第三章系统网络规划ppt课件

第三章物流系统网络规划设计 3 1物流网络概述 3 1 1物流网络概念物流网络 Logisticsnetwork 物流过程中相互联系的组织与设施的集合 GB 物流节点与链的集合 供应链物流网络 采购与供应管理 分销管理 物料管理 流入物流管理 流出物流管理 3 1 2物流网络的构成 1 实体网络链 代表不同运输方式 路线 产品节点 工厂 仓库 物流中心 配送中心 零售店2 信息网络链 信息传输的路经 方法节点 数据采集 处理的地点 3 1 3物流网络结构的类型 1 单层次物流网络 工厂 一级物流中心 客户 2 多层次物流网络 工厂 一级物流中心 二级物流中心 客户 实例 境外供货商 境外集货中心 口岸分拨中心 区域物流中心 城市配送中心 国内分销商 境外集货运输 国际运输 干线运输或区域配送 城市配送 3 1 4企业物流网络结构影响的因素 1 需求需求增长会增加建造新的仓库或工厂 市场需求减慢或萎缩的地区会关闭某些物流设施2 客户服务客户服务包括 库存可得率 送货速度 订单履行的速度与准确性等 如果客户服务水平发生很大变化 企业物流战略调整 物流网络也需重新规划 3 1 4企业物流网络结构影响的因素 3 产品特征如产品的重量 数量 体积 价值等发生变化可能会形成新的物流成本平衡点 需重新规划物流网络4 物流成本5 价格策略主要是运输 仓储等费用买卖双方在确定产品价格时 如何在价格中体现 3 1 5企业物流网络规划的方法 物流网络建设的核心包括工厂 仓库 物流中心 配送中心的选址一般都应用数学规划等相关理论解决网络规划问题如基于运输费用最小的原则建立物流网络优化模型以及物流服务范围优化模型建立方法 3 1 6物流网络构建原则 按经济区域建立网络 借助物流中心将区域内的企业密切联系起来 并与区域的发展相结合 有利于组织合理运输 实现物流的优化 以城市为中心布局网络 既满足了城市生产和消费的需要 又发挥了城市对吸引区域的组织和辐射功能 3 1 6物流网络构建原则 在商物分离的基础上形成网络 商业交易中心和物流中心应分开布局 自成系统 以促进物流合理化 同时设置物流信息系统网络 使每个物流中心成为物流网络的子系统或终端 以提高物流管理水平 实现物流效率化 3 1 7物流结点 1 物流结点功能及作用 衔接功能 物流结点将各个物流线路联结成一个系统 使各个线路通过结点变得更为贯通 不同运输方式的衔接 运输物流与配送物流的衔接 信息功能 物流结点是整个物流系统或与结点相接的物流信息传递 收集 处理 发送的集中地 管理功能 物流系统的管理设施和指挥机构往往集中设置于物流结点中 实际上 物流结点大都是集管理 指挥 高度 信息 衔接及货物处理为一体的物流综合设施 2 物流结点的主要种类 物流集货中心物流分货中心配送中心物流转运中心物流仓储中心物流加工中心 配送中心 Distributioncenter DC 从事配送业务的物流场所或组织 GB 应基本符合下列要求 主要为特定的客户服务 配送功能健全 完善的信息网络 辐射范围小 多品种 小批量 以配送为主 储存为辅 物流仓储中心 3 2网络规划所需的数据及其分析过程 1 数据清单包括 产品线中所有产品的清单 客户 存储点和供货点的位置 处于不同位置的客户对各种产品的需求运输费率或运输成本 送货时间 订单传输时间和订货履行率 仓储费率或仓储成本 采购 生产成本 3 2 1网络规划所需的数据 不同产品的运输批量 不同地点 不同产品的库存水平 控制库存的方法 订货的频率 订单规模 季节性特征和订单的内容 订单处理成本 以及产生订单处理成本的环节 资金成本 客户服务目标 现有设备和设施以及处理能力限制 当前满足销售需求的分拨方式等等方面相关的数据 3 2 1网络规划所需的数据 