物流網(wǎng)絡規(guī)劃與設施場址選擇概述(PPT 35頁).ppt

第2章物流網(wǎng)絡規(guī)劃與設施場址選擇 學習目標 了解物流網(wǎng)絡的內涵和構成要素 物流節(jié)點的概念和功能 熟悉物流網(wǎng)絡規(guī)劃中的數(shù)據(jù)獲取與處理 網(wǎng)絡分析 掌握應用精確重心法進行設施選址及精確重心法的EXCEL求解 通過學習案例 家樂福的快速擴張與發(fā)展 加對深選址過程的了解 框架結構 物流系統(tǒng)網(wǎng)絡的內涵和構成要素 節(jié)點與鏈 廠商 客戶 節(jié)點 線路 信息 組織物流結點的功能及分類 概念 功能 種類物流網(wǎng)絡構建原則 按經濟區(qū)域 以城市為中心布局 以廠商集聚 信息化網(wǎng)絡 規(guī)劃數(shù)據(jù)的獲取與處理 來源 編碼 分析處理 缺省信息的獲得物流系統(tǒng)網(wǎng)絡分析 網(wǎng)絡規(guī)劃的一般分析內容 網(wǎng)絡規(guī)劃的邏輯與一搬步驟 設施場址選擇的意義與步驟 意義 程序單設施選址 問題描述 假設條件 數(shù)學模型 求解步驟 精確重心法的EXCEL求解多設施選址 混合整數(shù)線性規(guī)劃求解 物流網(wǎng)絡概述 物流網(wǎng)絡規(guī)劃 設施場址選擇 物流網(wǎng)絡規(guī)劃與設施場址選擇 開篇案例 南方旅游汽車公司選址 1994年10月 密蘇里州圣路易斯的南方旅游汽車公司的最高管理部門宣布 公司準備將其生產和裝配業(yè)務移至密西西比州的瑞支克萊斯特 Ridgecrest 作為小噸位野營車和野營拖車的主要生產廠家 該公司由于急速上漲的生產成本 連續(xù)5年出現(xiàn)利潤滑坡 勞動力和原材料費用漲幅驚人 行政管理費用直線上升 稅收和交通運輸費用也逐步上升 盡管該公司銷售量在不斷擴大 卻仍然遭受了自1977年投產以來的第一次凈虧損 當管理部門最初考慮遷廠時 曾仔細視察了幾個地區(qū) 對遷廠至關重要的影響因素有 完備的交通設施 州 市的稅收結構 充足的勞動力資源 積極的社會態(tài)度 合理的選址成本和金融吸引力 曾有幾個地區(qū)提供了基本相同的優(yōu)越條件 該公司的最高管理部門卻被密西西比能源和電力公司的努力以及密西西比州地方官員的熱情所打動 南方旅游汽車公司選址 密西西比能源和電力公司力圖吸引 清潔勞動力密集型 工業(yè) 州政府和地方政府的官員想通過吸引生產廠家在其境內建廠來促進該州經濟的發(fā)展 密西西比用以吸引南方旅游汽車公司在瑞支克萊斯特建廠的條件如下 1 免收5年的國家和市政稅收 2 免費使用供水和排水系統(tǒng) 3 在工業(yè)區(qū)再建一個裝貨碼頭 免收成本費 4 同意發(fā)行50萬美元工業(yè)債券 以備未來擴展之用 5 由公共財政資助在地方工商學院培訓工人 2 1物流網(wǎng)絡概述 2 1 1物流系統(tǒng)網(wǎng)絡的內涵和構成要素1 物流系統(tǒng)網(wǎng)絡的內涵物流系統(tǒng)網(wǎng)絡 簡稱物流網(wǎng)絡 就是把物流系統(tǒng)抽象為由節(jié)點與鏈連成的網(wǎng)絡 物流系統(tǒng)網(wǎng)絡主要分為區(qū)域物流網(wǎng)絡和服務經營網(wǎng)絡2類 2 物流系統(tǒng)網(wǎng)絡的構成要素 物流網(wǎng)絡結構是指產品從原材料供應起點到市場需求終點的整個流通渠道的結構 包括物流節(jié)點的類型 數(shù)量與位置 節(jié)點所服務的相應客戶群體 相應產品類別以及產品在節(jié)點之間的運輸方式等 構成要素 1 廠商 2 客戶 3 物流結點 4 運輸線路 5 信息系統(tǒng) 6 物流網(wǎng)絡組織 2 1 2物流結點的功能及分類 1 物流網(wǎng)絡結點的概念通過對企業(yè)物流系統(tǒng)的分析 