32物流管理網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與選址課件

課程內(nèi)容大綱主要物流活動(dòng)客服目標(biāo)產(chǎn)品服務(wù)庫存?zhèn)}儲(chǔ)決策庫存決策采購和供應(yīng)運(yùn)輸運(yùn)輸決策運(yùn)輸規(guī)劃選址選址決策；物流網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃物流管理

第五章網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與選址決策SuppliersManufacturersWarehouseandDistributionCentersCustomersPurchasingCostTransportationCostTransportationCostInventoryCostFlowsofmaterial,financial,andinformation網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃部分主要內(nèi)容基本概念網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃所需數(shù)據(jù)典型的模型規(guī)劃分析網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃主要任務(wù)確定產(chǎn)品從原材料起點(diǎn)到市場(chǎng)需求終點(diǎn)的整個(gè)流通渠道的結(jié)構(gòu)包括物流設(shè)施的類型、數(shù)量與位置，設(shè)施所服務(wù)的顧客群體與產(chǎn)品類別，以及產(chǎn)品在設(shè)施之間的分配、運(yùn)輸方式網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃核心空間設(shè)計(jì)時(shí)間設(shè)計(jì)對(duì)成本的影響土地、建設(shè)成本；稅率和保險(xiǎn)；人力成本；人力資源是否豐富；到達(dá)其他設(shè)施的時(shí)間、成本損耗5.1網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃概念規(guī)劃重要性——對(duì)其他物流環(huán)節(jié)影響客戶服務(wù)產(chǎn)品可得率、產(chǎn)品的提前期、產(chǎn)品狀態(tài)、訂單滿足率選址設(shè)施的位置、需求在供應(yīng)點(diǎn)間的分配交通運(yùn)輸方式、車隊(duì)規(guī)模、路線選擇、車輛安排庫存庫存水平、庫存補(bǔ)充機(jī)制5.1網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃概念（2）決策的復(fù)雜性需求不確定服務(wù)水平的確定各種決策的影響關(guān)系決策變量以及約束、目標(biāo)等問題規(guī)模典型倉庫整合決策倉庫的數(shù)量、位置、所有權(quán)、規(guī)模、存貨量的多少市場(chǎng)需求與供應(yīng)倉庫的匹配、不同顧客服務(wù)水平的確定、采用何種運(yùn)輸方式5.1網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃概念（3）產(chǎn)品線上的所有產(chǎn)品清單；顧客、存貨點(diǎn)、原材料供應(yīng)的地理分布；每一區(qū)域的顧客對(duì)每種產(chǎn)品的需求量;運(yùn)輸成本和費(fèi)率；運(yùn)輸時(shí)間、訂貨周期；倉儲(chǔ)成本和費(fèi)率；采購／制造成本；產(chǎn)品的運(yùn)輸批量；網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的存貨水平及控制方法；訂單的頻率、批量、季節(jié)波動(dòng)；訂單處理成本；顧客服務(wù)目標(biāo)；在服務(wù)能力限制范圍內(nèi)設(shè)備和設(shè)施的可用性；產(chǎn)品配送模式。5.2.1網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的數(shù)據(jù)需求網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需要來自各方面的5.2.2數(shù)據(jù)來源經(jīng)營運(yùn)作文件為物流網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃提供原始數(shù)據(jù)例：銷售訂單會(huì)計(jì)報(bào)告提供包括物流活動(dòng)在內(nèi)的所有經(jīng)營業(yè)務(wù)活動(dòng)的成本物流研究描述和定義一些十分重要的基本關(guān)系公開出版物關(guān)于物流成本、產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)、物流技術(shù)新進(jìn)展、物流活動(dòng)業(yè)務(wù)水平以及預(yù)測(cè)等重要信息5.2.3數(shù)據(jù)的信息化（1）數(shù)據(jù)Vs.信息信息的核心要素和產(chǎn)生方法數(shù)據(jù)單位：重量單位(如噸)，貨幣單位(如元等)，體積單位(如升、加侖)，計(jì)數(shù)單位(如箱、件)等。產(chǎn)品分組：產(chǎn)品多樣性分組歸類原則運(yùn)輸費(fèi)率估算一個(gè)物流網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)多個(gè)運(yùn)輸費(fèi)率第三方運(yùn)輸與自有運(yùn)輸估算實(shí)例5.2.3數(shù)據(jù)的信息化（2）顧客聚集處理成千上萬的顧客產(chǎn)生的購買需求量可以用地理分布上的一定數(shù)量的聚集點(diǎn)來表示對(duì)運(yùn)輸成本估算的準(zhǔn)確性的影響設(shè)施能力限制設(shè)施的運(yùn)行能力限制并非是十分剛性的庫存量—周轉(zhuǎn)量的關(guān)系估算物流網(wǎng)絡(luò)中倉庫的庫存水平簡單估計(jì)：企業(yè)的倉庫周轉(zhuǎn)率——每年周轉(zhuǎn)8次擬合庫存量—周轉(zhuǎn)量關(guān)系曲線5.2.3數(shù)據(jù)的信息化（3）估計(jì)里程服務(wù)于運(yùn)輸成本的估計(jì)利用平面、經(jīng)緯度坐標(biāo)計(jì)算常見迂回系數(shù)平面坐標(biāo)公路

