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供应链管理第二章物流网络配置西南石油大学计算机学院王波问题引出－BIS公司网络的改造•背景介绍：•比斯(Bis)公司是一家生产和销售软饮料的公司。公司成立于1964年，当初只是一个家庭企业.但在70年代和80年代得到了相当稳定的发展。•现在，比斯有12个股东，由一位新上任的首席执行官掌管。目前，坐落在亚特兰大和丹佛的两家制造工厂向全美约12000家销售店或商店供货。背景介绍1•目前的销售系统要求在货物发送到零售店之前先运往坐落在芝加哥、达拉斯、萨克拉门托的三个仓库。背景介绍2•软饮料业的边际收益大约为20％．所有产品的每库存单位的价格为1000美元•尽管存在很高的利润．但新上任的首席执行官认为目前的销售系统并不是最有效率的•在最近的一次股东大会上，他指出目前比斯公司采用的销售战略大约是15年前制定的，而且从未修改过。背景介绍3•其销售战略包括以下步骤：•在制造工厂生产并储存•挑选、装载，然后运住仓库／配送中心•卸载．并储存在仓库•拣选、装载，然后配送到商店用户需求零售商需求批发需求生产需求销售运输配送储存商店配送中心仓库制造工厂公司的目标：•构建真正体现比斯公司特点的网络模型•如何证实这一模型•网络模型内容包括：•应建立多少个配送中心?•这些配送中心应设在何处?•工厂生产的每一种产品的产量如何在各仓库之间进行?•是否应该扩大生产能力?网络设计要求：•服务水平：•但首席执行官为了保持竞争力，要求交贷时间不应超过48小时•这意味着仓库与顾客区之间的距离不应该超过900英里（900×1.66＝1500公里）本章学习内容•在本章结束时，你将能够解决以下问题：•企业如何建立体现其物流网络的模型。•企业如何证实此模型。•顾客和产品归类是如何影响模型的准确性的。•企业如何知道建立多少个配送中心。•企业如何知道在哪里设立这些配送中心。•企业如何在其配送中心之间分配工厂生产的每品。•企业如何知道是否、何时、何地扩大其生产能力2.1引言：•网络模型包括供应商、仓库、配送中心、零售商，以及在各机构之间流动的原材料、在制品库存和产成品。•网络构造可能涉及有关工厂、仓库和零售点布局的问题。这些问题属于战略决策问题，它们对企业具有长远的影响引言2•确定合适的仓库数目•确定每个仓库的地理位置•确定每个仓库的规模•为产品分配仓库空间•确定各仓库为顾客提供哪些产品。•我们假定工厂和零售店的地理位置不变。我们的目的在于设计或重构物流网络，在满足服务水平要求的条件下，使年系统总成本达到最小•系统总成本包括生产和采购成本、库存保管成本、机构成本(储存、搬运和固定成本)以及运输成本权衡关系与最优化问题•增加仓库数目通常会导致：•由于运输时间的缩短，提高了服务水平。•由于安全库存(每个仓库为了预防顾客需求的不确定性•而持有的库存)的增加，导致库存成本的增加。•管理费用和准备成本的增加。•外向运输成本(从仓库到顾客的运输成本)的下降。•内向运输成本(从供应商和／或制造商到仓库的运输成本)的上升。DSS模型•最优化之前的DSS最优化后的DSS2.2模型建立过程第一步:数据收集•一个典型的网络构造问题要涉及大量的数据，包括以下信息：•顾客、零售商、现有仓库、配送中心、制造机构和供应商的地理位•所有产品，包括数量、特殊运输方式•某区域范围内的顾客对于每一种商品的年需求量•每种运输方式的运输费率•仓库成本，包括劳动力成本、库存保管成本和固定的运营成本•运输规模和配送频率定单处理成本•顾客服务需要和目标2．2．1数据汇集•最优化模型所涉及的数据是巨大的•拥有10000到120000个客户•流经网络的不同产品有成千上万•由于这个原因，必不可少的第一步是数据的汇集。数据的汇集采用以下标准：•使用网格网络或其他集合技术，把相互邻近的顾客汇集在一起数据汇集2•1.在一个单元格或集合中的所有顾客可以用位于单元格或集合中心的单个顾客来替代•这个单元格或集合称为一个顾客区•一种非常有效的常用技术是根据五位或三位邮政编码来数据汇集3•2．