4
数据综合
数据综合原则 • 将需求点综合为150—200个区域。如果顾客按照服务水 平或交货频率分类，则在每一类中综合为150—200个点 • 确保每个区有大致相等的总需求，这意味着每个区的面积 可能不等 • 将综合的点放在每个区的中心 • 将产品综合成2在两地间运输某种具体产品时的每单位运输 里程或每单位运输重量的运价。运输费率一般由承运人制 定并罗列于费率本中。 • 大多数运输费率的计算与运输距离基本呈线性关系，不与 运量呈线性关系。 • 两种运输模式：整车运输(TL)与零担运输(LTL) • 按我国公路运输部门规定，一次托运货物在二吨半以上的 为整车运输，适用整车费率；不满两吨半的为零担运输， 适用零担费率。 • 整车运输成本结构的重要特征是非对称性
网络优化的解决技术
• 表3—5 每单位配送成本
仓库 w1 w2 p1 0 5 p2 4 2 c1 3 2 c2 4 1 c3 5 2
启发式算法1 对于每个市场，选择最便宜的仓库来满足需求，因此 c1,c2,c3都将使用仓库w2来供货。为这个仓库选择配送成 本最便宜的制造厂。先从p2配送60 000单位，剩下的140 000单位由p1供应。 总成本：2×50 000+1×100 000+2×50 000+2×60 000+5×140 000=1 120 000(美元)
仓库 p1 p2 c1 c2 c3
w1
w2
140 000
0
0
60 000
50 000
0
40 000
60 000
50 000
0
最优策略的总成本为740 000美元
战略安全库存
• 管理库存以使系统成本最小，同时考虑多个设施之间的相 互作用以及这种作用对单独设施内库存策略的影响 假定一个单产品，单设施的库存模型。令： • SI为发出订单到该设施接受货物的时间，这个时间又称为 到达服务时间 • S为该设施向客户做出的承诺服务时间 • T为该设施内的加工时间 • 假设SI+T>S，否则就不需要库存了 假设对该设施对库存实行定期检查策略且没有准备成本，则 该设施需要保证的安全库存为： zh SI T S z是与服务水平有关的安全库存因子； h是库存持有成本； SI+T-S称为该设施的净提前期
2 2
• 计算实际路程距离再乘以一个系数P，一般在都市区p=1.3 ，其他地区p=1.4
仓储成本
仓库和配送中心的成本包括三个主要部分 • 搬运成本。包括与每年流经仓库的货物量成比例的劳动力 和设施成本 • 固定成本。通常与仓库规模（容量）成比例，但不是线性 比例 • 储存成本。代表库存持有成本，与平均库存成比例。
战略安全库存
• 两阶段供应链模型，设施2为设施1提供产品，设施1向最 终客户提供产品 定义SI 1 , S 1 和T1 为设施1的到达服务时间，承诺服务时间和 设施加工时间；设施2的个符号有相应的含义。
T2
SI 2
阶段2
S 2 SI 1
T1
阶段1
S1
顾客
模型中两个设施之间的关系
整体的目标就是选择每个设施合适的承诺服务时间，从而 选择库存的存放位置和存放数量，以减少系统安全库存成 本。
• 库存周转率
年销售量 平均库存水平
仓库容量
• 假定运输和交货计划稳定，必须的储存空间大致为平均 库存水平的两倍
订单数量
库 存 水 平
平均值
时间
•
此外还要考虑走廊、分拣、分类和处理设备，以及自动 导引小车的空间。即存储空间乘以一个系数，常用系数 为3
仓库容量
例：假设某一仓库的年流量为1000单位，库存周转率为10 ，每单位需要10平方英尺的空间 通过计算可以得出： 平均库存为100单位 产品需要的空间为2000平方英尺 整个仓库需要的空间为6000平方英尺
顾客集成度对模型准确性的影响
数据综合前 总成本 总顾客数 成本差异<0.05% 5 796 000美元 18 000 数据综合后 5 793 000美元 800
产品集成对模型准确性的影响
数据综合前 数据综合后
总成本
总产品数 成本差异<0.03%
104 546 000美元
46
104 599 000美元
网络设计考虑的其他因素
• 潜在的仓库位置
地理和基础设施条件 自然资源和劳动力可得性 本地行业和税收制度 公共利益
• 服务水平需求 • 未来需求
决策所考虑的仓库数量、位置和规模对公司的影响至少 有3—5年
网络优化的解决技术
数学优化技术： • 启发式算法，该方法可以寻找到较好的方案，但不一定是 最优方案 • 准确算法，该方法看可以确保寻找到最优方案，即最小成 本方案 处理静态模型——通常给定年需求或平均需求——不考虑 随时间变化 仿真模型，该方法提供了一个用于评估设计者所计的具体方 案的办法。 考虑系统的动态性并对所设计的系统作出绩效评估，对于 从大量潜在配置中确定最有效的配置用处不大
网络优化的解决技术
