基于供應鏈的物流網(wǎng)絡.ppt

1、第四節(jié) 基于供應鏈的物流網(wǎng)絡,設施決策在供應鏈中的作用 網(wǎng)絡設計決策的影響因素 網(wǎng)絡設計決策步驟 網(wǎng)絡設計優(yōu)化模型,請思考,兩個 供應鏈系統(tǒng),對響應時間的要求不同,網(wǎng)絡設計可以更加集中，存儲成本可以更小，運輸費用較省,網(wǎng)絡設計應該適當分散，存儲成本可能增大，運輸費用較多,一、設施決策在供應鏈中的作用,設施決策的概念 設施決策的內(nèi)容 設施決策的作用,1、設施決策的概念,設施 供應鏈設施包括對材料、在制品、產(chǎn)成品進行物料處理作業(yè)和進行存儲作業(yè)的一切設施 所有的零售商店、成品倉庫、制造工廠和材料儲備倉庫都屬于供應鏈設施 設施與設施網(wǎng)絡的選擇，決定了供應鏈在成本與服務方面的競爭能力 供應鏈設施決策 也

2、稱供應鏈網(wǎng)絡設計決策 包括生產(chǎn)、儲藏或運輸相關設施的區(qū)位及每樣設設施的容量和作用,2、設施決策的內(nèi)容,設施區(qū)位,容量配置,市場和供給配置,設施應布局何處？,每一設施應配置多大容量？,每一設施有何作用？在每一設施中將進行哪些作業(yè)流程？,每一設施應服務于哪些市場？每一設施由哪些供給源供貨?,3、設施決策的作用,設施功能決策 決定了供應鏈在滿足客戶需求中的靈活性大小。 設施區(qū)位決策 對供應鏈的運營有長期影響，廢棄或遷移設施的代價是 十分昂貴的。 好的設施區(qū)位能幫助企業(yè)在較低成本下保證供應鏈的運營。 容量配置決策 不易改變，合理的容量配置能降低成本，提高設施利用效率， 提升對需求的反應能力。 設施的供

3、應源及市場配置決策 會影響供應鏈為滿足客戶需求所引發(fā)的生產(chǎn)、運輸、庫存等 成本。,二、網(wǎng)絡設計決策的影響因素,戰(zhàn)略性因素 技術因素 宏觀經(jīng)濟因素 政治因素 基礎設施因素 競爭性因素 對顧客需求的反應時間 物流和設施成本,1、戰(zhàn)略性因素,強調(diào)反應能力的企業(yè),全球化的供應鏈網(wǎng)絡,在成本最低的區(qū)位布局生產(chǎn)設施，即便會使生產(chǎn)工廠遠離其市場區(qū),在市場區(qū)附近布局生產(chǎn)設施，有時甚至不惜以高成本為代價,通過在不同國家或地區(qū)布局職能設施，來支持其不同戰(zhàn)略目標的實現(xiàn),集中建立與分散建立設施的一般性特征,2、技術因素,生產(chǎn)技術能帶來顯著的規(guī)模經(jīng)濟效益 布局少數(shù)大容量的設施 設施建設的固定成本較低 建立為數(shù)眾多的地方

4、性生產(chǎn)設施以降低運輸成本 生產(chǎn)技術很穩(wěn)定，而且不同國家對產(chǎn)品的要求不同 在每一個國家建立地方性基地為該國市場服務。 生產(chǎn)技術富有靈活性， 在較少的幾個大基地進行生產(chǎn)。,3、宏觀經(jīng)濟因素,關稅水平 稅收減讓 匯率風險 需求波動,關稅 高關稅 供應鏈網(wǎng)絡在更多的地方進行生產(chǎn)，配置在每個地方的工廠生產(chǎn)能力較小 低關稅 減少生產(chǎn)基地、每一生產(chǎn)基地擴大生產(chǎn)能力 稅收減讓 指關稅或稅收的削減 企業(yè)布局于稅收減讓地區(qū)可獲得成本優(yōu)勢,匯率風險 供應鏈的利潤有顯著影響。 良好的供應鏈網(wǎng)絡能利用匯率波動增加利潤 可以在供應鏈網(wǎng)絡中多規(guī)劃一部分生產(chǎn)能力，以使生產(chǎn)能力具有靈活性，滿足不同市場的需求，從而在當前匯率下使

