物流运输系统规划与设计

关于物流运输系统规划与设计物流运输系统概述第一节

一、运输及其在物流中的作用

运输是指用设备和工具，将物品从一地点向另一地点运送的物流活动，其中包括货集、分配、搬运、中转、装入、卸下、分散等一系列操作。运输与配送的区别运输配送

长距离大量货物的移动据点间的移动地区间货物的移动货车一次向一地单独运送

短距离少量货物的移动企业送交顾客地区内部的货物移动货车一次向多处运送，每处只获得少量货物第2页,共99页，2024年2月25日，星期天二、物流运输的功能产品储存产品转移两大功能时间资源财务资源环境资源仓库有限改道第3页,共99页，2024年2月25日，星期天三、物流运输系统的特征首先，运输可以通过多种运输方式来实现

其次，运输服务分成自用型和营业型两种

再次，运输业者与其他运输行业的企业开展竞争

最后，在运输业中存在着实际运输和利用运输两种形式第4页,共99页，2024年2月25日，星期天物流系统运输方式选择第二节一、物流运输方式的分类铁路运输

水路运输

公路运输

管道运输

航空运输

第5页,共99页，2024年2月25日，星期天特点：优点：大宗、大批量物资中、长距离输送，运输成本较低，能耗较少，平均技术速度中等以及受气候等自然条件影响较小等。缺点：中间过程繁琐，组织手段复杂且耗时较多，灵活性欠佳，无法实现门——门运输，无法单独完成整个运输过程。在我国铁路运输占有重要的地位，也是现代物流运输系统的重要组成部分。铁路运输1第6页,共99页，2024年2月25日，星期天

铁路运输业务整车运输零担运输合装整车运输第7页,共99页，2024年2月25日，星期天特点优点：灵活性最强，中间环节少，可以实现门——门运输，高速公路运输平均技术速度较高。缺点：能耗、成本较高，安全性较差，受自然环境影响较大，环境污染严重。公路运输业务与铁路运输一样，公路运输亦可以分为整车运输与零担运输等类型。公路运输2第8页,共99页，2024年2月25日，星期天水路运输特点优点：运输成本最低，运输量最大，是所有运输方式中运输量最大的。特别是对于远洋大型船舶长距离运输，更是其他运输方式不可取代的。缺点：速度慢，中间过程繁琐，灵活性欠佳，受自然条件限制较大。水路运输3第9页,共99页，2024年2月25日，星期天

水路运输的形式沿海运输：使用中小型船舶在大陆附近水域进行的运输作业方式。近海运输：临近区域之间沿特定航道进行的海上运输，其没有特定的船舶形式，一切视情况而定。远洋运输：大型船舶跨洋远程运输。内河运输：内陆水域和水道上的运输方式，其使用的船舶形式与海洋运输有较大的差别，一般以中、小型船舶为主。第10页,共99页，2024年2月25日，星期天特点优点：高速，快捷，时效性最强。缺点：能耗、成本较高，运量较小，投资技术要求高，受自然条件限制较大。但航空运输的快捷性是其他运输工具所不可比拟的。特别是中、远距离运输其优势更为明显。在现代经济强调快捷的形式下，航空运输的发展势头更为迅猛。航空运输4第11页,共99页，2024年2月25日，星期天

航空运输业务及其组织由于航空运输的技术性和专业性较强，因此其业务流程与组织与其它的运输方式有所不同。航空运输业务基本类型为：整架部分包机第12页,共99页，2024年2月25日，星期天运输工具与基础设施（通道）是一体化系统；高度专业化且只能运输特定物质；单向运输；基本不受外界自然环境影响；成本低、质量高；建设速度快；管理与操作简单。管道运输5第13页,共99页，2024年2月25日，星期天第14页,共99页，2024年2月25日，星期天集装箱运输7集装箱运输特点为：方便、灵活减少中间环节，简化手续安全保护货物运输成本较低顺利实施多式联运运输组织与管理复杂，必须运用先进的科学与技术以及管理方式与方法第15页,共99页，2024年2月25日，星期天货物的周转量

