物流管理課件-物流網絡設計

物流網絡設計

物流網絡規(guī)劃問題及其重要性物流網絡規(guī)劃問題就是確定產品從供貨點到需求點流動的結構，包括決定使用什么樣的設施（如果需要使用）、設施的數量、設施的位置、分派給各設施的貨品和客戶、設施之間應使用什么樣的運輸服務、如何進行服務等。什么是物流網絡規(guī)劃問題?2-51物流網絡規(guī)劃問題及其重要性什么是物流網絡規(guī)劃問題?空間問題時間問題3-51物流網絡規(guī)劃問題及其重要性空間或地理設計問題是指確定各種設施（如工廠、倉庫和零售點）的平面地理位置。確定各種設施的數量、規(guī)模和位置時則要在以地理特征表示的客戶服務要求和成本之間尋求平衡。這些成本包括：生產／采購成本；庫存持有成本；設施成本（存儲、搬運和固定成本）和運輸成本。網絡規(guī)劃的時間性或時期問題是一個為滿足客戶服務目標而保持產品可得性的問題。通過縮短生產／采購訂單的反應時間或者通過在接近客戶的地方保有庫存，可以保證一定水平的產品可獲得率。這里首要的考慮因素是客戶得到產品的時間。以時間為基礎的決策也會影響設施的選址。4-51物流網絡規(guī)劃問題及其重要性1.顧客服務需求的變化2.顧客和供應市場的位置變化3.企業(yè)所有權的變化4.成本壓力5.企業(yè)組織變革為什么要對物流網絡進行規(guī)劃設計?5-51物流設施選址的主要因素

（1）自然環(huán)境因素（2）經營環(huán)境因素（3）基礎設施狀況（4）其他因素6-51物流網絡規(guī)劃過程

1．定義過程步驟包含在每一步驟中的物流網絡再造團隊2．進行物流審計3．審查物流網絡方案6．開發(fā)執(zhí)行計劃4．進行設施選址分析5．網絡/選址決策制定地址選擇團隊圖4-1物流網絡設計過程的關鍵步驟7-51物流網絡規(guī)劃所需的數據（1）顧客、零售商、現有倉庫、制造廠和供應商的位置（2）所有產品的數量和特殊的運輸方式（3）每個區(qū)域的顧客對每種產品的需求量（4）每種運輸模式的運輸費率和成本（5）倉庫成本（包括勞動力、倉庫保管費用和運營維護費）和費率（6）產品線上的所有產品清單（7）運輸時間、訂貨周期、訂單滿足率（8）采購、制造成本（9）向顧客發(fā)貨的頻率和運量（10）網絡中各個節(jié)點的存貨水平及控制方法（11）訂單處理成本與發(fā)生這些成本的物流環(huán)節(jié)（12）產品配送模式（13）顧客服務需求和目標8-51物流網絡規(guī)劃所需的數據數據匯集原則（1）采用網格或其他聚類技術將距離較近的顧客集合起來。（2）應根據以下原則將產品匯集為合理數量的產品組：①配送模式。②產品類型。③將需求點匯集為150～200個區(qū)域。④確保每個區(qū)有大致相同的總需求。⑤將產品匯集成20～50個產品組。9-51物流網絡規(guī)劃所需的數據運輸費率估算企業(yè)自有卡車運輸成本的估計。在這里我們區(qū)分兩種運輸模式：整車運輸（truckload,簡稱TL）和零擔運輸（less-than-truck-load,簡稱LTL）。在零擔運輸業(yè)中，一般包括三種運輸費率：等級（Class）費率、特價（Exception）費率和商品（Commodity）費率。一旦費率確定后就要確定費率基準數。這些數一般等于出發(fā)地和目的地之間的近似距離。有了商品的運輸等級和基準數，就可以從承運人的價目表中得到每百磅的具體運輸費率。10-51物流網絡規(guī)劃所需的數據倉儲成本與倉儲設施相聯系的成本可以分為三大類：（1）固定成本（2）操作成本（3）存儲成本11-51

物流網絡規(guī)劃使用的技術

(1)數學分析技術數學分析技術泛指各種借助簡單數學分析技術的方法，包括統計圖表、制圖技術和表格對比幾種方法。這類方法能夠考慮主觀因素、利潤因素、成本和限制條件等許多最復雜的數學模型所不能包括的因素。12-51

