第4章物流运输系统规划与设计

1、第四章第四章 物流运输系统规划与设计物流运输系统规划与设计 知识目标知识目标熟悉交通运输规划的内容熟悉交通运输规划的内容掌握物流运输系统构成要素掌握物流运输系统构成要素了解物流运输线路优化模型了解物流运输线路优化模型l了解运输业务模式选择了解运输业务模式选择能力目标能力目标能够为货物选择合适的运输方式能够为货物选择合适的运输方式对货物装卸过程有清晰的认识对货物装卸过程有清晰的认识l学会使用物流运输系统设计方法学会使用物流运输系统设计方法物流运输系统概述物流运输系统概述第一节第一节 一、运输及其在物流中的作用一、运输及其在物流中的作用 运输运输是指用设备和工具，将物品从一地点向另一地点运送的物是

2、指用设备和工具，将物品从一地点向另一地点运送的物流活动，其中包括货集、分配、搬运、中转、装入、卸下、分散等流活动，其中包括货集、分配、搬运、中转、装入、卸下、分散等一系列操作。一系列操作。运输与配送的区别运输与配送的区别运输运输配送配送 长距离大量货物的移动长距离大量货物的移动 据点间的移动据点间的移动 地区间货物的移动地区间货物的移动 货车一次向一地单独运送货车一次向一地单独运送 短距离少量货物的移动短距离少量货物的移动 企业送交顾客企业送交顾客 地区内部的货物移动地区内部的货物移动 货车一次向多处运送，每处只货车一次向多处运送，每处只获得少量货物获得少量货物二、物流运输的功能二、物流运输的

3、功能产品储存产品储存产品转移产品转移两大功能两大功能时间资源时间资源财务资源财务资源环境资源环境资源仓库有限仓库有限改道改道三、物流运输系统的特征三、物流运输系统的特征首先，运输可以通过多种运输方式来实现首先，运输可以通过多种运输方式来实现 其次，运输服务分成自用型和营业型两种其次，运输服务分成自用型和营业型两种 再次，运输业者与其他运输行业的企业开展竞争再次，运输业者与其他运输行业的企业开展竞争 最后，在运输业中存在着实际运输和利用运输两种形式最后，在运输业中存在着实际运输和利用运输两种形式 物流系统运输方式选择物流系统运输方式选择第二节第二节一、物流运输方式的分类一、物流运输方式的分类铁路

4、运输铁路运输 水路运输水路运输 公路运输公路运输 管道运输管道运输 航空运输航空运输 特点：特点：优点：大宗、大批量物资中、长距离输送，运优点：大宗、大批量物资中、长距离输送，运输成本较低，能耗较少，平均技术速度中等以及受输成本较低，能耗较少，平均技术速度中等以及受气候等自然条件影响较小等。气候等自然条件影响较小等。缺点：中间过程繁琐，组织手段复杂且耗时较缺点：中间过程繁琐，组织手段复杂且耗时较多，灵活性欠佳，无法实现门多，灵活性欠佳，无法实现门门运输，无法单门运输，无法单独完成整个运输过程。独完成整个运输过程。在我国铁路运输占有重要的地位，也是现代物在我国铁路运输占有重要的地位，也是现代物流

5、运输系统的重要组成部分。流运输系统的重要组成部分。铁路运输铁路运输1 铁路运输业务铁路运输业务整车运输整车运输零担运输零担运输合装整车运输合装整车运输特点特点优点：灵活性最强，中间环节少，可以实现优点：灵活性最强，中间环节少，可以实现门门门运输，高速公路运输平均技术速度较高。门运输，高速公路运输平均技术速度较高。缺点：能耗、成本较高，安全性较差，受自然缺点：能耗、成本较高，安全性较差，受自然环境影响较大，环境污染严重。环境影响较大，环境污染严重。公路运输业务公路运输业务与铁路运输一样，公路运输亦可以分为整车运与铁路运输一样，公路运输亦可以分为整车运输与零担运输等类型。输与零担运输等类型。公路运

6、输公路运输2水路运输特点水路运输特点优点：运输成本最低，运输量最大，是所有优点：运输成本最低，运输量最大，是所有运输方式中运输量最大的。运输方式中运输量最大的。特别是对于远洋大型船舶长距离运输，更是特别是对于远洋大型船舶长距离运输，更是其他运输方式不可取代的。其他运输方式不可取代的。缺点：速度慢，中间过程繁琐，灵活性欠佳，缺点：速度慢，中间过程繁琐，灵活性欠佳，受自然条件限制较大。受自然条件限制较大。水路运输水路运输3 水路运输的形式水路运输的形式沿海运输：使用中小型船舶在大陆附近水域进行的沿海运输：使用中小型船舶在大陆附近水域进行的运输作业方式。运输作业方式。近海运输：临近区域之间沿特定航道

7、进行的海上运近海运输：临近区域之间沿特定航道进行的海上运输，其没有特定的船舶形式，一切视情况而定。输，其没有特定的船舶形式，一切视情况而定。远洋运输：大型船舶跨洋远程运输。远洋运输：大型船舶跨洋远程运输。内河运输：内陆水域和水道上的运输方式，其使用内河运输：内陆水域和水道上的运输方式，其使用的船舶形式与海洋运输有较大的差别，一般以中、小型的船舶形式与海洋运输有较大的差别，一般以中、小型船舶为主。船舶为主。特点特点 优点：高速，快捷，时效性最强。优点：高速，快捷，时效性最强。缺点：能耗、成本较高，运量较小，投资技术要缺点：能耗、成本较高，运量较小，投资技术要求高，受自然条件限制较大。求高，受自然