1.21鐵路

1.24經(jīng)緯度1.171.20其他限制資金、法律、人員數(shù)據(jù)編碼產(chǎn)品編碼地理編碼5.3物流規(guī)劃典型模型（1）圖表技術(shù)泛指大量的直觀方法能夠綜合反映各種現(xiàn)實(shí)的約束條件如統(tǒng)計(jì)圖表、加權(quán)評(píng)分法、電子表格等模擬模型方便地處理隨機(jī)性的變量要素具體實(shí)現(xiàn)模擬結(jié)構(gòu)—定義數(shù)量關(guān)系—多次試驗(yàn)—比較尋優(yōu)仿真工具：物流仿真模型與仿真語言5.3物流規(guī)劃典型模型（2）優(yōu)化模型精確的運(yùn)籌學(xué)方法、枚舉模型、微分模型等必須在運(yùn)算能力限制與假設(shè)條件個(gè)數(shù)之間作權(quán)衡啟發(fā)式模型全面描述問題，追求的是滿意解，而不是最優(yōu)解啟發(fā)原則

倉庫的最佳選址往往在需求最密集的中心點(diǎn)附近；

購買量大的顧客應(yīng)當(dāng)從產(chǎn)品的供應(yīng)源頭(如工廠)直接供貨；對(duì)需求量及需求提前期波動(dòng)很小的產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)實(shí)行準(zhǔn)時(shí)化(JIT)管理；在當(dāng)前配送體系中增加新的設(shè)施(如倉庫)的前提條件是

新增加的設(shè)施能最大化地節(jié)約物流總成本；訂貨量小而且位于產(chǎn)品配送網(wǎng)絡(luò)末梢的顧客其代價(jià)最高；所謂的經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸從最偏遠(yuǎn)的顧客沿途搭載小批量貨物累加起來實(shí)現(xiàn)滿載，回到運(yùn)輸起點(diǎn)5.3物流規(guī)劃典型模型（3）專家系統(tǒng)模型將以往物流問題的求解經(jīng)驗(yàn)和解決方法融入專家系統(tǒng)中能夠處理定性、定量，以及不確定的信息決策支持系統(tǒng)用戶可以與系統(tǒng)交互、改變參數(shù)建模5.4.1物流規(guī)劃任務(wù)層次分析網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)于企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)，一年內(nèi)不會(huì)重復(fù)主要任務(wù)：確定設(shè)施性能、庫存水平，客戶服務(wù)水平總量計(jì)劃和分配對(duì)應(yīng)于企業(yè)策略目標(biāo)，每季度或月重復(fù)規(guī)劃任務(wù)：決定運(yùn)輸總批量，及總量的分配主生產(chǎn)計(jì)劃將總量計(jì)劃具體，計(jì)劃間隔：月或周任務(wù)：確保滿足預(yù)測(cè)和庫存目標(biāo)交易處理與短期安排對(duì)應(yīng)于企業(yè)操作目標(biāo)，日計(jì)劃為隨機(jī)來到的顧客訂單安排供貨AlanJ.Stenger5.4.2網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)步驟（1）Step1

審計(jì)顧客服務(wù)水平設(shè)計(jì)客戶問卷，詢問企業(yè)當(dāng)前的顧客服務(wù)水平以及顧客對(duì)服務(wù)水平的實(shí)際期望；同時(shí)確定服務(wù)水平的企業(yè)內(nèi)部衡量。Step2

組織和開展研究 組織研究小組，確定前提和準(zhǔn)則，定義網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的范圍和目標(biāo)，判斷數(shù)據(jù)的可得性和對(duì)數(shù)據(jù)的收集要求，選擇研究所用的方法；明確分析模型、評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。