可將其抽象成由結點與鏈連成的網(wǎng)絡 如圖2 1所示 從網(wǎng)絡角度來看 結點就是儲存點 即零售店 倉庫 工廠或者供貨商 網(wǎng)絡中的鏈代表不同儲存點之間貨物的移動 2 物流結點的功能 3 物流結點的種類 2 1 3物流網(wǎng)絡構建原則 2 2物流網(wǎng)絡規(guī)劃 2 2 1規(guī)劃數(shù)據(jù)的獲取與處理 2 2 2物流系統(tǒng)網(wǎng)絡分析 2 3設施場址選擇 2 3 1設施場址選擇的意義與步驟 物流設施場址選擇是物流設施規(guī)劃的重要環(huán)節(jié) 也是物流網(wǎng)絡規(guī)劃的重要內容 物流設施場址選擇決定企業(yè)物流網(wǎng)絡構成 它不僅影響企業(yè)物流能力而且還影響企業(yè)實際物流營運效率與成本 對企業(yè)來說是非常重要的物流戰(zhàn)略規(guī)劃問題 物流設施場址選擇分兩種情況 一種是小型單一設施的選址 主要根據(jù)已有的市場和生產規(guī)模來決定 問題較簡單 另一種為綜合設施的選址即要為一個企業(yè)所屬的多個工廠 倉庫 分銷服務中心選擇合適的地址 使這些設施數(shù)量 位置和規(guī)模達到優(yōu)化 這就是一個復雜的問題 場址選擇的一般階段與程序 其規(guī)劃程序分為三個階段 即準備階段 地區(qū)選擇階段和具體地點的選擇階段 物流設施場址選擇的基本程序如圖2 2所示 2 3 2單設施選址 1 問題描述設有n個客戶 分布在不同坐標點 xi yi 上 現(xiàn)假設擬建一座配送中心 設置在坐標點 x0 y0 處 如圖2 3所示 已知條件如下 1 客戶的坐標值為 x1 y1 x2 y2 xn yn 2 單位運輸費率為 i 3 客戶點i的貨物運輸量wi 根據(jù)市場需求 求擬建配送中心的坐標值 2 假設條件 應用精確重心法進行單設施選址決策時 為使問題簡化 作如下假設 1 運輸費用與距離成正比 2 運輸線路為直線或基本按直線考慮 3 忽略在不同地點選址可能產生的固定投資 勞動力成本及庫存成本的差異 4 不考慮將來的運輸費率的變化 5 待選址設施到現(xiàn)有節(jié)點i之間的距離為di 其計算公式為 di 2 1 3 數(shù)學模型 以總運費最小作為規(guī)劃的目標 即 2 2 其中 配送中心到客戶i的每單位重量貨物 單位距離所需的運費 配送中心到客戶i的運輸量 di 配送中心到客戶i的直線距離 根據(jù)兩點間距離公式2 1 總運費TC為 2 3 為使TC最小 將式2 3分別對x0 y0求偏導 并令其等于零 得到配送中心最優(yōu)地址x0 y0 的數(shù)學模型 上面兩式中 均為未知 所以求解x0 y0 通常采用迭代法 4 求解步驟 先將配送區(qū)域內幾何重心點 作為配送中心的初始地點 x00 y00 利用公式2 3計算出與 x00 y00 相對應的總運費A0 把 x00 y00 代入式2 1 式2 4 式2 5中 計算出配送中心的改善地點 x10 y10 利用式2 3計算出 x10 y10 相對應的總運費A1 對比A0與A1 若A1 A0 則 x00 y00 為最優(yōu)解 若A1 A0 則返回第 步計算 把 x10 y10 代入式2 1 式2 4 式2 5中 計算出配送中心的改善地點 x20 y20 反復計算 直至AK 1 AK 則 xK0 yK0 為最優(yōu)地址 AK為最少運費 5 精確重心法的EXCEL求解方法 解法 第一步 在湖南省高速公路圖 圖2 4 上標出表2 1所給出的13個城市 并將透明的坐標紙覆蓋在地圖上 確定各城市的坐標 填入EXCEL表中 并按照表2 1中的數(shù)據(jù)將相應的銷售量 運輸費率填入EXCEL表中 見表2 2 第二步 根據(jù)重心法選址公式2 6 求出配送中心的初始位置 見表2 2 相應的計算公式見表2 3 2 6 得到初始坐標 11 25 