2数据来源 1 业务运作单据 2 财务报告 3 物流研究 4 公开发布的信息 5 人为判断 3数据编码 1 产品编码 2 地理编码数据地理编码的方法有几种 一种简单的方法是用将直线网格层叠在地图上 然后以水平方向 垂直方向的方格数作为地理编码 许多地图都标出了纬度和经度坐标 这也可以作为地理编码 或者 可以利用全球定位系统找出经纬度坐标 然后 将客户和销售数据就放在网格线所划分的不同单元格中 单元格里所有的客户都被视为位于单元格的中心或重心处 4数据分析处理 1 分析单位分析中所使用的计量单位 常见的有重量单位 货币单位 物品的个数单位或体积单位 2 产品分组配送渠道分组 将那些订货批量分组 按货物的运输等级分组 按销售量分组 3 估计运输费率 4 自有运输的路线成本分析 5 受雇运输距离费率分析 6 订单和货运结构分析 7 销售汇总按地理位置将市场分为有限的几个群组 8 估计里程 9 设施成本 10 设施的生产能力 11 库存 吞吐量之间的关系 12 估计未来需求 13 其他因素和限制条件 资金限制 如可用于新设施的最高投资额 法律和政治限制 如在评估某潜在选址点时 应避开某些区域 人员限制 如现有的为新政策配套的人员的数量和质量 截止时间 必须保证运营的设施 现有的和预期的合同条款 3 2 2网络规划分析内容与一般步骤 1 网络规划的一般分析内容 1 网络设计 2 总体规划和需求分派决定运输批量 在汇总的基础上 把需求分派给各分拨中心 工厂和原材料供应地 还要具体确定采购 生产 库存或运输的总量 3 业务流程计划和主生产计划 4 交易规程 短期的分派计划问题 订单处理 需求满足 5 短期调度配送计划与车辆调度 2 网络规划的一般步骤 1 客户服务水平审计 2 组织研究考察当前的物流状况 定义成本 客户服务水平和物流运作等 3 设定标杆 4 网络结构设计网络结构设计的目标是 满足物流客户服务约束条件的同时 使所有相关物流成本最小化 在保持总成本的限制水平下 使物流客户服务水平最大化 尽量扩大物流服务水平所产生的收入和提供这种服务水平所需要的成本之间的差异 使物流对利润的贡献最大 5 渠道设计各类产品在各层级和各存储点内应该存放多少 各层级之间最好采用哪种运输服务 应该采用推动式 还是拉动式库存策略 还是分拨需求规划 各级存储点之间使用哪种信息传递方法最好 哪种预测方法最好 等等问题 因此 渠道规划就是关于成型网络的运作规划 6 运输规划安排哪辆车在什么地方取货和送货 停靠各站点的顺序是什么样的 3 3物流设施场址选择及其评价 3 3 1场址选择的一般阶段与程序1 准备阶段准备阶段的主要工作是对选址目标提出要求 并提出选址所需要的技术经济指标 这些要求主要包括产品 生产规模 运输条件 需要的物料和人力资源等 以及相应于各种要求的各类技术经济指标 如每年需要的供电量 运输量 用水量等 2 地区选择阶段主要为调查研究收集资料 如走访主管部门和地区规划部门征询选址意见 在可供选择的地区内调查社会 经济 资源 气象 运输 环境等条件 对候选地区作分析比较 提出对地区选择的初步意见 3 具体地点选择阶段要对地区内若干候选地址进行深入调查和勘测 查阅当地有关气象 地质 地震 水文等部门调查和研究历史统计资料 收集供电 通信 给排水 交通运输等资料 研究运输线路以及公用管线的联接问题 收集当地有关建筑施工费用 地方税制 运输费用等各种经济资料 经研究和比较后提出数个候选场址 3 3 2场址选择的影响因素 1 地区选择应考虑的因素 1 销售目标市场及客户分布 2 资源市场及供应商分布条件 3 交通便利条件 4 土地条件 5 自然条件 6 人力资源条件 7 社会环境与政策条件 2 对具体地点位置的影响因素 1 城市的大小 2 地价 