物流运输与配送- 专题2-合理化运输.pptx

1、物流运输与配送 -合理化运输,商品运输的基本方式有五种，即铁路运输、公路运输、水上运输、航空运输和管道运输。 引言,最低的运输总成本是否意味着合理化的运输？,时间,库存量,Q,Q/4,（I）,（II）,运输的合理与不合理,运输合理化问题维持运输成本和服务质量之间的平衡。（即应怎样充分利用现有的时间、空间和财务资源，实现运输的功能并达到运输的目的，使整个物流系统处于最佳的运作状态？）,合理化运输,合理运输（Reasonable Transportation）： 是指从物流系统的总体目标出发，运用系统理论和系统工程原理和方法，充分利用各种运输方式，选择合理的运输路线和运输工具，以最短的路径、最少的

2、环节、最快的速度和最少的劳动消耗，组织好运输活动。,运输工具,运输距离,运输环节,运输时间,运输费用,不合理运输的表现形式,对流运输,迂回运输,过远运输,重复运输,无效运输,托运方式选择不当,运力选择不当,返程或起程空驶,不合理运输最严重的形式！,对流运输,不合理运输的表现形式,不合理运输中最突出、最普遍的形式！,甲,乙,丙,丁,戊,表示合理运输,表示不合理运输,迂回运输,不合理运输的表现形式,产地,销地,过远运输,甲,丙,乙,丁,产地,销地,合理运输,不合理运输,不合理运输的表现形式,重复运输,重新装卸,不合理运输的表现形式,13,石英砂除杂,无效运输,不合理运输的表现形式,未考虑各种运输工

3、具的经济技术特点而进行不适当的选择造成的不合理。常见的有以下几种形式： （1）违反水陆分工使用，弃水走陆的运输。 （2）铁路、大型船舶的过近运输。 （3）运输工具承载能力选择不当。,运力选择不当,不合理运输的表现形式,选择方式选择不当,不合理运输的表现形式,合理选择运输方式 合理地选择运输工具 合理地进行物资调配 优化运输线路 提高包装的质量 提高车辆装载技术 通过流通加工，使运输合理化,运输合理化的措施,17,（一）安全性原则 （二）及时性原则 （三）准确性原则 （四）经济性原则,运输方式选择的基本原则,案例：卡利奥箱包公司的基于运输成本的运输方式选择,卡利奥箱包公司（ carryAII L

4、uggage Company ）是生产系列箱包产品的公司。公司的分拨计划是将生产的成品先存放在工厂，然后由公共承运人运往公司自有的基层仓库。目前，公司使用铁路运输将东海岸工厂的成品运往西海岸的仓库。铁路运输的平均时间为T = 21天，每个存储点平均储存100000件行李箱包，箱包的平均价值C=30美元，库存成本I=30%/年。公司希望选择使总成本最小的运输方式。,货物运输调配决策,一、多起讫点间的直达运输 二、存在中间转运的物资调配 三、图上作业法,表上作业法,多点之间的物资运输调拨问题示意图,直达运输路线优化,23,运输问题变量表,直达运输路线优化,（一）产销平衡的运输问题（ai= bj）

5、1产销平衡运输问题数学模型,m n min z= cij xij i=1 j=1 n s.t. xij = ai i = 1,2,m (1) j =1 m xij = bj j = 1,2,n (2) i =1 xij 0 (i=1,2,m; j=1,2,n),直达运输问题的数学模型,直达运输路线优化,25,【例】某公司从两个产地A1、A2将物品运往三个销地B1、B2、B3，各产地的产量、各销地的销量和各产地运往各销地每件物品的运费如下表所示，问：应如何调运可使总运输费用最小？,直达运输路线优化,直达运输问题数学模型的特点,解： 产销平衡问题：总产量 = 总销量 设 xij 为从产地Ai运往销

6、地Bj的运输量，得到下列运输量表：,直达运输路线优化,min f = 6x11+4x12+6x13+6x21+5x22+5x23,s.t. x11+ x12 + x13 = 200 x21 + x22+ x23 = 300 x11 + x21 = 150 x12 + x22 = 150 x13 + x23 = 200 xij0 (i=1,2；j=1,2,3）,直达运输路线优化,1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1,系数矩阵,直达运输路线优化,模型系数矩阵特征 1.共有m+n行，分别表示各产地和销地；mn列，分别表

