物流系統(tǒng)工程課件

物流系統(tǒng)工程蔣長兵編著內(nèi)容提要第一篇物流系統(tǒng)篇第二篇物流工程篇第三篇軟件應(yīng)用篇物流工程篇物流庫存問題物流運輸問題物流配送問題物流節(jié)點選址與網(wǎng)絡(luò)布局物流系統(tǒng)設(shè)施布局內(nèi)容概要物流運輸問題7.2運輸方式選擇問題7.3車輛配載問題7.1物資調(diào)運問題7.4車輛路徑問題7.5車輛調(diào)度問題7.6案例：天通磁心公司運輸部的完美轉(zhuǎn)身7.1.1運輸問題的模型和特征數(shù)學(xué)模型：7.1.1運輸問題的模型和特征運輸問題的特征：

①在產(chǎn)銷平衡時，運輸問題一定有可行解，且有最優(yōu)解。②當(dāng)產(chǎn)量與銷量均為整數(shù)時，必存在決策變量為整數(shù)的最優(yōu)解。③決策變量的系數(shù)只有0和1，系數(shù)矩陣A有m+n行、m*n列，秩為m+n-1，從而有m+n-1個基變量。④運輸問題的m+n-1個基變量不構(gòu)成閉回路；⑤運輸問題可以采用運籌學(xué)的線性規(guī)劃求解，一般可以采用表上作業(yè)法。7.1.2用表上作業(yè)法求解運輸問題基本步驟:(1)編制初始調(diào)運方案(即確定初始基本可行解，西北角法/最小元素法)(2)最優(yōu)性檢驗(即求出相應(yīng)的檢驗數(shù)，閉回路法/位勢法)(3)解的改進(jìn)根據(jù)檢驗數(shù)確定方案是否最優(yōu)，是則終止，否則采用閉回路法調(diào)整，再返回到第2步，直至最優(yōu)。7.1.2用表上作業(yè)法求解運輸問題例7-1，現(xiàn)由A1、A2、A3三個供應(yīng)地向B1、B2、B3、B4四個需求地供應(yīng)商品，各供應(yīng)點的供應(yīng)量、需求點的需求量、以及從供應(yīng)點到需求點的單位(包括設(shè)備交通)費用如表7-2所示，問如何安排可使總費用最小？7.1.2用表上作業(yè)法求解運輸問題解：1)西北角法，如表7-32)最小費用法，如表7-4(1)編制初始調(diào)運方案3)以上兩種方法在求初始基可行解時，均會遇到一些特殊情況，一般稱為“退化”。7.1.2用表上作業(yè)法求解運輸問題解：(2)最優(yōu)性檢驗1)閉回路法2)位勢法7.1.2用表上作業(yè)法法求解運輸問問題解：(3)用閉回路法調(diào)調(diào)整運輸方案案——改進(jìn)基可行解解7.1.3其它運輸問題題的處理具體參考例9-4內(nèi)容概要物流運輸問題7.2運輸方式選擇擇問題7.3車輛配載問題題7.1物資調(diào)運問題題7.4車輛路徑問題題7.5車輛調(diào)度問題題7.6案例：天通磁磁心公司運輸輸部的完美轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)身7.2.1因素分析法步驟：(1)因素分析法首首先對所要進(jìn)進(jìn)行選擇的運運輸方式，按按重要性因素素或其它尺度度進(jìn)行標(biāo)定(2)按各種不同標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，分別給給各種運輸工工具打分(3)對每種運輸工工具計算其總總分(4)選擇出總分最最高的運輸方方式模型：7.2.2加權(quán)因素分析析法加權(quán)因素分析析法是因素分分析法的一種種改進(jìn)，主要要改進(jìn)的地方方是對不同的的準(zhǔn)則按其重重要性分別給給予不同的權(quán)權(quán)重。基本步步驟同因素分分析法。模型：7.2.3層次分析法20世紀(jì)70年代，著名運運籌學(xué)家薩迪迪(T.L.Saaty)提出適用于那些難難于完全用定定量進(jìn)行分析析的復(fù)雜問題題步驟：1)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)構(gòu)的建立2)構(gòu)造兩兩比較較判斷矩陣3)單一準(zhǔn)則下元元素相對權(quán)重重計算4)單一準(zhǔn)則下的的一致性檢驗驗5)層次總排序與與總一致性檢檢驗內(nèi)容概要物流運輸問題7.2運輸方式選擇擇問題7.3車輛配載問題題7.1物資調(diào)運問題題7.4車輛路徑問題題7.5車輛調(diào)度問題題7.6案例：天通磁磁心公司運輸輸部的完美轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)身7.3.1建立貨車匹配配層次結(jié)構(gòu)圖圖7.3.3一致性檢驗7.3.4層次總排序子準(zhǔn)則層各因因索C對總目標(biāo)A的權(quán)值計算：：W=(0.24，0.26，0.05，0.32，0.13)T7.3.4層次總排序(1)所有制及車輛輛投保計分C1采用百分制：：國營60；集體40；個體20；車保40。