物流網(wǎng)絡規(guī)劃課件

1、物流網(wǎng)絡規(guī)劃案例學習1990年，National Semiconductor 公司通過關閉全球6個倉庫，在新加坡建立新的中央配送中心，并采用航空運輸將微芯片送到顧客手中，在兩年內將配送成本降低了2.5%，將交貨時間減少了47%，并增加銷售34%。問題鏈接企業(yè)如何開發(fā)體現(xiàn)其物流網(wǎng)絡的模型?企業(yè)如何驗證這個模型?匯集客戶和產(chǎn)品信息對模型精度有何影響?企業(yè)如何知道該建立多少配送中心?企業(yè)如何知道該在哪建立配送中心?企業(yè)如何在配送中心之間分配每種產(chǎn)品的產(chǎn)出?企業(yè)如何知道是否，何時，以及何地需要擴大生產(chǎn)能力?內容提要物流網(wǎng)絡配置介紹數(shù)據(jù)收集模型和數(shù)據(jù)驗證優(yōu)化技術網(wǎng)絡配置決策支持系統(tǒng)的關鍵特征總結 案例分

2、析：比斯公司的配送問題4物流網(wǎng)絡設計物流網(wǎng)絡由供應商、倉庫、配送中心和零售點組成，包括在各環(huán)節(jié)之間流動的原材料、在制品以及成品.目標： (1) 在生產(chǎn)成本、運輸成本和庫存成本之間找到合適的 平衡點； (2) 匹配供應和需求 (3) 工廠產(chǎn)能重新配置，優(yōu)化資源利用 物流網(wǎng)絡規(guī)劃物流網(wǎng)絡規(guī)劃是一個復雜而且多層次的過程，需要對網(wǎng)絡設計、庫存持有及管理、資源利用等問題綜合決策以降低成本、提高服務水平。物流網(wǎng)絡規(guī)劃的三個步驟： （1）網(wǎng)絡設計 （2）庫存策略 （3）資源分配網(wǎng)絡設計的五個關鍵的戰(zhàn)略問題確定合適的設施（如倉庫和工廠）數(shù)量確定每個設施的位置確定每個設施的的規(guī)模為每個設施分配每種產(chǎn)品的空間確定

3、采購需求確定客戶將從哪個倉庫收到何種產(chǎn)品數(shù)據(jù)收集：什么是有用的數(shù)據(jù)？顧客，零售商，現(xiàn)有倉庫/配送中心，制造廠和供應商的位置所有產(chǎn)品的數(shù)量和特殊的運輸方式（如冰凍運輸）每個位置的顧客對每種產(chǎn)品的年需求量每種運輸模式的運輸費率倉庫成本，包括勞動力，倉庫保管費用和運營維護費向顧客發(fā)貨的頻率和運量訂單處理成本顧客服務需要和目標生產(chǎn)和采購的成本和能力一些有用的信息收集技術數(shù)據(jù)匯集（Data Aggregation）運輸費率（Transportation rates）里程估計（Mileage estimation）倉庫成本與容量倉庫選址服務水平需求未來的需求數(shù)據(jù)匯集（Data Aggregation）顧客

4、信息匯集 a. 采用網(wǎng)格或其他聚類技術將距離較近的顧客集合起來 b. 郵政編碼劃分方法產(chǎn)品信息匯集 a. 配送模式 b. 產(chǎn)品類型替換詳細數(shù)據(jù)為粗略數(shù)據(jù)對模型效果的影響 a. 對需求的預測更加精確 b. 處理數(shù)據(jù)急劇減少，便于系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)匯集的一些經(jīng)驗將需求點匯集為150 200個區(qū)域確保每個區(qū)有大致相等的總需求將匯集的點放在每個區(qū)的中心將產(chǎn)品匯集成20 50個產(chǎn)品組 運輸費率與運輸距離基本成正比公司自有卡車：每輛卡車的年費用，每輛卡車的年行使里程，每輛卡車的年運量，以及卡車的有效運力（以計算每英里每單品庫存單位的費用）公司外的卡車： a. 整車運輸(TL): 將國家分成多個區(qū)，區(qū)對區(qū)價格表

5、b. 零擔運輸(LTL)里程估計 計算給定兩點 a 與 b 的直線距離查每點的經(jīng)度與緯度曲線系數(shù)倉庫費用與倉庫容量搬運成本: 勞動力成本與用具成本 (與每年流過倉庫的貨物量成正比)固定費用：水，電，稅費等與倉庫規(guī)模（容量）成正比，但不與每年流過倉庫的貨物量成正比的成本倉庫容量：平均存儲水平乘以一個系數(shù)（約等于3）存儲費用：年存儲費用 = 平均存儲水平 存儲費用（inventory holding cost）倉庫選址與服務水平需求地理和基礎設施條件自然資源和勞動力可得性本地行業(yè)和稅收制度公共利益顧客與倉庫的最大距離（例如：95%的顧客離最近的倉庫不超過200英里）未來需求未來3至5年，甚至更長時