5、成本較低的基地生產(chǎn)更多的商品。 需求波動 供應鏈網(wǎng)絡設計還必須考慮由于經(jīng)濟波動而導致的需求波動。,4、政治因素,企業(yè)傾向于將企業(yè)布局在政局穩(wěn)定的國家，這些國家的經(jīng)濟貿(mào)易規(guī)則較為完善,政治穩(wěn)定很難量化，所以企業(yè)在設計供應鏈時只能進行主觀的評價,政治穩(wěn)定因素在供應鏈網(wǎng)絡布局中起著重要作用,5、基礎設施因素,良好的基礎設施是在特定區(qū)域進行布局的先決條件,基礎設施的好壞影響供應鏈運營的成本,場地的供給 勞動力的供給 交通密集 地方性公用事業(yè),關鍵的 基礎設施,靠近運輸樞紐、靠近機場和碼頭 、高速公路入口、鐵路服務,6、競爭性因素,設計供應鏈網(wǎng)絡，必須考慮競爭對手的戰(zhàn)略、規(guī)模和布局,諸如原材料和勞動力等

6、外部因素是否迫使其相互靠近,企業(yè)如何進行競爭,企業(yè)間的積極外部性,許多企業(yè)臨近布局使他們均受益,兩家企業(yè)在直線上的布局,假設客戶均勻地分布在(0，1)這個區(qū)間上，兩個企業(yè)通過與客戶距離的遠近進行競爭，客戶總是光顧最近的一家企業(yè)，而且與兩家企業(yè)距離相等的客戶則在二者之間平均分配。 如果總需求為1，企業(yè)1布局在點a，企業(yè)2布局在點1b，那么兩個企業(yè)的需求d1和d2分別是：,顯然，如果兩家企業(yè)能更近地布局，最終使得a=b=12時，兩家企業(yè)就能將自身的市場份額最大化,7、對顧客需求的反應時間,企業(yè)的目標客戶若能容忍較長的反應時間， 企業(yè)就能集中力量擴大每一設施的生產(chǎn)能力。 企業(yè)的客戶群認為較短的反應時

7、間很重要 必須布局在離客戶較近的地方。 這類企業(yè)就應當設有許多生產(chǎn)基地，每個基地的生產(chǎn)能力較小，由此來縮短對客戶的反應時間，增加供應鏈中設施的數(shù)量。,必需的設施數(shù)量,要求的反應時間,顧客要求的反應時間與設施數(shù)量之間的關系,8、物流和設施成本,(1)庫存成本 (2)運輸成本 (3)設施（建設和運營）成本,(1)庫存成本,在倉儲網(wǎng)絡中，庫存由在途庫存、安全庫存和基礎庫存組成 L = （Qi/2 + Ssi） + Qi/2 L 整個網(wǎng)絡中的平均庫存 Qi第i 次訂貨的運輸批量 Qi第i次訂貨的訂貨批量 SSi第i次訂貨的安全庫存量,在途庫存,隨著網(wǎng)絡中倉庫設施的增加，網(wǎng)絡中在途的運輸時間將不斷減少，

8、在途庫存的量也會不斷減少,例,一個產(chǎn)品在A、B市場銷售，目前由倉庫X負責供貨。假設平均每天A市場的銷售額為6個，B市場的銷售額為7個，兩市場的運送周期分別為6天、10天 若其他因素不變的情況下，增加一個倉庫供應B市場，B市場的運送周期減少為4天。 這時的在途存貨水平如何呢？,不同網(wǎng)絡下的在途存貨,網(wǎng)絡中的平均在途庫存水平將會隨著新倉庫的增加而減少,安全庫存,當供應鏈中設施數(shù)目增加時，平均安全庫存及由此引起的庫存成本就會增加,(2)運輸成本,例 生產(chǎn)商的平均單票貨量為500磅，運輸費率為7.28美元/百磅,那么直接運費為36.4美元; 假設單票運送20,000磅以上的運輸費率為2.40美元/百磅

9、; 在市場區(qū)域的本地運送費率為1.35美元/百磅; 所以,總費率約為3.75美元/百磅; 運送500磅,需要18.75美元 那么,如果建立倉庫的運作成本低于: 36.4 -18.75= 17.65 美元/百磅 該倉庫在經(jīng)濟上就具有合理性,設 Pv 批量運輸?shù)牟僮鞒杀?Tv 批量運輸?shù)倪\輸成本 Wx 平均每票貨物的倉儲成本 Lx 平均每票貨物的本地送貨成本 Nx 每個批量運輸所含平均的單票運輸?shù)臄?shù)量 Px 平均每票貨物的操作成本 Tx 平均每票貨物的直接運輸成本,（Pv+Tv）/Nx+Wx+Lx = (Px+Tx),在圖的左邊，直接從生產(chǎn)地到達客戶的小批量運輸成本是成本曲線的起始點,隨著倉庫數(shù)量