根据以下标准把产品划分成合理数目的产品组•配送方式:把从同一地方挑选出来并送往同一顾客的所有产品汇集在一起。•产品类型:在许多情况下，不同产品可能只是在产品型有所差别，或者只是在包装类型上有所不同，这些产品通常可汇集在一起数据汇集的作用•汇集数据不仅可以减少类别和复杂性,而且于通过集合可以减少变化的程度,从而实现更准确的需求预测•例:在这个例子中把两个零售店汇集在一起,表提供了在过去7年内这两个顾客产生的需求。数据汇集的作用2•标准差的计算•变差系数=标准差/平均需求;•标准差衡量需求变动的绝对程度,变差系数衡量变动的相对程度数据汇集的作用3•许多研究人员的研究表明，把数据汇集成150至200个时，总运输成本的预测误差通常不超过1%•可采用如下准则:•划分150-200个区，对各区进行需求加总•保证每个区的总需求大约相等。这些区可能是大小不等的地理范围•把加总的数据放在区中心•把产品汇集成20-50个产品组数据汇集的作用4•图1代表表的是位于北美的3220个顾客的信息,而图2表示的是同样的数据经3位邮政编码汇集成217个集合点的情况。2.2.2运输费用•构建销售网络模型的下一步是预测运输成本•区分内部车队和外部车队的运输成本。•对于企业自有卡车的运输成本的预测通常比较简单。这涉及每辆卡车的每年费用、每辆卡车的年行驶里数、年配送量和卡车的有效运力•利用所有这些信息可容易地计算每库存单位每英里的运输成本。运输功能和原理•哈努科夫关于运输与生产力布局的关系:•运输是社会生产力的组成部分,同时也是物质资料生产的一般必要条件,它对生产配置和社会劳动生产率的水平有着巨大的影响•现代大生产要求按时供应大量的原料,燃料和材料,并从生产地输出成品到消费区去,为了完成这个任务,就必须要有发达的运输2.1.2运输功能和原理•运输功能:产品转移和产品储存•运输原理:•规模经济(economyofscale)指随着装运规模的增长,每单位重量的运输成本下降•距离经济(economyofdistance)指每单位距离的运输成本随距离的增加而减少•目的是要使装运的规模和距离最大化,同时还要满足顾客的服务期望运输方式•2.1基本运输方式及各自的特点•五种基本运输方式:公路运输,水路运输,铁路运输,航空运输和管道运输•2.1.1公路运输:•优势1)全运程速度快,可以实现“门对门”运输方式•2)运用灵活•3)受地形气候限制小,比飞机,船舶稳定•劣势:1)载运量小•2)安全性差•特点:适合短距离,小批量的运输铁路运输•铁路运输的优点•1)运量大,运价低廉且运距长•2)行驶具有自动控制性,提高运输安全,降低司机劳动强度•3)运输设施占用空间小,有效使用土地•4)污染性较低•5)受气候限制小,在5种基本运输方式中,铁路受气候影响最小,是最可靠的运输方式•铁路运输缺点:•1)货损较高.运输过程中转多,装卸不良•2)运营缺乏弹性水路运输•水路运输优点:•1)运输量大•2)能源消耗低•3)单位运输成本低•4)续航能力大•缺点:•1)易受气候影响•2)可及行低•3)运输速度慢航空运输•航空运输优点•1)速度快,这是航空运输的最大优势,比汽车快5~10倍,比轮船快20~30倍•2)不受地形限制,机动性大•3)舒适,比较安全•4)使用范围广泛,用途广•4)基本建设周期短,相对投资少•航空运输缺点•1)航空运输载运量小,成本高昂•2)受气象条件限制严重•主要用于运输贵重物品,紧密仪器,鲜活物资管道运输•管道运输是使用管道输送流体货物的一种运输方式,所输送的货物主要有油品,天然气,媒浆和矿浆•优点:•1)运量大•2)永久性占用土地少•3)可长期稳定运行•4)便于管理•5)损耗小,安全可靠•6)耗能低,运输费用低.