32物流管理网络规划与选址课件

课程内容大纲主要物流活动客服目标产品服务库存仓储决策库存决策采购和供应运输运输决策运输规划选址选址决策；物流网络规划物流管理

第五章网络规划与选址决策SuppliersManufacturersWarehouseandDistributionCentersCustomersPurchasingCostTransportationCostTransportationCostInventoryCostFlowsofmaterial,financial,andinformation网络规划部分主要内容基本概念网络规划所需数据典型的模型规划分析网络规划主要任务确定产品从原材料起点到市场需求终点的整个流通渠道的结构包括物流设施的类型、数量与位置，设施所服务的顾客群体与产品类别，以及产品在设施之间的分配、运输方式网络规划核心空间设计时间设计对成本的影响土地、建设成本；税率和保险；人力成本；人力资源是否丰富；到达其他设施的时间、成本损耗5.1网络规划概念规划重要性——对其他物流环节影响客户服务产品可得率、产品的提前期、产品状态、订单满足率选址设施的位置、需求在供应点间的分配交通运输方式、车队规模、路线选择、车辆安排库存库存水平、库存补充机制5.1网络规划概念（2）决策的复杂性需求不确定服务水平的确定各种决策的影响关系决策变量以及约束、目标等问题规模典型仓库整合决策仓库的数量、位置、所有权、规模、存货量的多少市场需求与供应仓库的匹配、不同顾客服务水平的确定、采用何种运输方式5.1网络规划概念（3）产品线上的所有产品清单；顾客、存货点、原材料供应的地理分布；每一区域的顾客对每种产品的需求量;运输成本和费率；运输时间、订货周期；仓储成本和费率；采购／制造成本；产品的运输批量；网络中各节点的存货水平及控制方法；订单的频率、批量、季节波动；订单处理成本；顾客服务目标；在服务能力限制范围内设备和设施的可用性；产品配送模式。5.2.1网络规划的数据需求网络规划需要来自各方面的5.2.2数据来源经营运作文件为物流网络规划提供原始数据例：销售订单会计报告提供包括物流活动在内的所有经营业务活动的成本物流研究描述和定义一些十分重要的基本关系公开出版物关于物流成本、产业发展趋势、物流技术新进展、物流活动业务水平以及预测等重要信息5.2.3数据的信息化（1）数据Vs.信息信息的核心要素和产生方法数据单位：重量单位(如吨)，货币单位(如元等)，体积单位(如升、加仑)，计数单位(如箱、件)等。产品分组：产品多样性分组归类原则运输费率估算一个物流网络对应多个运输费率第三方运输与自有运输估算实例5.2.3数据的信息化（2）顾客聚集处理成千上万的顾客产生的购买需求量可以用地理分布上的一定数量的聚集点来表示对运输成本估算的准确性的影响设施能力限制设施的运行能力限制并非是十分刚性的库存量—周转量的关系估算物流网络中仓库的库存水平简单估计：企业的仓库周转率——每年周转8次拟合库存量—周转量关系曲线5.2.3数据的信息化（3）估计里程服务于运输成本的估计利用平面、经纬度坐标计算常见迂回系数平面坐标公路

1.21铁路

1.24经纬度1.171.20其他限制资金、法律、人员数据编码产品编码地理编码5.3物流规划典型模型（1）图表技术泛指大量的直观方法能够综合反映各种现实的约束条件如统计图表、加权评分法、电子表格等模拟模型方便地处理随机性的变量要素具体实现模拟结构—定义数量关系—多次试验—比较寻优仿真工具：物流仿真模型与仿真语言5.3物流规划典型模型（2）优化模型精确的运筹学方法、枚举模型、微分模型等必须在运算能力限制与假设条件个数之间作权衡启发式模型全面描述问题，追求的是满意解，而不是最优解启发原则

仓库的最佳选址往往在需求最密集的中心点附近；

购买量大的顾客应当从产品的供应源头(如工厂)直接供货；对需求量及需求提前期波动很小的产品应当实行准时化(JIT)管理；在当前配送体系中增加新的设施(如仓库)的前提条件是

新增加的设施能最大化地节约物流总成本；订货量小而且位于产品配送网络末梢的顾客其代价最高；所谓的经济运输从最偏远的顾客沿途搭载小批量货物累加起来实现满载，回到运输起点5.3物流规划典型模型（3）专家系统模型将以往物流问题的求解经验和解决方法融入专家系统中能够处理定性、定量，以及不确定的信息决策支持系统用户可以与系统交互、改变参数建模5.4.1物流规划任务层次分析网络设计对应于企业战略目标，一年内不会重复主要任务：确定设施性能、库存水平，客户服务水平总量计划和分配对应于企业策略目标，每季度或月重复规划任务：决定运输总批量，及总量的分配主生产计划将总量计划具体，计划间隔：月或周任务：确保满足预测和库存目标交易处理与短期安排对应于企业操作目标，日计划为随机来到的顾客订单安排供货AlanJ.Stenger5.4.2网络设计步骤（1）Step1

