第六章物流运输系统设计与分析

本章提要物流系统分析与设计物流运输系统概述1物流运输线路选择2物流需求企业运输系统设计3物流运输系统设计实例41物流运输系统运输是指借助公共运输线及其设施和运输工具来实现人与物空间位移的一种经济活动和社会活动。运输的两大功能：产品转移和产品存储。物流系统分析与设计•运输的核心功能•转移过程要实现价值增值•转移方式满足客户要求产品转移•运输的特殊功能•产品储存需求诞生的两种情况：•仓储费+装卸搬运成本运输车辆上的成本；•陆地仓储空间有限产品存储2物流运输系统的构成要素（1）运载工具物流系统分析与设计理想状态满足：结构简便、安全、轻巧、易于操纵管理、造价低、宽敞舒适、耐用、故障少、易维修、容量大、振动小、耗用能源少、污染少等条件。运载工具运载工具的功能在于：容纳与保护被运送的人和货。2物流运输系统的构成要素（2）通路物流系统分析与设计理想状态满足：安全可靠、建造及维护费用低、便于迅速通行及运转、不受自然气候及地理条件的影响，使用寿命长、距离短等条件。通路运输网络中，连接运输始发地、到达地，供运输工具安全、便捷运行的线路。2物流运输系统的构成要素（3）场站物流系统分析与设计理想状态满足：地位适中、设备优良齐全、交通便利、自然气候条件良好、场地宽广等条件。场站运输工具出发、经过和到达的地点，提供运输工具到发停留，客货集散装卸、售票带运服务，运输工具维修、管理、驾驶及服务人员休息，运输中转等的场所2物流运输系统的构成要素（4）动力物流系统分析与设计理想状态满足：构造简单、操作方便、维修容易、成本低、能源取得方便、价廉、使用效率高等条件。动力推动运载工具产生位移的驱动力量2物流运输系统的构成要素（5）通信物流系统分析与设计理想状态满足：优良、迅速、操作简便、维修容易等条件。通信通信设备的功能在于：迅速、准确掌握运输服务进展突发事件迅速响应确保运输持续与安全，提高质量与效率2物流运输系统的构成要素（6）经营管理人员与经营机构物流系统分析与设计理想状态满足：组织体系与制度完善，分工合理，调度指挥灵活等条件。人员与机构功能：建立规章制度有效运用所有设备，达到企业经营目标充分发挥交通运输功能，满足社会运输需求。3物流系统运输方式选择3.1运输方式的技术经济指标（1）成本效率角度物流系统分析与设计技术经济指标BECDA运送速度运输成本劳动生产率始建投资平均燃油消耗量3物流系统运输方式选择3.1运输方式的技术经济指标（2）物流角度物流系统分析与设计货物运输量货物周转量货物平均运程货物装卸量运送速度技术经济指标3物流系统运输方式选择3.2运输方式评价物流系统分析与设计运输方式技术经济特征适用性公路成本较高，运距短，运量小，速度较快，组织灵活，投资规模小。短距离、少量货运，可实现门到门服务铁路成本低，运距长，运量大，速度一般，连续性强，受铁路班次限制，初建投资规模大长距离、大宗、运输时间相对较长的货物水路成本低，运距长，运量大，速度慢，耗能低，受水运班次限制，建设成本高。长距离、大宗，运输时间长的低值货物航空成本高，运距较长，运量小，速度快，风险大，受航次限制，风险大，建设成本高。长距离，小宗，运输时间短的高附加值货物管道成本低，运距长，运量大，污染小，建设成本较高。液体、气体、粉末运输。3物流系统运输方式选择3.3影响运输方式选择的因素物流系统分析与设计影响因素不可变因素运输货物的种类运输量运输距离可变因素运输时间运输成本3物流系统运输方式选择3.4运输方式选择例：某制造商分别从供应商A与B购买配件3000个，单价100元。目前两供应商均分配件数量。其中A供应商的供货渠道是通过物流中心C提供，采用的是铁路方式运送。现制造商提出，运达时间每缩短一天，可从交易量中多得5%的份额（150个）。供应商每个配件获取的利润是其价格的20%。各种运输方式的费用及时间如表，问：C企业当如何选择运输方式，如何向供应商收取费用？