物流管理第十一章

计模型模型的目的在于，在单位时间(一般为1年)的数据的基础上，决定物流网络模型分析获得：仓库、工厂、生产线的设置，地点之间的各产品组在(1)各产品组(原材料、零部件)从何处、调拨多少量？以及其运输线路。(2)各产品组在何处(哪个工厂、哪一条生产线)，生产多少量。(3)各产品组在何处的仓库(配送中心及中继节点的总称)进行保管。(4)各产品组采用什么样的运输方式进行运输。(5)对应于格产品组的顾客需求，从何处(仓库或者工厂)进行调运。(6)在何处设立新的仓库(或迁移、关闭)。(7)从多个仓库的备选地中选择哪一个。(8)(为了适应客户需求的变化和新产品的开发)在何处建设新的工厂(或迁移、关闭)。(9)在何处的工厂内设置什么样的生产线(或迁移、关闭)。分析不仅在对现状的物流网络改造情况，而且对于以下的情况也是(1)吸收、合并后的物流网络的再造。(2)新产品投入时的决策分析(何处生产，通过何种流通通道)。(3)物流战略制定。及数学模型(11.1.4.)所构成。Prod的集合成品、原材料、零部件等广义的范围。产品的种类依赖于作为研究对象的物流网络，通常很广，但是从物流网络决策分析角度来看，一般将具有相同特征的产品集 Prodl：具有在生产线l(∈Line)制造(加工或者通过)可能性的产品组集合。ll=Lineeii换句话说，从产品组q能够制造的产品组的集合。生产线l(∈Line)生产的产品组p，将满足p∈(Parentq)的产品组q作为零部件(或原材料)加以使用。Childr：产品展开表中产品r的子产品组的集合。换句话说，为制造产品组p所必需的产品组的集合。生产线l(∈Line)加工Cust：顾客群的集合称产品最终消费的地点为顾客。顾客依赖于研究对象系统，可以是零售店也可客往往分地区加以集约处理。这产生于同一地区的顾客(大批量、特殊需求的顾客从相同的配送中心提供服务。费地及供应地以外，而且不进行产品的制造、加工的地点总称Plnt：可能配置工厂的地点集合库等多种形态。Line：生产线的备选集合。Linei：工厂I(∈Plnt)可能设置的生产线的集合。Line=YLineii=Plnt 地点总称为供给地，在供给原材料的情况下，一般表示港口、原料等。在供应零部件的情况下，一般表示零部件工厂等。原材料供给地数量较将供给地、工厂、仓库的可能配置地，顾客组的集聚地等称为点。如下加以生径。例如，在仓库与顾客之间，考虑到顾客服务等条件，仅在起点与终点某一距离以下的情况下作为路径的构成要素。另外，某一工厂职能制造特定的产品组情况下，在定义从这一工厂出来的路径时，将不能制造的产品去除在外就可以了。Arc：边的集合Pattern的集合生产线l(∈Line)上能够生产产品组p∈Prod时，定义(I,l,p)∈Pattern。生il产方式的集合Pattern依据LineProd如下生成：ila.产品组数据VOLp：1个单位的产品组的容积(m3/unit)WEIGHTp：1个单位产品组p的重量(kg/unit)VALpj：点j处1个单位产品组p的单价(元/unit)。这将在以后定义的库存比例r的基础上，用于库存费用的计算。VALLpl：1个单位在生产线l生产(加工)的产品组p的单价(元/unit)ITRpij：从节点I向节点j补充产品组p时，单位时间的库存周转率(inventoryturnoverratio)(次/单位时间)；用于将流量转换库存量。一般，库存由平均库存、机动库存(对应于需求变动和资源约束平衡等需求而进行的库存)、投机库存(期待未来价格上涨)构成。物流网络设计模型仅考虑平k (2)运输途中库存(transitinventoryorpipelineinventory)，产品由于运输方式。指标，定义为“单位时间内流量/平均周期库存量”。以图 (unit),因此库存周转率为8。从点I向点j的产品组的补货周期(周期时间)为库存周转率库存周转率=平均周期库存量年流量最最大周期库存量周期时间单位期间内的流量斜率=1年间的流量平均周期库存(=1)安全库存单位期间(1年)补货间隔(周期)iij运输途中库存图11.2平均库存水平概念图ITRLpl：在生产线l的产品组p的单位期间的库存周转率(次/单位期间)；与订货中的库存周转率相同，定义为“单位时期内的流量/平均周期库存量”，并且能够通过“2/生产周期时间”来计算。SAFETYDCpj：在仓库j中的产品组p的安全库存率(safetystockratio)(无量纲)；对应于需求的不确定性，计算为了维持服务水平所必须的安全库存的参数。对于通过仓库j的量乘以安全库存率为仓库j需要保存的安全库存。安全库存率的决定依赖于作为研究对象的产品组的需求不确定性，服务水平，以及库存补货策略。