审计顾客服务水平设计客户问卷，询问企业当前的顾客服务水平以及顾客对服务水平的实际期望；同时确定服务水平的企业内部衡量。Step2

组织和开展研究 组织研究小组，确定前提和准则，定义网络设计的范围和目标，判断数据的可得性和对数据的收集要求，选择研究所用的方法；明确分析模型、评价准则。

5.4.2网络设计步骤（2）Step3确定目标基准典型的基准是企业当前物流系统的成本与顾客服务水平，以便调整模型的参数与变量，得到不同结果。（注意选定具有代表性的产品）

归纳重要参数与模型运行结果之间的关系Step4网络构架目标：在一定的顾客服务水平约束下求得最低的物流总成本在一定的物流总成本约束下实现最优的顾客服务水平扩大服务水平所创造的收益与相对应的物流总成本之间的差距，获得最大的利润贡献。5.4.2网络设计步骤（3）Step5渠道设计

设施的选址，以及产品的各种路径1)每种产品在渠道中各个层次和各存储点应当设置多少库存?

(2)各级节点之间应提供什么样的运输服务?(3)在需求配送计划中应当采用拉动式抑或推动式库存控制战略?(4)信息传递的最佳方式是什么?

(5)最佳的预测方式是什么?选址部分主要内容设施选址决策单设施选址多设施选址零售、服务设施选址设施内部布局决策5.6设施选址决策概论(1)设施与设施决策的含义设施是指物流网络系统中的一些关键节点，如工厂、仓库、销售网点等选址决策包括确定各类设施的数量、设施的地理定位、设施的规模选址决策的重要意义决定了整个物流系统的模式、结构和形状限定了其他物流决策的可用方法及相关成本5.6设施选址决策概论(2)选址问题的分类驱动力零售设施Vs.服务设施选址设施的数量单一设施Vs.多个设施选址数据的集成程度问题规模的控制时间维度静态Vs.动态规划选址ServiceandNumberofFacilitiesNumberofFacilitiesResponseTimeCustomerDCWhereinventoryneedstobeforaoneweekorderresponsetime-typicalresults-->1DCCustomerDCWhereinventoryneedstobefora5dayorderresponsetime-typicalresults-->2DCsCustomerDCWhereinventoryneedstobefora3dayorderresponsetime-typicalresults-->5DCsCustomerDCWhereinventoryneedstobeforanextdayorderresponsetime-typicalresults-->13DCsCustomerDCWhereinventoryneedstobeforasameday/nextdayorderresponsetime-typicalresults-->26DCsCostsandNumberofFacilitiesCostsNumberoffacilitiesInventoryTransportationFacilitycostsPercentServiceLevelWithinPromisedTimeTransportationCostBuild-upasafunctionoffacilitiesCostofOperationsNumberofFacilitiesInventoryFacilitiesTotalCostsLabor5.7.1单设施选址—重心法（1）单设施选址SingleFacilityLocation单个物流设施选址常用模型——重心法静态的选址方法，将运输成本作为唯一的选址决策因素TC—运输总成本Vi

—节点i的运输总量

Ri—待选址设施到节点i的运输费率

di—待选址设施到节点i的距离给定供给点与需求点的坐标，以及节点之间的运输量，则单设施选址应当使得运输总成本最小设施选址的坐标通过下面一组方程来确定其中—待选址设施的坐标，(Xi,Yi)—已知的供给点与需求点的坐标5.7.1单设施选址—重心法（2）k是模型中坐标单位与实际空间距离的比例尺

(如1：10公里，则k＝10)迭代逼近求解步骤(1)确定供给点与需求点的坐标、运输量及运输费率；(2)在公式(1)和(2)中忽略距离di，根据重心公式求得待选址设施的初始坐标；(3)根据第2步求得的初始坐标和公式(4)计算出di

，其中比例系数

k暂不考虑；5.7.1单设施选址—重心法（3）(4)将di

代入公式(1)和(2)，求出修正的(5)根据修正的坐标值和公式(3)重新计算di

；(6)重复第4步与第5步，直到的变动小于理想的精度；(7)最后，根据求得的最佳选址计算运输总成本。5.7.1单设施选址—重心法（4）例题某企业的两个工厂分别生产A、B两种产品，供应三个市场(M1，M2，M3)，现需设置一个中转仓库，A、B两种产品通过该仓库间接向三个市场供货。请使用重心法求出仓库的最优选址。5.7.1单设施选址—重心法（4）5.7.1单设施选址—重心法（5）