物流系统分析与设计运输方式运费率（元/件）运达时间铁路2.57汽运64航空10.3523物流系统运输方式选择3.4运输方式选择解答：①计算不同运输方式下A供应商获取的利润：②显然，采用汽运A获得的利润最高，物流企业C应争取的报价利润为27300-26250=1050物流系统分析与设计运输方式销售量毛利运输成本利润铁路150030000375026250汽运1950390001170027300航空22504500023287.521712.5本章提要物流系统分析与设计物流运输系统概述1物流运输线路选择2物流需求企业运输系统设计3物流运输系统设计实例41物流运输线路影响因素分析物流系统分析与设计运输线路影响因素成本因素运输成本营运成本建设成本与土地成本非成本因素交通因素环保因素政策法规因素2物流运输线路设计原则（1）费用最小原则（2）动态性原则与运输线路选择相关的因素是动态的，故，对运输线路的规划设计应该有一定的弹性机制，以适应将来环境的变化。（3）简化作业流程原则（4）适度原则在成本最优的前提下寻求线路方案。物流系统分析与设计3物流线路优化模型3.1直达运输线路优化（1）问题描述m个供应地，可供应量为ai（i=1,2,…,m），n个需求地，需求量为bj（j=1,2,…,n），各运输路段运价已知用cij表示。求使总运费最小的调运方案。产销平衡。物流系统分析与设计产销平衡表需求供应12…n供应量1c11c12…c1na12c21c22…c2na2………………mcm1cm2…cmnam需求量b1b2…bn3物流线路优化模型3.1直达运输线路优化（2）建模目标函数：物流系统分析与设计的运输量到需求地从供应地jimin11ijminjijijxxcz3物流线路优化模型约束条件：物流系统分析与设计0,...,2,1,,...,2,1,11ijnjiijmijijxmiaxnjbx3物流线路优化模型3.2中转运输线路优化（1）问题描述m个供应地，可供应量为ai（i=1,2,…,m），n个需求地，需求量为bj（j=1,2,…,n），p个纯中转站。供应时，需要经过中转中心的转运，但是，有些供应地与需求地也可作为转运中心。各运输路段运价已知用cuv表示。求使总运费最小的调运方案。产销平衡。物流系统分析与设计3物流线路优化模型3.2中转运输线路优化（2）建模目标函数：物流系统分析与设计的运输量到需求地从供应地vumin11uvpnmupnmvuvuvxxcz3物流线路优化模型约束条件：物流系统分析与设计0,...2,1,,...,1,,...,1,,...,2,1,1111uvpnmujuvpnmujjuvpnmviuvpnmviiuvxpmvbxpnmpmvbbxpnmmuaxmuaax3物流线路优化模型3.3起讫点重合问题（1）问题描述在物流结点的腹地范围内有很多客户，客户的需求量已知，运输工具载重/载货容积约束已知，求最优的路线配置，使得所有的客户需求都能满足。物流系统分析与设计3物流线路优化模型3.3起讫点重合问题（2）扫描法①将结点和所有的客户位置画在地图或坐标图上。②以结点位置为顶点，向任意方向做射线，顺时针或逆时针转动射线，直到射线交到一个客户点。③判断：增加该客户点后，货物总量是否超出车辆载重限制，如果没有，则将该点列入线路内，否则，开启新线路。④重复上述过程，直到所有的点都有线路为覆盖。⑤计算货物周转量，确定路线方向。物流系统分析与设计3物流线路优化模型3.3起讫点重合问题例：某物流企业从其所属的仓库用送货车辆到各客户点提货，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。全天的提货需求量如图所示，提货量以件为单位，货车每次可运载10000件。完成一条线路的运输一般需要一天时间，设各点间运距已知。问：该公司需要多少辆货运车辆运输，运输线路各是什么？