物流系統(tǒng)優(yōu)化概述課件

1、第第13章章 物流系統(tǒng)優(yōu)化物流系統(tǒng)優(yōu)化本章要點(diǎn)：本章要點(diǎn)：物流系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)放的復(fù)雜性系統(tǒng)，也是集多項(xiàng)功能為一體的綜合性系統(tǒng)。在整個(gè)物流系統(tǒng)中，供應(yīng)商、經(jīng)銷商、制造商、專業(yè)的物流公司及各物流節(jié)點(diǎn)共同構(gòu)成一個(gè)物流網(wǎng)絡(luò)，它們之間的關(guān)系是密不可分的，這些環(huán)節(jié)的運(yùn)作效率和匹配程度是物流系統(tǒng)優(yōu)化的核心。物流系統(tǒng)的優(yōu)化可以提升整個(gè)物流網(wǎng)絡(luò)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)而能夠促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)以及相關(guān)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。本章在基于物流系統(tǒng)優(yōu)化原則上系統(tǒng)地概括了物流節(jié)點(diǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)及供應(yīng)鏈理論知識(shí)和優(yōu)化的方法。第第1313章章 物流系統(tǒng)優(yōu)化物流系統(tǒng)優(yōu)化物流系統(tǒng)優(yōu)化的基本原則物流系統(tǒng)優(yōu)化的基本原則物流系統(tǒng)優(yōu)化的基本原則物

2、流系統(tǒng)優(yōu)化的基本原則物流節(jié)點(diǎn)優(yōu)化物流節(jié)點(diǎn)優(yōu)化在整個(gè)物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的輪轉(zhuǎn)過(guò)程中，物流功能中的一些功能要素如包裝、裝卸、保管、分貨、配貨、流通加工等都是在節(jié)點(diǎn)上完成的。物流節(jié)點(diǎn)是物流網(wǎng)絡(luò)中連接物流線路的連接之處，它是整個(gè)物流網(wǎng)絡(luò)能夠運(yùn)行起來(lái)的連接點(diǎn)，因此它的作用是至關(guān)重要的。影響物流節(jié)點(diǎn)設(shè)置的因素影響物流節(jié)點(diǎn)設(shè)置的因素根據(jù)城市物流現(xiàn)狀作為規(guī)劃依據(jù)根據(jù)城市物流現(xiàn)狀作為規(guī)劃依據(jù)統(tǒng)一規(guī)劃城市物流節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一規(guī)劃城市物流節(jié)點(diǎn)充分考慮經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益充分考慮經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益依據(jù)實(shí)際情況合理設(shè)置物流節(jié)點(diǎn)依據(jù)實(shí)際情況合理設(shè)置物流節(jié)點(diǎn)物流節(jié)點(diǎn)類型的劃分方法物流節(jié)點(diǎn)類型的劃分方法物流節(jié)點(diǎn)四種基本類型物流節(jié)點(diǎn)四種基本類

3、型根據(jù)物流節(jié)點(diǎn)需求水平和物流節(jié)點(diǎn)供給服務(wù)能力兩大標(biāo)準(zhǔn)的不同組合狀態(tài)劃分物流節(jié)點(diǎn)四種基本類型物流節(jié)點(diǎn)四種基本類型物流節(jié)點(diǎn)優(yōu)化物流節(jié)點(diǎn)優(yōu)化物流節(jié)點(diǎn)選址問(wèn)題的提出物流節(jié)點(diǎn)選址問(wèn)題的提出選址中應(yīng)當(dāng)考慮的因素選址中應(yīng)當(dāng)考慮的因素節(jié)點(diǎn)選址問(wèn)題的變量設(shè)置節(jié)點(diǎn)選址問(wèn)題的變量設(shè)置我們選擇m個(gè)基地，n個(gè)備選物流節(jié)點(diǎn)以及p個(gè)需求節(jié)點(diǎn)，并且我們對(duì)選擇的物流節(jié)點(diǎn)的總數(shù)限制為N。下面設(shè)定決策變量以及對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行說(shuō)明：,kikiXA分別表示供應(yīng)基地k到物流節(jié)點(diǎn)i的運(yùn)輸量和單位運(yùn)輸成本,ijijYB分別表示物流節(jié)點(diǎn)i到需求節(jié)點(diǎn)j的運(yùn)輸量和單位運(yùn)輸成本kS為供應(yīng)基地k的供應(yīng)量jD為需求節(jié)點(diǎn)j的需求量節(jié)點(diǎn)選址問(wèn)題的變量設(shè)置節(jié)點(diǎn)