8、条件限制较大。但航空运输的快捷性是其他运输工具所不可比拟但航空运输的快捷性是其他运输工具所不可比拟的。的。特别是中、远距离运输其优势更为明显。特别是中、远距离运输其优势更为明显。在现代经济强调快捷的形式下，航空运输的发展在现代经济强调快捷的形式下，航空运输的发展势头更为迅猛。势头更为迅猛。航空运输航空运输4 航空运输业务及其组织航空运输业务及其组织由于航空运输的技术性和专业性较强，因由于航空运输的技术性和专业性较强，因此其业务流程与组织与其它的运输方式有所此其业务流程与组织与其它的运输方式有所不同。不同。航空运输业务基本类型为：航空运输业务基本类型为：整架整架 部分包机部分包机运输工具与基础设

9、施（通道）是一体化系统；运输工具与基础设施（通道）是一体化系统；高度专业化且只能运输特定物质；高度专业化且只能运输特定物质；单向运输；单向运输；基本不受外界自然环境影响；基本不受外界自然环境影响；成本低、质量高；成本低、质量高；建设速度快；建设速度快；管理与操作简单。管理与操作简单。管道运输管道运输5集装箱运输集装箱运输7集装箱运输特点为：集装箱运输特点为：方便、灵活方便、灵活减少中间环节，简化手续减少中间环节，简化手续 安全保护货物安全保护货物 运输成本较低运输成本较低 顺利实施多式联运顺利实施多式联运 运输组织与管理复杂，必须运用先进的科学与技术以及运输组织与管理复杂，必须运用先进的科学与

10、技术以及管理方式与方法管理方式与方法 货物的周转量货物的周转量 货物平均运程货物平均运程货车周转时间货车周转时间货物装卸量货物装卸量运送时间运送时间 二、运输方式的衡量指标二、运输方式的衡量指标货物运输量货物运输量 货物的特点、性质货物的特点、性质 运输速度和路程运输速度和路程 运输能力和密度运输能力和密度运输费用运输费用 市场需求的缓急市场需求的缓急 三、运输工具选择的制约因素三、运输工具选择的制约因素对运输方式选择条件进行具体分析，可以分成两种类型：对运输方式选择条件进行具体分析，可以分成两种类型：可变因素与不可变因素。可变因素与不可变因素。 运输物品的种类、运输量和运输距离运输物品的种类

11、、运输量和运输距离3 3个条件是由个条件是由货物自身的性质和库存地点决定的，因而不属于货物自身的性质和库存地点决定的，因而不属于不可变因素不可变因素。事实上，即使对这几个条件进行大。事实上，即使对这几个条件进行大幅度变更，改变运输方式选择的可能性也不大。幅度变更，改变运输方式选择的可能性也不大。 与此相反，与此相反，运输时间和运输成本运输时间和运输成本是不同运输方式是不同运输方式相互竞争的重要条件，运输时间与成本的变化必相互竞争的重要条件，运输时间与成本的变化必然带来所选择的运输方式的改变，是然带来所选择的运输方式的改变，是可变因素可变因素。 某制造商分别从供应商某制造商分别从供应商A A和供

12、应商和供应商B B处买了共处买了共30003000个配件，个配件，每个配件单价每个配件单价100100元。目前这元。目前这30003000个配件是由两个供应商平均个配件是由两个供应商平均提供的，其中，供应商提供的，其中，供应商A A的配件发送是由第三方物流企业的配件发送是由第三方物流企业C C提提供的，采用铁路运输方式。如供应商缩短运达时间，则可以供的，采用铁路运输方式。如供应商缩短运达时间，则可以通过和该制造商协商争取到更多交易份额。假定运达时间每通过和该制造商协商争取到更多交易份额。假定运达时间每缩短一天，可从交易量中多得缩短一天，可从交易量中多得5%5%的份额，即的份额，即150150个

13、配件。供应个配件。供应商从每个配件可赚得占配件价格（不包括运输费用）商从每个配件可赚得占配件价格（不包括运输费用）20%20%的利的利润。润。运输方式选择举例运输方式选择举例 供应商供应商A A和物流企业和物流企业C C协商将运输方式从铁路运输改为卡车运协商将运输方式从铁路运输改为卡车运输或航空运输以缩短货物的运达时间。各种方式的运输率和输或航空运输以缩短货物的运达时间。各种方式的运输率和运达时间如下表所示。运达时间如下表所示。表表4-2 4-2 各种运输方式的运费率和运达时间各种运输方式的运费率和运达时间运输方式运输方式运费率（元运费率（元/ /件）件）运达时间（天）运达时间（天）铁路铁路2

14、.502.507 7卡车卡车6.006.004 4航空航空10.3510.352 2 该物流企业应采取那种运输方式，又如何向供应商该物流企业应采取那种运输方式，又如何向供应商收取费用？收取费用？ 显然就本例来说，物流企业显然就本例来说，物流企业C C需要根据供应商需要根据供应商A A可能可能获得的利润来对运输方式进行选择决策，以求达到获得的利润来对运输方式进行选择决策，以求达到和客户的一致。表和客户的一致。表4-34-3所示是供应商所示是供应商A A使用不同的运使用不同的运输方式可能获得的预期利润。输方式可能获得的预期利润。表表4-3 4-3 使用不同运输方式时供应商使用不同运输方式时供应商A

15、 A的利润比较表的利润比较表运输方式运输方式配件销售量配件销售量（件）（件）毛利（元）毛利（元） 运输成本核算运输成本核算（元）（元）净利润（元）净利润（元）铁路铁路150015003000030000375037502625026250卡车卡车19501950390003900011700117002730027300航空航空22502250450004500023287.523287.521712.521712.5 根据上表可知，如果制造商对能提供更好运输服务的供应商根据上表可知，如果制造商对能提供更好运输服务的供应商A A给予更多交易份额的承诺实现，则供应商给予更多交易份额的承诺实现，则

