基于供应链的物流网络2

第四节基于供应链的物流网络设施决策在供应链中的作用网络设计决策的影响因素网络设计决策步骤网络设计优化模型

有何区别？对网络设计有何要求？请思考两个供应链系统对于60小时之内所收到的订单可以满足90%以上的客户的95%的需求在24小时之内满足90%的客户的97%的需求对响应时间的要求不同网络设计可以更加集中，存储成本可以更小，运输费用较省网络设计应该适当分散，存储成本可能增大，运输费用较多一、设施决策在供应链中的作用设施决策的概念设施决策的内容设施决策的作用1、设施决策的概念设施供应链设施包括对材料、在制品、产成品进行物料处理作业和进行存储作业的一切设施所有的零售商店、成品仓库、制造工厂和材料储备仓库都属于供应链设施设施与设施网络的选择，决定了供应链在成本与服务方面的竞争能力供应链设施决策也称供应链网络设计决策包括生产、储藏或运输相关设施的区位及每样设设施的容量和作用2、设施决策的内容设施功能设施区位容量配置市场和供给配置设施应布局何处？

每一设施应配置多大容量？

每一设施有何作用？在每一设施中将进行哪些作业流程？

每一设施应服务于哪些市场？每一设施由哪些供给源供货?3、设施决策的作用设施功能决策决定了供应链在满足客户需求中的灵活性大小。设施区位决策对供应链的运营有长期影响，废弃或迁移设施的代价是十分昂贵的。好的设施区位能帮助企业在较低成本下保证供应链的运营。容量配置决策不易改变，合理的容量配置能降低成本，提高设施利用效率，提升对需求的反应能力。设施的供应源及市场配置决策会影响供应链为满足客户需求所引发的生产、运输、库存等成本。二、网络设计决策的影响因素战略性因素技术因素