10、的增加，運輸?shù)目偝杀静粩鄿p少；運輸成本的降低源于在某個設施對貨物的集并運輸與短途運輸?shù)南嗷ソY合,成本曲線的最低點，表示獲得最大的貨物集并所需的設施的數(shù)量,如果設施數(shù)量的擴張超出了貨物集并的最大值，每個設施所承擔的進貨集并運輸?shù)臄?shù)量減少了，成本將增加,(3)設施（建設和運營）成本,固定成本 固定成本是指短期內(nèi)不隨設施的貨流量的改變而改變的成本，如建設成本和租賃成本 可變成本 與生產(chǎn)或倉庫運營相關的隨著加工數(shù)量的變化而變化的成本被成為可變成本,如果設施的設立，可以為供應鏈提供成本或服務的優(yōu)勢，則該設施的設立就是必要的,物流成本和反應時間變動與設施數(shù)量的關系,物流總成本,隨著設施數(shù)目的增加，總成本先

11、減后增,設施數(shù)量,成本,設施數(shù)量和總成本之間的關系圖,三、網(wǎng)絡設計決策步驟,1、明確供應鏈戰(zhàn)略 2、明確地區(qū)性設施的構架 3、選擇合適的地點 4、選擇布局區(qū)位,網(wǎng)絡設計決策框架,1、明確供應鏈戰(zhàn)略,詳細說明供應鏈應該具備哪些功能，以支持企業(yè)競爭戰(zhàn)略的實現(xiàn)。 管理者必須在企業(yè)競爭戰(zhàn)略、競爭分析、以及所有的限制條件基礎上決定供應鏈戰(zhàn)略。,2、明確地區(qū)性設施的構架,目標是：選擇設施布局的區(qū)域，明確設施的潛在作用及其最大容量。 (1)需求預測 (2)分析規(guī)模經(jīng)濟的作用 (3)明確需求風險、匯率風險、政治風險 (4)掌握關稅和稅收減免情況 (5)競爭環(huán)境分析,3、選擇合適的地點,目標是：在將要布局設施的

12、區(qū)域范圍內(nèi)選擇一系列的地點。 地點的選擇應當依據(jù)基礎設施的狀況進行，以便確保預想的生產(chǎn)方式能正常進行。 硬件設施要求包括供應商的存在、運輸服務、通訊、公用事業(yè)以及倉儲設施。 軟件設施要求包括可供雇傭的熟練勞動力、勞動力轉換以及當?shù)厣鐓^(qū)對工商業(yè)的接受程度。,4、選擇布局區(qū)位,目標是：選擇精確的設施布局區(qū)位，并為每以設施配置容量。 從第三步選出的一系列理想的地點中進行篩選，找出布局區(qū)位。 網(wǎng)絡設計是為了實現(xiàn)供應鏈總利潤最大化，并考慮每個市場的預期邊際效益和需求以及不同的物流和設施成本。 重力區(qū)位模型 選擇出使供應商處運來原材料的運輸成本和向市場運送最終產(chǎn)品的運輸成本之和最小 網(wǎng)絡優(yōu)化模型,四、網(wǎng)絡

13、設計優(yōu)化模型,管理者進行設施布局和容量配置的目標應當是，使整個供應鏈網(wǎng)絡的利潤最大化。在制定這一決策前，應該掌握 供應源和市場的位置 潛在的設施地點的區(qū)位 市場需求預測 每一地點的設施成本、勞動力成本和原材料成本 每兩個設施布局地點之間的運輸成本 每一地點的庫存成本及其與設施數(shù)量的關系,供應鏈網(wǎng)絡的最小總成本設計,變量： 訂貨量、發(fā)運量、運輸方式、選定位置 約束條件： 市場需求 所期望的庫存服務水平 設施備選位置,供應鏈網(wǎng)絡設計的其他模式,最大限度的服務水平 差異化的競爭優(yōu)勢 最大利潤 最小化的資產(chǎn)配置,網(wǎng)絡優(yōu)化模型的運用,1、需求量在工廠之間的分配模型 2、生產(chǎn)能力既定的工廠布局模型 3、工

14、廠和倉庫同時布局模型,例題,吉百利(TelecomOne)和哈奧普蒂克(Highoptic)公司都是新一代通訊設備制造商。 吉百利著眼于美國東半部的市場，它在巴爾的摩(B)、孟菲斯(M)和堪薩斯州的威奇托(W)都有自己的生產(chǎn)廠，服務的市場包括亞特蘭大、波士頓和芝加哥。 哈奧普蒂克公司瞄準美國西半部的市場，服務的市場包括丹佛、內(nèi)布拉斯加州的奧馬哈和俄勒岡州的波特蘭。哈奧普體克公司的幾個工廠分別位于懷俄明州的肖肖尼(CHEYENNE)(C)和鹽湖城(S)。 工廠的生產(chǎn)能力、市場需求、每1000單位產(chǎn)量的生產(chǎn)成本和運輸成本以及每個工廠每月的固定成本見下表。,表 吉百利公司和哈奧普蒂克公司的生產(chǎn)能力、

