物流管理第十一章

計模型模型的目的在于，在單位時間(一般為1年)的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，決定物流網(wǎng)絡(luò)模型分析獲得：倉庫、工廠、生產(chǎn)線的設(shè)置，地點之間的各產(chǎn)品組在(1)各產(chǎn)品組(原材料、零部件)從何處、調(diào)撥多少量？以及其運(yùn)輸線路。(2)各產(chǎn)品組在何處(哪個工廠、哪一條生產(chǎn)線)，生產(chǎn)多少量。(3)各產(chǎn)品組在何處的倉庫(配送中心及中繼節(jié)點的總稱)進(jìn)行保管。(4)各產(chǎn)品組采用什么樣的運(yùn)輸方式進(jìn)行運(yùn)輸。(5)對應(yīng)于格產(chǎn)品組的顧客需求，從何處(倉庫或者工廠)進(jìn)行調(diào)運(yùn)。(6)在何處設(shè)立新的倉庫(或遷移、關(guān)閉)。(7)從多個倉庫的備選地中選擇哪一個。(8)(為了適應(yīng)客戶需求的變化和新產(chǎn)品的開發(fā))在何處建設(shè)新的工廠(或遷移、關(guān)閉)。(9)在何處的工廠內(nèi)設(shè)置什么樣的生產(chǎn)線(或遷移、關(guān)閉)。分析不僅在對現(xiàn)狀的物流網(wǎng)絡(luò)改造情況，而且對于以下的情況也是(1)吸收、合并后的物流網(wǎng)絡(luò)的再造。(2)新產(chǎn)品投入時的決策分析(何處生產(chǎn)，通過何種流通通道)。(3)物流戰(zhàn)略制定。及數(shù)學(xué)模型(11.1.4.)所構(gòu)成。Prod的集合成品、原材料、零部件等廣義的范圍。產(chǎn)品的種類依賴于作為研究對象的物流網(wǎng)絡(luò)，通常很廣，但是從物流網(wǎng)絡(luò)決策分析角度來看，一般將具有相同特征的產(chǎn)品集 Prodl：具有在生產(chǎn)線l(∈Line)制造(加工或者通過)可能性的產(chǎn)品組集合。ll=Lineeii換句話說，從產(chǎn)品組q能夠制造的產(chǎn)品組的集合。生產(chǎn)線l(∈Line)生產(chǎn)的產(chǎn)品組p，將滿足p∈(Parentq)的產(chǎn)品組q作為零部件(或原材料)加以使用。Childr：產(chǎn)品展開表中產(chǎn)品r的子產(chǎn)品組的集合。換句話說，為制造產(chǎn)品組p所必需的產(chǎn)品組的集合。生產(chǎn)線l(∈Line)加工Cust：顧客群的集合稱產(chǎn)品最終消費的地點為顧客。顧客依賴于研究對象系統(tǒng)，可以是零售店也可客往往分地區(qū)加以集約處理。這產(chǎn)生于同一地區(qū)的顧客(大批量、特殊需求的顧客從相同的配送中心提供服務(wù)。費地及供應(yīng)地以外，而且不進(jìn)行產(chǎn)品的制造、加工的地點總稱Plnt：可能配置工廠的地點集合庫等多種形態(tài)。Line：生產(chǎn)線的備選集合。Linei：工廠I(∈Plnt)可能設(shè)置的生產(chǎn)線的集合。Line=YLineii=Plnt 地點總稱為供給地，在供給原材料的情況下，一般表示港口、原料等。在供應(yīng)零部件的情況下，一般表示零部件工廠等。原材料供給地數(shù)量較將供給地、工廠、倉庫的可能配置地，顧客組的集聚地等稱為點。如下加以生徑。例如，在倉庫與顧客之間，考慮到顧客服務(wù)等條件，僅在起點與終點某一距離以下的情況下作為路徑的構(gòu)成要素。另外，某一工廠職能制造特定的產(chǎn)品組情況下，在定義從這一工廠出來的路徑時，將不能制造的產(chǎn)品去除在外就可以了。Arc：邊的集合Pattern的集合生產(chǎn)線l(∈Line)上能夠生產(chǎn)產(chǎn)品組p∈Prod時，定義(I,l,p)∈Pattern。生il產(chǎn)方式的集合Pattern依據(jù)LineProd如下生成：ila.產(chǎn)品組數(shù)據(jù)VOLp：1個單位的產(chǎn)品組的容積(m3/unit)WEIGHTp：1個單位產(chǎn)品組p的重量(kg/unit)VALpj：點j處1個單位產(chǎn)品組p的單價(元/unit)。這將在以后定義的庫存比例r的基礎(chǔ)上，用于庫存費用的計算。