宏观经济因素

政治因素

基础设施因素

竞争性因素

对顾客需求的反应时间

物流和设施成本

1、战略性因素强调生产成本的企业强调反应能力的企业全球化的供应链网络在成本最低的区位布局生产设施，即便会使生产工厂远离其市场区在市场区附近布局生产设施，有时甚至不惜以高成本为代价通过在不同国家或地区布局职能设施，来支持其不同战略目标的实现集中建立分散建立规模效应易享受难享受经验效果易享受难享受协同作用效果易享受难享受生产费用小多管理费用小多运送费用多小交货期长短公司内的经验等易共有难共有协作设施的组织化容易困难事故等风险大小集中建立与分散建立设施的一般性特征2、技术因素生产技术能带来显著的规模经济效益布局少数大容量的设施设施建设的固定成本较低建立为数众多的地方性生产设施以降低运输成本生产技术很稳定，而且不同国家对产品的要求不同在每一个国家建立地方性基地为该国市场服务。生产技术富有灵活性，在较少的几个大基地进行生产。3、、宏宏观观经经济济因因素素关税税水水平平税收收减减让让汇率率风风险险需求求波波动动关税税高关关税税供应应链链网网络络在在更更多多的的地地方方进进行行生生产产，，配配置置在在每每个个地地方方的的工工厂厂生生产产能能力力较较小小低关关税税减少少生生产产基基地地、、每每一一生生产产基基地地扩扩大大生生产产能能力力税收收减减让让指关关税税或或税税收收的的削削减减企业业布布局局于于税税收收减减让让地地区区可可获获得得成成本本优优势势汇率率风风险险供应应链链的的利利润润有有显显著著影影响响。。良好好的的供供应应链链网网络络能能利利用用汇汇率率波波动动增增加加利利润润可以以在在供供应应链链网网络络中中多多规规划划一一部部分分生生产产能能力力，，以以使使生生产产能能力力具具有有灵灵活活性性，，满满足足不不同同市市场场的的需需求求，，从从而而在在当当前前汇汇率率下下使使成成本本较较低低的的基基地地生生产产更更多多的的商商品品。。需求求波波动动供应应链链网网络络设设计计还还必必须须考考虑虑由由于于经经济济波波动动而而导导致致的的需需求求波波动动。。4、、政政治治因因素素企业业倾倾向向于于将将企企业业布布局局在在政政局局稳稳定定的的国国家家，，这这些些国国家家的的经经济济贸贸易易规规则则较较为为完完善善政治治稳稳定定很很难难量量化化，，所所以以企企业业在在设设计计供供应应链链时时只只能能进进行行主主观观的的评评价价政治治稳稳定定因因素素在在供供应应链链网网络络布布局局中中起起着着重重要要作作用用5、、基基础础设设施施因因素素良好好的的基基础础设设施施是是在在特特定定区区域域进进行行布布局局的的先先决决条条件件基础础设设施施的的好好坏坏影影响响供供应应链链运运营营的的成成本本场地地的的供供给给劳动动力力的的供供给给交通通密密集集地方方性性公公用用事事业业关键键的的基础础设设施施靠近近运运输输枢枢纽纽、、靠靠近近机机场场和和码码头头、、高高速速公公路路入入口口、、铁铁路路服服务务6、、竞竞争争性性因因素素设计计供供应应链链网网络络，，必必须须考考虑虑竞竞争争对对手手的的战战略略、、规规模模和和布布局局诸如如原原材材料料和和劳劳动动力力等等外外部部因因素素是是否否迫迫使使其其相相互互靠靠近近企业业如如何何进进行行竞竞争争企业间间的积积极外外部性性许多企企业临临近布布局使使他们们均受受益为瓜分市场而布局一项基本的决策企业是临近还是远离竞争对手布局如果企业在价格上进行竞争，而且承担向客户送货的成本，那么最优的布局是二者尽可能离得远些当企业不能控制价格，而只是在与客户距离的远近上相互竞争时，他们就能通过相互接近的布局获取最大的市场份额。——豪特灵(HOTELLING)模型两家企企业在在直线线上的的布局局假设客客户均均匀地地分布布在(0，1)这个区区间上上，两两个企企业通通过与与客户户距离离的远远近进进行竞竞争，，客户户总是是光顾顾最近近的一一家企企业，，而且且与两两家企企业距距离相相等的的客户户则在在二者者之间间平均均分配配。如果总总需求求为1，企企业1布局局在点点a，，企业业2布布局在在点1—b，那那么两两个企企业的的需求求d1和d2分分别是是：01a1-b显然，，如果果两家家企业业能更更近地地布局局，最最终使使得a=b=1／2时，，两家家企业业就能能将自自身的的市场场份额额最大大化7、对对顾客客需求求的反反应时时间企业的的目标标客户户若能能容忍忍较长长的反反应时时间，，企业就就能集集中力力量扩扩大每每一设设施的的生产产能力力。企业的的客户户群认认为较较短的的反应应时间间很重重要必须布布局在在离客客户较较近的的地方方。这类企企业就就应当当设有有许多多生产产基地地，每每个基基地的的生产产能力力较小小，由由此来来缩短短对客客户的的反应应时间间，增增加供供应链链中设设施的的数量量。