技术经济指标货物平均运程货车周转时间货物装卸量运送时间

二、运输方式的衡量指标货物运输量

第16页,共99页，2024年2月25日，星期天第17页,共99页，2024年2月25日，星期天货物的特点、性质

制约因素运输速度和路程

运输能力和密度运输费用

市场需求的缓急

三、运输工具选择的制约因素对运输方式选择条件进行具体分析，可以分成两种类型：可变因素与不可变因素。第18页,共99页，2024年2月25日，星期天运输物品的种类、运输量和运输距离3个条件是由货物自身的性质和库存地点决定的，因而不属于不可变因素。事实上，即使对这几个条件进行大幅度变更，改变运输方式选择的可能性也不大。与此相反，运输时间和运输成本是不同运输方式相互竞争的重要条件，运输时间与成本的变化必然带来所选择的运输方式的改变，是可变因素。第19页,共99页，2024年2月25日，星期天

某制造商分别从供应商A和供应商B处买了共3000个配件，每个配件单价100元。目前这3000个配件是由两个供应商平均提供的，其中，供应商A的配件发送是由第三方物流企业C提供的，采用铁路运输方式。如供应商缩短运达时间，则可以通过和该制造商协商争取到更多交易份额。假定运达时间每缩短一天，可从交易量中多得5%的份额，即150个配件。供应商从每个配件可赚得占配件价格（不包括运输费用）20%的利润。运输方式选择举例供应商A和物流企业C协商将运输方式从铁路运输改为卡车运输或航空运输以缩短货物的运达时间。各种方式的运输率和运达时间如下表所示。第20页,共99页，2024年2月25日，星期天表4-2各种运输方式的运费率和运达时间运输方式运费率（元/件）运达时间（天）铁路2.507卡车6.004航空10.352该物流企业应采取那种运输方式，又如何向供应商收取费用？显然就本例来说，物流企业C需要根据供应商A可能获得的利润来对运输方式进行选择决策，以求达到和客户的一致。表4-3所示是供应商A使用不同的运输方式可能获得的预期利润。第21页,共99页，2024年2月25日，星期天表4-3使用不同运输方式时供应商A的利润比较表运输方式配件销售量（件）毛利（元）运输成本核算（元）净利润（元）铁路150030000375026250卡车1950390001170027300航空22504500023287.521712.5根据上表可知，如果制造商对能提供更好运输服务的供应商A给予更多交易份额的承诺实现，则供应商A应当选择卡车运输，而卡车运输与铁路运输之间的利润差额就是物流企业可以向供应商A争取的利润空间。第22页,共99页，2024年2月25日，星期天物流运输线路选择第三节一、物流运输线路影响因素分析影响运输线路选择的因素可分为两类：成本因素和非成本因素。成本因素：指与直接成本相关的、可用货币单位衡量的因素。非成本因素：指与成本无直接关系，但能够影响成本和企业未来发展的因素。第23页,共99页，2024年2月25日，星期天（一）成本因素运输成本

对上下游企业来讲，运输线路与他们之间的距离以及采取的运输手段、运输方式（整车运输还是零担运输）等有直接的关系。营运成本

营运成本是指运输线路建成后，营运所需花费的各种可变费用，主要包括所选线路的动力和能源成本、劳动力成本、利率、税率和保险、管理费用和运输工具设备维修保养费等。运输线路建设成本和土地成本固定成本

固定成本主要指运输线路进行运作所需的设备支出，包括软硬件费用，主要有运输工具、线路维护、装卸机械、信息管理系统。第24页,共99页，2024年2月25日，星期天（二）非成本因素交通因素

在运输线路选择时，一方面要考虑现有交通条件，比如运输线路是否靠近现有的交通枢纽或不久的将来会在运输线路附近兴建运输中心；另一方面，交通也要同时作为布局的内容，只布局运输线路而不布局综合交通网络，有可能会使运输线路的布局失败。环保因素