VALLpl：1個單位在生產(chǎn)線l生產(chǎn)(加工)的產(chǎn)品組p的單價(元/unit)ITRpij：從節(jié)點I向節(jié)點j補(bǔ)充產(chǎn)品組p時，單位時間的庫存周轉(zhuǎn)率(inventoryturnoverratio)(次/單位時間)；用于將流量轉(zhuǎn)換庫存量。一般，庫存由平均庫存、機(jī)動庫存(對應(yīng)于需求變動和資源約束平衡等需求而進(jìn)行的庫存)、投機(jī)庫存(期待未來價格上漲)構(gòu)成。物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計模型僅考慮平k (2)運(yùn)輸途中庫存(transitinventoryorpipelineinventory)，產(chǎn)品由于運(yùn)輸方式。指標(biāo)，定義為“單位時間內(nèi)流量/平均周期庫存量”。以圖 (unit),因此庫存周轉(zhuǎn)率為8。從點I向點j的產(chǎn)品組的補(bǔ)貨周期(周期時間)為庫存周轉(zhuǎn)率庫存周轉(zhuǎn)率=平均周期庫存量年流量最最大周期庫存量周期時間單位期間內(nèi)的流量斜率=1年間的流量平均周期庫存(=1)安全庫存單位期間(1年)補(bǔ)貨間隔(周期)iij運(yùn)輸途中庫存圖11.2平均庫存水平概念圖ITRLpl：在生產(chǎn)線l的產(chǎn)品組p的單位期間的庫存周轉(zhuǎn)率(次/單位期間)；與訂貨中的庫存周轉(zhuǎn)率相同，定義為“單位時期內(nèi)的流量/平均周期庫存量”，并且能夠通過“2/生產(chǎn)周期時間”來計算。SAFETYDCpj：在倉庫j中的產(chǎn)品組p的安全庫存率(safetystockratio)(無量綱)；對應(yīng)于需求的不確定性，計算為了維持服務(wù)水平所必須的安全庫存的參數(shù)。對于通過倉庫j的量乘以安全庫存率為倉庫j需要保存的安全庫存。安全庫存率的決定依賴于作為研究對象的產(chǎn)品組的需求不確定性，服務(wù)水平，以及庫存補(bǔ)貨策略。工廠的安全庫存，可以通過下面定義生產(chǎn)線安全庫存SAFETYLpl加以計算。從供給要的。SAFETYLpl：生產(chǎn)線l中產(chǎn)品組p的安全庫存率(無量綱)。 hpij：從地點I向地點j補(bǔ)充產(chǎn)品組p時，梯次庫存費用(元/unit·單位期間)；這意義上的)庫存保管費用h'可以通過位于該點的產(chǎn)品組p的單價乘以保管比率rjp獲得。也就是說有：h,=rVALpijjhphhVijp)Routeijjpip通常，物流網(wǎng)絡(luò)(供應(yīng)鏈)的下游(顧客端；點j)處的產(chǎn)品組的單價比上游 (原材料供應(yīng)地點；點i)要高，因此梯次庫存費用為正值。梯次庫存費用乘以梯次庫存量，得到周期庫存的庫存費用。這里所謂梯次庫存的概念可以參見(2.3)。Hpl：對于在生產(chǎn)線l(∈Line)生產(chǎn)的產(chǎn)品組p(∈Prodl)的梯次庫存費用(元/unit·單位期間)；將進(jìn)入生產(chǎn)線之前的產(chǎn)品組(例如原材料、零部件)的庫存保管費用(之和)與生產(chǎn)線產(chǎn)出的產(chǎn)品組的庫存保管費用(之和)的差，定義為生產(chǎn)次庫存費用。HEIGHTp：保管產(chǎn)品組p時的堆積高度的上限(m)。Upq：在制造1單位產(chǎn)品組p所需要的產(chǎn)品組q(∈Childp)的數(shù)量(q-units)。這Upr：從產(chǎn)品組p生成的產(chǎn)品組r(∈Parentp)的數(shù)量(r-units)，用于生產(chǎn)線生成b.供給地數(shù)據(jù)SLBps：在供給地s產(chǎn)品組p的可能供給量的下限(units/單位期間)。SUBps：在供給地s產(chǎn)品組p的可能供給量的上限(units/單位期間)。SCps：供給地點s產(chǎn)品組p的供給量不超過SUBps時的每單位的供給費用(元/unit)，實際上就是產(chǎn)品組p的單價。SPENALTYpSCpssFCi：工廠I的固定費用(元/單位期間)；在工廠的關(guān)聯(lián)費用中，與生產(chǎn)量無關(guān)的d.生產(chǎn)線數(shù)據(jù)LFCl：設(shè)置生產(chǎn)線l時的固定費用(元/單位期間)。