5.4.2網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)步驟（2）Step3確定目標(biāo)基準(zhǔn)典型的基準(zhǔn)是企業(yè)當(dāng)前物流系統(tǒng)的成本與顧客服務(wù)水平，以便調(diào)整模型的參數(shù)與變量，得到不同結(jié)果。（注意選定具有代表性的產(chǎn)品）

歸納重要參數(shù)與模型運(yùn)行結(jié)果之間的關(guān)系Step4網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架目標(biāo)：在一定的顧客服務(wù)水平約束下求得最低的物流總成本在一定的物流總成本約束下實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的顧客服務(wù)水平擴(kuò)大服務(wù)水平所創(chuàng)造的收益與相對(duì)應(yīng)的物流總成本之間的差距，獲得最大的利潤貢獻(xiàn)。5.4.2網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)步驟（3）Step5渠道設(shè)計(jì)

設(shè)施的選址，以及產(chǎn)品的各種路徑1)每種產(chǎn)品在渠道中各個(gè)層次和各存儲(chǔ)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)設(shè)置多少庫存?

(2)各級(jí)節(jié)點(diǎn)之間應(yīng)提供什么樣的運(yùn)輸服務(wù)?(3)在需求配送計(jì)劃中應(yīng)當(dāng)采用拉動(dòng)式抑或推動(dòng)式庫存控制戰(zhàn)略?(4)信息傳遞的最佳方式是什么?

(5)最佳的預(yù)測(cè)方式是什么?選址部分主要內(nèi)容設(shè)施選址決策單設(shè)施選址多設(shè)施選址零售、服務(wù)設(shè)施選址設(shè)施內(nèi)部布局決策5.6設(shè)施選址決策概論(1)設(shè)施與設(shè)施決策的含義設(shè)施是指物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的一些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，如工廠、倉庫、銷售網(wǎng)點(diǎn)等選址決策包括確定各類設(shè)施的數(shù)量、設(shè)施的地理定位、設(shè)施的規(guī)模選址決策的重要意義決定了整個(gè)物流系統(tǒng)的模式、結(jié)構(gòu)和形狀限定了其他物流決策的可用方法及相關(guān)成本5.6設(shè)施選址決策概論(2)選址問題的分類驅(qū)動(dòng)力零售設(shè)施Vs.服務(wù)設(shè)施選址設(shè)施的數(shù)量單一設(shè)施Vs.多個(gè)設(shè)施選址數(shù)據(jù)的集成程度問題規(guī)模的控制時(shí)間維度靜態(tài)Vs.動(dòng)態(tài)規(guī)劃選址ServiceandNumberofFacilitiesNumberofFacilitiesResponseTimeCustomerDCWhereinventoryneedstobeforaoneweekorderresponsetime-typicalresults-->1DCCustomerDCWhereinventoryneedstobefora5dayorderresponsetime-typicalresults-->2DCsCustomerDCWhereinventoryneedstobefora3dayorderresponsetime-typicalresults-->5DCsCustomerDCWhereinventoryneedstobeforanextdayorderresponsetime-typicalresults-->13DCsCustomerDCWhereinventoryneedstobeforasameday/nextdayorderresponsetime-typicalresults-->26DCsCostsandNumberofFacilitiesCostsNumberoffacilitiesInventoryTransportationFacilitycostsPercentServiceLevelWithinPromisedTimeTransportationCostBuild-upasafunctionoffacilitiesCostofOperationsNumberofFacilitiesInventoryFacilitiesTotalCostsLabor5.7.1單設(shè)施選址—重心法（1）單設(shè)施選址SingleFacilityLocation單個(gè)物流設(shè)施選址常用模型——重心法靜態(tài)的選址方法，將運(yùn)輸成本作為唯一的選址決策因素TC—運(yùn)輸總成本Vi

—節(jié)點(diǎn)i的運(yùn)輸總量

Ri—待選址設(shè)施到節(jié)點(diǎn)i的運(yùn)輸費(fèi)率

di—待選址設(shè)施到節(jié)點(diǎn)i的距離給定供給點(diǎn)與需求點(diǎn)的坐標(biāo)，以及節(jié)點(diǎn)之間的運(yùn)輸量，則單設(shè)施選址應(yīng)當(dāng)使得運(yùn)輸總成本最小設(shè)施選址的坐標(biāo)通過下面一組方程來確定其中—待選址設(shè)施的坐標(biāo)，(Xi,Yi)—已知的供給點(diǎn)與需求點(diǎn)的坐標(biāo)5.7.1單設(shè)施選址—重心法（2）k是模型中坐標(biāo)單位與實(shí)際空間距離的比例尺