4、選址問(wèn)題的變量設(shè)置iF為第i個(gè)物流節(jié)點(diǎn)的固定費(fèi)用iV為第i個(gè)物流節(jié)點(diǎn)的可變成本系數(shù)iW為第i個(gè)物流節(jié)點(diǎn)的流量iC為第i個(gè)物流節(jié)點(diǎn)的最大容量限制iZ為0-1變量，等于0表示第i個(gè)配送中心未被選中，等于1表示第i個(gè)配送中心被選中選址問(wèn)題模型的建立選址問(wèn)題模型的建立對(duì)物流節(jié)點(diǎn)選址問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化的目標(biāo)是使總成本最小，建立物流節(jié)點(diǎn)的可變成本流量的函數(shù)，根據(jù)上述決策變量可建立目標(biāo)函數(shù)以及約束條件如下：111111inf( , )pmnnnnkikiijijiiiiikjijiiMx zAXB YZ V WZ F1,1,2,nkikiXS km運(yùn)輸量要滿足在供應(yīng)范圍之內(nèi)1,1,2,nijjiYDjp11mlk

5、iijikjXYW1,1,2, ,nkiiiXC in需求量要滿足在可運(yùn)輸量范圍之內(nèi)物流節(jié)點(diǎn)的進(jìn)出流量平衡物流節(jié)點(diǎn)的容量限制物流節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)限制1,1,2,niiZN in倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng) 倉(cāng)儲(chǔ)是現(xiàn)代物流的一個(gè)重要組成部分，在物流系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，是廠商研究和規(guī)劃的重點(diǎn)。高效合理的倉(cāng)儲(chǔ)可以幫助廠商加快物資流動(dòng)的速度，降低成本，保障生產(chǎn)的順利進(jìn)行，并可以實(shí)現(xiàn)對(duì)資源有效控制和管理。在提高服務(wù)水平，降低庫(kù)存，節(jié)約時(shí)間，成本最小化的壓力下，倉(cāng)儲(chǔ)在物流系統(tǒng)中越來(lái)越重要。倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)優(yōu)化措施倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)優(yōu)化措施運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)輸系統(tǒng) 在整個(gè)物流大系統(tǒng)中，物流運(yùn)輸系統(tǒng)就像人身體之中的血液一樣不斷的傳遞著各方所需物資

6、。現(xiàn)代運(yùn)輸工具的不斷改進(jìn)與提高，使得現(xiàn)代物流中的運(yùn)輸觀念，已經(jīng)不是平常意義上的運(yùn)輸，它所涉及的范圍已經(jīng)延伸到企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的大部分領(lǐng)域，從現(xiàn)實(shí)意義上來(lái)看它已經(jīng)形成了一個(gè)系統(tǒng)。運(yùn)輸流程簡(jiǎn)圖運(yùn)輸流程簡(jiǎn)圖配送的一般業(yè)務(wù)流程配送的一般業(yè)務(wù)流程配送決策與優(yōu)化方法配送決策與優(yōu)化方法模型假設(shè)及構(gòu)建決策變量模型假設(shè)及構(gòu)建決策變量針對(duì)具體的多回路配送問(wèn)題，我們規(guī)定每個(gè)需求客戶被訪問(wèn)的次數(shù)是唯一的并將某一地區(qū)的配送網(wǎng)絡(luò)設(shè)置為：G=（V,A）01(,)nVV VV配送網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)組合( ,):,)ijijAV VV VV ijQ配送網(wǎng)絡(luò)中各運(yùn)輸路線的集合配送中心中運(yùn)輸車輛的容量ijd任意兩節(jié)點(diǎn)之間的距離iDk節(jié)點(diǎn)

7、處的商品需求量表示運(yùn)輸車輛的集合構(gòu)建數(shù)學(xué)模型構(gòu)建數(shù)學(xué)模型通過(guò)對(duì)多回路配送問(wèn)題的分析我們建立目標(biāo)函數(shù)使得運(yùn)輸距離為最短：00nnvijijijM indZ 對(duì)上述目標(biāo)函數(shù)首先要滿足每個(gè)客戶只能被訪問(wèn)一次，也就是每個(gè)需求節(jié)點(diǎn)只能由一個(gè)車輛提供配送服務(wù)，約束條件如下：01,1,nvijivKZjn 01,1,nvijjvKZin 構(gòu)建數(shù)學(xué)模型構(gòu)建數(shù)學(xué)模型每個(gè)車輛必須離開(kāi)已經(jīng)進(jìn)入過(guò)的節(jié)點(diǎn)，并且對(duì)每個(gè)車輛的承載量有所限制：00110()nnnnvvvihhjiijijijZZDZQ且在配送過(guò)程中我們要限制每個(gè)車輛最多利用一次，則約束條件為：0011nnvvivvjijZZvk和， 其 中() :1,/