用地的政策限制与发展 3 与外部的衔接 4 场址周边自然地理环境1 场址地点的地形与土壤情况2 风向3 地下水 5 居民的态度 3 3 3影响设施选址的成本因素和非成本因素 示例 3 3 4场址选择的评价方法 1 选址决策问题 1 单设施选址 重点介绍 2 多设施选址 2 决策与评价方法 主要介绍 一 根据成本因素的评价方法1 盈亏点平衡法2 重心法3 线性规划法4 启发式方法 ArdalanHeuristicMethod 二 根据综合因素的评价方法1 分级加权评分法2 因次分析法 1 盈亏点平衡法 例3 1某公司有三个不同仓库建设方案 由于各场址有不同的征地费 建筑费 工资 原材料等成本费用也都不同 从而有不同仓储成本 三个选址的仓储成本见下表3 3 试决定不同仓储规模下最优的选址 表3 3三个不同仓库建设方案的仓储成本 解先求A B两方案的交点储存量 再求B C两方案的交点储存产量 就可以决定不同仓储规模下的最优选址 设CF表示固定储存费用 CV表示单件可变储存费用 A B C 数量 费用 M N TCA CF CV X TCB CF CV X TCC CF CV X 2 在N点B C两方案仓储成本相同 该点仓储量为QN 则 3 如按物流成本最低为标准 当仓储量低于2 61万件时选A址 仓储量在2 6l万件和9 23万件之间时选B方案 仓储量大于9 23万件时选C址 1 在M点A B两方案仓储成本相同 该点仓储量为QM 则 2 重心法 重心法是将配送系统的资源点与需求点看成是分布在某一平面范围内的物体系统 各资源点与需求点的物流量可分别看成是物体的重量 物体系统的重心将作为配送中心的最佳设置 X 配送中心与资源点 需求点坐标网络 3 x3 y3 2 x2 y2 1 x1 y1 n xn yn Y 0 x0 y0 0 具体过程如下 设在某计划区域内 有n个资源点和需求点 各点的资源量或需求量为qj j l 2 n 它们各自的坐标是 xj yj j l 2 n 现计划在该区域内设置一个配送中心 设该配送中心的坐标是 x0 y0 配送中心至资源点或需求点的运费率是 j根据求平面中物体重心的方法 可以得到 式3 代入数值 实际求得的值 即为所求得配送中心位置的坐标 X0 Y0 3 重心公式 3 数值分析法 重心法的继续 利用数值分析法将以上方法加以如下优化 假设配送中心的地理坐标是 x0 y0 配送中心到资源点或者需求点的发送费用为Wj 总的发送费用为 则有 式3 2 式中 cj 从配送中心到资源点或者需求点的单位发送费率 即单位吨公里的发送费 qj 资源点的供应量或者向需求点的发送量 dj 配送中心到资源点或者需求点的直线距离 其中 dj也可以写成如下形式 dj 式3 把dj代入式9 2 得到 式3 使总运费 最少 对方程式3 分别对x0 y0求一阶偏导数并等于零 可以求得使 为最小的 x0 y0 计算公式如下 dj dj 式3 式3 6 数值分析法得到的配送中心坐标公式 从方程式 3 和 3 中可以求得最适合的xi yi 即 xi yi 式3 式3 8 方程式3 和3 的右边dj还含有本知数 x0 y0 如果从两个方程式的右边完全消除x0 y0 计算将会很复杂 计算量也很大 因此 可以采用迭代的方法进行计算 4 求配送中心改善的地点 x1 y1 到各需求点的距离与总运费 如果改善的地点到各需求点的总运费 初始点到各需求点的总运费 说明前初始点是最优的选址点如果改善的地点到各需求点的总运费 初始点到各需求点的总运费 说明现改善的地点还有进一步改善的可能 需继续优化 例 如表有四个零售点的坐标和物资需要量 1 计算初始中心点 2 计算配送中心 x0 y0 到各需求地的距离 列表求 3 求配送中心初始点 x0 y0 