运输线路的选择要充分考虑运输车辆对环境的污染。政策法规因素

在选择运输线路之前，一定要到相关部门进行咨询，查清所选地区在未来是否会作为他用。交通管制与环境保护也是重要的法律因素。第25页,共99页，2024年2月25日，星期天二、物流运输线路设计原则费用最小原则物流的总费用曲线是一个凹性函数，即在一定的据点数目范围内，物流总费用会随着运输量的增多而下降。但是在经过一定的均衡点后，物流的总费用反而会随着运输时间的延长而上升。动态性原则与运输线路选择相关的许多因素不是一成不变的。所以，在选择运输线路时应该以发展的目光考虑运输线路的布局，特别要充分考虑城市的发展规划的影响。同时，对运输线路的规划设计应该具有一定的弹性机制，以便将来能够适应环境变化的需要。简化作业流程原则在设计运输线路时，应以直达运输、尽量减少中间的换装环节为准则。适度原则在设置方案上，应设计多种方案，采用决策最优化的原则，经过分析比较，选出最佳方案。第26页,共99页，2024年2月25日，星期天三、物流运输线路优化模型（一）直达运输线路优化模型

1.直达运输线路优化问题已知有m个生产地点可供应某种物资，其供应量分别为ai（i=1,…,m），有n个销地Bj（j=1,…,n），其需求量分别为bj（j=1,…,n）。从Ai到Bj的运输单位物资的运价为cij,其产销平衡表如下。B1B2…Bn产量A1c11c12…c1na1A2c21c22…c2na2………………Amcm1cm2…cmnam销量b1b2…bn在产销平衡的条件下，求总运费最小的调运方案。第27页,共99页，2024年2月25日，星期天2.直达运输线路优化模型直达运输线路优化是一个产销平衡的运输模型，即m个供应点的总供应量等于n个需求点的总需求量，运输问题满足供需平衡。这时，由各供应点Ai调出的物资总量应等于它的供应量ai（i=1,…,m），而每一个需求点Bj调入的物资总量应等于它的需求量bj（j=1,…,n）。若用xij表示从Ai到Bj的运量，其数学模型如下：如何求解？第28页,共99页，2024年2月25日，星期天表上作业法是常用的手工求解方法。三个基本步骤：依据问题列出运输物资的供需平衡表及运价表；确定一个初始的调运方案；根据一个判定法则，判定初始方案是否为最优方案。第29页,共99页，2024年2月25日，星期天（二）中转运输优化模型1.问题的提出