8、0;2vvijijiAjAMZZAifAVA 在運(yùn)輸過(guò)程中，有一部分路徑不經(jīng)過(guò)配送中心 ，則有：;0,1,;0,1,;vijZMinjn vk最短路徑法最短路徑法最短路徑算例最短路徑算例最短路徑算例最短路徑算例在起點(diǎn)A處，也就是在路徑的選擇剛開(kāi)始是K=0，此時(shí)有：010( )( ) 0f sf A這是邊界條件11( ) 90, ( ) 100f Bf C選擇B節(jié)點(diǎn)在k=1時(shí)，這時(shí)開(kāi)始選擇第一段路徑，則有：最短路徑算例最短路徑算例2( ) min(90 150,100 120) 220f D 2( ) 100 105 205f E 2( ) m in(90 110,100 130) 200f F

9、 選擇C節(jié)點(diǎn)選擇C節(jié)點(diǎn)選擇B節(jié)點(diǎn)在k=2時(shí)，對(duì)第二段路徑進(jìn)行選擇，有：在k=3時(shí)，對(duì)第三段路徑進(jìn)行選擇，有：3( ) min(220 75,205 70,200 90) 275f G 3( ) m in(220 80,205 86,200 78) 278f H 選擇E節(jié)點(diǎn)選擇F節(jié)點(diǎn)最短路徑算例最短路徑算例4( ) min(275 120,278 115) 393f I 選擇H節(jié)點(diǎn)在k=4時(shí)，對(duì)第四段路徑進(jìn)行選擇，有：由以上計(jì)算可得最小費(fèi)用為393，如在只考慮費(fèi)用的條件下最佳路徑為：產(chǎn)銷平衡問(wèn)題的運(yùn)輸路徑選擇產(chǎn)銷平衡問(wèn)題的運(yùn)輸路徑選擇 在物流運(yùn)輸系統(tǒng)中，如果運(yùn)輸起點(diǎn)或配送中心的商品數(shù)量恰好能夠滿

10、足運(yùn)輸終點(diǎn)的需求我們就成這種情況為產(chǎn)銷平衡，這就是運(yùn)籌學(xué)中所研究的傳統(tǒng)的運(yùn)輸問(wèn)題。在產(chǎn)銷平衡問(wèn)題的運(yùn)輸過(guò)程中，由于含有多個(gè)運(yùn)輸起點(diǎn)和運(yùn)輸終點(diǎn)并且各起點(diǎn)與各終點(diǎn)之間的配送主要是基于費(fèi)用最小化的原則，這樣就給與了決策者一定的空間來(lái)安排運(yùn)輸路徑。產(chǎn)銷平衡問(wèn)題算例產(chǎn)銷平衡問(wèn)題算例假設(shè)有m個(gè)運(yùn)輸起點(diǎn)12,mAAA供給量分別為假設(shè)有n個(gè)運(yùn)輸終點(diǎn)需求量分別1, 2,iaim12,nBBB(1, 2,)jbjnijC運(yùn)送單位貨物的費(fèi)用為由起點(diǎn)i運(yùn)送的終點(diǎn)j的貨物數(shù)量ijx產(chǎn)銷平衡問(wèn)題算例產(chǎn)銷平衡問(wèn)題算例目標(biāo)函數(shù)是使總的運(yùn)輸費(fèi)用最低，則建立數(shù)學(xué)模型如下：11mnijijijMinC x 約束條件為：各運(yùn)輸起點(diǎn)運(yùn)

11、送給某一運(yùn)輸終點(diǎn)的數(shù)量之和等于該運(yùn)輸終點(diǎn)的需求量1,1,2,mijjixbjn某運(yùn)輸起點(diǎn)運(yùn)送往各運(yùn)輸終點(diǎn)的數(shù)量之和等于該運(yùn)輸起點(diǎn)的供給量10,1,2,1,2,nijiijjxaximjn且，供應(yīng)鏈優(yōu)化的概念與流程供應(yīng)鏈優(yōu)化的概念與流程優(yōu)化策略躍進(jìn)式漸進(jìn)式創(chuàng)新組織學(xué)習(xí)型生物化企業(yè)診斷識(shí)別瓶頸識(shí)別潛力創(chuàng)新機(jī)制激勵(lì)機(jī)制協(xié)商機(jī)制約束理論約束理論根據(jù)物理學(xué)原理，我們知道一條鏈子的強(qiáng)度等于這條鏈子中最薄弱環(huán)節(jié)的強(qiáng)度，這意味著最弱的環(huán)節(jié)往往也是最強(qiáng)的，因?yàn)樗N(yùn)含著使整個(gè)鏈條脫節(jié)的巨大能量。所以，應(yīng)該全面考慮整套供應(yīng)鏈的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。生產(chǎn)管理中的約束理論（theory of constraints, TOC）對(duì)供