(如1：10公里，則k＝10)迭代逼近求解步驟(1)確定供給點(diǎn)與需求點(diǎn)的坐標(biāo)、運(yùn)輸量及運(yùn)輸費(fèi)率；(2)在公式(1)和(2)中忽略距離di，根據(jù)重心公式求得待選址設(shè)施的初始坐標(biāo)；(3)根據(jù)第2步求得的初始坐標(biāo)和公式(4)計(jì)算出di

，其中比例系數(shù)

k暫不考慮；5.7.1單設(shè)施選址—重心法（3）(4)將di

代入公式(1)和(2)，求出修正的(5)根據(jù)修正的坐標(biāo)值和公式(3)重新計(jì)算di

；(6)重復(fù)第4步與第5步，直到的變動(dòng)小于理想的精度；(7)最后，根據(jù)求得的最佳選址計(jì)算運(yùn)輸總成本。5.7.1單設(shè)施選址—重心法（4）例題某企業(yè)的兩個(gè)工廠分別生產(chǎn)A、B兩種產(chǎn)品，供應(yīng)三個(gè)市場(chǎng)(M1，M2，M3)，現(xiàn)需設(shè)置一個(gè)中轉(zhuǎn)倉庫，A、B兩種產(chǎn)品通過該倉庫間接向三個(gè)市場(chǎng)供貨。請(qǐng)使用重心法求出倉庫的最優(yōu)選址。5.7.1單設(shè)施選址—重心法（4）5.7.1單設(shè)施選址—重心法（5）

例題解釋：當(dāng)各節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)與運(yùn)輸總量分布均勻，運(yùn)輸費(fèi)率為線性的情況下，初始值就已經(jīng)是一個(gè)滿意解了。節(jié)點(diǎn)數(shù)量較少，運(yùn)輸量差異較大，且運(yùn)輸費(fèi)率為非線性時(shí)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行適當(dāng)次數(shù)的迭代修正。常用假設(shè)：

1.需求量往往被聚集在一定數(shù)量的點(diǎn)上，每一個(gè)點(diǎn)代表分散在一定區(qū)域內(nèi)的眾多顧客的需求總量。

2.單設(shè)施選址模型忽略了不同地點(diǎn)選址可能產(chǎn)生的固定資產(chǎn)構(gòu)建、勞動(dòng)力成本、庫存成本等成本差異。

5.7.2單設(shè)施選址—常用假設(shè)（1）直線運(yùn)輸假設(shè)模型中節(jié)點(diǎn)之間的路線被假定為直線迂回系數(shù)運(yùn)輸費(fèi)率的線性假設(shè)總運(yùn)輸成本通常假設(shè)運(yùn)價(jià)隨運(yùn)距成正比增加靜態(tài)選址假設(shè)不考慮未來的收入和成本的變化5.7.2單設(shè)施選址—常用假設(shè)（2）5.8多設(shè)施選址代表問題：倉庫選址問題復(fù)雜性并不相互獨(dú)立；可能的選址方案較多將問題細(xì)化歸納需設(shè)置的倉庫的數(shù)量、容量及位置每個(gè)倉庫服務(wù)的顧客群，各倉庫的產(chǎn)品供給源每種產(chǎn)品的庫存配置與運(yùn)輸選址方法多重心法、混合-整數(shù)線性規(guī)劃、模擬模型5.8.1多設(shè)施選址—多重心法（1）利用重心法為各個(gè)倉庫確定最優(yōu)選址，通過對(duì)倉庫數(shù)量各種可能的選擇進(jìn)行考察，選出其中成本最小的方案。例：運(yùn)輸費(fèi)率：0.08元／件公里修建固定成本：10萬元平均維持成本50萬元求解思路倉庫的個(gè)數(shù)最少為一個(gè)，最多為四個(gè)(分別建在每個(gè)市場(chǎng)中心)。對(duì)于每一種可能的倉庫個(gè)數(shù)決策，分別用重心法求出最優(yōu)選擇，并計(jì)算物流總成本然后從中選出總成本最小的方案。解：首先來考察修建3個(gè)倉庫的情況；對(duì)倉庫個(gè)數(shù)N＝1，2，3，4的情況，分別求出最優(yōu)選址方案；得出最終結(jié)論。5.8.1多設(shè)施選址—多重心法（2）問題分析決策目標(biāo)：產(chǎn)品的物流總成本最小決策變量：在物流網(wǎng)絡(luò)中確定倉庫的數(shù)量、容量與位置決策約束：(1)各生產(chǎn)廠的產(chǎn)量約束；(2)所有的市場(chǎng)需求必須被滿足；(3)倉庫的周轉(zhuǎn)總量與庫存量約束；(4)同一市場(chǎng)所需的各種產(chǎn)品必須由同一個(gè)倉庫供應(yīng)，不允許交叉運(yùn)輸。5.8.2多設(shè)施選址—混合整數(shù)規(guī)劃