物流網絡規(guī)劃使用的技術

(2)優(yōu)化模型優(yōu)化模型是建立在精確的數學方法的基礎之上的，它依據精確的數學過程評價各種方案，并且在給定的假設前提和足夠的數據后，可以保證得到針對該問題的數學最優(yōu)解，即從數學上證明所得到的解是最優(yōu)的。優(yōu)化模型主要包括線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、整數規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃模型、計算機模型、枚舉和排序模型。13-51

物流網絡規(guī)劃使用的技術

(3)計算機仿真模型仿真模型考慮了具體設計和網絡性能方面的動態(tài)情況。物流網絡的仿真包括模擬成本結構、約束條件和其他能夠合理地代表網絡的因素。仿真程序是對系統的模型進行抽樣試驗的技術。當設計的物流網絡不需要詳實和優(yōu)化的解決方案，或者不是特別關鍵時，仿真方法是最合理的選擇。供應鏈的概念14-51

物流網絡規(guī)劃使用的技術

(4)啟發(fā)式模型啟發(fā)式模型在建模上介于仿真模型和優(yōu)化模型之間，它將仿真模型定義的真實性和優(yōu)化模型所能實現的尋求最優(yōu)解的過程結合起來。啟發(fā)式方法的定義如下：啟發(fā)式方法是一個簡化了的推理過程，尋求得到滿意答案，而不是最優(yōu)解。15-51物流網絡規(guī)劃使用的技術(4)啟發(fā)式模型在規(guī)劃時使用啟發(fā)式方法，注意以下的一些規(guī)則：倉庫的最佳選址往往在需求最密集的中心點附近；應該由供貨點直接供貨給那些按整車批量購買的客戶，不應再經過倉儲系統；對需求量及需求提前期波動很小的產品，應當實行準時化管理，盡量減少庫存；在當前配送體系中增加新的物流設施的前提條件是：新增加的設施能最大化的節(jié)約物流成本；從配送角度看，那些訂貨量少而且位于產品配送網絡末梢的顧客其代價最高；從分銷網絡的最遠端開始，沿途搭載小批量貨物直到裝滿整車，再回到運輸起點的運輸方法是最經濟的。16-51物流網絡規(guī)劃使用的技術(5)專家系統模型專家系統，又稱人工智能系統，是將人們以往在解決問題中積累的經驗、方法與專長轉化為計算機程序.專家系統有以下幾個明顯的優(yōu)點：①能處理定性信息，也能處理定量信息，可以使得某些關鍵的主觀因素成為決策過程的組成部分。②專家系統能夠處理不確定的信息，而且利用部分信息也能夠對問題求解。③專家系統解決問題的速度更快，成本更低，并且可以很快的提高物流管理人才的決策能力。④專家系統提供的知識可以轉移、復制、并且具有文檔化特征。17-51設施選址---單設施選址

（1）重心法單設施選址是為單個物流設施選址，最常用的是重心模型。重心法是一種靜態(tài)的選址方法，將運輸成本作為唯一的選址決策因素。給定供給點與需求點的坐標、以及節(jié)點之間的運輸量，則單設施選址應當使得運輸總成本最小。；18-51設施選址---單設施選址---重心法設施選址的坐標通過下面一組方程來確定:19-51設施選址---單設施選址---重心法20-51設施選址---單設施選址--重心法重心法例題：某企業(yè)的兩個工廠分別生產A，B兩種產品，供應三個市場M1，M2，M3，已知的條件如表4-1所示?，F需設置一個中轉倉庫，A，B兩種產品通過該倉庫間接向三個市場供貨。請使用重心法求出倉庫的最優(yōu)選址。節(jié)點（i）產品運輸總量運輸費率XiYi1P1A2000$0.05382P2B3000$

