物流系统规划与设计(第7章)

2020/3/91第7章物流系统方案的优化、评价与实施本章学习目标：——了解物流系统优化的原则、内容和方法，能够提出对物流系统进行优化、整合的方案。——熟悉物流系统评价的原则、步骤和方法，能够选择恰当的评价指标对物流方案进行评价。——掌握如何做才能够将物流系统方案付诸实施以及在执行过程中如何对物流系统进行控制。2020/3/92主要教学内容：①物流系统优化②物流系统综合评价③物流系统方案实施与控制④案例分析(课堂讨论)2020/3/93教学重点与难点：物流系统优化方法、物流系统评价的常用方法、物流系统方案的实施与控制。2020/3/947.1物流系统优化物流系统优化是指确定物流系统发展目标，并设计达到该目标的策略以及行动的过程，它依据一定的方法、程序和原则，对与物流系统相关的因素，进行优化组合，从而更好实现物流系统发展的目标。2020/3/95最佳的标准可以是用有限的资源获得最大效果、或者用最小的消耗达到预定的目标等。2020/3/96对于大多数的企业来说，物流系统优化是其降低供应链运营总成本的最显著的商机所在。但是，物流系统优化过程不仅要投入大量的资源，而且是一项需要付出巨大努力、克服困难和精心管理的过程。2020/3/971.物流优化的10项基本原则美国货运计划解决方案供应商Velant公司总裁DonRatliff博士集30余年为企业提供货运决策优化解决方案的经验，在2002年美国物流管理协会(CLM)年会上提出了“物流优化的10项基本原则”。2020/3/98(1)目标——设定的目标必须是定量的和可测评的使用定量的目标，计算机就可以判断一个物流计划是否比另一个更好。企业管理层就可以知道优化的过程是否能够提供一个可接受的投资回报率。2020/3/99(2)模型——模型必须忠实地反映实际的物流过程建立模型是把物流运营要求和限制条件翻译成计算机能够理解和处理的某种东西的方法。如果模型不能忠实地反映装载的过程，则由优化系统给出的装车解决方案要么无法执行，要么在经济上不划算。2020/3/910(3)数据——数据必须准确、及时和全面如果数据不准确，或者有关数据不能够及时地输入系统优化模型，则由此产生的物流方案就是值得怀疑的。2020/3/911(4)集成——系统集成必须全面支持数据的自动传递对物流系统优化来说，要同时考虑大量的数据。比如，要优化每天从仓库向门店送货的过程就需要考虑订货、客户、卡车、驾驶员和道路条件等数据。人工输入数据的方法，由于太花时间和容易出错，不能对系统优化形成支持。2020/3/912(5)表述——系统优化方案必须以一种便于执行、管理和控制的形式来表述现场操作要求指令简单明了，容易理解和执行。管理人员则要求有关优化方案及其实施效果在时间和资产利用等方面的关键信息更综合、更集中。2020/3/913(6)算法——算法必须灵活地利用独特的问题结构为了在合理的时间段内给出物流优化解决方案就必须借助于优化的算法。所使用的优化算法应该具有某种弹性，使得它们能够被“调整”到可以利用这些特定问题结构的状态。2020/3/914(7)计算——计算平台必须具有足够的容量在可接受的时间段内给出优化的方案任何一个现实的物流问题都存在着大量可能的解决方案，计算能力应该使得优化技术能够找到最佳物流方案，也能够在合理的时间内给出最佳方案。2020/3/915对在日常执行环境中运行的优化技术来说，它必须在几分钟或几小时内给出物流优化方案(而不是花几天的时间计算)。2020/3/916(8)人员——负责物流系统优化的人员必须具备支持建模、数据收集和优化方案所需的领导和技术专长如果缺乏具有适当技术专长和领导经验的人的组织管理，复杂的数据模型和软件系统要正常运行并获得必要的支持是不可能的。2020/3/917(9)过程——商务过程必须支持优化并具有持续的改进能力物流优化需要应对大量的在运营过程出现的问题。