16、供应商A A应当选择卡车运输，应当选择卡车运输，而卡车运输与铁路运输之间的利润差额就是物流企业可以向而卡车运输与铁路运输之间的利润差额就是物流企业可以向供应商供应商A A争取的利润空间。争取的利润空间。物流运输线路选择物流运输线路选择第三节第三节一、物流运输线路影响因素分析一、物流运输线路影响因素分析影响运输线路选择的因素可分为两类：影响运输线路选择的因素可分为两类：成本成本因素和非成本因素因素和非成本因素。成本因素：指与直接成本相关的、可用货币成本因素：指与直接成本相关的、可用货币单位衡量的因素。单位衡量的因素。非成本因素：指与成本无直接关系，但能够非成本因素：指与成本无直接关系，但能够影响

17、成本和企业未来发展的因素。影响成本和企业未来发展的因素。（一）成本因素（一）成本因素运输成本运输成本 对上下游企业来讲，运输线路与他们之间的距离以及对上下游企业来讲，运输线路与他们之间的距离以及采取的运输手段、运输方式（整车运输还是零担运输）等采取的运输手段、运输方式（整车运输还是零担运输）等有直接的关系。有直接的关系。营运成本营运成本 营运成本是指运输线路建成后，营运所需花费的各种可营运成本是指运输线路建成后，营运所需花费的各种可变费用，主要包括所选线路的动力和能源成本、劳动力成变费用，主要包括所选线路的动力和能源成本、劳动力成本、利率、税率和保险、管理费用和运输工具设备维修保本、利率、税率

18、和保险、管理费用和运输工具设备维修保养费等。养费等。运输线路建设成本和土地成本运输线路建设成本和土地成本固定成本固定成本 固定成本主要指运输线路进行运作所需的设备支出，包固定成本主要指运输线路进行运作所需的设备支出，包括软硬件费用，主要有运输工具、线路维护、装卸机械、括软硬件费用，主要有运输工具、线路维护、装卸机械、信息管理系统。信息管理系统。（二）非成本因素（二）非成本因素交通因素交通因素 在运输线路选择时，一方面要考虑现有交通条件，比如在运输线路选择时，一方面要考虑现有交通条件，比如运输线路是否靠近现有的交通枢纽或不久的将来会在运输运输线路是否靠近现有的交通枢纽或不久的将来会在运输线路附近

19、兴建运输中心；另一方面，交通也要同时作为布线路附近兴建运输中心；另一方面，交通也要同时作为布局的内容，只布局运输线路而不布局综合交通网络，有可局的内容，只布局运输线路而不布局综合交通网络，有可能会使运输线路的布局失败。能会使运输线路的布局失败。环保因素环保因素 运输线路的选择要充分考虑运输车辆对环境的污染。运输线路的选择要充分考虑运输车辆对环境的污染。政策法规因素政策法规因素 在选择运输线路之前，一定要到相关部门进行咨询，查在选择运输线路之前，一定要到相关部门进行咨询，查清所选地区在未来是否会作为他用。交通管制与环境保护清所选地区在未来是否会作为他用。交通管制与环境保护也是重要的法律因素。也是

20、重要的法律因素。二、物流运输线路设计原则二、物流运输线路设计原则费用最小原则费用最小原则物流的总费用曲线是一个凹性函数，即在一定的据点数目范围内，物流总费物流的总费用曲线是一个凹性函数，即在一定的据点数目范围内，物流总费用会随着运输量的增多而下降。但是在经过一定的均衡点后，物流的总费用用会随着运输量的增多而下降。但是在经过一定的均衡点后，物流的总费用反而会随着运输时间的延长而上升。反而会随着运输时间的延长而上升。动态性原则动态性原则与运输线路选择相关的许多因素不是一成不变的。所以，在选择运输线路时与运输线路选择相关的许多因素不是一成不变的。所以，在选择运输线路时应该以发展的目光考虑运输线路的布

21、局，特别要充分考虑城市的发展规划的应该以发展的目光考虑运输线路的布局，特别要充分考虑城市的发展规划的影响。同时，对运输线路的规划设计应该具有一定的弹性机制，以便将来能影响。同时，对运输线路的规划设计应该具有一定的弹性机制，以便将来能够适应环境变化的需要。够适应环境变化的需要。简化作业流程原则简化作业流程原则在设计运输线路时，应以直达运输、尽量减少中间的换装环节为准则。在设计运输线路时，应以直达运输、尽量减少中间的换装环节为准则。适度原则适度原则在设置方案上，应设计多种方案，采用决策最优化的原则，经过分析比较，在设置方案上，应设计多种方案，采用决策最优化的原则，经过分析比较，选出最佳方案。选出最

22、佳方案。三、物流运输线路优化模型三、物流运输线路优化模型（一）直达运输线路优化模型（一）直达运输线路优化模型 1.直达运输线路优化问题直达运输线路优化问题已知有已知有m个生产地点可供应某种物资，其供应量分别为个生产地点可供应某种物资，其供应量分别为ai（i=1,m），有），有n个销地个销地Bj （j=1,n），其需求量分别为），其需求量分别为bj （j=1,n）。从）。从Ai到到Bj的运输单位物资的运价为的运输单位物资的运价为cij,其产销平其产销平衡表如下。衡表如下。B1B2Bn产量产量A1c11c12c1na1A2c21c22c2na2Amcm1cm2cmnam销量销量b1b2bn在产销平