12、應(yīng)鏈優(yōu)化有很好的借鑒價(jià)值。應(yīng)用約束理論對(duì)約束性作業(yè)的辨別應(yīng)用約束理論對(duì)約束性作業(yè)的辨別 約束理論從生產(chǎn)作業(yè)運(yùn)營(yíng)速度的角度，將原材料和外購(gòu)部件轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)品并被送到消費(fèi)者手中的整個(gè)過(guò)程，區(qū)分為約束性作業(yè)和非約束性作業(yè)兩部分。約束性作業(yè)就是那些制約生產(chǎn)并使其小于市場(chǎng)需求，從而影響完工效益的作業(yè)。那些不影響企業(yè)完工效益的生產(chǎn)、分銷作業(yè)則是非約束性的。應(yīng)用約束理論對(duì)約束性作業(yè)的辨別應(yīng)用約束理論對(duì)約束性作業(yè)的辨別約束性作業(yè)的辨別有賴于成本管理會(huì)計(jì)人員、生產(chǎn)部門經(jīng)理和工程師們的協(xié)同工作，通?？山柚a(chǎn)流程網(wǎng)絡(luò)圖來(lái)進(jìn)行，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)圖直觀顯示了作業(yè)的順序及每項(xiàng)作業(yè)所用的時(shí)間。如下圖所示：該企業(yè)的約束性作業(yè)是：作

13、業(yè)2和作業(yè)5。處理約束理論的決策方法處理約束理論的決策方法 定義和處理約束理論的決策方法統(tǒng)稱為思維流程，思維流程是約束理論的主要工作方法，它主要是通過(guò)幾種技術(shù)工具來(lái)支持約束理論，主要包括現(xiàn)實(shí)樹(shù)、當(dāng)前現(xiàn)實(shí)樹(shù)、未來(lái)現(xiàn)實(shí)樹(shù)、轉(zhuǎn)變樹(shù)以及必備樹(shù)等等。其中現(xiàn)實(shí)樹(shù)是因果圖，分為當(dāng)前現(xiàn)實(shí)樹(shù)和未來(lái)現(xiàn)實(shí)樹(shù)，現(xiàn)實(shí)樹(shù)的建立要嚴(yán)格遵循若干條邏輯規(guī)則。約束理論的應(yīng)用約束理論的應(yīng)用 某市有一企業(yè)是一個(gè)第三方物流提供商，其主要業(yè)務(wù)是為某大型組裝廠提供零配件供應(yīng)的物流服務(wù)一體化運(yùn)作，包括供應(yīng)商工廠制組裝廠生產(chǎn)線過(guò)程的門到門運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、裝卸、加工和生產(chǎn)線補(bǔ)貨等。 該企業(yè)所使用租用的平面?zhèn)}庫(kù)，因資金短缺，企業(yè)可用于物流基礎(chǔ)設(shè)施的投資資金相對(duì)較少，倉(cāng)庫(kù)內(nèi)只有叉車和托盤等一些比較簡(jiǎn)單的設(shè)備，可用于運(yùn)輸車輛只是一輛普通貨車。目前企業(yè)只從事簡(jiǎn)單、基礎(chǔ)的物流運(yùn)作，還沒(méi)有能力為顧客設(shè)計(jì)一體化的供應(yīng)鏈運(yùn)作方案，同時(shí)物流市場(chǎng)存在著大量的競(jìng)爭(zhēng)者，企業(yè)利潤(rùn)空間越來(lái)越小。約束理論的應(yīng)用約束理論的應(yīng)用 而且客戶對(duì)企業(yè)所提供的服務(wù)的投訴越來(lái)越多，投訴內(nèi)容主要是送貨不及時(shí)，有時(shí)會(huì)延誤生產(chǎn)，給客戶造成了巨大的損失。此外還有關(guān)于物流成本過(guò)高的抱怨。目前該企業(yè)的業(yè)績(jī)已經(jīng)開(kāi)始下滑，營(yíng)銷部門的員工采用了很多方法都不