物流工程概论流系统分析方法讲义

物流工程概论流系统分析方法讲义5.1物流系统分析5.2线性规划问题5.3运输问题5.4指派问题5.5定性预测法5.6定量预测法5.7经济订货批量第5章物流系统分析方法通过学习本章的内容，你应该：1.了解物流系统与物流系统分析的概念2.了解物流系统分析的过程3.掌握简单的线性规划问题、运输规划问题、指派问题的建模与求解方法。4.了解定性预测法，掌握几种简单的定量预测法。5.掌握经济订货批量的概念与公式本章目标5.1物流系统分析物流系统：是指在一定的时间和空间内，由所需位移的物资、包装设备、装卸搬运机械、运输工具、仓储设施、人员和通信联系等若干相互制约的要素所构成的具有特定功能的有机整体，其目的是实现物资的空间效益和时间效益，在保证社会再生产进行的前提条件下，实现各种物流环节的合理衔接，并取得最佳经济效益。物流系统分析：是指在一定时间、空间里，以所从事的物流活动和过程作为一个整体来处理，用系统的观点、系统工程的理论和方法进行分析研究，以实现其空间和时间的经济效应。5W1HWhat：项目的研究对象是什么？Why：为什么要研究这个项目？When：它在什么时候和什么样的情况下使用？Where：使用的场所在哪里？Who：以谁为对象的物流系统？How：怎样做才能解决问题？物流分析的特点以整体为目标；以特定问题为对象；运用定量方法；凭借价值判断。物流系统分析的具体过程界定问题的范围；确定目标；收集资料，提出方案；建立模型；系统最优化；系统评价

设备产品ABCD利润（元）

Ⅰ21402

Ⅱ22043有效台时1281612

例1:已知资料如右表所示，问如何安排生产才能使利润最大？或如何考虑利润大，产品好销。模型maxZ=2x1+3x2

x1≥0,x2≥0s.t.2x1+2x2≤12x1+2x2≤84x1≤164x2≤12此为带约束的极值问题5.2线性规划问题装卸任务分配问题

例2：某储运库有4项任务，有3个装卸队，下表列出了某个装卸队单独完成各项任务所需的时间，每小时的装卸成本和可利用时间，每项任务均可由2个或3个队完成，求最小成本的任务分配：装卸队每项任务所需时间单位成本可用时间12341167336591908021975306318080323772860175805.3运输问题例：某运输问题的资料如下：单位销地运价产地产量2910291342584257销量3846某配送中心正常配送能力为每月700件，加班时每月可多配送200件，但每件比当月成本高5元。第1、2月每件成本10元，以后每月成本15元。现第1、2、3、4各月要求配送分别为300，700，900，600件。问应如何安排配送计划，使总成本最低。试画出成本产销平衡的运输图。（注：若提前配送，每提前一个月客户需加收过月存储费每件3元。）一月二月三月四月库存产量一月正常101316190700一月加班151821240200二月正常M1013160700二月加班M1518210200三月正常MM15180700三月加班MM20230200四月正常MMM150700四月加班MMM200200需求量3007009006001100

在物料过程中，如何将有限的资源（人力、物力、财力）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，这是物流管理的重要问题。指派问题是运输问题的特例。他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。例如一个工厂有M个车间生产m种不同的产品，由n个仓库来分别储存这些产品。各个车间到各个仓库的运费是已知的，问如何指派使总费用最低。

5.4指派问题设决策变量1分配第i个车间的产品运到第j个仓库

xij=0相反(I,j=1.2.…n)其数学模型为：例题：有4个司机被指派完成4项任务，每个司机完成各项任务的费用或时间见下表，问如何指派任务？任务人员ABCD甲215134乙1041415丙9141613丁781195.5定性预测法一般预测市场调查小组共识历史类比德尔菲法1）一般预测

