供应链第十讲 网络设计

1第十讲供给链的网络设计1.设施决策在供给链中的作用2.网络设计决策的影响因素3.网络设计决策步骤4.设施布局和容量配置的模型21.设施决策在供给链中的作用设施决策〔网络设计决策〕包括生产、储藏或运输相关设施的区位及每样设施的容量和作用设施供给链设施包括对材料、在制品、产成品进行物料处理作业和进行存储作业的一切设施所有的零售商店、成品仓库、制造工厂和材料储藏仓库都属于供给链设施设施与设施网络的选择，决定了供给链在本钱与效劳方面的竞争能力31.设施决策在供给链中的作用设施决策的内容设施功能设施区位容量配置市场和供给配置设施应布局何处？

每一设施应配置多大容量？

每一设施有何作用？在每一设施中将进行哪些作业流程？

每一设施应效劳于哪些市场？每一设施由哪些供给源供货?41.设施决策在供给链中的作用设施决策的作用：决策失误将给供给链运营带来很大困难设施功能决策决定了供给链在满足客户需求中的灵活性大小。设施区位决策对供给链的运营有长期影响，废弃或迁移设施的代价是十分昂贵的。好的设施区位能帮助企业在较低本钱下保证供给链的运营。容量配置决策不易改变，合理的容量配置能降低本钱，提高设施利用效率，提升对需求的反响能力。设施的供给源及市场配置决策会影响供给链为满足客户需求所引发的生产、运输、库存等本钱。52.网络设计决策的影响因素62.1网络设计决策的影响因素战略性因素：竞争战略强调生产成本的企业强调反应能力的企业全球化的供应链网络在成本最低的区位布局生产设施，即便会使生产工厂远离其市场区在市场区附近布局生产设施，有时甚至不惜以高成本为代价通过在不同国家或地区布局职能设施，来支持其不同战略目标的实现沿海原料地地区性奉献者前哨性7集中建立分散建立规模效应易享受难享受经验效果易享受难享受协同作用效果易享受难享受生产费用小多管理费用小多运送费用多小交货期长短公司内的经验等易共有难共有协作设施的组织化容易困难事故等风险大小集中建立与分散建立设施的一般性特征2.1网络设计决策的影响因素战略性因素：竞争战略82.网络设计决策的影响因素92.网络设计决策的影响因素宏观经济因素：外部因素关税水平高关税：在更多的地方进行生产，配置在各地的工厂生产能力较小低关税：减少生产基地、每一生产基地扩大生产能力税收减让：指关税或税收的削减企业布局于税收减让地区可获得本钱优势汇率波动对供给链利润有显著影响良好的供给链网络能利用汇率波动增加利润在网络中多规划一局部生产能力，以使生产能力具有灵活性，满足不同市场的需求，从而在当前汇率下使本钱较低的基地生产更多的商品。需求波动灵活性的网络可适应经济波动而导致的需求波动。102.网络设计决策的影响因素政治因素：重要作用企业倾向于将在政局稳定的国家布局，这些国家的经济贸易规那么较为完善政治稳定很难量化，只能进行主观的评价根底设施因素：先决条件，影响供给链运营的本钱场地的供给劳动力的供给交通密集地方性公用事业关键的根底设施靠近运输枢纽、靠近机场和码头、高速公路入口、铁路效劳11积极外部性2.网络设计决策的影响因素竞争性因素：竞争对手的战略、规模和布局企业如何进行竞争为瓜分市场而布局临近or远离？原材料和劳动力等外部因素是否迫使其相互靠近许多企业临近布局均受益在价格上进行竞争，且承担向客户送货的成本企业不能控制价格，而只是在与客户距离的远近上相互竞争Hoteling模型——企业接近布局获取最大市场份额远离竞争对手布局12竞争性因素Hoteling模型——两家企业在直线上的布局假设客户均匀地分布在(0，1)这个区间上，两个企业通过与客户距离的远近进行竞争，客户总是光临最近的一家企业，而且与两家企业距离相等的客户那么在二者之间平均分配。如果总需求为1，企业1布局在点a，企业2布局在点1—b，那么两个企业的需求d1和d2分别是：01a1-b显然，如果两家企业能更近地布局，最终使得a=b=1／2时，两家企业就能将自身的市场份额最大化2.网络设计决策的影响因素132.