四、距离中心法
距离中心法,是一种确定与各现有厂址问运量距离总和最小的新厂厂址的方法。当新厂与现有厂之间有着大量往返运输时,该方法是有用的。其一般步骤如下:
-
在能正确表明厂址间相对距离的图纸(如地图)上建立平面直角坐标系,并标明现有工厂所在位置的坐标;
-
确定新厂与现有各厂间的运输量;
-
计算新厂位置的坐标,以使新厂与各现有厂问的总运量距离最小;
-
选择使总运量距离最小的坐标点对应的位置为最佳厂址。距离中心法的一般模型如下:
求使 C(x,y)= ∑Wi di 最小的(x,y)。其中:(x,y)为欲求的新
i
厂址的坐标;
C(x,y)为当新厂址坐标为(x,y)时的总运量成本; Wi 为第 i 个现有工厂与新厂之间的运量;
di 为第 i 个现有厂址与新厂址之间的“距离”,一般有三种形式:直角距离、欧拉距离(或直线距离)、平方欧拉距离,数学描述分别是(参看后面的图 11-2):
直角距离:di=|x-xi|+|y-yi|
**欧拉距离:**di =
平方欧拉距离:di=(x-xi)2+(y-yi)2
式中,(xi,yi,)为第 i 个现有厂址的坐标。用平方欧拉距离形式求相应的最优厂址,有数学上的解析方法,求得的最优厂址的坐标为:
∑Wi ⋅ xi x* = i ,
Wi
i
∑Wi ⋅ yi
y* = i
Wi
i
而用直角距离和欧拉距离的形式,则没有一般的数学解析方法,而需用特殊的算法进行求解,这里略去不述,用时可参考有关文献资料。三种距离形式下的求解问题,都可通过编制或直接使用相应的计算机软件予以解决。表 11-5 给出一个选址问题。现有 6 个工厂,已知各厂所在的坐标。以
及与新厂间的运量。按三种距离形式,分别求得相应的新厂的最佳位置坐标及其最小的总运量距离,如表 11-6 所示。图 11-2 表明现有厂址、最优新厂址(平方欧拉距离形式)的分布及坐标。
表 11-5 现有厂址的坐标及其运量
现有厂址( i ) |
横坐标( i ) |
纵坐标( yi ) |
与新厂间的运量( Wi ) |
---|---|---|---|
1 |
60 |
95 |
400 |
2 |
80 |
75 |
300 |
3 |
30 |
120 |
200 |
4 |
90 |
110 |
100 |
5 |
127 |
130 |
300 |
6 |
65 |
40 |
100 |
表 11-6 三种距离离形式下的最优解
距离形式 |
横坐标( x*) |
纵坐标( y*) |
总运量距离( c*) |
---|---|---|---|
直角距离 |
上限: 65 ,下限; 80 |
95 |
63.100 |
欧拉距离 |
62.4 |
94.9 |
47825.7 |
平方欧拉距离* |
76.9 |
98.9 |
2257265 |
x* =
60 × 400 + 80 × 300 + 30 × 200 + 90 × 100 + 127 × 300 + 65 × 100
400 × 300 + 200 + 100 + 300 + 100
= 76.9
y* = 95 × 400 + 75 × 300 + 120 × 200 + 110 × 100 + 130 × 300 + 40 × 100 = 98.9
400 × 300 + 200 + 100 + 300 + 100