产地与销地之间没有直达路线，货物由产地到销地必须通过某中间站转运。某些产地既输出货物，也吸收一部分货物；某销地既吸收货物，又输出部分货物，即产地或销地也可以起中转站的作用，或者既是产地又是销地。产地与销地之间虽然有直达路线，但直达运输的费用或运输距离分别比经过某些中转站还要高或远。存在以上情况的运输问题，统称为转运问题。第30页,共99页，2024年2月25日，星期天2.约束分析与数学模型解决中转运输问题的思路:先把它化为无转运的平衡运输问题。为此，作如下假设：首先根据具体问题求出最大可能中转量Q纯中转站可视为输出量和输入量均为Q的一个产地和销地兼中转站的产地可视为一个输入量为Q的销地及一个产量为ai+Q的产地。兼中转站的销地可视为一个输出量为Q的产地及一个销量为bj+Q的销地。在此假设的基础上，列出各产地的输出量、各销地的输入量及各产销地之间的运价表，最后用表上作业法求解。第31页,共99页，2024年2月25日，星期天设有m个生产地点Ai（i=1,…,m），其供应量分别为ai（i=1,…,m），有n个销地Bj（j=1,…,n），其需求量分别为bj（j=1,…,n），且，有P个纯中转站Tp(p=1,…,P)，单位物资的运价为cxy（x=1,2,…,m+p+n，y=1,2,…,m+p+n），可视为产地，输出量为。第32页,共99页，2024年2月25日，星期天第33页,共99页，2024年2月25日，星期天案例：某公司经销某产品，该公司具有3个加工厂，每日的产量分别为：A1（7t）,A2（4t）,A3（9t）.该公司把这些产品分别运往4个销售点，各销售点的每日销售量为：B1（3t）,B2（6t）,B3（5t）,B4（6t）.现在假定：1、每个工厂生产的产品不一定直接发运到销售地点，可以其中几个产地集中一起运；2、运往各销售地点的产品可以先运给其中的一些销地，再转运给其它销地；3、除了产、销地之外，中间还可以设置几个转运站，作为在产地之间、销地之间或者产销地之间进行转运。下表为单位运价表，问该公司应该如何调运产品，在考虑直接与非直接运输的各种可能方案下，以及满足各地需要量的前提下，使每天的总运费达到最少？第34页,共99页，2024年2月25日，星期天产地中间转运站销地A1A2A3T1T2T3T4B1B2B3B4产地A1132143311310A21-35-21928A33-1-2374105中间转运站T12311322846T215-1114527T34-23421824T43232121-26销地21194858-121B332104222423B410856746213第35页,共99页，2024年2月25日，星期天解：分析1、由于问题中所有的产地、中间转运站、销地都既可以看作是产地也可以看作是销地，所以这个问题可以看作是具有11个产地与销地的扩大的运输问题.2、对于扩大的运输问题我们可以建立其对应的运价表，表中将不可能的运输方案的运价标记为任意大的正数M.3、所有中间转运站的产量等于销量，由于总量为20，所以每一个中转站的运量不会超过20，所以可以规定T1、T2、T3、T4的产销量均为20。4、由于所有的产销地点均可以作为转运站，所以应该在原来的产销量基础上加上20。第36页,共99页，2024年2月25日，星期天A1A2A3T1T2T3T4B1B2B3B4产量A1013214331131027A210M35M2192824A33M01M237410529T12310132284620T215M1011452720T34M23402182420T432321201M2620B13172411014220B21194858M102120B332104222420320B410856746213020销量20202020202020232625260第37页,共99页，2024年2月25日，星期天(三)车辆线路优化问题——起讫点重合的问题将仓库和所有的停留点的位置画在地图上或坐标图上。通过仓库位置放置一直尺，直尺指向任何方向均可，然后顺时针或逆时针方向转动直尺，直到直尺交到一个停留点。询问：累计的装货量是否超过了送货车的载重量或载货容积（注意首先要使用最大的送货车）。如是，将最后的停留点排除后将第一辆车的停留点确定下来。再从这个排除的停留点开始继续扫描，从而开始一条新的路线。这样扫描下去，直至全部的停留点都被分配完毕。安排每辆车运行路线的停留点的顺序，以求运行距离最小化。停留点顺序可用凸状法来安排。1.扫描法是一种很简便易行的优化车辆行走路线的方法。扫描法的步骤：第38页,共99页，2024年2月25日，星期天例：某物流企业从其所属的仓库用送货车辆到各个客户点提货，然后将客户的货物运至仓库，以便集运成大的批量再进行远程运输。全天的提货量见图6-1，提货量以件为单位，送货车每次可运载10000件。完成一次运行路线一般需要一天时间。该公司要求确定：需多少条路线（即多少辆送货车）？每天线路上有哪几个客户点？送货车辆服务有关客户点的顺序如何？解：仓库与各客户的地理位置关系及各客户需求量如图6-1。第39页,共99页，2024年2月25日，星期天最终的路线设计如图6-2所示。第40页,共99页，2024年2月25日，星期天节约里程法

——车辆线路的规划问题补充第41页,共99页，2024年2月25日，星期天基本原理基本原理是几何学中三角形一边之长必定小于另外两边之和。节约里程法核心思想是依次将运输问题中的两个回路合并为一个回路，每次使合并后的总运输距离减小的幅度最大，直到达到一辆车的装载限制时，再进行下一辆车的优化。优化过程分为并行方式和串行方式两种。第42页,共99页，2024年2月25日，星期天假如一家配送中心（DC）向两个用户A、B运货，配送中心到两用户的最短距离分别是La和Lb，A和B间的最短距离为Lab，A、B的货物需求量分别是Qa和Qb，且（Qa+Qb）小于运输装载量Q，如图所示，如果配送中心分别送货，那么需要两个车次，总路程为：L1=2（La+Lb）。ABDCLaLbABDCLaLbLab第43页,共99页，2024年2月25日，星期天