RLBl：(決定設(shè)置生產(chǎn)線時)生產(chǎn)線l中的資源使用量下限(R-units/單位期間)。通常，生產(chǎn)線中多種資源被分配，往往其中1中稱為控制性瓶頸，該資源使用量的上下限制約著生產(chǎn)線的效率。RUBl：(決定設(shè)置生產(chǎn)線時)生產(chǎn)線l中的資源使用量上限(R-units/單位期間)。 ROVERUBl：(決定設(shè)置生產(chǎn)線時)生產(chǎn)線l中的資源超過量的上限(R-units/單位期間)。RCl：生產(chǎn)線l的資源在不超過RUBl范圍內(nèi)，使用1單位(1R-units)所產(chǎn)生的費llPCpl：生產(chǎn)線l上生產(chǎn)單位產(chǎn)品組p(∈Prodl)所需要的費用(生產(chǎn)變動費用)(元/units)，在這一費用中，不包含附加于生產(chǎn)線上的資源的費用。PLBpl：生產(chǎn)線l上產(chǎn)品組p(∈Prodl)的生產(chǎn)量的下限(units/單位期間)。PUBpl：生產(chǎn)線l上產(chǎn)品組p(∈Prodl)的生產(chǎn)量的上限(units/單位期間)。DCFCj：倉庫j的固定費用。在倉庫的關(guān)聯(lián)費用中，與處理量無關(guān)的部分。通常指土地、建筑物、設(shè)備等方面的費用的合計值，換算成為單位期間內(nèi)的費用。DCLBj：(決定設(shè)置倉庫時)倉庫j的使用底面積的下限(m2)。DCUBj：(決定設(shè)置倉庫時)倉庫j的使用底面積的上限(m2)。DCVCj：倉庫j中通過量不超過？？時的單位通過量的變動費用(元/unit)。這是與單位期間處理量成比例的費用，通常包含(直接、間接)勞務(wù)費、設(shè)備折舊費DCFENALTYj：倉庫j的使用底面積超過DCUBj時每平方米的超過費用(元f.顧客組數(shù)據(jù)MaxDistpk：對于顧客組k從供給產(chǎn)品組p的倉庫的最大距離(千米)。這一數(shù)據(jù)在BOCpk：對于顧客組k產(chǎn)品組p的每單位的缺貨？(退貨)費用(元/unit)；g.運(yùn)輸數(shù)據(jù)unit位距離(Km)·單位重量(噸)的運(yùn)輸費用αp與兩點之間的距離DISij，可以近ijpijh.其他數(shù)據(jù)r：保管費率(無量綱)。單位時間內(nèi)的庫存費用通過產(chǎn)品組單價乘以保管費率利率(投資額利率)：為增加庫存貸款情況下采用這一利率，在庫存減少的情 SSR：保管空間率(storagespaceratio)(無量綱)；被用于確定倉庫內(nèi)能夠保管進(jìn)一步從庫存周轉(zhuǎn)率和安全庫存率得到平均庫存水平，再進(jìn)一步乘以產(chǎn)品組的容積作業(yè)所需要的面積(通道、事務(wù)面積)的總和面積對于產(chǎn)品占有面積的倍數(shù)，依賴xpij(≥0)：邊(I,j)上產(chǎn)品組p的移動量(units/單位期間)；僅對于(I,j,p)∈s (units/單位期間)；僅對于(I,j,p)∈Pattern定義。ei(R-units/單位期間)。iΩil(≥0)：在工廠I的生產(chǎn)線l(∈Line)上，超過資源上限的數(shù)量(R-units)。iΨj(≥0)：倉庫j中超過使用底面積的數(shù)量(m2/單位期間)ξpk(≥0)：對于顧客組k的產(chǎn)品組p的推銷量(units/單位期間)zil工廠I的生產(chǎn)線l(∈Line)被開動時為1，否則為0。i在物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計模型中，決定從原材料供給地到顧客組的產(chǎn)品運(yùn)輸路線，生產(chǎn)考慮從供給地到工廠、工廠到倉庫、倉庫到顧客，另外包括從工廠到顧客的直接運(yùn)送、工廠間或倉庫間的轉(zhuǎn)運(yùn)等多種情況形成的可能路徑。