23、衡的条件下，求总运费最小的调运方案。在产销平衡的条件下，求总运费最小的调运方案。2.直达运输线路优化模型直达运输线路优化模型直达运输线路优化是一个产销平衡的运输模型，即直达运输线路优化是一个产销平衡的运输模型，即m个供应点个供应点的总供应量等于的总供应量等于n个需求点的总需求量，运输问题满足供需平个需求点的总需求量，运输问题满足供需平衡。这时，由各供应点衡。这时，由各供应点Ai调出的物资总量应等于它的供应量调出的物资总量应等于它的供应量ai（i=1,m），而每一个需求点），而每一个需求点Bj调入的物资总量应等于它的调入的物资总量应等于它的需求量需求量bj （j=1,n）。若用）。若用xij表示

24、从表示从Ai到到Bj的运量，其数学模的运量，其数学模型如下：型如下：11minmnijijijzc x), 2 , 1, 2 , 1(0), 2 , 1(), 2 , 1(. .11njmixnjbxmiaxtsijmijijnjiij表上作业法表上作业法是常用的手工求解方法。是常用的手工求解方法。三个基本步骤：三个基本步骤：l依据问题列出运输物资的供需平衡表及运价表；依据问题列出运输物资的供需平衡表及运价表；l确定一个初始的调运方案；确定一个初始的调运方案；l根据一个判定法则，判定初始方案是否为最优方案。根据一个判定法则，判定初始方案是否为最优方案。（二）中转运输优化模型（二）中转运输优化模

25、型1.问题的提出问题的提出 产地与销地之间没有直达路线，货物由产地到销地必须通产地与销地之间没有直达路线，货物由产地到销地必须通过某中间站转运。过某中间站转运。 某些产地既输出货物，也吸收一部分货物；某销地既吸收某些产地既输出货物，也吸收一部分货物；某销地既吸收货物，又输出部分货物，即产地或销地也可以起中转站的作用，货物，又输出部分货物，即产地或销地也可以起中转站的作用，或者既是产地又是销地。或者既是产地又是销地。 产地与销地之间虽然有直达路线，但直达运输的费用或运产地与销地之间虽然有直达路线，但直达运输的费用或运输距离分别比经过某些中转站还要高或远。输距离分别比经过某些中转站还要高或远。存在

26、以上情况的运输问题，统称为转运问题。存在以上情况的运输问题，统称为转运问题。2.约束分析与数学模型约束分析与数学模型解决中转运输问题的思路解决中转运输问题的思路:先把它化为无转运的平衡运输问题。先把它化为无转运的平衡运输问题。为此，作如下假设：为此，作如下假设：p首先根据具体问题求出最大可能中转量首先根据具体问题求出最大可能中转量Qp纯中转站可视为输出量和输入量均为纯中转站可视为输出量和输入量均为Q的一个产地和销地的一个产地和销地p兼中转站的产地可视为一个输入量为兼中转站的产地可视为一个输入量为Q的销地及一个产量为的销地及一个产量为ai+Q的产地。的产地。p兼中转站的销地可视为一个输出量为兼中

27、转站的销地可视为一个输出量为Q的产地及一个销量为的产地及一个销量为 bj+Q的销地。的销地。在此假设的基础上，列出各产地的输出量、各销地的输入量及在此假设的基础上，列出各产地的输出量、各销地的输入量及各产销地之间的运价表，最后用表上作业法求解。各产销地之间的运价表，最后用表上作业法求解。设有设有m个生产地点个生产地点Ai （i=1,m），其供应量分别为），其供应量分别为ai（i=1,m），有），有n个销地个销地Bj （j=1,n），其需求量分别为），其需求量分别为bj （j=1,n），且），且 ，有，有P个纯中转站个纯中转站Tp (p=1,P)，单，单位物资的运价为位物资的运价为cxy（x=1

28、,2,m+p+n，y=1,2,m+p+n），可视），可视为产地，输出量为。为产地，输出量为。iiba案例案例：某公司经销某产品，该公司具有：某公司经销某产品，该公司具有3个加工厂，每个加工厂，每日的产量分别为：日的产量分别为：A1（7t）,A2（4t）,A3（9t）.该公司把该公司把这些产品分别运往这些产品分别运往4个销售点，各销售点的每日销售量个销售点，各销售点的每日销售量为：为： B1（3t）,B2（6t）, B3（5t）,B4（6t）.现在假定：现在假定：1、每个工厂生产的产品不一定直接发运到销售地点，可以其中、每个工厂生产的产品不一定直接发运到销售地点，可以其中几个产地集中一起运；几个

29、产地集中一起运；2、运往各销售地点的产品可以先运给其中的一些销地，再转运、运往各销售地点的产品可以先运给其中的一些销地，再转运给其它销地；给其它销地；3、除了产、销地之外，中间还可以设置几个转运站，作为在产、除了产、销地之外，中间还可以设置几个转运站，作为在产地之间、销地之间或者产销地之间进行转运。地之间、销地之间或者产销地之间进行转运。下表为单位运价表，问该公司应该如何调运产品，在考下表为单位运价表，问该公司应该如何调运产品，在考虑直接与非直接运输的各种可能方案下，以及满足各地虑直接与非直接运输的各种可能方案下，以及满足各地需要量的前提下，使每天的总运费达到最少？需要量的前提下，使每天的总运

30、费达到最少？产地产地中间转运站中间转运站销地销地A1A2A3T1T2T3T4B1B2B3B4产产地地A1132143311310A21-35-21928A33-1-2374105中中间间转转运运站站T12311322846T215-1114527T34-23421824T43232121-26销销地地21194858-121B332104222423B410856746213解：分析解：分析1、由于问题中所有的产地、中间转运站、销地都、由于问题中所有的产地、中间转运站、销地都既可以看作是产地也可以看作是销地，所以这个既可以看作是产地也可以看作是销地，所以这个问题可以看

