一、背景情况牛奶是人类生活中必不可少的一种饮品，随着人们对健康的重视程度的提高牛奶的需求量也在不断增加，而且牛奶的营养含量也成为了人们购买是所考虑的最重要的因素。

近年来，随着我国国民经济的不断发展，人民生活水平的日益提高，家庭的膳食结构得到普遍的改善。

据市场调查的数据52%的人认为一日三餐中必须选择牛奶来摄取，营养物质。

于是牛奶的生产和销售也取得了较好的成绩，并且液体奶生产大幅度增长，整个行业的经济效益明显提高。

纵观2009年的中国乳业，在市场的全面恢复的大背景下，乳品行业的竞争更加激烈，且市场细化程度进一步加深。

据市场调查机构AC尼尔森数据显示，截至2009年底的常温奶总体销售额增长率为2%,其中花色奶保持不变，白奶、儿童乳饮料和高端奶分别有6%、3%、9%的降幅，乳饮料和功能奶分别小涨3%和4%,而儿童奶则高涨56%.由此可见，儿童奶产品已经成为常温奶产品中销售涨幅最快，市场前景最广阔的新兴种类之一。

此次课程设计的目的是为了将《物流网络规划》这门课程的知识更好地应用于实际中，并且了解福建省9地市的大致物流情况。

此次课程设计的对象是长富乳业，我们小组从其中42中产品中选取了“儿童巴士鲜奶”这一种产品进行相应研究，其他产品类似。

二、物流需求预测（1）根据福建省统计局2010年第六次全国人口普查数据显示：福州市人口约为711万人；厦门市人口约为353万人；莆田市人口约为277万人；三明市人口约为250万人；泉州市人口约为812万人；漳州市人口约为480万人；南平市人口约为264万人；龙岩市人口约为255万人；宁德市人口约为282万人；（2）根据国家统计局《中华人民共和国2011年国民经济和社会发展统计公报》显示，其中0~14岁儿童所占人口比例为16.5%，将这个比例应用与福建省的9地市；（3）长富乳业在福建省的知名度较高，根据有关专业人士分析，福建省消费的全部奶制品，其中长富乳业的产品占有30%的比重；（4）我们小组还参考了不同学院老师的建议（包括交通学院、经济与管理学院、农学院、食品科学学院），并且在不影响结果的情况下为方便计算简化了数据；（5）得出福建省9地市每日消费长富儿童巴士鲜奶的数量为：福州市每日消费长富儿童巴士鲜奶的数量约为28440盒；厦门市每日消费长富儿童巴士鲜奶的数量约为14120盒；莆田市每日消费长富儿童巴士鲜奶的数量约为11080盒；三明市每日消费长富儿童巴士鲜奶的数量约为10000盒；泉州市每日消费长富儿童巴士鲜奶的数量约为32480盒；漳州市每日消费长富儿童巴士鲜奶的数量约为19200盒；南平市每日消费长富儿童巴士鲜奶的数量约为10560盒；龙岩市每日消费长富儿童巴士鲜奶的数量约为10200盒；宁德市每日消费长富儿童巴士鲜奶的数量约为11280盒。

三、物流方案设计（一）配送中心的选址方法设计我们小组采用了CFLP方法进行配送中心的选址设计。

（1）CFLP方法的特点及应用环境：特点：CFLP（Capacitated Facility Location Problem）方法是一种启发式方法。

启发式方法与最优化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，但只要处理得当，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化方法，计算简单、求解速度快。

所以在实际应用中，启发式方法是仅次于最优化规划技术的选址方法。

应用环境：当配送中心的能力有限制，而且用户的地址和需求量以及设置多个配送中心的数目均已确定的情况下，可采用CFLP 法，从配送中心的备选地址中选出总费用最小的由多个配送中心(假设有m 个)组成的物流系统。

（2）CFLP 方法工作步骤：○1初选配送中心地点。

通过定性分析，根据配送中心的配送能力和用户需求分布情况，合理地确定配送中心的数目及其设置地点，以此作为初始方案。

这一步骤非常重要，因为它将直接影响整个计算的收敛速度。

○2确定各暂定的配送中心的供应范围。

设暂定的配种中心有k 个，分别是S 1，S 2，····，S k ；用户有n 个；从配送中心S i 到用户j 地的单位运输费用为h sij ；以运输费用U 最低为目标，则可构成运输问题模型如下：11min i i k ns j s j i j U h X ===∑∑1,1,2,...,ki i s j j X D j n =≥=∑ 1,1,2,...,i i s j s j X M i k =≤=∑ 0,1,2,...,;1,2,...,i s j X i k j n ≥==式中i s j X ——配送中心S i 到用户j 的运输量；M si ——配送中心S i 的容量； D j ——用户j 的需求量；解以上运输问题，就可求得各暂定配送中心的供应范围。

这可表述如下用户集合：{:0},1,2,...,i i s j N i X i k =≠=○3在以上各配送范围内，移动配送中心到其他备选地点，寻求可能的改进方案。

设在原定配送中心S i 的配送范围N i ，除S i 之外，可做配送中心备选地点的还有L i 个，在这些地点设置配送中心的固定费用分别为F i ，其中t j ∈L i ，则以t j 为新的配送中心时，N i内的总费用为1,j Nitj tj tj i i j U h X F t L ==+∈∑由下式可求得：min{}j j tj LiUt Ut ∈=若j i Ut Us ≤则令i j s t =，否则S i 不变。