例题解释：当各节点的坐标与运输总量分布均匀，运输费率为线性的情况下，初始值就已经是一个满意解了。节点数量较少，运输量差异较大，且运输费率为非线性时，应当进行适当次数的迭代修正。常用假设：

1.需求量往往被聚集在一定数量的点上，每一个点代表分散在一定区域内的众多顾客的需求总量。

2.单设施选址模型忽略了不同地点选址可能产生的固定资产构建、劳动力成本、库存成本等成本差异。

5.7.2单设施选址—常用假设（1）直线运输假设模型中节点之间的路线被假定为直线迂回系数运输费率的线性假设总运输成本通常假设运价随运距成正比增加静态选址假设不考虑未来的收入和成本的变化5.7.2单设施选址—常用假设（2）5.8多设施选址代表问题：仓库选址问题复杂性并不相互独立；可能的选址方案较多将问题细化归纳需设置的仓库的数量、容量及位置每个仓库服务的顾客群，各仓库的产品供给源每种产品的库存配置与运输选址方法多重心法、混合-整数线性规划、模拟模型5.8.1多设施选址—多重心法（1）利用重心法为各个仓库确定最优选址，通过对仓库数量各种可能的选择进行考察，选出其中成本最小的方案。例：运输费率：0.08元／件公里修建固定成本：10万元平均维持成本50万元求解思路仓库的个数最少为一个，最多为四个(分别建在每个市场中心)。对于每一种可能的仓库个数决策，分别用重心法求出最优选择，并计算物流总成本然后从中选出总成本最小的方案。解：首先来考察修建3个仓库的情况；对仓库个数N＝1，2，3，4的情况，分别求出最优选址方案；得出最终结论。5.8.1多设施选址—多重心法（2）问题分析决策目标：产品的物流总成本最小决策变量：在物流网络中确定仓库的数量、容量与位置决策约束：(1)各生产厂的产量约束；(2)所有的市场需求必须被满足；(3)仓库的周转总量与库存量约束；(4)同一市场所需的各种产品必须由同一个仓库供应，不允许交叉运输。5.8.2多设施选址—混合整数规划

（1）例5.8.2多设施选址—混合整数规划

（2）5.8.2多设施选址—混合整数规划

（3）目标函数约束条件生产能力限制必须满足所有的需求顾客由单一仓库供货仓库周转总量限制i—产品代号（=1，2）j—工厂代号（=1，2）k—仓库代号（=1，2）l—顾客代号（=1，2，3）Sij—产品i在工厂j的产量Dil—顾客l对产品i的需求量

Vk，

—仓库k的周转总量上下限fk—仓库k的年固定成本vk—产品经仓库k周转的操作费Cijkl—产品的平均生产与运输费用Xijkl

—由工厂j生产、经仓库k中转、提供给顾客l的产品i的数量ykl

—0-1变量，当仓库k向顾客l供货时取值1，否则取值0zk

—0-1变量，当确定使用仓库k时取值1，否则取值0例仓

库选址模拟5.8.3多设施选址—模拟模型（1）供货仓库选择方法程序首先找到若干个距该顾客最近的仓库；分别计算物流各项成本包括从仓库到顾客的送货成本，货物在仓库中的手工操作成本与库存成本，以及从工厂到仓库的运输成本，从中选出总成本最小的仓库向该顾客供货；主程序根据产品的流动路线及顾客、仓库与工厂的地理坐标，计算出仓库选址方案的物流总成本。其中，工厂的生产能力限制通过标准的线性规划方法来求解。通过对各种选址方案进行模拟运行，企业管理人员可以从中选出满意的方案。5.8.3多设施选址—模拟模型（2）5.9零售或服务设施选址（1）典型设施零售点和服务中心通常是物流网络最末端的存储点选址问题重点因素成本因素不再突出竞争者、人口构成、客流模式、停车的便利性、靠近良好的运输路线、公众的态度等选址方法加权评分法空间—引力模型加权评分法适应决策因素难以精确量化的特点零售或服务设施选址的主要决策因素5.9零售或服务设施选址（2）(二)空间—引力模型该模型的基本思想如下：散布在城市中各个区域的顾客与各个零售店有一定的空间距离，假设各零售店的商品种类大致相同，则顾客选择某一家零售店购物是因为这家零售店对他的“吸引力”较大，这一点类似于牛顿的万有引力定律，因此，该模型得名为空间—

引力模型。空间—引力模型表述如下：其中：Eij

—区域i的顾客对零售店j的购买量期望值Pij

—区域i的顾客到零售店j去购买商品的概率