7、示各决策变量； 2.每列只有两个 1，其余为 0，分别表示只有一个产地和一个销地被使用。 对于产销平衡问题： 1、所有结构约束条件都是等式约束； 2、各地产量之和等于销量之和。,直达运输路线优化,1、确定初始基本可行解（初始调运方案） 西北角法 最小元素法 沃格尔法（vogel） 2、解的最优性检验（判断是否为最优调运方案） 闭回路法 位势法（对偶变量法） 3、解的改进 4、重复2、3两步，经有限次调整，得到最优解。,用表上作业法求解运输问题的基本步骤,直达运输路线优化,例：某部门三个工厂生产同一产品的产量、 四个销售点的销量及单位运价如下表：,直达运输路线优化,用表上作业法求解运输问题的基本

8、步骤,4,12,4,3,11,10,2,8,5,11,9,6,1、确定初始基本可行解西北角法,8,8,6,4,8,14,用表上作业发求解运输问题的基本步骤,直达运输路线优化,西北角法得到的初始调运方案为：,8,8,6,4,8,14,总运输费用为：372（怎么计算？）,直达运输路线优化,用表上作业发求解运输问题的基本步骤,4,12,4,3,11,10,2,8,5,11,9,6,确定初始基本可行解最小元素法,8,2,10,14,8,6,直达运输路线优化,用表上作业法求解运输问题的基本步骤,最小元素法得到的初始调运方案为：,8,2,10,14,8,6,总运输费用为：,246,直达运输路线优化,用表上

9、作业法求解运输问题的基本步骤,确定初始基本可行解沃格尔（Vogel）法,8,12,4,2,8,14,直达运输路线优化,用表上作业法求解运输问题的基本步骤,确定初始基本可行解沃格尔（Vogel）法,总运输费用为：,244,直达运输路线优化,用表上作业法求解运输问题的基本步骤,闭回路法 思路：计算空格（非基变量）的检验数,若令 则,分析：,即 增加1个单位 的检验数=相应的运费增量,直达运输路线优化,用表上作业法求解运输问题的基本步骤,解的最优性检验-闭回路法,如何求检验数？,运输问题表上作业法,从初始表分析：,要保证产销平衡，则,称为闭回路,+1,-1,+1,-1,运输问题表上作业法,2,1,运

10、输问题表上作业法,检验数表,2,1,1,-1,10,12,表中的解不是最优解。,运输问题表上作业法,第三步：解的调整,调整位置（2，4）非空，回路角上的格至少一个为空，且保证数字的非负性。,（-2）,（-2）,（+2）,（+2）,运输问题表上作业法,调整后的解为：,此时的解为最优解。,最优解不唯一,运输问题表上作业法,几点说明：,当检验数为的负的变量超过两个，选择最小者对应的变量换入； 在最优解的表中，若有检验数=0，则该运输问题有最优解不唯一； 迭代过程中，若某一格填数时需同时划去一行和一列，此时出现退化。为保证m+n-1个非空格，需在上述的行或列中填入数字0。,解的最优性检验-闭回路法,4

11、,12,4,3,11,10,2,8,5,11,9,6,8,2,10,14,8,6,对最小元素法得到的初始可行解进行检验,+1,-1,+1,-1,直达运输路线优化,用表上作业法求解运输问题的基本步骤,4,12,4,3,11,10,2,8,5,11,9,6,8,2,10,14,8,6,2,解的最优性检验-闭回路法,对最小元素法得到的初始可行解进行检验,直达运输路线优化,用表上作业法求解运输问题的基本步骤,4,12,4,3,11,10,2,8,5,11,9,6,8,2,10,14,8,6,1,12,-1,解的最优性检验-闭回路法,对最小元素法得到的初始可行解进行检验,直达运输路线优化,用表上作业法求

12、解运输问题的基本步骤,解的改进,4,12,4,3,11,10,2,8,5,11,9,6,8,2,10,14,8,6,对最小元素法得到的初始可行解进行改进,+2,-2,-2,+2,总运输费用为：,246+2（-1）=244,直达运输路线优化,用表上作业法求解运输问题的基本步骤,解的改进,4,12,4,3,11,10,2,8,5,11,9,6,8,2,12,14,8,4,对最小元素法得到的初始可行解进行改进,总运输费用为：,244,直达运输路线优化,用表上作业法求解运输问题的基本步骤,最优解不唯一,50,练习：求解如下运输问题,3,12,3,5,1,2,11,6,7,4,9,5,要求：用三种方法求