如果改用一辆车对两客户进行巡回送货，则只需一个车次,行走的总路程为：L2=La+Lb+Lab

有三角形的性质我们知道：Lab<（La+Lb）所以第二次的配送方案明显优于第一种，且行走总路程节约：ΔL=（La+Lb）－Lab

如果配送中心的供货范围内还存在着：3,4,5，…，n个用户，在运载车辆载重和体积都允许的情况下，可将它们按着节约路程的大小依次连入巡回线路，直至满载为止，余下的用户可用同样方法确定巡回路线，另外派车。第44页,共99页，2024年2月25日，星期天节约里程法应用案例

由配送中心P向A~I等9个用户配送货物。图中连线上的数字表示公路里程（km）。靠近各用户括号内的数字，表示各用户对货物的需求量（t）。配送中心备有2t和4t载重量的汽车，且汽车一次巡回走行里程不能超过35km，设送到时间均符合用户要求，求该配送中心的最优送货方案。第45页,共99页，2024年2月25日，星期天某配送中心配送网络图第46页,共99页，2024年2月25日，星期天PABCDEFGHIPABCDEFGHI11109671010875101418212113659152020181141019191716615161413917151414181712177计算配送中心至各用户以及各用户之间的最短距离，列表得最短距离表：第47页,共99页，2024年2月25日，星期天

由最短距离表，利用节约法计算出各用户之间的节约里程，编制节约里程表：A—B:LA+LB—LAB=11+10-5=16A—C:LA+LC—LAC=11+9-10=10A—D:LA+LD—LAD=11+6-14=3A—E:LA+LE—LAE=11+7-18=0A—F:LA+LF—LAF=11+10-21=0A—G:LA+LG—LAG=11+10-21=0……第48页,共99页，2024年2月25日，星期天ABCDEFGHIABCDEFGHI16103000612147200061160000710008000600608第49页,共99页，2024年2月25日，星期天顺位号里程节约里程顺位号里程节约里程顺位号里程节约里程1A-B166H-I810F-G62B-C148B-D710G-H63A-I128D-E715A-D34C-D1110A-H616B-E25A-C1010B-I617D-F16E-F810C-E6根据节约里程表中节约里程多少的顺序，由大到小排列，编制节约里程顺序表，以便尽量使节约里程最多的点组合装车配送。第50页,共99页，2024年2月25日，星期天根据节约里程排序表和配车（车辆的载重和容积因素）、车辆行驶里程等约束条件，渐进绘出配送路径：ABCDEFGHIP(0.9)(1.2)(1.6)(1.1)(0.9)(0.9)(0.6)(1.7)(0.5)475586669101012路径A路径B路径C第51页,共99页，2024年2月25日，星期天路径A：4t车，走行32km，载重量3.7t；路径B：4t车，走行31km，载重量3.9t；路径C：2t车，走行30km，载重量1.8t。

总共走行里程93km，共节约里程（16+14+12）+（8+7）+6=63km。第52页,共99页，2024年2月25日，星期天第53页,共99页，2024年2月25日，星期天第54页,共99页，2024年2月25日，星期天物流需求企业运输系统设计第三节物流需求企业是指有物流业务需求的各类工商企业，企业的物流需求可以自己承担也可以选择由第三方物流企业承担。因此，物流需求企业的运输系统规划涉及以下几个问题。第55页,共99页，2024年2月25日，星期天一、运输系统的定位企业运输系统乃至物流系统的定位与企业的经营领域密切相关。竞争性较强、品牌替代性强的日用消费品、必需品等领域需要企业具有很强的补货能力，以及时把握销售机会，因而对货物运输的速度和效率要求较高，企业对运输服务的要求会较高。高档消费品、奢侈品和工业品的技术含量高，品牌效应较强，企业间主要竞争的不是货物布点和速度，因而对货物运输的速度要求就会相应降低。企业需要根据自身运营的特点对运输系统、运输服务做出恰当的定位分析。可以说，如果企业的“第一利润源”和“第二利润源”还有足够的利润空间，经营者是不会太多地关注“第三利润源”的。