网络设计决策的影响因素对顾客需求的反响时间目标客户能容忍较长的反响时间集中力量扩大每一设施的生产能力客户群认为较短的反响时间很重要必须在离客户较近的地方布局设有许多生产基地，每个基地的生产能力较小，缩短反响时间，增加设施的数量必需的设施数量要求的反响时间142.网络设计决策的影响因素物流和设施本钱：库存、运输、设施〔建设和运营〕库存本钱在仓储网络中，库存由在途库存、平安库存和根底库存组成随着网络中仓库设施的增加，网络中在途的运输时间将不断减少，在途库存的量也会不断减少当供给链中设施数目增加时，平均平安库存及由此引起的库存本钱就会增加库存本钱设施数量设施数量和库存本钱之间的关系15二、网络设计决策的影响因素物流和设施本钱：库存、运输、设施〔建设和运营〕运输成本设施数量设施数量和运输成本之间的关系直接从生产地到达客户的小批量运输本钱是本钱曲线的起始点随着仓库数量的增加，运输的总本钱不断减少；运输本钱的降低源于在某个设施对货物的集并运输与短途运输的相互结合本钱曲线的最低点，表示获得最大的货物集并所需的设施的数量如果设施数量的扩张超出了货物集并的最大值，每个设施所承担的进货集并运输的数量减少了，本钱将增加162.网络设计决策的影响因素物流和设施本钱：库存、运输、设施〔建设和运营〕设施本钱固定本钱固定本钱是指短期内不随设施的货流量的改变而改变的本钱，如建设本钱和租赁本钱可变本钱与生产或仓库运营相关的随着加工数量的变化而变化的本钱被成为可变本钱设施本钱设施数量设施数量和设施本钱之间的关系设施的设立可为供给链提供本钱或效劳优势，那么该设施的设立就必要17随着设施数目的增加，物流总本钱先减后增设施数量本钱设施数量和总本钱之间的关系总成本库存成本运输成本设施成本2.网络设计决策的影响因素18反应时间设施数量物流总成本物流本钱和反响时间变动与设施数量的关系2.网络设计决策的影响因素193.网络设计决策框架竞争战略内部限制资本、增长战略、现存网络第一步供应链战略全球竞争生产技术资本、规模/范围的影响、需要的支持、灵活性竞争环境第二步地区性设施构架关税和税收激励区域性需求规模、增长、一致性、地方特色政治、汇率和需求风险生产方法需要的技能、反应时间第三步理想的选址基础设施要素成本劳动力、原材料、具体地点第四步区位选择物流成本运输、库存和协调20明确供给链战略详细说明供给链应该具备哪些功能，以支持企业竞争战略的实现必须在企业竞争战略、可用资本和设施、竞争分析、以及所有的限制条件根底上决定供给链战略明确地区性设施的构架目标：选择设施布局的区域，明确设施的潜在作用及其最大容量需求预测分析规模经济的作用〔降低本钱〕明确需求风险、汇率风险、政治风险；掌握关税和税收减免情况〔不同的区域市场〕竞争环境分析3.网络设计决策框架21选择适宜的地点目标：在将要布局设施的区域范围内选择一系列的地点。地点选择依据：确保以预想的生产方式正常进行的根底设施状况硬件设施要求：供给商的存在、运输效劳、通讯、公用事业以及仓储设施软件设施要求：可供雇佣的熟练劳动力、劳动力转换以及当地社区对工商业的接受程度选择布局区位目标：选择精确的设施布局区位，并为每一设施配置容量。从第三步选出的一系列理想的地点中进行筛选，找出布局区位。3.网络设计决策框架22设施布局和容量配置的目标：使整个供给链网络的利润最大化制定决策所需的信息：供给源和市场的位置潜在的设施地点的区位市场需求预测每一地点的设施本钱、劳动力本钱和原材料本钱每两个设施布局地点之间的运输本钱每一地点的库存本钱及其与设施数量的关系制定决策运用的模型：重力区位模型：选择出使供给商处运来原材料的运输本钱和向市场运送最终产品的运输本钱之和最小的区位网络优化模型1、需求量在工厂之间的分配模型2、生产能力既定的工厂布局模型3、工厂和仓库同时布局模型4.设施区位和容量配置模型23假定1：任何一个地点都可在坐标系中用点表示，两点之间的距离可通过坐标系中两点间的距离进行计算假定2：运费随运量的增加呈线性增加参数：x,y：区位坐标xn,yn：市场或供给源n的坐标dn：供给源n或市场与工厂之间的距离Fn：在供给源n或市场或工厂之间每单位货物的运输本钱4.1重力区位模型Min