工厂的安全库存，可以通过下面定义生产线安全库存SAFETYLpl加以计算。从供给要的。SAFETYLpl：生产线l中产品组p的安全库存率(无量纲)。 hpij：从地点I向地点j补充产品组p时，梯次库存费用(元/unit·单位期间)；这意义上的)库存保管费用h'可以通过位于该点的产品组p的单价乘以保管比率rjp获得。也就是说有：h,=rVALpijjhphhVijp)Routeijjpip通常，物流网络(供应链)的下游(顾客端；点j)处的产品组的单价比上游 (原材料供应地点；点i)要高，因此梯次库存费用为正值。梯次库存费用乘以梯次库存量，得到周期库存的库存费用。这里所谓梯次库存的概念可以参见(2.3)。Hpl：对于在生产线l(∈Line)生产的产品组p(∈Prodl)的梯次库存费用(元/unit·单位期间)；将进入生产线之前的产品组(例如原材料、零部件)的库存保管费用(之和)与生产线产出的产品组的库存保管费用(之和)的差，定义为生产次库存费用。HEIGHTp：保管产品组p时的堆积高度的上限(m)。Upq：在制造1单位产品组p所需要的产品组q(∈Childp)的数量(q-units)。这Upr：从产品组p生成的产品组r(∈Parentp)的数量(r-units)，用于生产线生成b.供给地数据SLBps：在供给地s产品组p的可能供给量的下限(units/单位期间)。SUBps：在供给地s产品组p的可能供给量的上限(units/单位期间)。SCps：供给地点s产品组p的供给量不超过SUBps时的每单位的供给费用(元/unit)，实际上就是产品组p的单价。SPENALTYpSCpssFCi：工厂I的固定费用(元/单位期间)；在工厂的关联费用中，与生产量无关的d.生产线数据LFCl：设置生产线l时的固定费用(元/单位期间)。RLBl：(决定设置生产线时)生产线l中的资源使用量下限(R-units/单位期间)。通常，生产线中多种资源被分配，往往其中1中称为控制性瓶颈，该资源使用量的上下限制约着生产线的效率。RUBl：(决定设置生产线时)生产线l中的资源使用量上限(R-units/单位期间)。 ROVERUBl：(决定设置生产线时)生产线l中的资源超过量的上限(R-units/单位期间)。RCl：生产线l的资源在不超过RUBl范围内，使用1单位(1R-units)所产生的费llPCpl：生产线l上生产单位产品组p(∈Prodl)所需要的费用(生产变动费用)(元/units)，在这一费用中，不包含附加于生产线上的资源的费用。PLBpl：生产线l上产品组p(∈Prodl)的生产量的下限(units/单位期间)。PUBpl：生产线l上产品组p(∈Prodl)的生产量的上限(units/单位期间)。DCFCj：仓库j的固定费用。在仓库的关联费用中，与处理量无关的部分。通常指土地、建筑物、设备等方面的费用的合计值，换算成为单位期间内的费用。DCLBj：(决定设置仓库时)仓库j的使用底面积的下限(m2)。DCUBj：(决定设置仓库时)仓库j的使用底面积的上限(m2)。DCVCj：仓库j中通过量不超过？？时的单位通过量的变动费用(元/unit)。这是与单位期间处理量成比例的费用，通常包含(直接、间接)劳务费、设备折旧费DCFENALTYj：仓库j的使用底面积超过DCUBj时每平方米的超过费用(元f.顾客组数据MaxDistpk：对于顾客组k从供给产品组p的仓库的最大距离(千米)。这一数据在BOCpk：对于顾客组k产品组p的每单位的缺货？(退货)费用(元/unit)；g.运输数据unit位距离(Km)·单位重量(吨)的运输费用αp与两点之间的距离DISij，可以近ijpijh.其他数据r：保管费率(无量纲)。单位时间内的库存费用通过产品组单价乘以保管费率利率(投资额利率)：为增加库存贷款情况下采用这一利率，在库存减少的情 SSR：保管空间率(storagespaceratio)(无量纲)；被用于确定仓库内能够保管进一步从库存周转率和安全库存率得到平均库存水平，再进一步乘以产品组的容积作业所需要的面积(通道、事务面积)的总和面积对于产品占有面积的倍数，依赖xpij(≥0)：边(I,j)上产品组p的移动量(units/单位期间)；仅对于(I,j,p)∈s (units/单位期间)；仅对于(I,j,p)∈Pattern定义。ei(R-units/单位期间)。iΩil(≥0)：在工厂I的生产线l(∈Line)上，超过资源上限的数量(R-units)。iΨj(≥0)：仓库j中超过使用底面积的数量(m2/单位期间)ξpk(≥0)：对于顾客组k的产品组p的推销量(units/单位期间)zil工厂I的生产线l(∈Line)被开动时为1，否则为0。