到各需求点的运输总成本W0 4 求配送中心改善点 x1 y1 注意 dj为初始点 x0 y0 到各需求点的距离 X1 8 y1 5 5 求配送中心改善点 x1 y1 到各需求点的运输总成本W1 7 3 3 2 3 0 196 说明了总发送费用有进一步下降的可能 6 返回步骤 3 计算 x2 y 可列表计算 方法如前述 本例略注意 此处计算所利用的dj值为 x1 y1 8 6 5 计算的各d 值 7 再按步骤 对改善的地点 x2 y2 5 计算各d 和 7 3 3 结论 现有 191 由于这个计算是取一位小数 所以 和 的比较不太严密 但是 可以知道 x1 y1 已经接近于最优化解 现在把这个迭代步骤归纳为表 3 最后所求得的最佳地点是 x y 8 6 5 l 作业 重心法的应用 某公司由两个工厂向物流中心供货 由物流中心供应三个零售点 各节点的位置 货物运输量和运输费率如下表 试用重心法找出运输成本最小的物流中心位置 4 线性规划法 对于多个供应多个需求点和供应点 仓库 工厂 配送中心和销售点 的问题 通常用线性规划法求解更为方便 可以同时确定多个设施的位置 其目的也是使所有设施的生产运输费用最小 在相应约束条件下令所求目标函数为最小 即约束条件 3 11 并且全部wij 0目标函数 3 12 4 线性规划法 式中m 工厂数量 n 销售点数 ai 工厂i的生产能力 bj 销售点j的需求 Gij 工厂i生产一单位产品并运到销售点j的生产加运输总费用 wij 从工厂i运到销售点j的产品数量 例3 3某鞋业公司现有两个工厂F1及F2 生产运动鞋供应四个销售点S1 S2 S3 S4 由于需求量不断增加必须另设新厂 可供选择的地点为F3及F4 试问选择其中哪一个厂址为好 各生产厂以万箱为单位的产品生产费用及各厂至各销售点的运输费用如表3 6所示 表3 6某鞋业公司的生产费用及运输费用 解 新厂设在F3的生产运输总费用 设厂于F3处的费用与产量分配 表3 8设厂于F3处的费用与产量分配 单位 万元 通过计算可得设厂于F3处的总费用为181 87万元 设厂于F4处的费用与产量分配 表3 9设厂于F4处的费用与产量分配 单位 万元 设厂于F4处的总费用为182 87万元 比较两方案计算结果 设厂于F3比设厂F4可节省生产和运输费用 故厂址决定设在F3处 5 启发式方法 ArdalanHeuristicMethod 例3 4某连锁企业想建两个门店 为4个社区中的居民提供方便的便利购物服务 假定每个社区在其地界内人口均匀分布 又假定各社区可能前来各门店购物的人数的权重因素如表3 10所示 现在要解决的问题是 这两个门店应该设置在哪两个社区内 使它们为四个社区服务时的距离 人口费用为最低 表3 10四个社区人口 距离和相对权重因素 解 按以下步骤进行 由表3 10原始数据构造出权重的人口 距离表 见表3 11 例如从社区A到门店B为11 1 1 10 121 其余仿此类推可得表3 11 表3 11权置的人口 距离 距离 人口 权重因素 2 表3 11中每列相加 然后挑选出最低成本所在那列选作为门店的一个选址 本例中为C列 即在C社区设一门店 如表3 12所示 表3 12步骤 2 3 对每一行来说 除零以外 比较从某一社区去已确定地址的门店的成本 也就是在同一行中找出数字非零的最小数字的那一列 如成本低于已确定地址门店的成本就保留 如成本高于已确定地址门店的成本 就将此数字减少到已确定地址门店的成本 将表3 12修改整理后如表3 13所示 表3 13步骤 3 4 除社区C设一门店外还需要增加另一个门店 将表3 13中每列数字相加得到一行数字 其中最小者即为成本最低者 由此可选出设在社区D的另一门店地址 5 先将社区C的门店从表中除去后 重复步骤 3 