第56页,共99页，2024年2月25日，星期天二、运输业务模式选择企业对运输系统的定位有了明确的判断后，就可以根据自身所具有的物流能力对运输业务的运作模式进行分析，如使用四象限分析法进行见下图。运输能力运输重要性（强，重要）（弱，重要）（强，不重要）（弱，不重要）第57页,共99页，2024年2月25日，星期天一般的，如果企业自身拥有的运输能力（包括硬件能力、管理能力）强，对运输服务的要求又较高，可以选择自营运输业务。如果企业自身的运输能力较弱，对运输服务的要求又较高，可以考虑将运输业务外包给实力较强的物流企业，并采取紧密合作的方式，如参股、签订长期的合作协议、信息共享等。如果企业自身的运输能力较强，但对运输服务的要求并不是很高，则可以考虑将剩余的运输资源对外输出，成立独立的物流部门，采取市场化运作，实现资源的充分利用。如果企业的自身运输能力较弱，对运输服务的要求又不高，则可以将运输业务外包，并采取松散的合作方式，在保证一定的服务水平的基础上以降低运输成本为主要目标。第58页,共99页，2024年2月25日，星期天三、运输系统规划设计的内容运输业务自营运输业务外包两大内容对运输服务商选择和评价，对运输业务考核、监督、协调等各种运输方式的结合、运输工具的配置、运输线路、运输流量等第59页,共99页，2024年2月25日，星期天四、定量方法在运输业务模式选择中的应用例1：某企业有2个仓库和3个客户，需要经常由仓库发货给各客户。货物的运输企业可以选择自营，也可选择外包。若选择自营运输，每年因车辆的购置费、保养费、专职运输人员的工资福利等，预计支出为50万；若选择外包运输，则没有固定费用，但每件货物的运输费用要高于自营时的费用。具体数据如下表所示。客户1客户2客户3供应量（万件/年）自营外包自营外包自营外包仓库134232440仓库245243660需求量（万件/年）203050数据表第60页,共99页，2024年2月25日，星期天解：这个问题需要确定运输业务的经营模式，是自营还是外包，同时还要确定各仓库与各供应商之间的供应关系。在此可引入0-1变量，表示对运输业务的经营模式的选择。设变量表示自营运输时仓库i到供应商j的供应量。变量表示外包运输时仓库i到供应商j的供应量，单位：万件。建立数学模型如下：第61页,共99页，2024年2月25日，星期天第62页,共99页，2024年2月25日，星期天经求解后，应选择外包运输，且仓库与客户之间的供应关系如下表所示，年度的运输费用为440万元。客户1客户2客户3供应量（万件/年）自营外包自营外包自营外包仓库143440仓库254660需求量（万件/年）203050仓库与客户之间的供应关系第63页,共99页，2024年2月25日，星期天量本利分析法是经营管理决策中常用的一种简单数量分析方法主要用于盈亏平衡点的分析。例2：某工厂生产的产品要运往销售地，运送方式有两种，自运或外包（交由运输公司运送）。如果自运，工厂需添置运输装卸设备，每年将增加固定成本12万元，此外运输每件产品的直接成本为40元。如果让运输公司运送，每件要支付100元。试分析该工厂应该选择自运还是外包。第64页,共99页，2024年2月25日，星期天解：设每年运输量为X件，则自运的成本函数为：外包的成本函数为：两个成本函数之差为：令成本函数之差为零，求出平衡点：求得当x=x0=2000时，上式成立。由于是关于X的递减函数，所以当时，即自运的总成本比外包成本低。因此，当每年运输量大于2000件时，采用自运为宜，否则宜交由运输公司运送。第65页,共99页，2024年2月25日，星期天在运输模式的选择中，量化方法只能起到一个辅助作用，对自营与外包业务模式的定性分析是非常关键的。当通过定性分析对两种模式的可行性都予以认可时，可以借助于定量分析的方法，并在结合企业的长期发展前景和战略的基础上，确定运输业务的运作模式。一旦选择自营运输，其运输工具的固定投入是非常大的，要改变决策的成本也非常高。运输业务模式的选择属于企业战略层次的决策。第66页,共99页，2024年2月25日，星期天要求：1）根据所给出问题的描述，分别对其配送线路进行优化设计。2）以小组为单位完成本案例的设计工作，包括案例建模、求解、设计报告的书写。周五下午课程安排：网上查阅论文“需求不确定条件下的车辆线路规划问题研究”，仔细阅读，熟悉线路规划方法与模型，阅读论文中算例的规划设计过程。实验作业