对所有k 个区域重复上述过程。

○4比较新、旧配送中心集合的总费用。

若前者大于或等于后者，说明已经得到了所要求的解，计算可停止。

如果前者小于后者，说明新得到的配送中心地点可使总费用下降，通过改善配送中心的供应范围，还有可能进一步降低总费用。

为了进一步降低总费用，以新的配送系统代替原有的配送系统，重复步骤○2至步骤○4，直到总费用不能再下降为止。

按以上步骤得到的收敛解，虽然没有得到理论上的证明，但是由于费用总是在下降的，因此在实际应用中，可以充分相信所得到的解。

（二）配送路径优化设计我们小组采用节约法进行配送路径的优化设计。

节约法的核心思想是将问题中存在的两个回路合并为一个回路，根据合并后总距离的变化来确定节约度。

它有两种方式：并行方式（parallel ）和串行方式（sequential ）。

这两种方式在初始化时是相同的。

它们的区别在于如何处理回路中的合并问题。

这里，我们小组选取并行方式进行路径的优化设计。

并行方式分3步完成。

○1形成一个初始解。

对i=1，2，…，n ，先建立n 条路线，即每个需求点一条路线，每条路线一辆车。

形成初始解时，需要满足所有顾客的需求，而且所有的约束条件，例如容量的限制、车辆总数的限制等也得到满足。

初始解可以由最短路径问题或有运载限制的TSP 问题求得。

○2进行节约度的计算。

计算所有点对的节约度S ij 00,,1,2,...,,i j ij i j ij S c c c i j n =+- =≠且然后对计算结果进行升序排列。

○3进行回路的合并。

采用的合并策略是最可行合并原则（best feasible merge ）。

从升序排列的节约度序列中最上面的值开始，执行下面步骤：对于一个已知的S ij ，先判断这两个关系到i ，j 的回路是否存在合并的可能性，如果一个回路以（0，j ）开始，一个回路以（i ，0）结束，则该回路可以合并，并进行下面的合并操作：删除两个回路中的部分路径（0，j ）和（i ，0），然后引入新的连接（i ，j ），得到新的回路（0，…，i ，j ，…，0）。

总之节约法非常灵活，因为它可以方便地加入其他约束条件（如加入顾客时间窗约束）进行修改。

但是这样修改后，解的质量可能很低。

但它仍不愧为最经典、最普遍的算法。

四、物流方案仿真分析 （一）方案资料福建某牛奶厂（以长富牛奶为例）所生产的42种牛奶在福建省各地都有稳定的销售市场，需求量与各聚集区人口量及城镇化水平成正比，试确定该物流网络的结构，并为网络中的节点选定合理的地理位置，同时还应对配送中心的设施布局、功能定位、规模确定、作业流程、作业方法等进行设计。

作如下假设：①运输费用和运输距离成正比②长途运输采用高速公路运输，平均车速为100KM/h，市内运输采用城市道路网运输，平均车速为50KM/h，运输费率均设为1.6元/吨·公里。

（二）解决问题1、配送中心的选择（1）我们小组在基于CFLP方法的基础上做出如下主观假设：a)根据福建省地图和9地市各个之间的距离，决定建设两个配送中心；b)每个配送中心的容量是所有需求量的一半。

（2）运用EXCEL制作一个运算模型，所用约束按CFLP进行，并且假设初始配送中心为南平和漳州两个点。

初始建表如下图：进行规划求解使总运费最小的解，得到初始解如下图所示：初始解的情况为，南平作为配送中心所服务的点集｛福州，莆田，三明，南平，龙岩，宁德｝以下简称为｛1，3，4，7，8，9｝；漳州作为配送中心所服务的点集｛厦门，泉州，漳州，龙岩｝以下简称为｛2，5，6，8｝。

根据CFLP方法，对配送中心的选址进行优化，过程如下：对于集合{1，3，4，7，8，9｝：配送中心设置在1时的费用：1.6*（101+306+240+433+127）=1931.2配送中心设置在3时的费用：1.6*（101+321+341+315+228）=2089.6配送中心设置在4时的费用：1.6*（306+321+94+278+319）=2108.8配送中心设置在7时的费用：1.6*（240+315+94+372+225）=1993.6配送中心设置在8时的费用：1.6*（433+341+278+372+569）=3188.8配送中心设置在9时的费用：1.6*（127+228+319+225+569）=2349综合以上计算结果，对于集合｛1，3，4，7，8，9｝的配送中心设置在1即福州时费用最少；对于集合｛2，5，6，8｝：配送中心设置在2时的费用：1.6*（102+66+203）=594配送中心设置在5时的费用：1.6*（102+131+249）=771配送中心设置在6时的费用：1.6*（66+131+137）=534配送中心设置在8时的费用：1.6*（203+249+137）=942综合以上计算结果，对于集合｛2，5，6，8｝的配送中心设置在6即漳州时费用最少。

由此，我们小组最终决定将配送中心建在福州及漳州。

2、配送中心内部设施规划（1）原理：配送中心一般按照接受货物、检验货分类、物、进货分类、暂时保管、按订单分拣、配货、发货的流程进行业务活动。

（2）货物流动路线设计：由于牛奶的年发货量和日发货量均很大，因此选择如下物流活动路线进货存储流通加工集中分类出货（3）配送中心的区域平面布置1）入库描述：货车进入进货月台（进货平台）——进货暂存等待检验入库（进货暂存区）——检验合格通过，不合格的暂存（检验区）——合格产品分类储存（分类区）——各产品储存区。