5 36 表2 3重心法選址計算公式 表2 4精確重心法第1次迭代 表2 5精確重心法第1次迭代公式 表2 6精確重心法第2次迭代 解法 第三步 計算各城市到初選配送中心的距離 運費及總運費 按照精確重心法公式 式2 4 式2 5 進行第1次迭代 相應的數(shù)據(jù)及公式見表2 4和表2 5 得到第1次精選坐標 11 48 5 11 總運費 179433 第四步 進行第2次迭代 見表2 6 得到第2次精選坐標 11 56 5 02 總運費 178164 由于179433 1781642 需繼續(xù)迭代 第五步 重復第三步 直到運費不再下降 經過5次迭代后 總運費 178001 不再下降 最終得到配送中心坐標 11 59 4 98 婁底的坐標與該坐標最接近 故選婁底作為配送中心 2 3 3多設施選址 從實際應用來講 多設施選址更具有意義 因為影響設施選址的因素不只是運輸費用 還應包括倉庫數(shù)量 容量 庫存成本等 此外 如果產品由自己的工廠生產 則約束條件將會更多 多設施選址問題是一類復雜的優(yōu)化問題 也是多個領域研究的熱點 用于選址問題的方法很多 常見的包括目標規(guī)劃法 樹形搜索法 動態(tài)規(guī)劃法等 其中應用最廣的是混合整數(shù)線性規(guī)劃法 一個小型多產品倉庫選址問題 用混合整數(shù)規(guī)劃模型來求解 1 變量說明i 產品類別 i 1 2 j 工廠編號 j 1 2 k 中轉倉庫編號 k 1 2 l 客戶編號 l 1 2 3 2 決策變量Sij 產品i在工廠j的生產量 Dil 客戶l對產品i的需求量 Xijkl 由工廠j生產 經中轉倉庫k中轉 提供給客戶l的產品i的數(shù)量 ykl 0 1變量 當中轉倉庫k向客戶l供貨時取值1 否則取值0 zk 0 1變量 當確定使用中轉倉庫k時取值1 否則取值0 參數(shù)和目標函數(shù) 3 參數(shù) 中轉倉庫的中轉總量上下限 fk 中轉倉庫k年固定成本 uk 產品經中轉倉庫k中轉的平均操作費 元 件 Cijkl 產品的平均生產與運輸費用 元 件 4 目標函數(shù)以總成本最小作為優(yōu)化的目標 這里 總成本TC由產品生產成本 倉庫建設固定成本 倉庫搬運成本 運輸成本構成 即 約束條件 約束條件包括工廠生產能力的限制 倉庫中轉能力的限制 客戶供貨要求的約束 具體的約束式如下 1 生產能力限制 2 滿足客戶對產品的需求量 3 一個客戶只能由一家倉庫供貨 4 倉庫中轉總量限制 上述混合整數(shù)規(guī)劃模型可以利用合適的優(yōu)化算法和計算機軟件來求解 略 其結果如下 結果如下 1 建設一個生產廠P2 2 由P2生產所需的全部產品 3 建設一個中轉倉庫W2向3個客戶供貨 4 運輸總成本 122萬元 年 5 中轉倉庫維持成本 248萬元 年 6 中轉倉庫固定成本 200萬元 年 7 生產成本 816萬元 年 8 中轉及運輸總成本 570萬元 年 9 總成本 1386萬元 年 本章小結 物流系統(tǒng)網(wǎng)絡 就是把物流系統(tǒng)抽象為由節(jié)點與鏈連成的網(wǎng)絡 物流系統(tǒng)網(wǎng)絡主要分為區(qū)域物流網(wǎng)絡和服務經營網(wǎng)絡2類 物流網(wǎng)絡的構成要素包括 廠商 客戶 節(jié)點 運輸線路 信息系統(tǒng) 網(wǎng)絡組織 從網(wǎng)絡角度來看 結點就是網(wǎng)絡中的儲存點 即零售店 倉庫 工廠或者供貨商 其功能包括 銜接功能 信息功能 管理功能 物流結點的種類包括 集貨中心 分貨中心 配送中心 轉運中心 倉儲中心 流通加工中心 物流網(wǎng)絡構建應遵循4條原則 物流網(wǎng)絡規(guī)劃包括 規(guī)劃數(shù)據(jù)的獲取與處理 物流系統(tǒng)網(wǎng)絡分析兩部分內容 設施選址包括三個階段 準備階段 地區(qū)選擇階段 具體