车辆线路的规划问题第67页,共99页，2024年2月25日，星期天1.需求确定条件下的车辆线路规划问题第68页,共99页，2024年2月25日，星期天第69页,共99页，2024年2月25日，星期天2.需求不确定条件下的车辆线路规划问题第70页,共99页，2024年2月25日，星期天第71页,共99页，2024年2月25日，星期天第72页,共99页，2024年2月25日，星期天第73页,共99页，2024年2月25日，星期天第74页,共99页，2024年2月25日，星期天物流运输系统设计实例实例分析Arcelik是土耳其最大的一家家用电器生产商，在1992年的销售总量是11亿美元。Arcelik有7个工厂，8个配送中心（仓库）和大约1500个销售代理。产品在仓库进行包装并运送到代理商手中。主要使用卡车进行运输，某些工厂和仓库之间使用铁路进行运输。ATILIM集团负责所有Arcelik产品在土耳其全国范围内的配送。它包含5个子公司，全国被划分为5个区域（地理上相连接），每个子公司负责1个区域内所有市场范围的供应。一个市场范围是某地区（通常是一个城市及其周边）内若干个销售代理的集合。第75页,共99页，2024年2月25日，星期天截至1992年，ATILM经营着5个仓库，每个仓库归一个子公司所有。因此在原有系统中，将产品分配到不同的仓库不是太困难的问题。不过现在ATILIM打算建立3个新仓库以便更快地响应零售户的需求和提高在某些地区的市场占有率。这样，一个子公司会管理多个仓库，使分配产品到不同仓库这个问题变得复杂，为了增加系统柔性，ATILIM还允许几个子公司共用一个仓库。第76页,共99页，2024年2月25日，星期天ATILIM意识到这些新的仓库有可能使运输费用降低。不过它必须首先设计一个新的配送计划。为了给这个大批量月配送规划寻找一些帮助，ATICIM在1992年3月联系了Bogazici大学工业工程系，它所要求的最终结果是可用来决定工厂与仓库之间和仓库与市场之间的分配方案的模型。这还需要涉及每月的定单与卡车结合问题，而这个问题将由仓库里有经验的调度员经计算后解决。第77页,共99页，2024年2月25日，星期天一、问题建模对于基础的运输问题，线性规划模型已经成功地应用于配送规划。简单的说，现在的问题属于一个两级、多种商品的分配问题。其约束除了装载能力外，还有来自于管理层方面的因素。通过考虑几种不同的模型来求解这个每月配送计划问题，最后采用混合整数规划问题。第78页,共99页，2024年2月25日，星期天第79页,共99页，2024年2月25日，星期天第80页,共99页，2024年2月25日，星期天第81页,共99页，2024年2月25日，星期天二、优化结果由于暂时得不到其他子公司的运输费用数据，主要着眼于ATILIM—伊斯坦布尔的配送问题。解决了ATILIM—伊斯坦布尔所服务的15个市场区域的线性方程式（8-1）~式(8-6)的线性规划模型。这个公司所提供的运输费用数据只允许从3个仓库进行装运。其他5个仓库的位置使它们不太可能被ATILIM—伊斯坦布尔所使用。大多数的结果看起来合理，不过一小部分结果需要作一些调整。