31、作是具有问题可以看作是具有11个产地与销地的扩大的运个产地与销地的扩大的运输问题输问题.2、对于扩大的运输问题我们可以建立其对应的运、对于扩大的运输问题我们可以建立其对应的运价表，表中将不可能的运输方案的运价标记为任价表，表中将不可能的运输方案的运价标记为任意大的正数意大的正数M.3、所有中间转运站的产量等于销量，由于总量为、所有中间转运站的产量等于销量，由于总量为20，所以每一个中转站的运量不会超过，所以每一个中转站的运量不会超过20，所以，所以可以规定可以规定T1、T2、T3、T4的产销量均为的产销量均为20。4、由于所有的产销地点均可以作为转运站，所以、由于所有的产销地点均可以作为转运站

32、，所以应该在原来的产销量基础上加上应该在原来的产销量基础上加上20。A1A2A3T1T2T3T4B1B2B3B4 产量产量A1013214331131027A210M35M2192824A33M01M237410529T12310132284620T215M1011452720T34M23402182420T432321201M2620B13172411014220B21194858M102120B332104222420320B410856746213020销量销量20202020202020232625260(三三)车辆线路优化问题车辆线路优化问题起讫点重合的问题起讫点重合的问题p将仓库和

33、所有的停留点的位置画在地图上或坐标图上。将仓库和所有的停留点的位置画在地图上或坐标图上。p通过仓库位置放置一直尺，直尺指向任何方向均可，然后顺时通过仓库位置放置一直尺，直尺指向任何方向均可，然后顺时针或逆时针方向转动直尺，直到直尺交到一个停留点。询问：累针或逆时针方向转动直尺，直到直尺交到一个停留点。询问：累计的装货量是否超过了送货车的载重量或载货容积（注意首先要计的装货量是否超过了送货车的载重量或载货容积（注意首先要使用最大的送货车）。如是，将最后的停留点排除后将第一辆车使用最大的送货车）。如是，将最后的停留点排除后将第一辆车的停留点确定下来。再从这个排除的停留点开始继续扫描，从而的停留点确

34、定下来。再从这个排除的停留点开始继续扫描，从而开始一条新的路线。这样扫描下去，直至全部的停留点都被分配开始一条新的路线。这样扫描下去，直至全部的停留点都被分配完毕。完毕。p安排每辆车运行路线的停留点的顺序，以求运行距离最小化。安排每辆车运行路线的停留点的顺序，以求运行距离最小化。停留点顺序可用凸状法来安排。停留点顺序可用凸状法来安排。1.扫描法是一种很简便易行的优化车辆行走路线的方法。扫扫描法是一种很简便易行的优化车辆行走路线的方法。扫描法的步骤：描法的步骤：例：某物流企业从其所属的仓库用送货车辆到各个客户点例：某物流企业从其所属的仓库用送货车辆到各个客户点提货，然后将客户的货物运至仓库，以便

35、集运成大的批量提货，然后将客户的货物运至仓库，以便集运成大的批量再进行远程运输。全天的提货量见图再进行远程运输。全天的提货量见图6-1，提货量以件为单，提货量以件为单位，送货车每次可运载位，送货车每次可运载10000件。完成一次运行路线一般需件。完成一次运行路线一般需要一天时间。该公司要求确定：需多少条路线（即多少辆要一天时间。该公司要求确定：需多少条路线（即多少辆送货车）？每天线路上有哪几个客户点？送货车辆服务有送货车）？每天线路上有哪几个客户点？送货车辆服务有关客户点的顺序如何？关客户点的顺序如何？解：仓库与各客户的地理位置关系及各客户需求量如图解：仓库与各客户的地理位置关系及各客户需求量

36、如图6-1。最终的路线设计如图最终的路线设计如图6-2所示。所示。节约里程法车辆线路的规划问题补充补充基本原理基本原理 基本原理是几何学中三角形一边之长必定基本原理是几何学中三角形一边之长必定小于另外两边之和。小于另外两边之和。 节约里程法核心思想是依次将运输问题中节约里程法核心思想是依次将运输问题中的两个回路合并为一个回路，每次使合并的两个回路合并为一个回路，每次使合并后的总运输距离减小的幅度最大，直到达后的总运输距离减小的幅度最大，直到达到一辆车的装载限制时，再进行下一辆车到一辆车的装载限制时，再进行下一辆车的优化。优化过程分为并行方式和串行方的优化。优化过程分为并行方式和串行方式两种。式

37、两种。 假如一家配送中心（假如一家配送中心（DC）向两个用户）向两个用户A、B运货，运货，配送中心到两用户的最短距离分别是配送中心到两用户的最短距离分别是La和和Lb，A和和B间的最短距离为间的最短距离为Lab，A、B的货物需求量分别的货物需求量分别是是Qa和和Qb，且（，且（Qa+Qb）小于运输装载量）小于运输装载量Q，如，如图所示，如果配送中心分别送货，那么需要两个图所示，如果配送中心分别送货，那么需要两个车次，总路程为：车次，总路程为：L1=2（La+Lb）。）。ABDCLaLbABDCLaLb Lab 如果改用一辆车对两客户进行巡回送货，则只需一如果改用一辆车对两客户进行巡回送货，则只