成品油运输费用仅为铁路的1/6~1/3,接近于海运,无需包装和装卸•7)沿途无噪声,漏失污染少•缺点:承运货物单一,只适用于定点,量大,单向的流体运输运输方式选择的影响因素•价格、运输时间、灭失与损坏•运输方式的选择•单一运输方式•多式联运的选择:驮背运输,鱼背运输,航空与公路联运•运输中间商的选择•自用运输的选择运输方式的定量分析•选择3分评定标准,1代表好,2一般,3代表差•权重标准:1代表高度重要,2一般,3低度重要•承运人总分最低最佳评估因素相对重要性承运人绩效承运人分数成本111中转时间长度339中转时间可靠性122能力224可达性224安全能力236承运人分数263.运输法规•我国的运输政策:我国的铁路,公路,民航,水路和管道运输分属不同政府部门管理,铁路法,航空法,公路运输管理暂行条例,水路运输许可证,船舶营业运输证•我国对运输业费率实行严格管制•运输补贴:铁路,城市公共交通运输费用•把外部车队的运输费用结合到模型中采要复杂得多。在这里，我们区分两种运输模式：整车运输和零担运输•在美国，整车运输承运人把国家细分为许多区域。除了某些大州外，如佛罗里达或纽约被分成两个区，其他几乎每个州都是一个区•然后，承运人向顾客提供区域到区域之间的运输费用报价表,这个数据库给出了任何两个区域之间整车运输每英里的费用运输费用3•例:要计算从伊利诺伊州的芝加哥到马萨诸塞州的波士顿的整车运输的运输费用:•必须先查到这两个区域间的费率•然后乘上芝加哥和波士顿之间的距离•公路：四川省目前公路货运费率大概在:0.65元/吨公里左右2.2.3里程估计•从一个具体的地方把产品运输到一个具体的目的地所用的成本是这两点之间距离的一个函数。可以利用街道网或直线距离来估计距离•具体地来说，假设我们想要估计a和b两点之间的距离•为此．我们先要得到a点的经度lona和纬度lata(b点同理)•然后a到b之间的直线距离Dab(用英里表示)可用下式计算：里程估计1•美国地理测量局建议的近似公式•公式能非常准确地计算距离值但会低估了实际的公路距离值•为了修正公式，我们给Dab乘上一个间接系数P，通常在都市区P＝1.3，而美国大陆的P＝1.14里程估计2•先进地理信息系统(CIS)可以实现用确切的距离来计算成本•但是，这种方法一般会大大地减慢决策支持系统的运行速度•近似技术通常为许多应用提供了足够的精确度例子：例子（续）：物流网点布局步骤•1)政策调研,宏观环境分析•2)实地调研,微观市场分析,确定备选地点•3)对备选地点建立物流网点布局模型,求出总费用最省的物流网点布局方案•4)结合进一步的实地考察,写成书面的可行性分析报告一元网点布局•在地区选定后,在区域内只设立一个物流网点的布局方法•模拟法,评分法和解析法•模拟法•模拟法通过几何或者物理模型形成网点布局方案,包括物流位图法和重心法物流位图法•地理上的等高线•物流分析中的等成本线100m200m300mABC$10$20$30$10$20$30$10$20$30物流位图法定性和定量结合的使用原则•1)在区域内找出可行的布局网点•2)求出各物流源或者汇的等成本曲线•3)计算各个点的物流成本大小,选择最小的物流点•问题:•1)位图法模拟了什么?其成本最小的原理是什么?•2)位图法考虑运量没有,这样的缺点是什么?重心法返回•物理学中的重心问题•设企业的坐标为(X,Y),其物流量为W,单位运费成本为C•根据下列公式求出(X,Y)即可(x,y)x1,y1x2,y2x5,y5x4,y4x3,y3c1*w1c4*w4c3*w3c2*w2c5*w5niniiiiiiniiiiniiiywcwcyxwcwcx1111重心法的注意之处•1)考虑了物流流量大小对成本的影响•2)计算出来的结果不一定要求十分精确•3)物流量W可以采用单位时间内的统计数据•影响重心法精确的问题:•1)运价的非线性•2)地形的影响评分法•利用结构化评分表,通过专家评分来决定物流网点选址的评价方法•2.2.1评分法的实施流程:•1)调查和了解当地物流市场•2)对物流网点任务,目标的认识•3)物色各方面专家:物流,技术,管理,业务各个方面共同组合团队•4)制定初步方案•5)设计结构化评分表•6