0.05823M1A&B2500$

0.075254M2A&B1000$

0.075645M3A&B1500$

0.0758821-51設施選址---單設施選址--簡單柵欄法(2)簡單柵欄法這是一種啟發(fā)式方法，在歐氏幾何平面內，通過簡單地衡量x和y方向的平均值，選擇合適的坐標(xi,yi)，以達到最小化噸公里的目標?，F在介紹簡單柵欄法。22-51設施選址---單設施選址--簡單柵欄法23-51設施選址---單設施選址--簡單柵欄法；距離為：總成本為：24-51設施選址---多設施選址多設施選址多設施選址更具有現實意義，也更為復雜。多設施選址的問題中，可以歸納為以下基本規(guī)劃問題：數量配置問題，確定合適的設施數量；區(qū)位配置問題，確定每一個設施的地理位置；容量配置問題，確定每個設施的規(guī)模；市場和供給配置問題，確定每個設施應服務于那些市場，每個設施有哪些供給源供貨等等。以倉庫選址為例，需要考慮的問題有：需設置的倉庫的數量、容量及位置、每個倉庫服務的顧客群、各倉庫的產品供給源、每種產品的庫存配置與運輸。25-51設施選址---多設施選址—重心法多重心法例4.3已知四個區(qū)域市場，它們的坐標分別為M1（3，3）、M2（6，8）、M3（9，5）、M4（11，9）。四個市場所需要的產品分別為20000件、50000件、60000件、30000件?，F需要設置一些中轉倉庫。已知倉庫到各個市場的運輸費率為0.08元/件公里，每修建一個倉庫每年需承擔的固定成本為100000元，倉庫的平均維持成本為500000元，其中N為倉庫的個數。假設該種產品由國外進口，無論中轉倉庫建在目標市場中的什么位置，產品從生產廠到倉庫之間的運輸費用都大致相等，因此這部分費用在求解時不考慮。請做出倉庫選擇決策。26-51設施選址---多設施選址—重心法解：倉庫的個數最少為一個，最多為四個，分別建在每個市場中心。對于每一種可能的倉庫個數決策，分別用重心法求出最優(yōu)選擇，并計算物流總成本，然后從中選出總成本最小的方案。27-51設施選址---多設施選址—重心法考察修建3個倉庫的情況：28-51設施選址---多設施選址—重心法對倉庫個數N＝1，2，3，4的情況，分別求出最優(yōu)選址方案：

最佳選址方案結論：修建兩個倉庫，倉庫1（6，8）服務市場{M1,M2，M4}，倉庫2（11，9），服務市場{M3}。29-51設施選址---多設施選址—混合整數線性規(guī)劃混合整數線性規(guī)劃混合整數規(guī)劃的主要優(yōu)勢在于固定成本及不同水平的可變成本均能包括在分析之中?，F在以倉庫選址為例，決策目標是在物流網絡中確定倉庫的數量、容量與位置、使得物流總成本最小，決策問題的約束條件是：①各生產廠的產量約束；②所有的市場需求必須被滿足；③倉庫的周轉總量與庫存約束；④同一市場所需的各種產品必須由同一個倉庫供應，不允許交叉運輸。30-51設施選址---多設施選址—混合整數線性規(guī)劃31-51設施選址---多設施選址—混合整數線性規(guī)劃32-51輸入顧客訂單數據及顧客地理位置數據預處理程序達到經濟送貨批量的訂單由中轉倉庫供貨的訂單主程序輸入運輸費率、存儲成本、稅率等輸入待評估的倉庫選址方案計算物流總成本是否繼續(xù)否是開始倉庫選址模擬流程33-51設施選址---服務設施選址設施選址時經常要考慮諸多成本因素，還有許多非成本因素，這些非成本因素難于用成本來衡量。比如說服務中心，服務中心通常是物流網絡最末端的存儲點，它的選址不像工廠和倉庫選址那么重視成本因素，而是更加關注對銷售額影響較大的一些因素，如靠近競爭者、人口構成、客流模式、公正的態(tài)度等。因此，不能用前面的數學方法來選址，而采用綜合因素的評價方法。34-51設施選址---服務設施選址加權評分法此方法適合比較各種非經濟因素。由于各種因素的重要程度不同，需要采取加權方法，步驟如下：針對廠址選擇的基本要求和特點列出要考慮的各種因素；按照各因素相當重要程度，分別規(guī)定各因素相應的權重。通過征詢專家意見或其他方法來決定各因素的權重；對各因素定分；將每個因素的權重乘以選址方案在該因素上的得分，得到該方案在該因素上的加權得分，各因