必需的的设施施数量量要求的的反应应时间间顾客要要求的的反应应时间间与设设施数数量之之间的的关系系8、物物流和和设施施成本本(1)库存存成本本(2)运输输成本本(3)设施施（建建设和和运营营）成成本(1)库存存成本本在仓储储网络络中，，库存存由在在途库库存、、安全全库存存和基基础库库存组组成L=ΣΣ（（Qi/2+Ssi）+ΣΣQi’/2L———整整个个网络络中的的平均均库存存Qi———第第i次次订订货的的运输输批量量Qi’’———第i次订订货的的订货货批量量SSi———第i次订订货的的安全全库存存量在途库库存随着网网络中中仓库库设施施的增增加，，网络络中在在途的的运输输时间间将不不断减减少，，在途途库存存的量量也会会不断断减少少例一个产产品在在A、、B市市场销销售，，目前前由仓仓库X负责责供货货。假假设平平均每每天A市场场的销销售额额为6个，，B市市场的的销售售额为为7个个，两两市场场的运运送周周期分分别为为6天天、10天天若其他他因素素不变变的情情况下下，增增加一一个仓仓库供供应B市场场，B市场场的运运送周周期减减少为为4天天。这时的的在途途存货货水平平如何何呢？？不同网网络下下的在在途存存货仅用一个仓库两个仓库同时使用平均每日销售额市场仓库X仓库X仓库Y总和6A3636-367B70-2828A+B10664La1818Lb3514La+Lb5332网络中中的平平均在在途库库存水水平将将会随随着新新仓库库的增增加而而减少少安全库库存当供应应链中中设施施数目目增加加时，，平均均安全全库存存及由由此引引起的的库存存成本本就会会增加加安全库存成本设施数量设施数量和库存成本之间的关系(2)运输输成本本例生产商商的平平均单单票货货量为为500磅磅，运运输费费率为为7.28美元元/百百磅,那么么直接接运费费为36.4美美元;假设单单票运运送20,000磅磅以上上的运运输费费率为为2.40美元元/百百磅;在在市市场区区域的的本地地运送送费率率为1.35美美元/百磅磅;所所以以,总总费率率约为为3.75美元元/百百磅;运运送500磅,需要要18.75美美元那么,如果果建立立仓库库的运运作成成本低低于:36.4--18.75=17.65美美元/百磅磅该仓库库在经经济上上就具具有合合理性性设Pv————批量量运输输的操操作成成本Tv———批批量量运输输的运运输成成本Wx———平平均均每票票货物物的仓仓储成成本Lx———平平均均每票票货物物的本本地送送货成成本Nx———每每个个批量量运输输所含含平均均的单单票运运输的的数量量Px———平平均均每票票货物物的操操作成成本Tx———平平均均每票票货物物的直直接运运输成成本Σ（Pv+Tv））/Nx+Wx+Lx<=Σ(Px+Tx)运输成本设施数量设施数量和运输成本之间的关系在图的的左边边，直直接从从生产产地到到达客客户的的小批批量运运输成成本是是成本本曲线线的起起始点点随着仓仓库数数量的的增加加，运运输的的总成成本不不断减减少；；运输输成本本的降降低源源于在在某个个设施施对货货物的的集并并运输输与短短途运运输的的相互互结合合成本曲曲线的的最低低点，，表示示获得得最大大的货货物集集并所所需的的设施施的数数量如果设设施数数量的的扩张张超出出了货货物集集并的的最大大值，，每个个设施施所承承担的的进货货集并并运输输的数数量减减少了了，成成本将将增加加(3)设施施（建建设和和运营营）成成本固定成成本固定成成本是是指短短期内内不随随设施施的货货流量量的改改变而而改变变的成成本，，如建建设成成本和和租赁赁成本本可变成成本与生产产或仓仓库运运营相相关的的随着着加工工数量量的变变化而而变化化的成成本被被成为为可变变成本本如果设设施的的设立立，可可以为为供应应链提提供成成本或或服务务的优优势，，则该该设施施的设设立就就是必必要的的设施成本设施数量设施数量和设施成本之间的关系物流成成本和和反应应时间间变动动与设设施数数量的的关系系反应时间设施数量物流总成本物流总总成本本随着设设施数数目的的增加加，总总成本本先减减后增增设施数数量成本设施数数量和和总成成本之之间的的关系系图总成本库存成本运输成本设施成本三、网网络设设计决决策步步骤1、明明确供供应链链战略略2、明明确地地区性性设施施的构构架3、选选择合合适的的地点点4、选选择布布局区区位竞争战略内部限制资本、增长战略、现存网络第一步供应链战略全球竞争生产技术资本、规模/范围的影响、需要的支持、灵活性竞争环境第二步地区性设施构架关税和税收激励区域性需求规模、增长、一致性、地方特色政治、汇率和需求风险生产方法需要的技能、反应时间第三步理想的选址基础设施要素成本劳动力、原材料、具体地点第四步区位选择物流成本运输、库存和协调网络设设计决决策框框架1、明明确供供应链链战略略详细说说明供供应链链应该该具备备哪些些功能能，以以支持持企业业竞争争战略略的实实现。。