址需要考虑诸如人口因素、经营发展因素、粮食市场供求状况因素、交通运输条件因素和政策因素等。
笔者通过参考2008一2010年辽宁省统计年鉴的相关数据,并在假定农业物流中心到资源点或者需求点的发送费率和农业机械化水平相同的情况下,选取各乡镇粮食总产量、总人口为评价指标,对葫芦岛市各资源点的供应量和需求量进行预测。
影响因素函数分别为:
M1=f(D1,R…);
M2=f(D2,P…)。
式中,M1为粮食物流集中中心;
D1为各乡镇资源点到粮食物流集中中心距离;
R为各乡镇粮食生产总量;
M2为粮食物流分配中心;
D2为各乡镇需求点到粮食物流分配中心距离;
P为各乡镇总人口。
3.2优化模型
线性规划是数学规划中发展较快、应用较广和比较成熟的一个分支,早在20世纪30年代末,就有人从运输问题开始研究应用线性规划方法,特别是随着计算机的发展和计算速度的不断提高,线性规划的运用领域更加广泛。
假设该区粮食有n个粮食产地,且销地与粮食产地相同。
第i个产地的产量为
,第j个销地的需求量为
,它们满足产销平衡条件
。
产地i到销地j的单位物资运费为
设
(i=1,2…,n;
j=1,2…n),使其满足
而且使
3.3模型求解
设在某计划区域内,有n个资源点或需求点,各点的资源量或者需求量为
,它们各自坐标是
在该区域内计划设置一个物流中心,设该物流中心的坐标是
,物流中心到资源点或需求点的运费率k。
根据求平面重心的方法,可以得到:
特别指出的是,通过
(1)、
(2)式求得的物流中心坐标并不是最优的,它没有考虑建设农业物流中心后现有资源点和需求点之间将不再直接联系,要通过该农业物流中心中转,运输距离将会发生变化,运输成本也将变化)故必须将以上方法加以如下优化。
设所求农业物流中心的地理坐标是
从某个资源点或需求点的到该物流中心总的发送费用为S,则有最终重心法计算模型(3):
式中,
为从农业物流中心到资源点或者需求点的发送费率;
为资源点的供应量或者;
需求点的农业物流总量;
为从农业物流中心到资源点或者需求点的直线距离。
在线性规划及重心法模型的基础上,利用Excel中工具菜单中的“规划求解”工具,求得(5)式中使总发送费用S最小时的
该坐标即为最佳粮食物流中心点坐标。
第四章葫芦岛市粮食物流中心选址
4.1粮食“集货”中心选择与优化
第一步,以乡镇、街道为单位,收集整理全市2008~2010年连续3年粮食产量数据,计算连续3年葫芦岛市平均粮食生产总量,在Excel环境下,建成“葫芦岛市乡镇粮食生产一览表.xls”。
第二步,选择空间分析的基本工具地理信息系统软件GIS,根据问题特点,采用地理信息系统软件作为空间数据管理和分析平台。
依据地理信息系统软件,建立葫芦岛市乡镇基础数据库,同时选择地理坐标为经纬坐标。
第三步,在地理信息系统软件环境下,在“葫芦岛市乡镇分布图”中可以得到葫芦岛市的几何重心坐标,若在只考虑距离最短因素的条件下,葫芦岛市几何重心即为该区域粮食“集货”中心点坐标。
第四步,地理信息系统在环境下,将“葫芦岛市乡镇粮食生产一览表”和“葫芦岛市乡镇分布图”连接,建成“葫芦岛市乡镇粮食生产分布图”作为分析基础。
第五步,优化过程,综合考虑各乡镇粮食产量和距离,利用规划求解工具,据公式(5)对粮食“疏货”中心进行优化,从而计算出最后葫芦岛市粮食“集货”中心点
坐标。
最后,在“葫芦岛市乡镇分布图”上,标注优化葫芦岛市粮食“集货”中心
如下图:
图3葫芦岛市粮食综合物流中心选址
4.2粮食“疏货”中心选择与优化
对于粮食“疏货”中心,考虑工作前提,粮食消费与人口呈现正相关。