i在物流网络设计模型中，决定从原材料供给地到顾客组的产品运输路线，生产考虑从供给地到工厂、工厂到仓库、仓库到顾客，另外包括从工厂到顾客的直接运送、工厂间或仓库间的转运等多种情况形成的可能路径。件下限条件 制造(加工)量与流出量的整合条件“：”之后记有供给费用=供给量超过费用=ssissijijijij(i,j,p)Route周期库存费用=hpxpjk(j,k,p)RoutejkITR工厂固定费用=FCyjj生产线固定费用=jPlntLFCzlil生产变动费用=iPCpwpl生产变动费用=iPCpwplilpProd,lLine,iPpProd,lLine,iPlntlillLinelillLinelLine,iPlnt生产线周期库存费用=wpwHpillITRLplliljj仓库变动费用=jpjk仓库超过费用=DCPENALTYjj(j,k仓库超过费用=DCPENALTYjjjjjk缺货损失费用=BOCppkk(j缺货损失费用=BOCppkk kkk=kkxVALpDpkk顾客组的需求量满足条件：求必须加以划中的是基于jj ijjk表达：各仓库的流入与流出的一致性。lillilip:(i,l,p)=Pattern表达：对于工厂内的生产线，加工产品所需要的资源的使用量下限约束。lilililip:(i,l,p)=PatternwRUBzVl=Line,i=Plntillili线的资源使用量的上限，同时规定在不开设生产线情况下，这一生产illili的资源超过量的上限，同时规定在不开设生产线情况下，这一生产lilillilil。zyVl=Line,i=Plntiliisiilpqi(s,i,q)=Routel:(i,l,q)=Pattern(p,l):(i,l,p)=Pattern,p=Pattern 制造(加工)量与流出量的整合条件：ilprilijirl:(i,l,r)Pattern(i,l,p)Pattern,pChildj:(i,j,r)Router本模型主要用于战略层面的决策支持，具有考虑静脉物流、运输方式等各种附工厂、仓库的可能配置地点，顾客组的集合等所有Arc。Childp组p的子产品组的集合。p为处理制品组(移动、组装、分解)所需要的资源的总称。在基本模型中定义在边上。例如，表示工厂的边上的生产线(或者机械)和表示运输的边上的运输机械(卡车、船、铁道、飞机等)都是代表性的资源要素。mbl(a,r,p)包含于Asmbl之中。l 义(a,r,p)包含于Disambl。这里所谓的制品组p的分解处理，是指从p生成父制品Trans：表示运输的边、资源、制品组的三元组的集合。况进行移动，这是，定义(a,r,p)包含于Trans之中。unitsunits)。units)。AFCij：使用边(I,j)时所发生的固定费用(元/单位期间)。ARFCijr：在边(I,j)上使用资源r时所发生的固定费用(元/单位期间)。ARPVCpij：在边(I,j)上使用资源r，每处理1个单位制品组p时发生的变动费用 units)。Upq：分解1个单位的制品组p时，生成的制品组q∈(Parentp)的数量(q-units)。RUBr：资源r的利用可能量的上限(r-units)。Rpr：处理1个单位的制品组p所需要的资源r的数量(r-units)。CTpijr：在边(I,j)上利用资源r处理制品组p的时候的周期时间(单位期间)。VALpi：点I上制品组p的价值(元)。ratio：利率(%/单位期间)。EICpij：定义在边(I,j)的制品组p的梯次库存费用(元/单位期间)；如下加以计ijji一般在边(I,j)上移动(或者组装、分解)制品组时，其价值不减少，因此梯wpijr(≥0)：表述在边(I,j)上利用资源r处理制品组p的数量(p-units/单位期(p-units/单位期间)。 v-ip(≥0)：在点I上制品组p的需求不足量(需求为负时为供给不足量)(p-units/单位期间)。yij(∈{0，1})：利用边(I,j)时为1否则为0。zijr(∈{0，1})：使用边(I,j)上的资源r的时候为1，否则为0。联系条件边的固定费用=xAFCy边.资源固定费用=xARFCz(i边.资源固定费用=xARFCz=ijrijrxARPVCpwp需求量超过费用=x(i,j,r,p)=ArcResProdEICpijwp周期库存费用EICpijwpxwp+xUwq=xwp+xUqwq+E=xwp+xUqwq+EqE=〈iipipl0else ijrijFirstInvpi：点I(∈N)中的制品组p的初始库存。LastInvpi：点I(∈N)中的制品组p的最终库存。除了不随期间变化的变量以外，在基本模型中的变量下面添加下标t∈E1+xwp+xUwp=E2+xwp+xUqwq+E3E2+xwp