一般预测基于逐步累加来自底层的预测，其假设前提为：处于最底层的那些离供应商最近、最了解采购件信息的采购人员最清楚目前市场产品未来的供需情况。尽管这一假设并不总是正确，但在很多情况下仍不失为一个有效假设，也因此成为一般预测的基础。将最低一级预测结果汇总后送至上一级，通常为一个地区仓库。地区仓库在考虑安全库存和其他影响订货量的因素后，再将这些数据传至更上一级，可能是区域仓库。以此类推，直到这些信息最后传送到顶层，并由顶层作出预测。2）市场调查市场调查法是通过各种不同的方法（如问卷调查、面谈、访问等）收集数据，检查市场假设是否正确。这种方法在长期预测和新产品销售预测中经常使用优点缺点3）小组共识小组共识法是采用会议上的自由讨论方法，达成小组共识。这种方法主要思想是认为群体讨论得出的预测结果将比任何个人所能得到的更好。参加讨论会议的人员是高级管理人员、销售人员或顾客。优点缺点4）历史类比历史类比法是将所预测的对象与类似的产品相联系，利用类似产品的历史数据进行预测，这在设计开发新产品时很重要。5）德尔菲法德尔菲法（Delphimethod）又称专家调查法，是20世纪40年代末期由美国兰德公司首先提出，很快就在世界上盛行起来德一种调查预测方法。此方法有三种不同类型德参与者：决策人员，参谋人员和应答人员。5.6定量预测法时间序列分析法简单平均法加权平均法简单移动平均法加权移动平均法指数平滑法季节性预测线形回归分析√

×

×

1）简单平均法利用一定时期历史数据的平均值，作为下一时期的预测值。优点：简单缺点：误差大只适合用于需求稳定的预测为预测值Xi为i时段的实际需求数据值；n为预测期内时段的个数。式中：周实际需求量预测需求量1234140156184？160

2）加权平均法当需求模式层现出某种趋势时，在进行预测时需要更注重使用最近的需求数据，也就是说，近期的数据要比远期的数据对下一时期的需求影响更大。计算公式为：

为预测值Wi为i时段的实际需求数据值；如果对权重进行归一化处理，则权重之和为1。n为预测期内时段的个数。式中：周实际需求量权重12341401561841/62/63/6？≈167

3）简单移动平均法设某一时间序列为y1，y2，…，yt，则t+1时刻的预测值为：

式中，为t点的移动平均值，n称为移动时距。例子：某物品A的逐月销售记录如表××所示，取n＝3和n＝4。试用简单移动平均法进行预测。4）加权移动平均法由上面计算中，可以指导简单移动平均法对数据不分远近，同样对待，但有时，最近的数据反映了需求的趋势，用加权移动平均法更合适一些。设某一时间序列为y1，y2，…，yt，则t+1时刻的预测值为：5）指数平滑法所谓指数平滑法是用过去的时间序列的实际值和预测值加权平均来进行预测，其基本模型如下所示：为第t+1时段的预测值；

为t时段的实际值；

为第t+1时段的预测值；为平滑系数（）。一般情况下进行库存需求预测的平滑系数基本上在0.1和0.3之间。并且实际中，通常取式中：例子：周数需求量观测值＝0.3时指数平滑法预测值12345678910625172645048675463736258.7062.6963.0859.1655.8159.1757.6259.2351*0.3+62*0.7=58.705.7经济订货批量1）主要假设需求稳定，单位时间内的系统需求恒定。订货提前期L不变。每次订货批量Q一定。每批货物一次入库，入库过程在极段时间内完成。订货成本、单件存储成本和单价固定不变。不允许出现缺货现象。于是可以得到图1的库存模型。库存天数Q/2Q20406080图1确定型的库存模型天数库存Q/2Q102030402）库存持有成本与订货成本的关系订货成本与持有成本随着订货次数或订货规模的变化而呈反方向变化，开始随着订货批量增加，订货成本的下降比持有成本的增加快，即订货成本的边际节约比持有成本的边际增加额要多，使得总成本下降。当订货批量增加到某一点时，订货成本的边际节约额与持有成本的边际增加额相等，这时总成本最小。此后，随着订货批量的不断增加，订货成本的边际节约额比持有成本的边际增加额小，导致总成本增加。也就是说，随着订货规模或生产数量的增加，持有成本增加，订货成本或生产准备成本降低，总成本呈“U”形曲线。具体关系图为：图2：Q*上图中的Q*点就是最佳定货批量Q*，又称为经济订购量Q*。订货处理成本与存货成本随着订购量的不同而改变。单位订购成本随着订购量的增加而降低，单位存货成本随着订购量的增加而提高。这两条曲线相加，即得单位总成本曲