件下限條件 制造(加工)量與流出量的整合條件“：”之后記有供給費用=供給量超過費用=ssissijijijij(i,j,p)Route周期庫存費用=hpxpjk(j,k,p)RoutejkITR工廠固定費用=FCyjj生產(chǎn)線固定費用=jPlntLFCzlil生產(chǎn)變動費用=iPCpwpl生產(chǎn)變動費用=iPCpwplilpProd,lLine,iPpProd,lLine,iPlntlillLinelillLinelLine,iPlnt生產(chǎn)線周期庫存費用=wpwHpillITRLplliljj倉庫變動費用=jpjk倉庫超過費用=DCPENALTYjj(j,k倉庫超過費用=DCPENALTYjjjjjk缺貨損失費用=BOCppkk(j缺貨損失費用=BOCppkk kkk=kkxVALpDpkk顧客組的需求量滿足條件：求必須加以劃中的是基于jj ijjk表達(dá)：各倉庫的流入與流出的一致性。lillilip:(i,l,p)=Pattern表達(dá)：對于工廠內(nèi)的生產(chǎn)線，加工產(chǎn)品所需要的資源的使用量下限約束。lilililip:(i,l,p)=PatternwRUBzVl=Line,i=Plntillili線的資源使用量的上限，同時規(guī)定在不開設(shè)生產(chǎn)線情況下，這一生產(chǎn)illili的資源超過量的上限，同時規(guī)定在不開設(shè)生產(chǎn)線情況下，這一生產(chǎn)lilillilil。zyVl=Line,i=Plntiliisiilpqi(s,i,q)=Routel:(i,l,q)=Pattern(p,l):(i,l,p)=Pattern,p=Pattern 制造(加工)量與流出量的整合條件：ilprilijirl:(i,l,r)Pattern(i,l,p)Pattern,pChildj:(i,j,r)Router本模型主要用于戰(zhàn)略層面的決策支持，具有考慮靜脈物流、運(yùn)輸方式等各種附工廠、倉庫的可能配置地點，顧客組的集合等所有Arc。Childp組p的子產(chǎn)品組的集合。p為處理制品組(移動、組裝、分解)所需要的資源的總稱。在基本模型中定義在邊上。例如，表示工廠的邊上的生產(chǎn)線(或者機(jī)械)和表示運(yùn)輸?shù)倪吷系倪\(yùn)輸機(jī)械(卡車、船、鐵道、飛機(jī)等)都是代表性的資源要素。mbl(a,r,p)包含于Asmbl之中。l 義(a,r,p)包含于Disambl。這里所謂的制品組p的分解處理，是指從p生成父制品Trans：表示運(yùn)輸?shù)倪?、資源、制品組的三元組的集合。況進(jìn)行移動，這是，定義(a,r,p)包含于Trans之中。unitsunits)。units)。AFCij：使用邊(I,j)時所發(fā)生的固定費用(元/單位期間)。ARFCijr：在邊(I,j)上使用資源r時所發(fā)生的固定費用(元/單位期間)。ARPVCpij：在邊(I,j)上使用資源r，每處理1個單位制品組p時發(fā)生的變動費用 units)。Upq：分解1個單位的制品組p時，生成的制品組q∈(Parentp)的數(shù)量(q-units)。RUBr：資源r的利用可能量的上限(r-units)。Rpr：處理1個單位的制品組p所需要的資源r的數(shù)量(r-units)。CTpijr：在邊(I,j)上利用資源r處理制品組p的時候的周期時間(單位期間)。VALpi：點I上制品組p的價值(元)。ratio：利率(%/單位期間)。EICpij：定義在邊(I,j)的制品組p的梯次庫存費用(元/單位期間)；如下加以計ijji一般在邊(I,j)上移動(或者組裝、分解)制品組時，其價值不減少，因此梯wpijr(≥0)：表述在邊(I,j)上利用資源r處理制品組p的數(shù)量(p-units/單位期(p-units/單位期間)。 v-ip(≥0)：在點I上制品組p的需求不足量(需求為負(fù)時為供給不足量)(p-units/單位期間)。yij(∈{0，1})：利用邊(I,j)時為1否則為0。zijr(∈{0，1})：使用邊(I,j)上的資源r的時候為1，否則為0。聯(lián)系條件邊的固定費用=xAFCy邊.資源固定費用=xARFCz(i邊.資源固定費用=xARFCz=ijrijrxARPVCpwp需求量超過費用=x(i,j,r,p)=ArcResProdEICpijwp周期庫存費用EICpijwpxwp+xUwq=xwp+xUqwq+E=xwp+xUqwq+EqE=〈iipipl0else ijrijFirstInvpi：點I(∈N)中的制品組p的初始庫存。LastInvpi：點I(∈N)中的制品組p的最終庫存。除了不隨期間變化的變量以外，在基本模型中的變量下面添加下標(biāo)t∈E1+xwp+xUwp=E2+xwp+xUqwq+E3E2+xwp