物流目标、规则和过程的改变是系统的常态。所以，不仅要求系统化的数据监测方法、模型结构和算法能够适应变化，而且要求它们能够适应变化，而且要求它们能够捕捉机遇并促使系统变革。2020/3/918(10)回报——投资回报型必须是可以证实的，必须考虑技术、人员和操作的总成本物流系统优化要求大量的技术和人力资源投入。要证实物流系统优化的投资回报率，必须把握两件事情：一是诚实地估计全部的优化成本；二是将优化技术给出的解决方案逐条与标杆替代方案进行比较。2020/3/9192.物流系统优化内容(1)提供全天候、不间断的个性化服务如包装、流通加工、分拣、材料改性等。(2)应用完善的管理系统如实时在库管理、条形码管理系统、GPS等。2020/3/920(3)优化物流配送线路以公司物流信息管理系统为基础，通过对客户地址的详细了解，优化物流配送线路，提高物流配送效率。(4)科学设计物流中转库如河北黄粱梦国家粮食储备库。2020/3/9213.物流系统优化方法物流系统优化方法与一般系统规划的优化方法基本上是一致的，只是要在考虑优化方法的时候更多注重物流系统的构建条件和外部环境因素的制约。2020/3/922优化方法很多，一般采用数学模型方法处理问题，如线性规划(运输问题)、整数规划(指派问题)、动态规划(最短路径问题)等。2020/3/923(1)线性规划(运输问题)线性规划方法是用线性函数表示目标函数和约束函数，主要解决生产成本最小化问题、资源利用最大化问题等，在物流系统中的运用主要就是解决运输系统优化问题、销售系统优化问题等。(董维忠.物流系统规划与设计.北京：电子工业出版社，2006，p136)2020/3/924(2)整数规划(指派问题)整数规划是线性规划的特殊问题，对于某些实际问题，要求部分变量必须取整数。在物流系统优化中主要涉及的整数规划问题有选址问题、装货问题、指派问题等。整数规划可以用分支定界法，多次应用线性规划求解。2020/3/925这里主要介绍指派问题。在物流系统运行中，如何将有限的资源(人力、物力、财力等)指派给多项任务或工作，以达到降低成本或提高效益的目的。2020/3/926指派问题是运输问题的特例。它的条件是运出的地点数和运量等于运入地点数和运量，而且一个运出点的物料只允许运到一个运入点。(董维忠.物流系统规划与设计.北京：电子工业出版社，2006，p139)2020/3/927(3)动态规划(最短路径问题)动态规划是解决多阶段决策过程最优化问题的一种方法。所谓多阶段决策过程是指这样的一类决策过程，由于它的特殊性，可以把时间分为若干个阶段，而在每一阶段都需要做出决策，以便使得整个过程取得最佳的经济效益。2020/3/928动态规划把难解的多阶段决策问题变换为一系列较容易的单阶段问题。用动态规划可以解决物流系统中最短路径问题、装载问题、库存问题、资源分配问题等。2020/3/9297.2物流系统综合评价物流系统评价是指物流系统规划过程中各个阶段、各个层次所涉及到的寻求最优技术、经济方案的决策过程。物流系统评价的主要目标是从系统所涉及的工程技术、经济、环境及社会因素出发，选择技术、经济、环境、社会最优结合的方案。2020/3/930物流系统评价是物流系统工程的一个必不可少的步骤和重要组成部分。不仅物流系统方案要在实施之前进行评价，而且许多已有的物流系统也要进行评价。2020/3/931物流系统的评价包括物流网络技术方案、厂址方案、设施总体规划方案、物料搬运系统布置方案等多项内容，以上方案的选择是在物流系统规划的各个阶段中进行的。2020/3/9321.物流系统评价的原则(1)评价的客观性评价的客观性、全面性、可靠性和正确性是正确评价的基本要求。为保证实现上述要求，有必要防止评价人员的倾向性，同时谨慎地考虑评价人员的组成，使得人员的组成具有代表性。