(2)出發(fā)日期計分分C2采用百分制：：出發(fā)日期與與發(fā)貨日期同同天100；出發(fā)日期與與發(fā)貨日期第第二天60；出發(fā)日期與與發(fā)貨日期第第三天20；再以后不予予考慮。(3)噸百公里油耗耗計分C3設(shè)噸百公里油油耗為X升，C3=100-(X-2)×10(4)行程利用率計計分C4C4=行程利用率×100(5)實載率計分C5貨物重量≤載載重噸位時：：C5=實載率×100；貨物重量>載重噸位時：：C5=100/實載率-20(6)總分CC=0.24×C1+0.26×C2+0.05×C3+0.32××C4+0.13×C5總分C最大的即為最最佳匹配內(nèi)容概要物流運輸問題7.2運輸方式選擇擇問題7.3車輛配載問題題7.1物資調(diào)運問題題7.4車輛路徑問題題7.5車輛調(diào)度問題題7.6案例：天通磁磁心公司運輸輸部的完美轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)身7.4.1最短路算法模模型1.Dijkstra標(biāo)號法例7-3，某公公司要要在起起點A和終點點J之間尋尋找一一條運運輸時時間最最短的的路線線。從從A到J有多條條路線線(如圖7-6所示)，圖7-6中凡是是連接接的地地方均均是可可以通通達(dá)的的路線線，其其中每每兩個個結(jié)點點之間間的運運輸時時間為為圖中中數(shù)字字所示示(單位：：Km)。7.4.1最短路路算法法模型型解：結(jié)論：：最短短路為為A-B-E-I-J，最短短距離離為384Km7.4.2小規(guī)模模路網(wǎng)網(wǎng)最短短路的的Excel求解圖7-7物流運運輸網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)圖圖(有向圖圖)如圖7-7所示路路線，，車輛輛從V1點出發(fā)發(fā)，到到達(dá)終終點V8，如何何選擇擇行車車路徑徑，使使總的的行車車路徑徑最短短。假設(shè)為為：(1)在網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中選選擇一一條路路，始始于某某源點點終于于目的的地；；(2)連接兩兩個節(jié)節(jié)點的的連線線叫做做邊(允許向向任一一方向向進(jìn)行行，或或者叫叫雙向向通行行)或弧(只允許許沿一一個方方向進(jìn)進(jìn)行，，或者者叫單單向通通行)，每條條邊(弧)相關(guān)的的一個個非負(fù)負(fù)數(shù)，，叫做做該邊邊的長長度；；(3)目標(biāo)是是為了了尋找找從源源點到到目的的地的的最短短路(總長度度最小小的路路)。7.4.3全國公公路骨骨干網(wǎng)網(wǎng)最短短路的的PremiumSolver求解截至2005年底，，全國國公路路總里里程達(dá)達(dá)到193.05萬公里里，路路網(wǎng)結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)進(jìn)一步步完善善。全全國公公路總總里程程中，，國道道132674公里、、省道道233783公里、、縣道道494276公里、、鄉(xiāng)道道981430公里、、專用用公路路88380公里。。特別別是““十五五”和和“十十一五五”的的建設(shè)設(shè)，總總規(guī)模模約3.5萬公里里的““五五縱七七橫””國道道主干干線已已基本本貫通通。這這12條主干干線全全部是是二級級以上上的高高等級級公路路，其其中高高速公公路約約占總總里程程的76%，一級級公路路約占占總里里程的的4.5%，二級級公路路占總總里程程19.5%。它們們連接接了首首都、、各省省省會會、直直轄市市、經(jīng)經(jīng)濟(jì)特特區(qū)、、主要要交通通樞紐紐和重重要對對外開開放口口岸，，覆蓋蓋了全全國所所有人人口在在100萬以上上的特特大城城市和和93%的人口口在50萬以上上的大大城市市，是是具有有全國國性政政治、、經(jīng)濟(jì)濟(jì)、國國防意意義的的重要要干線線公路路。