供应链的物流研究分析（二等奖）

北京化工大学第六届“萌芽杯”参赛作品作品名称供应链的物流研究分析作品类别A类学院名称理学院负责人姓名郑舒尹导师姓名杨丰梅2010年5月25日

供应链的物流研究分析郑舒尹1沈越2(1:北京化工大学理学院北京1022002：北京化工大学理学院北京102200)摘要：基于供应链的物流研究分析对于产品的销售具有很大的意义，而公司的供应链管理的完善也面临着较大的难题。本文通过对某空调公司的供应链管理案例的分析，运用建立以线性规划为基础的数学模型的方法，解决该公司存在的库存和运输问题。经过进一步的研究思考，归纳总结出了改善供应链管理的有效方法。关键词：供应链；供应链管理；物流；成本；线性规划。本文的主要内容是对公司的供应链的物流管理进行研究分析。随着科学以技术的快速发展，企业的生产力和人民的消费水平也在持续不断的提高。产品的供应、运输和销售成本也成为企业关注的焦点。为了使各项物流活动实现最佳的协调与配合，降低物流成本，提高物流效率和经济效益，我们对供应链管理进行分析研究，并引进数学建模理念来解决问题。通过对一些物流方面的论文浏览查阅，我们挖掘出了很多有用的理论知识。物流管理方法运用广泛，适用于各行各业，对成本的控制有很大的作用。但同时也发现如今对供应链的物流研究还存在不足之处。大部分文章都提出一些凌驾于实际之上的理论分析，很少有文章会对具体的问题进行阐述，提出能应用于公司管理，而数学模型的应用更是少见。所以我们的根据所学的数学知识，以线性规划的方法为指导思想，对一个具体的某空调公司物流案例进行分析和研究，归纳出一些有价值的结论。一、实例分析问题背景介绍Dellmar公司是一家商用空调系统制造商。公司一年前引进的空调系统CAP非常成功。产品的订单一直在上升。但是这款产品的成功却暴露了Dellmar公司物流系统的不足。国内和区域分发中心对CAP进出的耽搁使客户的订单受到不同程度的延误。过高的库存和运输成本也引起Dellmar公司管理层的关注。在2月份,库存和运输成本超过了140万美元。公司管理层希望制定能够将产品迅速交给客户同时降低库存和运输成本的解决方案。(CAP空调系统的供应链)Dellmar公司在NH制造工厂制造CAP系统。这个工厂每月可以生产5万部CAP系统。公司正在考虑扩大每月10%的生产能力,每月须额外支付财务和运营成本为55,000美元。Dellmar公司将国内销售区域划分为三个区域:东部,西部和中西部。每个区域由一个区域销售分发中心提供服务。Dellmar公司还经营着两个国内分发中心,一个位于Ohio(为中西部和西部提供服务),另一个位于NJ(为中西部和东部提供服务)。CAP空调系统首先由NH工厂运输到两个国内分发中心库存。然后,再运输到三个区域销售分发中心。运输的时间为每月一次。(运输和库存成本)CAP空调系统从工厂运输到一个国内分发中心,或者从一个国内分发中心运输到任何一个区域分发中心,单位运输成本是每系统10美元。安排货运的固定运输成本参见表1。在Ohio和NJ国内分发中心的库存成本是每月每件5美元。而在区域销售分发中心的单位库存成本是每月每件10美元。表1运输路径运输起点运输目的地固定运输成本($)NH工厂Ohio国内分发中心5,000NH工厂NJ国内分发中心4,000Ohio中心西部4,000Ohio中心中西部3,000NJ中心中西部4,000NJ中心东部5,000CAP空调系统的需求CAP空调系统在未来两个月的需求情况参见表2。表24月5月的CAP空调系统的需求预测销售区域月份需求预测(件)西部4月份20,000