物流系统分析与设计IGFEDCBAJKL仓库3000H200030002000200020002000100020003000100040003物流线路优化模型3.3起讫点重合问题求解:①扫描法在载重为10000的限制条件下，确定路线。三条路线的客户集分别为：{A,B,C}，{D,E,F,G,H}，{I,J,K,L}。物流系统分析与设计IGFEDCBAJKL仓库3000H200030002000200020002000100020003000100040003物流线路优化模型3.3起讫点重合问题求解:②计算货物周转率，确定线路方向。以第一条线路为例，已知其距离如图所示。则：O-A-B-C-O的货物周转量为：3000*1+5000*1+8000*3=32000O-C-B-A-O的货物周转量为：3000*1+5000*1+8000*2=24000故选择线路方向为O-C-B-A-O，同理可求得其他线路方向。物流系统分析与设计CBA仓库30002000300023113物流线路优化模型3.3起讫点重合问题【作业】用数学建模的方法研究起讫点重合问题，要求：只建模不求解物流系统分析与设计本章提要物流系统分析与设计物流运输系统概述1物流运输线路选择2物流需求企业运输系统设计3物流运输系统设计实例41物流需求企业运输业务模式物流系统分析与设计自营运输业务的系统规划与物流服务企业的运输系统规划基本相同，涉及：运输方式的结合工具配置；线路规划；运输流量等。自营运输业务外包并不等同于完全放弃运输业务，企业还需设立专门部门考核、监督、协调运输业务，尤其是服务提供商的选择与评价外包2物流需求企业运输业务模式选择2.1定性方法物流系统分析与设计第一类第三类第二类第四类运输能力运输重要性重要不重要弱强将运输业务外包给专业物流企业，并采取紧密合作的方式，如参股、签订长期合作协议、信息共享等自营方式，将运输业务纳入企业经营范围，保证企业运输能力对运输业务的监控，便于部门间沟通。业务外包方式，采取松散合作方式，在保证一定的服务水平基础上以降低运输成本为主要目标。资源输出形式，成立独立的物流部门，采取市场化运作，将多余运输资源外包出去，以实现资源的充分利用。2物流需求企业运输业务模式选择2.2定量方法（1）数学建模方法例：某企业有2个仓库，3个客户，需要经常由仓库发货给客户。货物的运输，企业可以自营也可以外包。若自营，则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50万元。若外包，则没有固定费用，但单位货物运输费高于自营。供应量、需求量及运费率如表所示。物流系统分析与设计客户1客户2客户3供应量自营外包自营外包自营外包仓库134232440仓库245243660需求量2030502物流需求企业运输业务模式选择2.2定量方法（1）数学建模方法①设：物流系统分析与设计。；表示自营。表示外包，得变量，得供货运费率；向客户外包仓库时由仓库供货运费率；向客户自营仓库时由仓库的供货量；向客户外包仓库时由仓库的供货量；向客户自营仓库时由仓库3,2,12,1i101--0-yi--ei--ci--yi--jjjjjxijijijij2物流需求企业运输业务模式选择2.2定量方法（1）数学建模方法②建模：目标函数：物流系统分析与设计ijijijijijijyexcyz2131213150min2物流需求企业运输业务模式选择2.2定量方法（1）数学建模方法②建模：约束条件：物流系统分析与设计自营外包，，或10100,03,2,1),1(2,1),1(3,2,1,2,1,21312131yyxjybyiyayjybxiyaxijijjiijijijjiijijij2物流需求企业运输业务模式选择2.2定量方法（1）数学建模方法思考：如何用excel求解上述模型。物流系统分析与设计2物流需求企业运输业务模式选择2.2定量方法（2）量本利分析法例：某工厂生产的产品要运往销售地，运送方式有两种，分别是自营与外包。