第一步,以乡镇、街道为单位,收集整理2010年统计年鉴,建立“葫芦岛市粮食消费一览表.xls”。
第二步,在地理信息系统在环境下,将“葫芦岛市粮食消费一览表.x1s”和“葫芦岛市乡镇分布图.tnh”连接,建成“葫芦岛市乡镇粮食消费分布图.tnh”作为分析基础。
最后,求解优化。
葫芦岛市初始粮食“疏货”物流中心坐标亦为该区几何重心点坐标。
在综合考虑各乡镇粮食消费情况和距离因素的基础上,利用Excel环境下的“规划求解”工具,据公式(5)计算出葫芦岛市粮食“疏货”中心M,坐标,同时在地理信息系统在环境下,在“葫芦岛市乡镇分布图.tnh”上,标注优化葫芦岛市粮食“疏货”中心M,坐标(图3)。
4.3粮食综合物流中心的确定
建设一个粮食物流中心,需要考虑诸如自然、经济、社会等很多因素,由于很多因素无法进行量化,通过定量求解所得到的粮食“集货”中心与粮食“疏货”中心所考虑的指标十分有限,所以通过定性分析,对葫芦岛市粮食物流中心选址进行优化是十分必要的。
对于葫芦岛市粮食综合物流中心的确定,应遵循以下基本准则:
是粮食“集货”中心和粮食“疏货”中心的连线的中点(图3);
地势平坦,交通条件优越,靠近较大城镇,人口集中,基础设施条件较好。
优化粮食“集货”中心和粮食“疏货”中心均位于兴城境内。
兴城的农业比重较大,耕地面积59.9万亩时,播种面积58.7万亩时粮经作物比例为32:
68,经济作物面积己达到4.2万亩。
随着农业产业结构调整的步步深入,农业逐步向产业化方向发展。
按照“四带五区”的总体布局,己初步形成了粮食、水产、水果、畜牧、花生、蔬菜、食用菌七大主导产业。
围绕主导产业,生产基地规模不断扩大,现有各类生产基地50个,农副产品批发市场5个,具有一定规模的龙头企业12个冈,可见在兴城建设葫芦岛市粮食综合物流中心具有良好的农业基础条件。
然而,兴城市境内地势为西北高、东南低,为松岭山脉延续分布丘陵地带,中部地区多为山地丘陵地貌,人口分布较为分散,粮食产量较低,两点之间的几何中心处地势起伏较大,交通等基础设施较差,不适宜建设葫芦岛市综合粮食物流中心。
兴城市渤海沿岸为狭氏的海滨平原,是沟通关内外的重要通道。
通过分析附近区域,位于兴城城区郊区,从自然环境上看以平原为主,地形平坦;
从社会经济条件上看,靠近兴城城区,人口相对集中,基础设施条件较好;
从交通条件上看,临近辽宁318省道和G1京哈高速,与葫芦岛市各地市路上联系,且临近沿海,海运方便;
随着兴城高速公路两翼的农业经济带建设的启动,3年后高速公路两翼将建成精品农业展示带、观光农业示范带、农业产业购销流通带,使之成为流光溢彩的农村经济的黄金走廊圈。
所以选择该地为葫芦岛市粮食综合物流中心,在地理信息系统软件环境下,在“葫芦岛市乡镇分布图.tab”上,标注葫芦岛市粮食物流综合中心坐标(图3)。
第五章结论
上述结果表明,粮食物流中心的选址关键是给出粮食物流中心的初始位置,这种方法的优点是不限于特定的备选地点进行选择,灵活性较大,但在实际应用中,无法考虑各方面的因素,尤其是一些无法量化的因素。
根据葫芦岛市各粮食供应点和需求点的位置,供应量和需求量以确定粮食“集货”中心和粮食“疏货”中心,在此基础上确定该区粮食综合物流中心范围,综合考虑各因素进而确定葫芦岛市粮食物流中心。
当然初始地点的确定方法是可以完全不同的,目前并没有确定初始地点的统一规则,但根据地理位置重心来确定初始地点的方法还是比较可取的,它可以减少计算量,降低盲目性网。
该研究所选用的方法与传统的单重心法相比具有明显优势,亦可以推广到其他领域的选址问题。
体会
课程设计是我们每个大学生必须经历的一段过程,也是我们人生中的一段宝贵的回忆。