5月份20,000中西部4月份15,000

5月份25,000东部4月份25,000

5月份30,000库存表3说明了CAP空调系统在3月底每个分发中心的库存量。表33月底的CAP空调系统的库存量

分发中心件数国内分发中心Ohio20,000NJ10,000

区域分发中心西部2,000中西部1,000东部2,000需解决的问题（1）公司管理层要决定每月制造多少件CAP空调系统,以及每月运送多少件系统到分发中,以便使运输和库存的总成本最小化。(2)在2月,运输和库存的总成本是140万美元,而且3月的预估成本也是140万美元。Dellmar公司在4月和5月份的平均成本是多少?Dellmar公司的生产和运输调度计划是什么?Dellmar公司在每个分发中心应该保持多少库存量?(3)如果Dellmar公司决定增加10%的生产能力,对运输和库存的总成本的影响是什么?(4)公司正考虑在分发中心增加最小库存量,按每月从0增加到500甚至1,000件CAP空调系统。假设当前的生产能力是每月50,000件,制定上述政策是可行的吗?这个政策的变化对运输和库存的总成本有何种影响?(5)你对Dellmar公司的库存政策,运输计划,和产能做出什么样的调整。解决方案模型一：线性规划。问题分析:由于该公司4、5月份的总产量和3月底各个分发中心的库存总量之和正好等于4、5两个月的总需求量，因此，5月库存为0件。为了使该公司的库存和运输成本最小的同时还能满足各个分发中心的需求，设Xi为每次向分发中心运输的系统数，通过线性规划的方法列出约束条件，使总成本最小。符号说明：x1:4月从NH运往Ohio的系统数；X2:4月从NH运往NJ的系统数；X3:4月从Ohio运往西部的系统数；X4:X6与X7总和；x1:4月从NJ运往东部的系统数；X6:4月从Ohio运往中西部的系统数；X7:4月从NJ运往中西部的系统数；X10-X15:5月每个分发中心之间的运输量；约束条件：每个月生产50000件，4月份的库存调度要能为5月的需求相适应。每个分发中心的库存均大于0为正数。目标函数为运输成本与库存成本之和。用lingo将上述条件编入（见附录），对Xi进行求解，使目标函数最小。下面为结果：两个月的总成本为2475000元，平均成本为1237500元/月。方案：4月从NH运12000至Ohio，运38000至NJ；从Ohio运18000至西部，运14000至中西部；NJ运23000至东部。库存：仅NJ有25000件。5月从NH运45000至Ohio，运5000至NJ；从Ohio运20000至西部，运25000至中西部；从NJ运30000至东部。模型改进：由于该公司要增加生产力，这使得运输成本和库存成本均会增加，但这可以规避供小于求的风险。若要分发中心增加库存量则当前的生产力无法满足，所以必须要增加生产力。改进方法：方法同上，增加约束条件：每月生产55000件，5月每个分发中心的库存大于0小于5000件。改进方案：4月从NH运12000至Ohio，运43000至NJ；从Ohio运18000至西部，运14000至中西部；NJ运23000至东部。库存：仅NJ有30000件。5月从NH运50000至Ohio，运5000至NJ；从Ohio运20000至西部，运25000至中西部；NJ运30000至东部。库存：仅NJ有5000件。两个月的总成本为2760000元，平均成本为1380000元/月。（6）模型评价：该模型利用了线性规划的方法，原理简单，但却能做出理想的运输库存方案，但该方法却仍没有给出更一般的方法，使用的范围具有局限性。二、结论经过上述实例的结果发现，无论生产力增加多少，在中西部，东部，西部三个分发中心的库存始终为0。因为这三个分发中心的库存成本远大于由于中间过程的运输费用。这说明大部分物流问题若要从费用极小化的方面（或者其他单方面）考虑，所得到的结果往往会比较极端化，虽然有些方案会满足一些公司的要求，但却无法其他因素如库存地的合理利用，顾客得到商品的时间等。如上述实例中只考虑到了最小的运输成本，却使离顾客最近的销售中心的库存为0，这在顾客发出订单的第一时间内势必会造成不满。因此在现代的物流问题中，人的意识越来越强，费用的因素并不能觉得一个理想的解决方案，公司在制定方案的