实例：考虑以下配送系统： • 单一产品 • 两个制造厂，以p1和p2代表 • 制造厂p2实际的产能为60 000单位 • 两个制造厂有同样的生产成本 • 两个现有的仓库w1和w2具有同样的仓库搬运成本 • 三个市场区域c1,c2和c3的需求分别是50000,100 000和 50 000 • 表3—5提供了每单位的配送成本
里程估计
• 对于较短距离
2 Dab 69 （lona-lonb） (lata latb) 2
lona和lota分别表示a点的经度和纬度（b点同样）
69代表在大陆上与每一纬度相当的英里距离近似值 • 考虑地球曲率下的较长距离
Dab=2 69 sin 1 lata-latb lona-lonb sin （ ） cos(lat a) cos(latb) sin( ) 2 2
第三章 物流网络规划
学生 薛海欣 2014年4月24日
引言
• 物流网络由供应商、仓库、配送中心和零售网点组成，原 材料、在制品和成品库存在各环节之间流动。 • 物流网络规划的目的： 1、 在生产成本、运输成本和库存成本之间找到合适的平 衡点 2、通过高效的库存管理，满足供应和需求之间的匹配 3、通过在最高效的工厂获取所需产品，实现资源利用的 最优化 • 物流网络规划的步骤： 网络设计 库存策略 资源分配
数据综合
• 数据综合的方式 1. 采用网格或其他聚类技术将距离较近的顾客集合起来。所 有一个单元格内或一个族内的顾客被看作位于单元格或族 中心的单一顾客 例如可以根据5位或3位邮政编码来划分顾客 2. 将产品综合为合理数量的产品组 a. 按配送模式分组 所有在一个源头分拣并送往一个顾客的产品集合成一类 b. 按产品类型分组 将只在产品型号、款式或包装形式上有差别的同种产品 综合成一类
•
网络优化的解决技术
• 启发式算法2
面对每个市场，选择仓库使经过该仓库的总配成本最低， 即考虑入库和出库成本。例如：对于市场区域c1，考虑路 径p1→w1→c1,p1→w2→c1,p2→w1→c1, p2→w2→c1,最便宜的是p1→w1→c1，因此为c1选择w1 。同样，c2选择w2，c3选择w2。 50 000×3+60 000×2+60 000×1+90 000×5+40 000×1+50 000×2=920 000美元
集中库存与网络设计
网络设计
• •
• • • • 增加仓库数量一般会造成： 减少了平均到达客户的运输时间，改进了服务水平 为了保证每个仓库应付顾客需求的不确定性而增加安全库 存，从而增加了库存成本 管理费用和准备成本增加 减少了仓库的运出成本，即从仓库至顾客的运输成本 增加了仓库的运入成本，即从供应商、制造厂到仓库的运 输成本 因此，公司必须在新建一个仓库的成本和离顾客的距离 之间做出权衡
运输费率
• 零担运输是指当一批货物的重量或容积不满一辆货车时， 可与其他几批甚至上百批货物共用一辆货车装运。 • 零担运输的三种费率：等级费率、特价费率和商品费率 • 等级费率是标准费率，几乎所有商品或产品都有相应的标 准费率。 • 确定产品具体等级需要涉及产品密度、搬运和运输的难易 度、破损的责任等 • 特价费率和商品费率用于提供例外的更便宜的费率（特 价），或针对特定商品的费率。
网络设计
• 网络设计就是对供应链配置和基础设施所做的对公司有长 远影响的战略决策 。 • 网络设计内容主要包括数据收集、数据综合、运输费率、 里程估计、仓储成本、仓库容量，此外还要考虑潜在的仓 库位置、服务水平需求和未来需求等。 • 网络设计考虑的关键战略问题： 确定合适的设施（如仓库和工厂）的数量 确定每个设施的位置 确定每个设施的规模 为每个设施分配每种产品的空间 确定采购需求 确定配送策略，也就是客户将从哪个仓库收到何种产品
网络优化的解决技术
• 准确算法——线性规划 令 • x(p1,w1),x(p1,w2),x(p2,w1),x(p2,w2)为从制造厂到仓库 的流量 • x(w1,c1),x(w1,c2),x(w1,c3),为从仓库w1到顾客区 c1,c2,c3的流量 • x(w2,c1),x(w2,c2),x(w2,c3)为从仓库w2到顾客区c1,c2,c3 的流量 • Min{0x(p1,w1)+5x(p1,w2)+4x(p2,w1)+2x(p2,w2)+3x(w1, c1)+4x(w1,c2)+5x(w1,c3)+2x(w2,c1)+1x(w2,c2)+2x(w2 ,c3)} • 服从以下约束：
数据收集
数据收集包括的信息：
• 顾客、零售商、现有仓库/配送中心、制造厂和供应商的 位置 • 所有产品的数量和特殊的运输方式（诸如冷冻运输） • 每个位置的顾客对每种产品的年需求量 • 每种运输模式的运输费率 • 仓库成本，包括劳动力、仓库保管费用和运营维护费 • 向顾客发货的频率和运量 • 订单处理成本 • 顾客服务需要的目标 • 生产和采购的成本及能力