当我们看到自己的努力有收获的时候,总是会有那么一点点自豪和激动。
任何事情都是这样子,需要我们脚踏实地的去做,一步一个脚印的完成,认真严谨,有了好的态度才能做好一件事情,一开始都觉得课程设计是一个很困难的任务,大家都难免会有一点畏惧之情,但是经过努力和积累,经过不断地查找资料后写作总结,我们都很好的按老师的要求完成了课程设计的写作,这种收获的喜悦相信每个人都能够体会到。
我在这次课程设计的过程中可谓是获益匪浅,最大的收益就是让我培养了脚踏实地,认真严谨,实事求是的学习态度,不怕困难、坚持不懈、吃苦耐劳的精神。
课程设计中,需要的是耐心,还要用心。
每当无法实现自己的想法或者运行不下去的时候,我就会出现浮躁的情绪,但是我没有放弃,而是适时地调节自己的心态,最关键是在困难面前,理顺思路,寻找突破点,一步一个脚印的慢慢来实现自己既定的目标。
越是不懂的东西才要去学,在学习的过程中你会收获很多,在学习之后你会感觉到很有成就感,尤其这次课设我首次运用了地理信息系统软件GIS,对我的挑战非常大,因为我是业余的,运用也不是特别熟练,但是最后我还是把它征服了。
致谢
“饮其流时思其源,成吾学时念吾师。
”至此论文完成之际,谨向我尊敬的导师吴光辉老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。
非常幸运能够成为您的学生,在这短短的两周里,聆听着您孜孜不倦的教诲,感受着您严谨进取的治学精神和乐观向上的生活态度,我不仅体会到知识与研究的魅力,也学会了许多做人的道理。
感谢您从开始一路指导至论文的完成,正是因为您思路清晰、反应敏捷,学术态度清新而开放,才使我的论文得以完美完成。
您的悉心点拨,耐心引导,常让我有“山穷水尽疑无路,柳暗花明又一村。
”的感觉。
新年在即,在此谨向您说声“新年快乐,马到成功”,同时表示我最衷心的感谢,还祝您工作顺利,合家欢乐,身体健康,一切安好!
参考文献
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附录
地理信息系统(GIS)有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。
它是一种特定的十分重要的空间信息系统。
它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
地理信息有多种来源和不同特点,地理信息系统要具有对各种信息处理的功能。
从野外调查、地图、遥感、环境监测和社会经济统计多种途径获取地理信息,由信息的采集机构或器件采集并转换成计算机系统组织的数据。
这些数据根据数据库组织原理和技术,组织成地理数据库。
地理数据库是系统的核心部分。
库中各种地理数据通常以多边形(矢量)方式和网格(光栅)方式进行组织。
多边形作为区域的基本单元可以是某一级行政、经济区划单位,或某一地理要素的类型轮廓,它是由地理要素的专题信息(如类型代码)和几何信息(多边形边界的x、у坐标值及其拓扑信息构成(见多边形数据系统)。
网格方式对某一区域按地理坐标或平面坐标建立规则的网格,并对每个网格单元按行、列顺序赋于不同地理要素代码,构成矩阵数据格式(见网格数据系统)。
为了实现数据资源的共享和互换,地理数据库必须做到数据规范化和标准化,并有效地对各种地理数据文件进行管理,实现对数据的监控、维护、更新、修改和检索。
地理数据通过软件的处理,进行分析计算,并加以显示。
显示的方式有地理图、统计表和其他形式。
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