（1）例5.8.2多設(shè)施選址—混合整數(shù)規(guī)劃

（2）5.8.2多設(shè)施選址—混合整數(shù)規(guī)劃

（3）目標(biāo)函數(shù)約束條件生產(chǎn)能力限制必須滿足所有的需求顧客由單一倉庫供貨倉庫周轉(zhuǎn)總量限制i—產(chǎn)品代號(hào)（=1，2）j—工廠代號(hào)（=1，2）k—倉庫代號(hào)（=1，2）l—顧客代號(hào)（=1，2，3）Sij—產(chǎn)品i在工廠j的產(chǎn)量Dil—顧客l對(duì)產(chǎn)品i的需求量

Vk，

—倉庫k的周轉(zhuǎn)總量上下限fk—倉庫k的年固定成本vk—產(chǎn)品經(jīng)倉庫k周轉(zhuǎn)的操作費(fèi)Cijkl—產(chǎn)品的平均生產(chǎn)與運(yùn)輸費(fèi)用Xijkl

—由工廠j生產(chǎn)、經(jīng)倉庫k中轉(zhuǎn)、提供給顧客l的產(chǎn)品i的數(shù)量ykl

—0-1變量，當(dāng)倉庫k向顧客l供貨時(shí)取值1，否則取值0zk

—0-1變量，當(dāng)確定使用倉庫k時(shí)取值1，否則取值0例倉

庫選址模擬5.8.3多設(shè)施選址—模擬模型（1）供貨倉庫選擇方法程序首先找到若干個(gè)距該顧客最近的倉庫；分別計(jì)算物流各項(xiàng)成本包括從倉庫到顧客的送貨成本，貨物在倉庫中的手工操作成本與庫存成本，以及從工廠到倉庫的運(yùn)輸成本，從中選出總成本最小的倉庫向該顧客供貨；主程序根據(jù)產(chǎn)品的流動(dòng)路線及顧客、倉庫與工廠的地理坐標(biāo)，計(jì)算出倉庫選址方案的物流總成本。其中，工廠的生產(chǎn)能力限制通過標(biāo)準(zhǔn)的線性規(guī)劃方法來求解。通過對(duì)各種選址方案進(jìn)行模擬運(yùn)行，企業(yè)管理人員可以從中選出滿意的方案。5.8.3多設(shè)施選址—模擬模型（2）5.9零售或服務(wù)設(shè)施選址（1）典型設(shè)施零售點(diǎn)和服務(wù)中心通常是物流網(wǎng)絡(luò)最末端的存儲(chǔ)點(diǎn)選址問題重點(diǎn)因素成本因素不再突出競爭者、人口構(gòu)成、客流模式、停車的便利性、靠近良好的運(yùn)輸路線、公眾的態(tài)度等選址方法加權(quán)評(píng)分法空間—引力模型加權(quán)評(píng)分法適應(yīng)決策因素難以精確量化的特點(diǎn)零售或服務(wù)設(shè)施選址的主要決策因素5.9零售或服務(wù)設(shè)施選址（2）(二)空間—引力模型該模型的基本思想如下：散布在城市中各個(gè)區(qū)域的顧客與各個(gè)零售店有一定的空間距離，假設(shè)各零售店的商品種類大致相同，則顧客選擇某一家零售店購物是因?yàn)檫@家零售店對(duì)他的“吸引力”較大，這一點(diǎn)類似于牛頓的萬有引力定律，因此，該模型得名為空間—

引力模型?？臻g—引力模型表述如下：其中：Eij

—區(qū)域i的顧客對(duì)零售店j的購買量期望值Pij

—區(qū)域i的顧客到零售店j去購買商品的概率