13、出初始方案，用闭回路法对最小元素法得到的初始方案进行检验，如果初始方案不是最优，请调整到最优。,1总产量大于总销量： 则增加一个假想的销地Bn+1，其销量为： 2总销量大于总产量： 则增加一个假想的产地Am+1，其产量为：,产销不平衡问题,直达运输路线优化,c11,c12,c1n,c2n,0,cmn,c22,c21,cn1,cn2,0,0,0,产销不平衡问题,直达运输路线优化,存在中间转运的物资调配,有中间转运的物资运输调拨问题,目标函数为： 约束条件为： （1）配送量生产能力的限制： k=1，2，f； （2）流通中心发送能力的限制： i1，2，m； （3）满足零售店需求量： j=1，2，n；

14、 （4）变量非负：,存在中间转运的物资调配,例：某公司生产变压器，一个工厂在A市，每天生产能力为150 ，另一个工厂在B市，每天生产能力为200 。需求点C市和D市的需求量均为130。公司还需要两中间转运站E市和F市进行整合运输。各点间运输单位费用见表7-4。试确定从工厂到需求点的最优路线。,各点间运输单位费用,存在中间转运的物资调配,1、将运输模型转为简单的运输问题 （1）增加一虚拟的行或列来平衡需求 （2）构造一个包括所有城市（起点、终点和中间点）作为供需点的运输表（包括虚拟列）。 （3）根据表7-5的规则，得到最终运输表,需求和供应量确定准则,存在中间转运的物资调配,最终运输表,2、运用

15、求解产销平衡问题的方法求解,存在中间转运的物资调配,初始调运方案,存在中间转运的物资调配,1、交通图的符号 发点用“ ”表示，并将发货量记在里面，收点用“ ”表示，并将收货量记在里面。两点间交通线的长度记在交通线旁边。 2、调运物资的流向图 物资调运的方向（流向）用“ ”表示，并把 “ ” 按调运方向画在交通线的右边，把调运物资的数量记在“ ”的右边并加上括号。 在交通图成圈时，若运输方向沿逆时针方向，则需将流向“ ”画在圈外，称为外圈流向，反之，若运输方向沿顺时针方向，则需将流向“ ”画在圈内，称为内圈流向，,图上作业法,存在中间转运的物资调配,利用表上作业法，可以确定物资的调运方向，即物资

16、调运的发点和收点，但实施运输方案时，还会遇到运输路线的选择问题，即找出使用运力最小的方案： 1、消灭对流运输； 2、消灭迂回运输。,图上作业法要解决的问题,存在中间转运的物资调配,回顾一下什么是对流运输？,20,30,30,20,2,4,3,(20),(20),(30),(30),这是对流,20,30,30,20,2,4,3,(20),(20),(30),(30),(10),20,60,40,40,2,4,6,3,(20),(20),(40),圈长：圈上每一条边的长度之和（记为 l）,l =15,先用“丢边破圈”方法，得到无圈图，再产生一个没有对流的方案。,内圈长 l内=8,外圈长 l外=4,

17、是最优解吗？,调整方案：对内圈各流量中最小调运量，进行反向调运,(40),(20),(20),什么又是迂回运输呢？,准则：内外圈长都小于圈长的一半的无对流的调运方案 为最优方案,称为迂回运输,1、交通图不含圈 没有对流运输即是最优方案。 方法：作一个没有对流的流向图，即由各端点开始，由外向里，逐步进行各收发点之间的收发平衡。,【例】有某物资17万吨，由A1，A2，A3，A4发出，发量分别为5，2，3，7（单位：万吨），运往B1，B2，B3，B4，收量分别为8，1，3，5，收发量是平衡的，它的交通路线如图所示，问应如何调运，才能使运输吨公里最小。,图上作业法,存在中间转运的物资调配,64,(5)

18、,(7),(1),(2),(1),(5),(2),【例】,该方案是否到达最优？,1、交通图不含圈,图上作业法,存在中间转运的物资调配,2、交通图含圈 没有迂回运输即为最优方案 第一步：“去线破圈”（一般去掉长度最长的交通线），作一个没有对流的流向图，形成初始方案。 第二步：检查初始方案是否最优（即有无迂回）。 第三步：若无迂回则为最优方案；如有迂回，进行调整。 第四步：重复上述两步，直至得出最优方案。,图上作业法,存在中间转运的物资调配,【例】由三个工厂向四个市场配送某种物资，物资调运量与距离见下表，请根据交通线路图制定最优方案。,2、交通图含圈,图上作业法,存在中间转运的物资调配,67,3,1,3,1,1,3,2,A1,A2,B1,A3,B2,B3,B4,7