38、需一个车次个车次,行走的总路程为：行走的总路程为： L2=La+Lb+Lab 有三角形的性质我们知道：有三角形的性质我们知道： Lab（La+Lb） 所以第二次的配送方案明显优于第一种，且行走总所以第二次的配送方案明显优于第一种，且行走总路程节约：路程节约： L=（La+Lb）Lab 如果配送中心的供货范围内还存在着：如果配送中心的供货范围内还存在着：3,4,5，n个用户，在运载车辆载重和体积都允许的情况下，个用户，在运载车辆载重和体积都允许的情况下，可将它们按着节约路程的大小依次连入巡回线路，可将它们按着节约路程的大小依次连入巡回线路，直至满载为止，余下的用户可用同样方法确定巡回直至满载为止

39、，余下的用户可用同样方法确定巡回路线，另外派车。路线，另外派车。节约里程法应用案例节约里程法应用案例 由配送中心由配送中心P向向AI等等9个用户配送货物。图个用户配送货物。图中连线上的数字表示公路里程（中连线上的数字表示公路里程（km）。靠近）。靠近各用户括号内的数字，表示各用户对货物的各用户括号内的数字，表示各用户对货物的需求量（需求量（t）。配送中心备有）。配送中心备有2t和和4t载重量的载重量的汽车，且汽车一次巡回走行里程不能超过汽车，且汽车一次巡回走行里程不能超过35km，设送到时间均符合用户要求，求该，设送到时间均符合用户要求，求该配送中心的最优送货方案。配送中心的最优送货方案。AB

40、CDEFGHIP(0.9)(1.2)(1.6)(1.1)(0.9)(0.9)(0.6)(1.7)(0.5)444555556663777891010111214某某配配送送中中心心配配送送网网络络图图 P A B C D E F G H I PABCDEF GHI 11 10 9 6 7 10 10 8 7 5 10 14 18 21 21 13 6 5 9 15 20 20 18 11 4 10 19 19 17 16 6 15 16 14 13 9 17 15 14 14 18 17 12 17 7 计算配送中心至各用户以及各用户之间的最短距计算配送中心至各用户以及各用户之间的最短距离，列

41、表得最短距离表：离，列表得最短距离表： 由最短距离表，利用节约法计算出各用户之由最短距离表，利用节约法计算出各用户之间的节约里程，编制节约里程表：间的节约里程，编制节约里程表：AB:LA+LBLAB=11+10-5=16AC:LA+LCLAC=11+9-10=10AD:LA+LDLAD=11+6-14=3AE:LA+LELAE=11+7-18=0AF:LA+LFLAF=11+10-21=0AG:LA+LGLAG=11+10-21=0 A B C D E F G H I ABCDEF GHI 16 10 3 0 0 0 6 12 14 7 2 0 0 0 6 11 6 0 0 0 0 7 1 0

42、 0 0 8 0 0 0 6 0 0 6 0 8 顺位号里程节约里程顺位号里程节约里程顺位号里程节约里程1A-B166H-I810F-G62B-C148B-D710G-H63A-I128D-E715A-D34C-D1110A-H616B-E25A-C1010B-I617D-F16E-F810C-E6 根据节约里程表中节约里程多少的顺序，由大到小排列，编制根据节约里程表中节约里程多少的顺序，由大到小排列，编制节约里程顺序表，以便尽量使节约里程最多的点组合装车配送。节约里程顺序表，以便尽量使节约里程最多的点组合装车配送。 根据节约里程排序表和配车（车辆的载重和容积因根据节约里程排序表和配车（车辆的

43、载重和容积因素）、车辆行驶里程等约束条件，渐进绘出配送路径：素）、车辆行驶里程等约束条件，渐进绘出配送路径：A AB BC CD DE EF FG GH HI IP P(0.9)(0.9)(1.2)(1.2)(1.6)(1.6)(1.1)(1.1)(0.9)(0.9)(0.9)(0.9)(0.6)(0.6)(1.7)(1.7)(0.5)(0.5)4 475 55 58 86 66 66 69 9101010101212路径路径A路径路径B路径路径C 路径A：4t车，走行32km，载重量3.7t； 路径B：4t车，走行31km，载重量3.9t； 路径C：2t车，走行30km，载重量1.8t。 总

44、共走行里程93km，共节约里程（16+14+12）+（8+7）+6=63km。物流需求企业运输系统设计物流需求企业运输系统设计第三节第三节物流需求企业物流需求企业是指有物流业务需求的各类工商企业，是指有物流业务需求的各类工商企业，企业的物流需求可以企业的物流需求可以自己承担自己承担也可以选择由也可以选择由第三方第三方物流企业承担物流企业承担。因此，物流需求企业的运输系统规。因此，物流需求企业的运输系统规划涉及以下几个问题。划涉及以下几个问题。一、运输系统的定位一、运输系统的定位p 企业运输系统乃至物流系统的定位与企业的经营领域密切企业运输系统乃至物流系统的定位与企业的经营领域密切相关。相关。p

45、 竞争性较强、品牌替代性强的日用消费品、必需品等领域竞争性较强、品牌替代性强的日用消费品、必需品等领域需要企业具有很强的补货能力，以及时把握销售机会，因需要企业具有很强的补货能力，以及时把握销售机会，因而对货物运输的速度和效率要求较高，企业对运输服务的而对货物运输的速度和效率要求较高，企业对运输服务的要求会较高。要求会较高。p 高档消费品、奢侈品和工业品的技术含量高，品牌效应较高档消费品、奢侈品和工业品的技术含量高，品牌效应较强，企业间主要竞争的不是货物布点和速度，因而对货物强，企业间主要竞争的不是货物布点和速度，因而对货物运输的速度要求就会相应降低。运输的速度要求就会相应降低。p 企业需要根