6、間里顧客需求的變化需要在設計物流網(wǎng)絡的時候有所顧慮采用情景模擬的方法去避免潛在的危險和爭取更多的利潤數(shù)據(jù)收集: 小結數(shù)據(jù)匯集運輸費率里程估計倉庫費用與容量倉庫選址服務水平要求未來需求模型與數(shù)據(jù)驗證確保數(shù)據(jù)和模型能精確地反映網(wǎng)絡設計問題模型輸出的數(shù)據(jù)（倉儲，庫存，生產(chǎn)和運輸?shù)瘸杀荆⑴c公司實際的會計信息作比較模型與數(shù)據(jù)驗證過程中常常被問起的問題: 模型是否合理？ 輸出的數(shù)據(jù)是否跟實際匹配？ 模型輸出的結果是否可以被完全解釋？ 是否已經(jīng)進行過靈敏度分析？模型與數(shù)據(jù)驗證確定是否存在數(shù)據(jù)錯誤，假設不合理，模型有缺陷核準模型參數(shù)能對現(xiàn)在網(wǎng)絡的利用率提出可能的改進建議通過對網(wǎng)絡配置進行局部和小范圍的改動，

7、檢驗該系統(tǒng)如何反映這些改動對成本和服務水平的影響 幫助用戶在目前的運作現(xiàn)狀與優(yōu)化后可能的改進之間建立聯(lián)系優(yōu)化技術數(shù)學最優(yōu)化技術 精確算法 (能得到最優(yōu)解，但可能要耗費大量的計算機運行時間) 近似算法 (只能得到一個不錯的解，不一定是最優(yōu)的，但往往可以節(jié)省大量的計算機運算時間)數(shù)學最優(yōu)化技術往往用來解決靜態(tài)的問題，即不隨時間變化而變化的問題一個實際的配送例子單一產(chǎn)品，兩個制造廠，以 p1和 p2 代表；制造廠 p2 實際的產(chǎn)能為6000單位每年；兩個制造廠有相同的生產(chǎn)成本；兩個現(xiàn)有的倉庫 w1 和 w2 具有相同的倉庫成本；三個市場區(qū)域 c1, c2 和 c3 的需求分別是50000，10000

8、0和50000；產(chǎn)品要求先送至某個倉庫，然后再送至某個市場區(qū)域；下表給出了每單位的配送成本：一個近似算法貨品先從制造廠 p1, p2送到倉庫 w2，然后三個市場區(qū)域c1, c2, 和 c3 都由倉庫 w2 來供應 p2生產(chǎn) 60,000 個單位, 而 p1 生產(chǎn) 140,000 個單位總的配送費用: 250000 + 1100000+ 250000 + 260000 + 5140000 = 1,120,000一個精確算法令 x(p1,w2) 為 p1 到 w2 的流量 Min 0 x(p1,w1)+ 5x(p1,w2)+ 4x(p2,w1)+ 2x(p2,w2) + 3x(w1,c1) + 4

9、x(w1,c2)+ 5x(w1,c3)+ 2x(w2,c1) + 1x(w2,c2)+ 2x(w2,c3)服從以下約束:x(p2,w1)+ x(p2,w2) = 60000 x(p1,w1)+ x(p2,w1) = x(w1,c1)+ x(w1,c2)+ x(w1,c3)x(p1,w2)+ x(p2,w2) = x(w2,c1)+ x(w2,c2)+ x(w2,c3)x(w1,c1)+ x(w2,c1) = 50000 x(w1,c2)+ x(w2,c2) = 100000 x(w1,c3)+ x(w2,c3) = 50000所有流量大于或等于零.最優(yōu)配送策略（最優(yōu)解） 最優(yōu)配送策略的總成本為

10、 740,000，而剛才的近似算法得到的配送成本為 1,120,000仿真模型與優(yōu)化技術基于仿真的工具考慮了系統(tǒng)的動態(tài)性，并對所設計的系統(tǒng)進行績效評估仿真模型允許用戶進行微觀層次上的分析 (個體的定貨模式，具體的庫存策略，倉庫中庫存的移動等)仿真模型只能為預先設定好的物流網(wǎng)絡設計構造模型仿真不是優(yōu)化需要大量的計算時間才能得到期望精度的系統(tǒng)績效仿真與優(yōu)化的兩階段方法如果系統(tǒng)動態(tài)性不是關鍵問題，就該使用靜態(tài)模型，并應用數(shù)學優(yōu)化方法反之, 則建議采取下面的兩階段方法: 1. 考慮最重要的成本因素，在宏觀層次上使用優(yōu)化模型生成一系列成本最小化方案 2. 用仿真模型來評價第一階段產(chǎn)生的方案網(wǎng)絡配置決策支

11、持系統(tǒng)的關鍵特征靈活性：系統(tǒng)體現(xiàn)大量現(xiàn)有網(wǎng)絡特征的能力系統(tǒng)魯棒性：確保系統(tǒng)生成解決方案的相對質量（如成本和服務水平），不依賴于特定的環(huán)境，數(shù)據(jù)的可變性或特殊的設定合理的系統(tǒng)運行時間小結物流網(wǎng)絡配置簡介數(shù)據(jù)收集 (數(shù)據(jù)集匯, 運輸費率, 里程估計, 倉庫費率，容量與選址, 服務水平, 和未來需求)模型與數(shù)據(jù)檢驗問題解決技術 數(shù)學最優(yōu)化方法 vs. 仿真技術 網(wǎng)絡配置決策支持系統(tǒng)的關鍵特征案例分析：比斯公司制造并分銷軟飲料兩個制造廠: 亞特蘭大（Atlanta）和丹佛（ Denver）三個倉庫: 芝加哥（Chicago）, 達拉斯（Dallas）, 和薩克拉門托（Sacramento）120,000 個零售商或店鋪當前的配送策略: 所有的產(chǎn)品先送到三個倉庫，然后再送到零售商或店鋪制造廠倉庫案例分析：比斯公司（續(xù)）已經(jīng)對未來幾年的定單需求作了詳細的評