為了方方便在在Excel中建模模，我我們將將骨干干網(wǎng)分分為672段，共共449個節(jié)點點。求解出出任何何兩個個點之之間的的最短短路。。7.4.3全國公公路骨骨干網(wǎng)網(wǎng)最短短路的的PremiumSolver求解圖7-23我國公公路骨骨干網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)容概要物流運輸問題7.2運輸方方式選選擇問問題7.3車輛配配載問問題7.1物資調(diào)調(diào)運問問題7.4車輛路路徑問問題7.5車輛調(diào)調(diào)度問問題7.6案例：：天通通磁心心公司司運輸輸部的的完美美轉(zhuǎn)身身7.5.1車輛調(diào)調(diào)度問問題的的一般般模型型假設(shè)：：(1)人的數(shù)數(shù)量和和工作作的數(shù)數(shù)量相相等；；(2)每個人人只能能完成成一項項工作作；(3)每項工工作只只能由由一個個人來來完成成；(4)每個人人和每每項工工作的的組合合都會會有一一個相相關(guān)的的成本本；(5)目標(biāo)是是要確確定如如何指指派才才能使使總成成本最最小。。數(shù)學(xué)模模型：：7.5.2車輛調(diào)調(diào)度規(guī)規(guī)劃的的Excel求解某物流流公司司是浙浙江著著名的的第三三方非非資產(chǎn)產(chǎn)型物物流公公司，，該物物流公公司在在浙江江省可可以調(diào)調(diào)度的的車輛輛超過過3，000輛，協(xié)協(xié)議倉倉庫超超過20處(30萬平方方米)。該公公司作作為資資源整整合型型第三三方物物流企企業(yè)，，將車車輛的的合理理優(yōu)化化調(diào)度度作為為其核核心競競爭力力?，F(xiàn)現(xiàn)有一一具體體情況況，公公司接接到4家客戶戶的訂訂單要要求(客戶所所在地地為金金華、、紹興興、麗麗水和和溫州州)，將貨貨物在在4小時內(nèi)內(nèi)分別別運往往諸暨暨、嘉嘉興、、溫嶺嶺和東東陽。。該公公司在在接到到訂單單后，，進(jìn)行行了車車貨匹匹配，，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)可以以從杭杭州、、寧波波、衢衢州和和臺州州調(diào)車車。雖雖然浙浙江的的交通通網(wǎng)絡(luò)絡(luò)相當(dāng)當(dāng)發(fā)達(dá)達(dá)，基基本實實現(xiàn)了了省內(nèi)內(nèi)主干干道運運輸不不超過過4小時，，但想想在客客戶要要求的的時間間由一一輛車車來完完成兩兩個客客戶是是不現(xiàn)現(xiàn)實的的，也也就是是說，，現(xiàn)在在只能能讓每每輛車車負(fù)責(zé)責(zé)一家家客戶戶。具具體的的車輛輛分布布情況況、客客戶分分布情情況和和各地地之間間的路路程(單位為為公里里)都已在在表中中列出出(見表7-24和表7-25)，該公公司的的物流流經(jīng)理理小王王現(xiàn)在在在考考慮，，怎樣樣調(diào)度度這些些車輛輛，方方案最最佳。。7.5.2車輛調(diào)調(diào)度規(guī)規(guī)劃的的Excel求解7.5.3全國43城市的的車輛輛優(yōu)化化調(diào)度度(PremiumSolver求解)Excel自帶的的Solver工具可可以求求解200個變量量的規(guī)規(guī)劃求求解問問題，，對于于指派派問題題，理理論上上可以以求解解14××14的指派派問題題。但但對實實際的的指派派問題題，可可能會會復(fù)雜雜很多多，可可能會會有很很大失失誤。。PremiumSolverPlatform可以求求解多多達(dá)2，000個變量量的規(guī)規(guī)劃求求解問問題，，事實實上可可以求求解多多達(dá)44××44的指派派問題題，我我們以以全國國主要要的43城市為為例(43×43)，分別別為北北京、、天津津、錦錦州、、沈陽陽、長長春、、哈爾爾濱、、齊齊齊哈爾爾、牡牡丹江江、吉吉林、、丹東東、大大連、、濟(jì)南南、青青島、、徐州州、合合肥、、南京京、上上海、、杭州州、南南昌、、福州州、石石家莊莊、鄭鄭州、、武漢漢、長長沙、、株洲洲、廣廣州、、深圳圳、柳柳州、、南寧寧、桂桂林、、西安安、蘭蘭州、、西寧寧、烏烏魯木木齊、、拉薩薩、成成都、、重慶慶、貴貴陽、、昆明明、太太原、、呼和和浩特特、銀銀川和和二連連浩特特(地理位位置如如圖7-48所示)。我們需需要通通過這這43個城市市之間間的里里程表表來完完成車車輛調(diào)調(diào)度。。7.5.3全國