将表3 13修改整理后如表3 14所示 将表3 14中每列数字相加得到一行数字 其中最小者即为成本最低者 由此可选出设在社区A的另一门店地址 表3 14步骤 5 现在问题已全部解决 选择门店地址的顺序为首选C 其次D 再选A 最后为B 表3 15步骤 6 6 继续重复步骤 4 和步骤 5 可选出最后一个门店地址 表3 15 即为B社区 二 根据综合因素的评价方法 1 分级加权评分法此方法适合于比较各种非经济性因素 由于各种因素的重要程度不同 需要采取加权方法 并按以下步骤实施 1 针对场址选择的基本要求和特点列出要考虑的各种因素 2 按照各因素相对重要程度 分别规定各因素相应的权重 通过征询专家意见或其他方法来决定各因素的权重 3 对各因素分级定分 即将每个因素由优到劣分成等级 如最佳 较好 一般 最差 并相应规定各等级的分数为4 3 2 l等 4 将每个因素中各方案的排队等级系数乘以该因素的相应权数 最后比较各方案所得总分 总分数最高者为入选方案 例3 5对某一设施的选址有K l M N四种方案 影响选址的主要因素有位置 面积 运输条件等8项 并设每个因素在方案中的排队等级为A E I O和U五个等级 现设定 A 4分 E 3分 I 2分 O 1分 U 0分 各原始数据及评分结果如表3 16所示 表3 16分级加权评分法选择场址举例 A 4分 E 3分 I 2分 O 1分 U 0分 2 因次分析法 实施步骤 1 研究要考虑的各种因素 从中确定哪些因素是必要的 2 将各种必要因素分为客观因素 成本因素 和主观因素 非成本因素 两大类 客观因素能用货币来评价 主观因素是定性的 不能用货币表示 同时要决定主观因素和客观因素的比重 用以反映主观因素与客观因素的相对重要性 实施步骤如主观因素和客观因素同样重要 则比重均为0 5 即X 主观因素的比重值 1 X 客观因素的比重值 0 X 1 如X接近1 主观因素比客观因素更重要 反之亦然 X值可通过征询专家意见决定 基本思路 客观度量 主观度量 综合度量 主观度量值计算过程 1 确定Ik 主观因素的重要性指数 2 确定Sik i选址方案对k因素的主观评比值 3 确定Sik i选址方案对k因素的主观评比值 4 确定主观评比值 各主观因素因为没有量化值作为比较 所以用强迫选择法作为衡量各选址优劣的比较 强迫选择法是将每一选址方案和其他选址方案分别作出成对的比较 令较佳的比重值为1 较差的比重值则为0 此后 根据各选址方案所得到的比重与总比重的比值来计算该选址的主观评比值Sik 用公式表示则为 4 确定主观评比值 3 15 式中Sik i选址方案对k因素的主观评比值 Wik i选址方案k因素占的比重 k因素的总比重值 主观评比值为一量化的比较值 可以利用此数值来比较各选址方案优劣 此数值的变化在0到1之间 愈接近l 则代表该选址方案比其他选址方案优越 5 确定主观量度值 主观因素常常不止一个 同时各主观因素间的重要性也各不相同 所以我们首先对各主观因素配上一个重要性指数Ik Ik的分配方法可用步骤 4 中所述的强迫选择法来确定 然后再以每因素的主观评比值与该因素的重要性指数Ik相乘 分别计算每一选址方案的主观量度值SMi 可用下式表示 式中Ik 主观因素的重要性指数 Sik i选址方案对于k因素的主观评比值 M 主观因素的数目 3 16 6 确定位置量度值 位置量度值LMi为选址方案的整体评估值 其计算式为 式中X 主观比重值 1 X 客观比重值 SMi i选址的主观量度值 OMi i选址的客观量度值 位置量度值最大者为最佳选择方案 3 17 例3 6 筹建一农副产品流通加工厂 可供选择的候选厂址有D E F三处 因地址不同各厂加工成本亦有区别 各厂址每年费用如表3 17所示 此外 为决