管理者者必须须在企企业竞竞争战战略、、竞争争分析析、以以及所所有的的限制制条件件基础础上决决定供供应链链战略略。2、明明确地地区性性设施施的构构架目标是是：选选择设设施布布局的的区域域，明明确设设施的的潜在在作用用及其其最大大容量量。(1)需求求预测测(2)分析析规模模经济济的作作用(3)明确确需求求风险险、汇汇率风风险、、政治治风险险(4)掌握握关税税和税税收减减免情情况(5)竞争争环境境分析析3、选选择合合适的的地点点目标是是：在在将要要布局局设施施的区区域范范围内内选择择一系系列的的地点点。地点的的选择择应当当依据据基础础设施施的状状况进进行，，以便便确保保预想想的生生产方方式能能正常常进行行。硬件设施施要求包包括供应应商的存存在、运运输服务务、通讯讯、公用用事业以以及仓储储设施。。软件设施施要求包包括可供供雇佣的的熟练劳劳动力、、劳动力力转换以以及当地地社区对对工商业业的接受受程度。。4、选择择布局区区位目标是：：选择精精确的设设施布局局区位，，并为每每以设施施配置容容量。从第三步步选出的的一系列列理想的的地点中中进行筛筛选，找找出布局局区位。。网络设计计是为了了实现供供应链总总利润最最大化，，并考虑虑每个市市场的预预期边际际效益和和需求以以及不同同的物流流和设施施成本。。重力区位位模型选择出使使供应商商处运来来原材料料的运输输成本和和向市场场运送最最终产品品的运输输成本之之和最小小网络优化化模型四、网络络设计优优化模型型管理者进进行设施施布局和和容量配配置的目目标应当当是，使使整个供供应链网网络的利利润最大大化。在在制定这这一决策策前，应应该掌握握供应源和和市场的的位置潜在的设设施地点点的区位位市场需求求预测每一地点点的设施施成本、、劳动力力成本和和原材料料成本每两个设设施布局局地点之之间的运运输成本本每一地点点的库存存成本及及其与设设施数量量的关系系供应链网网络的最最小总成成本设计计变量：订货量、、发运量量、运输输方式、、选定位位置约束条件件：市场需求求所期望的的库存服服务水平平设施备选选位置供应链网网络设计计的其他他模式最大限度度的服务务水平差异化的的竞争优优势最大利润润最小化的的资产配配置网络优化化模型的的运用1、需求求量在工工厂之间间的分配配模型2、生产能力力既定的的工厂布布局模型型3、工厂厂和仓库库同时布布局模型型例题吉百利(TelecomOne)和和哈奥普普蒂克(Highoptic)公司司都是新新一代通通讯设备备制造商商。吉百利着着眼于美美国东半半部的市市场，它它在巴尔尔的摩(B)、、孟菲斯斯(M)和堪萨萨斯州的的威奇托托(W)都有自自己的生生产厂，，服务的的市场包包括亚特特兰大、、波士顿顿和芝加加哥。哈奥普蒂蒂克公司司瞄准美美国西半半部的市市场，服服务的市市场包括括丹佛、、内布拉拉斯加州州的奥马马哈和俄俄勒冈州州的波特特兰。哈哈奥普体体克公司司的几个个工厂分分别位于于怀俄明明州的肖肖肖尼(CHEYENNE)(C)和盐湖湖城(S)。工厂的生生产能力力、市场场需求、、每1000单单位产量量的生产产成本和和运输成成本以及及每个工工厂每月月的固定定成本见见下表。。供应城市需求城市每1000单位的生产和运输成本（千美元）生产能力Ki（千单位）月固定成本Fi（千美元）亚特兰大波士顿芝加哥丹佛奥马哈波特兰巴尔的摩（B1675400685163011602800187650肖肖尼（C）146019409701004951200243500盐湖城（S）192524001425500950800275000孟菲斯（M）380135554310456652321224100威奇托（W）92216467005083111797312200月需求量（千单位）Dj108146711表吉吉百利公公司和哈哈奥普蒂蒂克公司司的生产产能力、、市场需需求和成成本1、需求求量在工工厂之间间的分配配两个公司司都必须须考虑在在工厂之之间进行行需求分分配。这这一模型型需要输输入以下下数据：：n=工厂厂区位的的数目；；m=市场场或需求求地的数数量；Dj=市场j的年需需求量；；Ki=工厂i的年生生产能力力；Cij=i工厂厂生产一一单位产产品并送送到j市市场的成成本(包包括生产产、库存存、运输输和设施施成本)向不同工工厂分配配不同市市场和需需求的目目标是使使设施成成本、运运输成本本和库存存成本之之和最小小。对决策变变量做如如下定义义：=每年从从工厂i到市场场j的运运量这一问题题构成了了下面这这一线性性模型：：限制条件件为j=1,…,m该限制保保证每一一市场的的需求得得以满足足i=1,…,n该限制保保证每一一工厂不不能超过过其生产产能力进进行生产产