2020/3/933(2)评价对象的可比性对于物流系统的各个阶段而言，可供选择的方案要求具有可比性，也就是在其系统的基本功能上要具有一致性与可比性。2020/3/934(3)评价指标的系统性评价指标要保证实现物流系统目标所涉及的一切方面，而且对定性问题要有恰当的评价指标，以保证评价不出现片面性。2020/3/9352.物流系统评价的步骤明确物流系统目标分析物流系统要素确定评价指标体系制定评价结构与准则确定评价方法单项评价综合评价2020/3/936(1)明确物流系统目标反复调查，了解建立这个系统的目标和为完成系统目标所考虑的具体事项，熟悉其可能的方案，进一步分析和讨论已经考虑到的各个因素。2020/3/937(2)分析物流系统要素收集有关资料和数据，对组成物流系统的各个要素及物流系统本身的性能特征进行全面分析，找出评价的项目。2020/3/938(3)确定评价指标体系评价指标体系必须科学地、客观地、尽可能全面地考虑各种因素，包括组成系统的主要因素及有关系统性能与费用、效果等方面的内容，以便明确地对各方案进行对比和评价，并对其缺陷提出相应的对策。2020/3/939(4)制定评价结构和评价准则在评价时要根据指标体系与系统本身特性来确定评价的结构。将指标进行规范化，制定出评价准则，根据指标所反映要素的状况，确定各指标的结构和权重。2020/3/940(5)确定评价方法评价方法根据对象的具体要求不同而有所不同。总体来看，在确定评价方法时，需要考虑的因素主要包括系统目标、系统分析结果、费用与效果测定的方法与评价准则。2020/3/941(6)单项评价单项评价是就系统的某一特殊方面进行详细的评价，以突出系统的特征。单项评价不能解决最优方案的判定问题，只有综合评价才能解决最优方案或方案择优的问题。2020/3/942(7)综合评价按照评价标准，在单项评价的基础上，从不同的观点和角度，对物流系统进行全面的评价。利用模型和各种资料，用技术经济的观点，对比各种可行方案，从系统观点出发，综合分析问题，选择适当而且可以实现的优化方案。2020/3/9433.物流系统评价的指标体系制定评价指标体系需要在全面分析系统的基础上，首先拟定指标草案，通常使用德尔菲法，经过广泛征求专家意见、反复交换信息、统计处理和综合归纳等，最后确定系统的评价指标体系。2020/3/944确定评价指标体系通常需要考虑以下几方面的内容：一是政策性指标，包括政府的方针、政策、法律与法规和区域经济发展的规划与要求等，这一点对宏观层面的物流系统尤其重要；2020/3/945二是技术性指标，包括系统所使用设备的性能、寿命、可靠性、安全性、柔性与灵活性等；三是经济性指标，包括各个方案成本效益、建设周期与回收期等；2020/3/946四是社会性指标，包括社会福利、社会节约、对所在区域与国家经济发展所做贡献、污染程度与生态环境的影响等；五是资源性指标。2020/3/947由于物流系统规划涉及面十分广泛，其不同阶段中均存在评价与择优的行为，因此要统一确定其评价指标体系是十分困难的。下面以物流园区规划为例来说明物流系统评价指标的确定。(冯耕中.现代物流规划理论与实践.北京：清华大学出版社，2005，p148)2020/3/9484.物流系统评价的常用方法选用系统评价方法应根据具体问题而定，由于系统的类型和内容不同，系统评价方法也就随之不同。2020/3/949总的来说，这些方法可以分为两大类：一类为定量分析评价，另一类为定性与定量相结合的分析评价。在物流系统综合评价中，使用较为广泛的是定量与定性相结合的评价方法。2020/3/950(1)成本效益法在物流系统综合评价中，最常用和最基本的方法是成本效益法。通过各种方案的成本与效益的比较来评价方案的优劣。效益/成本越大，方案越好。2020/3/951成本模型；效益模型；综合模型。成本效益综合模型图(董维忠.物流系统规划与设计.北京：电子工业出版社，2006，p179)2020/3/952(2)层次分析法