46、据自身运营的特点对运输系统、运输服务做出企业需要根据自身运营的特点对运输系统、运输服务做出恰当的定位分析。恰当的定位分析。p 可以说，如果企业的可以说，如果企业的“第一利润源第一利润源”和和“第二利润源第二利润源”还还有足够的利润空间，经营者是不会太多地关注有足够的利润空间，经营者是不会太多地关注“第三利润第三利润源源”的。的。 二、运输业务模式选择二、运输业务模式选择p 企业对运输系统的定位有了明确的判断后，就可以根据自企业对运输系统的定位有了明确的判断后，就可以根据自身所具有的物流能力对运输业务的运作模式进行分析，如身所具有的物流能力对运输业务的运作模式进行分析，如使用四象限分析法进行见下

47、图。使用四象限分析法进行见下图。运输能力运输能力运运输输重重要要性性（强，重要）（强，重要）（弱，重要）（弱，重要）（强，不重要）（强，不重要）（弱，不重要）（弱，不重要）p一般的，如果企业自身拥有的运输能力（包括硬件能一般的，如果企业自身拥有的运输能力（包括硬件能力、管理能力）强，对运输服务的要求又较高，可以力、管理能力）强，对运输服务的要求又较高，可以选择自营运输业务。选择自营运输业务。p如果企业自身的运输能力较弱，对运输服务的要求又如果企业自身的运输能力较弱，对运输服务的要求又较高，可以考虑将运输业务外包给实力较强的物流企较高，可以考虑将运输业务外包给实力较强的物流企业，并采取紧密合作的

48、方式，如参股、签订长期的合业，并采取紧密合作的方式，如参股、签订长期的合作协议、信息共享等。作协议、信息共享等。p如果企业自身的运输能力较强，但对运输服务的要求如果企业自身的运输能力较强，但对运输服务的要求并不是很高，则可以考虑将剩余的运输资源对外输出，并不是很高，则可以考虑将剩余的运输资源对外输出，成立独立的物流部门，采取市场化运作，实现资源的成立独立的物流部门，采取市场化运作，实现资源的充分利用。充分利用。p如果企业的自身运输能力较弱，对运输服务的要求又如果企业的自身运输能力较弱，对运输服务的要求又不高，则可以将运输业务外包，并采取松散的合作方不高，则可以将运输业务外包，并采取松散的合作方

49、式，在保证一定的服务水平的基础上以降低运输成本式，在保证一定的服务水平的基础上以降低运输成本为主要目标。为主要目标。三、运输系统规划设计的内容三、运输系统规划设计的内容运输业务运输业务自营自营运输业务运输业务外包外包两大内容两大内容对运输服务商选对运输服务商选择和评价，对运择和评价，对运输业务考核、监输业务考核、监督、协调等督、协调等各种运输方式的各种运输方式的结合、运输工具结合、运输工具的配置、运输线的配置、运输线路、运输流量等路、运输流量等四、定量方法在运输业务模式选择中的应用四、定量方法在运输业务模式选择中的应用 例例1：某企业有某企业有2个仓库和个仓库和3个客户，需要经常由仓库发货给个

50、客户，需要经常由仓库发货给各客户。货物的运输企业可以选择自营，也可选择外包。各客户。货物的运输企业可以选择自营，也可选择外包。若选择自营运输，每年因车辆的购置费、保养费、专职运若选择自营运输，每年因车辆的购置费、保养费、专职运输人员的工资福利等，预计支出为输人员的工资福利等，预计支出为50万；若选择外包运输，万；若选择外包运输，则没有固定费用，但每件货物的运输费用要高于自营时的则没有固定费用，但每件货物的运输费用要高于自营时的费用。具体数据如下表所示。费用。具体数据如下表所示。客户客户1客户客户2客户客户3供应量供应量（万件（万件/ /年）年）自营自营外包外包自营自营外包外包自营自营外包外包仓

51、库仓库1 134232440仓库仓库2 245243660需求量需求量（万件（万件/ /年）年）203050数据表数据表解：解：这个问题需要确定运输业务的经营模式，是自营还是这个问题需要确定运输业务的经营模式，是自营还是外包，同时还要确定各仓库与各供应商之间的供应关系。外包，同时还要确定各仓库与各供应商之间的供应关系。在此可引入在此可引入0-1变量，表示对运输业务的经营模式的选择。变量，表示对运输业务的经营模式的选择。（表示选择运输外包）（表示选择自营运输）01y设变量设变量 表示自营运输时仓库表示自营运输时仓库i到供应商到供应商j的的供应量。变量供应量。变量 表示外包运输时仓库表示外包运输时

52、仓库i到供到供应商应商j 的供应量，单位：万件。的供应量，单位：万件。)3 , 2 , 1; 2 , 1(jiyij)3 , 2 , 1; 2 , 1(jixij建立数学模型如下：建立数学模型如下：经求解后，应选择外包运输，且仓库与客户之间的供应关经求解后，应选择外包运输，且仓库与客户之间的供应关系如下表所示，年度的运输费用为系如下表所示，年度的运输费用为440万元。万元。客户客户1客户客户2客户客户3供应量供应量（万件（万件/ /年）年）自营自营外包外包自营自营外包外包自营自营外包外包仓库仓库1 143440仓库仓库2 254660需求量需求量（万件（万件/ /年）年）203050仓库与客户

53、之间的供应关系仓库与客户之间的供应关系量本利分析法量本利分析法是经营管理决策中常用的一种简单数是经营管理决策中常用的一种简单数量分析方法量分析方法主要用于盈亏平衡点的分析主要用于盈亏平衡点的分析。例例2：某工厂生产的产品要运往销售地，运送方式有：某工厂生产的产品要运往销售地，运送方式有两种，自运或外包（交由运输公司运送）。如果自两种，自运或外包（交由运输公司运送）。如果自运，工厂需添置运输装卸设备，每年将增加固定成运，工厂需添置运输装卸设备，每年将增加固定成本本12万元，此外运输每件产品的直接成本为万元，此外运输每件产品的直接成本为40元。元。如果让运输公司运送，每件要支付如果让运输公司运送，