①计算②新区位③继续从第一步开始计算，直到新区位与原有区位几乎相同时停止运算244.2网络优化模型市场在仓库之间如何划分？仓库在工厂之间如何分配？配置决策随不同本钱变化和市场开展有规那么调整不变本钱：与产量和货运量无关的本钱消耗可变本钱：在给定设施中那些与产量和运量成比例变化的本钱消耗主要本钱：固定设施本钱交通本钱生产本钱库存本钱协调本钱254.2网络优化模型需求量分配决策问题：工厂之间的需求量分配参数：n工厂区位的数目m市场或需求地的数量Dj市场j的年需求量Ki工厂i的年生产能力Ciji工厂生产1单位产品并送到j市场的本钱Xij每年从i到j的运量决策目标：设施本钱、运输本钱和库存本钱之和最小26例：TelecomOne和Highoptic公司都是新一代通讯设备制造商。T着眼于美国东部的市场，它在巴尔的摩(B)、孟菲斯(M)和堪萨斯州的威奇托(W)都有自己的生产厂，效劳的市场包括亚特兰大、波士顿和芝加哥。H公司瞄准美国西部的市场，效劳的市场包括丹佛、内布拉斯加州的奥马哈和俄勒冈州的波特兰。哈奥普体克公司的几个工厂分别位于怀俄明州的肖肖尼(CHEYENNE)(C)和盐湖城(S)。生产能力、市场需求、生产本钱和运输本钱及每月的固定本钱4.2网络优化模型供应城市需求城市每1000单位的生产和运输成本（千美元）生产能力Ki（千单位）月固定成本Fi（千美元）亚特兰大波士顿芝加哥丹佛奥马哈波特兰巴尔的摩（B1675400685163011602800187650孟菲斯（M）380135554310456652321224100威奇托（W）92216467005083111797312200肖肖尼（C）146019409701004951200243500盐湖城（S）192524001425500950800275000月需求量（千单位）Dj10814671127

亚特兰大波士顿芝加哥丹佛奥马哈波特兰T公司

巴尔的摩（B）

孟菲斯（M）

威奇托（W）H公司盐湖城（S）

肖肖尼（C）01008002120

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110T公司和H公司的最优需求配置T每月消耗的可变本钱是$14,886,000，月固定本钱为$13,950,000，月总本钱为$28,836,000；H公司的月可变本钱为$12,865,000，月固定本钱为$8500000，月总本钱为$21365000。4.2网络优化模型28工厂布局：生产能力既定决策问题：T公司和H公司决定合并成一个TH新公司，是否每个工厂都是必需，哪些工厂应当关闭？参数：n潜在的工厂布局区位数量；m市场或需求点的总数量；Dj市场j的年需求量；Ki工厂i的潜在年生产能力；fi工厂i运营中按年分摊的固定本钱；Cij工厂i生产一单位产品并将之送到j市场的本钱(包括生产、库存、运输、设施本钱)决策目标：决定工厂的区位，将市场需求分配到每一个正在运营的工厂中去，以减少设施本钱、运输本钱和库存本钱。4.2网络优化模型294.2网络优化模型决策变量的定义：yi=1如果工厂i运营，否那么为0xij=每年从工厂i运送到市场j的货物数量限制条件含义：所有需求得到满足每一工厂的生产不超过生产能力两类：哪些运营〔1〕，哪些关闭〔0〕30

运营/关闭亚特兰大波士顿芝加哥丹佛奥马哈波特兰巴尔的摩（B）1082000孟菲斯（M）110012000威奇托（W）0000000肖肖尼（c）10006711盐湖城（S）0000000合并后的新公司吉TH的最优需求配置TH的最正确选择是关闭在盐湖城和威奇托的工厂，而继续运行在巴尔的摩、肖肖尼和孟菲斯的工厂。每月的网络和运营本钱为$47,401,000。这一本钱比T公司和H公司独立运营时节省了近$3,000,000本钱。4.2网络优化模型31单供给源模型目标：只有一个工厂为一个市场效劳〔单供给源〕以便减少协调的复杂性决策变量的定义：yi=1如果工厂i运营，否那么为0xij=1如果工厂i为市场j提供产品限制条件含义：所有需求得到满足每一工厂的生产不超过生产能力两类：哪些运营〔1〕，哪些关闭〔0〕市场j由工厂i提供产品4.2网络优化模型32工厂和仓库同时布局设计从供给商到顾客的整个供给链网络：供给商向工厂提供原材料，工厂设有为市场效劳的仓库，必须为工厂和仓库同时做出布局和容量配置决策。假设计算单位被适当调整，因而来自供给商的每1单位的投入，能生产出1单位的最终产品。决策目标：确定工厂和仓库的区位以及不同地点之间的运输数量，以减少总的固定本钱和可变本钱。4.2网络优化模型33参数：m-市场或需求点的数量n-潜在的工厂区位数量i-供给商的数量t-潜在的仓库区位数量Dj-顾客j的年需求量Ki