亚特兰大波士顿芝加哥丹佛奥马哈波特兰吉百利公司

巴尔的摩（B）

孟菲斯（M）

威奇托（W）哈奥普蒂克公司

盐湖城（S）

肖肖尼（C）01008002120

06

07

110吉百利公公司和哈哈奥普蒂蒂克公司司的最优优需求配配置表给出的的需求分分配表明明，吉百百利每月月消耗的的可变成成本是14886000美元，月月固定成成本为13950000美元，月月总成本本为28836000美元；哈哈奥普蒂蒂克公司司的月可可变成本本为12865000美元，月月固定成成本为8500000美元，月月总成本本为21365000美元。2、工厂厂布局：：生产能能力既定定的工厂厂布局模模型吉百利公公司和奥奥普蒂克克公司已已经决定定将这两两家公司司合并成成一个名名为吉百百利奥普普蒂克的的新公司司。管理理者正在在讨论是是否每个个工厂都都是必需需的，哪哪些工厂厂应当关关闭。这这一模型型需要输输入以下下数据：：n=潜在在的工厂厂布局区区位数量量；m=市场场或需求求点的总总数量；；Dj=市场j的年需需求量；；Ki=工厂i的的潜在年生生产能力；；fi=工厂i运运营中按年年分摊的固固定成本；；Cij=工厂i生生产一单位位产品并将将之送到j市场的成成本(包括括生产、库库存、运输输、设施成成本)目标是决定定工厂的区区位，然后后将市场需需求分配到到每一个正正在运营的的工厂中去去，以减少少设施成本本、运输成成本和库存存成本。决策变量的的定义如下下：yi=1如如果工厂i运营，否否则为0xij=每年从工工厂i运送送到市场j的货物数数量然后，这一一问题构成成以下模型型：限制条件为为：j=1,……,m(保保证所有需需求得到满满足)i=1,……,n(确确保每一工工厂的生产产不超过生生产能力)i=1,……,n(将将工厂分为为运营(yi=1)或关关闭(yi=0)两类类)

运营/关闭亚特兰大波士顿芝加哥丹佛奥马哈波特兰巴尔的摩（B）1082000肖肖尼（C）10006711盐湖城（S）0000000孟菲斯（M）110012000威奇托（W）0000000合并后的新新公司吉百百利奥普蒂蒂克的最优优需求配置置通过求解，，得出结论论：吉百利利奥普蒂克克的最佳选选择是关闭闭在盐湖城城和威奇托托两地的工工厂，而继继续运行在在巴尔的