54、每件要支付100元。试分析该元。试分析该工厂应该选择自运还是外包。工厂应该选择自运还是外包。解：解：设每年运输量为设每年运输量为X件，则自运的成本函数为：件，则自运的成本函数为：外包的成本函数为：外包的成本函数为：两个成本函数之差为：两个成本函数之差为：令成本函数之差为零，求出平衡点：令成本函数之差为零，求出平衡点：求得当求得当x=x0=2000时，上式成立。时，上式成立。由于由于 是关于是关于X的递减函数，所以当的递减函数，所以当 时，时， 即自运的总成本比外包成本低。即自运的总成本比外包成本低。因此，当每年运输量大于因此，当每年运输量大于2000件时，采用自运为宜，否则宜交件时，采用自运为

55、宜，否则宜交由运输公司运送。由运输公司运送。XXf100)(212000040)(1XXf012000060)()(21XXfXf)()(21XfXf0XX 在运输模式的选择中，在运输模式的选择中，量化方法只能起到一个辅量化方法只能起到一个辅助作用，对自营与外包业务模式的定性分析是非助作用，对自营与外包业务模式的定性分析是非常关键的。常关键的。 当通过定性分析对当通过定性分析对两种模式的可行性都予以认可两种模式的可行性都予以认可时，可以借助于定量分析的方法时，可以借助于定量分析的方法，并在结合企业，并在结合企业的长期发展前景和战略的基础上，确定运输业务的长期发展前景和战略的基础上，确定运输业务

56、的运作模式。的运作模式。 一旦选择自营运输，其运输工具的固定投入是非一旦选择自营运输，其运输工具的固定投入是非常大的，要常大的，要改变决策的成本也非常高改变决策的成本也非常高。 运输业务模式的选择属于运输业务模式的选择属于企业战略层次的决策企业战略层次的决策。要求：要求： 1）根据所给出问题的描述，分别对其配送线路）根据所给出问题的描述，分别对其配送线路进行优化设计。进行优化设计。 2）以小组为单位完成本案例的设计工作，包括）以小组为单位完成本案例的设计工作，包括案例建模、求解、设计报告的书写。案例建模、求解、设计报告的书写。周五下午课程安排：周五下午课程安排：网上查阅论文网上查阅论文“需求不

57、确定条件下的车辆线路规划需求不确定条件下的车辆线路规划问题研究问题研究”，仔细阅读，熟悉线路规划方法与模型，仔细阅读，熟悉线路规划方法与模型，阅读论文中算例的规划设计过程。阅读论文中算例的规划设计过程。实验作业实验作业车辆线路的规划问题车辆线路的规划问题 1.需求确定条件下的车辆线路规划问题需求确定条件下的车辆线路规划问题 2.需求不确定条件下的车辆线路规划问题需求不确定条件下的车辆线路规划问题物流运输系统设计实例物流运输系统设计实例实例分析实例分析 ArcelikArcelik是土耳其最大的一家家用电器生产商，在是土耳其最大的一家家用电器生产商，在19921992年的销售总量是年的销售总量是

58、1111亿美元。亿美元。ArcelikArcelik有有7 7个工厂，个工厂，8 8个配送中心（仓库）和大约个配送中心（仓库）和大约15001500个销售代理。产品个销售代理。产品在仓库进行包装并运送到代理商手中。主要使用卡在仓库进行包装并运送到代理商手中。主要使用卡车进行运输，某些工厂和仓库之间使用铁路进行运车进行运输，某些工厂和仓库之间使用铁路进行运输。输。 ATILIMATILIM集团负责所有集团负责所有ArcelikArcelik产品在土耳其全国范围产品在土耳其全国范围内的配送。它包含内的配送。它包含5 5个子公司，全国被划分为个子公司，全国被划分为5 5个区个区域（地理上相连接），每

59、个子公司负责域（地理上相连接），每个子公司负责1 1个区域内所个区域内所有市场范围的供应。一个市场范围是某地区（通常有市场范围的供应。一个市场范围是某地区（通常是一个城市及其周边）内若干个销售代理的集合。是一个城市及其周边）内若干个销售代理的集合。 截至截至1992年，年，ATILM经营着经营着5个仓库，每个仓库归一个个仓库，每个仓库归一个子公司所有。因此在原有系统中，将产品分配到不同的子公司所有。因此在原有系统中，将产品分配到不同的仓库不是太困难的问题。不过现在仓库不是太困难的问题。不过现在ATILIM打算建立打算建立3个个新仓库以便更快地响应零售户的需求和提高在某些地区新仓库以便更快地响应

60、零售户的需求和提高在某些地区的市场占有率。这样，一个子公司会管理多个仓库，使的市场占有率。这样，一个子公司会管理多个仓库，使分配产品到不同仓库这个问题变得复杂，为了增加系统分配产品到不同仓库这个问题变得复杂，为了增加系统柔性，柔性，ATILIM还允许几个子公司共用一个仓库。还允许几个子公司共用一个仓库。 ATILIM意识到这些新的仓库有可能使运输费用降意识到这些新的仓库有可能使运输费用降低。不过它必须首先设计一个新的配送计划。为低。不过它必须首先设计一个新的配送计划。为了给这个大批量月配送规划寻找一些帮助，了给这个大批量月配送规划寻找一些帮助，ATICIM在在1992年年3月联系了月联系了Bo