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因为卡车装载约束会导致一些奇怪的分配，例如深底锅Layjrova附近生产，可是有些城市的深底锅却从其他仓库运来。这是由于从Layirova出来的卡车已经装载了，按该线性规则的话，从其他仓库运送这些深底锅将更便宜，因为它们可以放在大件货物的顶部以享受“免费装运”。可是这个方案是理想化的。需要对方程作轻微改动以要求所有深底锅由Layirova的仓库进行装运，这些改动对目标函数的影响可以忽略。第83页,共99页，2024年2月25日，星期天计算结果显示伊斯坦堡附近的新仓库使用率比较低。实际上，由于这个地区的旧仓库锁提供的对土耳其国土欧洲部分的运装只使主要费用提高不到1%，而若使用新仓库来提供同样服务的话将使费用提高15%。而且这只是运输费用，还没有包括建立和管理这个仓库的费用。在伊斯坦堡附近建立新仓库的目的是为了减轻一直超负荷运作的旧仓库的压力。于是租一块地方作为新仓库，公司高层决定在建立一个长期性仓库之前先要对该仓库的经济效益进行严格的考虑。第84页,共99页，2024年2月25日，星期天

经过一些主要的调整之后，得到了一个显示ATILIM—伊斯坦堡所服务区域内每一种产品的装运路线的表格。由于下列原因，可以认为这是一个合理的方案：

1.经调整后的方案的费用与未调整的线性规则得出的方案的费用相差不到1%。

2.所有在Layirova生产的产品直接装运到该市场区域，而没有经过间接的仓库。这会降低仓库运作和装运费用。

3.Eskisehir仓库只需存储31种产品中的10种，这会使该仓库的管理大大简化。而在这之前，该仓库要存储几乎全部31种产品。第85页,共99页，2024年2月25日，星期天4.在这个方案里，卡车的装载约束将有富余，这意味着卡车装载将有更大的柔性。

5.运往大部分市场的轻便货物都放在卡车的顶部，这样将不会因装载这些货物而导致额外的费用。

6.分配到这两个仓库的轻便货物和货物总量是成比例的。对于Layirova仓库和Eskisehir，比例分别是25.7%和20.7%。

7.没有零散装运。对于特定市场和特定产品，全部产品由一个仓库进行装运，正如该公司所要求的一样。

8.有4个市场的产品来自一个仓库。

9.其他11个市场由2个仓库提供服务，31种产品中有30种只存储在其中一个仓库中。第86页,共99页，2024年2月25日，星期天

三、讨论及评价在与Bogazici大学讨论之前，ATILIM想要使用一种电子表格来进行每月的分配计划，而项目最后采用了线性规划模型。下面将讨论一下这两种方案的优缺点。毫无疑问，电子表格的优点是简单、容易理解和使用，但是，采用电子表格无法确定优化的方案。而线性规划模型是一种优化的方法，在一系列约束下，它能找到一个问题的最优解。线性规划模型通常要复杂得多，但它可以封装起来，变成像电子数据表的输入输出一样简单的软件。这就是这个项目中的工作内容之一。这样，任何一个管理人员都可以轻松操作这种软件，即使没有任何的线性规划知识。该项目使用LINDO和QUICKBASIC完成。第87页,共99页，2024年2月25日，星期天通过该项目，反映出线性规划具有以下优点：

1.对装置约束的处理。

2.最优化能力。

3.柔性（可加入新的约束）。

4.可扩展性（可加入新的产品和仓库）。

5.数据错误检测（不正确的数量和成本数据会导致不合理的方案）。第88页,共99页，2024年2月25日，星期天但线性模型方法的一个最大的优点却带来了一个缺点：精确性。因为对装载约束的严格处理，如果较近仓库的卡车没有足够的空间，线性模型提供的解决方案可能会从较远的仓库运送小件的物品。而实际上，这些装载约束并不是严格的约束，因为仓库的管理员总是有一些灵活的方法来使卡车多装些东西。因此，完全按照“最优”解来处理对于一个公司来说可能非常不切合实际。这种问题可以