15、市場需求和成本,1、需求量在工廠之間的分配,兩個公司都必須考慮在工廠之間進行需求分配。這一模型需要輸入以下數(shù)據(jù)： n=工廠區(qū)位的數(shù)目； m=市場或需求地的數(shù)量； Dj =市場j的年需求量； Ki =工廠i的年生產(chǎn)能力； Cij =i工廠生產(chǎn)一單位產(chǎn)品并送到j市場的成本(包括生產(chǎn)、庫存、運輸和設施成本),向不同工廠分配不同市場和需求的目標是使設施成本、運輸成本和庫存成本之和最小。 對決策變量做如下定義： =每年從工廠i到市場j的運量 這一問題構成了下面這一線性模型：,限制條件為 j=1,m 該限制保證每一市場的需求得以滿足 i=1,n 該限制保證每一工廠不能超過其生產(chǎn)能力進行生產(chǎn),吉百利公司和哈

16、奧普蒂克公司的最優(yōu)需求配置,表給出的需求分配表明，吉百利每月消耗的可變成本是14886000美元，月固定成本為13950000美元，月總成本為28836000美元；哈奧普蒂克公司的月可變成本為12865000美元，月固定成本為8500000美元，月總成本為21365000美元。,2、工廠布局：生產(chǎn)能力既定的工廠布局模型,吉百利公司和奧普蒂克公司已經(jīng)決定將這兩家公司合并成一個名為吉百利奧普蒂克的新公司。管理者正在討論是否每個工廠都是必需的，哪些工廠應當關閉。這一模型需要輸入以下數(shù)據(jù)： n=潛在的工廠布局區(qū)位數(shù)量； m=市場或需求點的總數(shù)量； Dj =市場j的年需求量； Ki =工廠i的潛在年生產(chǎn)

17、能力； fi =工廠i運營中按年分攤的固定成本； Cij =工廠i生產(chǎn)一單位產(chǎn)品并將之送到j市場的成本(包括生產(chǎn)、庫存、運輸、設施成本),目標是決定工廠的區(qū)位，然后將市場需求分配到每一個正在運營的工廠中去，以減少設施成本、運輸成本和庫存成本。 決策變量的定義如下： yi =1 如果工廠i運營，否則為0 xij=每年從工廠i運送到市場j的貨物數(shù)量,然后，這一問題構成以下模型： 限制條件為： j=1,m(保證所有需求得到滿足) i=1,n(確保每一工廠的生產(chǎn)不超過生產(chǎn)能力) i=1,n(將工廠分為運營(yi =1)或關 閉(yi =0)兩類),合并后的新公司吉百利奧普蒂克的最優(yōu)需求配置,通過求解，

18、得出結論：吉百利奧普蒂克的最佳選擇是關閉在鹽湖城和威奇托兩地的工廠，而繼續(xù)運行在巴爾的摩、肖肖尼和孟菲斯的工廠。每月的網(wǎng)絡和運營成本為47401000美元。這一成本比吉百利公司和哈奧普蒂克公司獨立運營時成本節(jié)省了近3000000美元。,3、工廠和倉庫同時布局,如果要沒計從供應商到顧客的整個供應鏈網(wǎng)絡：供應商向工廠提供原材料，工廠設有為市場服務的倉庫，必須為工廠和倉庫同時做出布局和容量配置決策。 在這一模型中，我們假設計算單位被適當調(diào)整，因而來自供應商的每1單位的投入，能生產(chǎn)出1單位的最終產(chǎn)品。,這一模型要求輸入以下數(shù)據(jù)： m =市場或需求點的數(shù)量 n =潛在的工廠區(qū)位數(shù)量 l =供應商的數(shù)量 t =潛在的倉庫區(qū)位數(shù)量 Dj =顧客j的年需求量 Ki =布局于i點的工廠的生產(chǎn)能力 Sh =供應商h的年供應能力 We =布局于e點的倉庫的年倉儲能力,fi =布局于i點的工廠的年固定成本 fe =在e地點布局一家倉庫的年固定成本 Chi =從供應源h運送單位貨物到工廠i的成本 Cie = i點的工廠生產(chǎn)單位產(chǎn)品并運送到e點的倉庫的成本 Cei = 從e點的倉庫為j點的顧客送單位貨物的成本,這一模型的目標是確定工廠和倉庫的區(qū)位以及不同地點之間的運輸數(shù)量，以減少總的固定成本和可變成本。定義如下決策變量： yi =1 如果工廠