第5現代物流輸決策

1、第4-1章現代物流運輸決策4.1運輸服務的選擇4.2路線選擇4.3行車路線和時刻表的制定4.4船舶航線和航期計劃4.5集運4.1運輸服務的選擇v影響運輸服務選擇的因素 速度 服務的可靠性 運輸能力 運輸設備的可得性和充分性 服務的可得性 服務頻率 服務的安全性 理賠服務 貨物跟蹤服務 對解決問題的幫助 據有關調查，在決策者眼中，上述影響運輸服務選擇的諸因素中，運輸成本、速度和可靠性最為重要。v基本的成本權衡最佳服務方案l如果不將運輸服務作為競爭手段，那么能夠使該運輸服務的成本與該運輸服務水平導致的相關間接庫存成本之間達到平衡的運輸服務就是最佳服務方案。運輸速度、可靠性與庫存水平l運輸的速度和可

2、靠性會影響托運人和買方的庫存水平（訂貨庫存和安全庫存）以及他們之間的在途庫存水平，速度慢、可靠性差的運輸服務必將導致物流渠道中更多的庫存。因此最合理的方案是，既能滿足顧客需求，又使總成本最低的服務例子：卡利奧箱包公司u卡利奧箱包公司是生產系列箱包產品的公司。公司的分撥計劃是將生產的產品先存放在工廠，然后由公共承運人運往公司自有的基層倉庫。目前，公司使用鐵路運輸將東海岸工廠的成品運往西海岸的倉庫。u鐵路的平均運輸時間為t21天，每個存儲點平均存儲100000件行李箱包，箱包的平均價值c30美元，庫存成本i30/年。u據估計，運輸時間從目前的21天每減少一天，平均庫存水平可以減少1。每年西海岸倉庫

3、賣出d700000件箱包。公司可以利用以下運輸服務：運輸服務方式鐵路運輸馱背運輸卡車運輸 航空運輸運輸費率（美元/單位）0.100.150.200.40門到門運輸時間（天）211452每年運輸批次10202040u在采購成本和運輸時間的變化忽略不計的情況下,如何選擇使運輸成本最小的運輸方式?卡利奧箱包公司對運輸方式的評估計算表成本類型計算方法鐵路運輸馱背運輸卡車運輸航空運輸運輸成本rd(0.10)(700000)=70000(0.15)(700000)=105000(0.20)(700000)=140000(1.40)(700000)=980000在途庫存icdt/365(0.30)(30)(

4、700000)(21)/365=363465(0.30)(30)(700000)(14)/365=241644(0.30)(30)(700000)(5)/365=86301(0.30)(30)(700000)(2)/365=34521工廠庫存icq/2(0.30)(30)(100000)=900000(0.30)(30)(50000)(0.93)=418500(0.30)(30)(50000)(0.84)=378000(0.30)(30)(25000)(0.81)=182250基層庫存ic*q/2(0.30)(30.1)(100000)=90300(0.30)(30.15)(50000)(0.

5、93)=420593(0.30)(30.2)(50000)(0.84)=380520(0.30)(30.4)(25000)(0.81)=184680總計223546511857379848211381451v考慮競爭因素合適的運輸方式有利于創(chuàng)造有競爭力的服務優(yōu)勢l如果供應渠道中的買方從多個供應商那里購買商品，那么物流服務就會和價格一樣影響買方對供應商的選擇買方一般會將采購訂單轉給能提供更優(yōu)質運輸服務的供應商l買方業(yè)務的擴大將帶來利潤的增加，將彌補由于選擇快速運輸服務帶來的成本，因而鼓勵供應商尋求吸引買方的運輸服務形式，而不是單純降低運輸服務的價格如果分撥渠道中有多個供應商可供選擇，運輸服務的選

6、擇會成為供應商和買方的聯合決策l供應商通過選擇運輸方式來爭取買方的訂單，理智的買方則會通過更多的購買來回應供應商的選擇例子：匹茲堡制造商的供應商選擇u位于匹茲堡的一家設備制造商需要從兩個供應商那里購買3000箱塑料配件，每箱配件的價格是100美元。目前，從兩個供應商采購的數量是一樣的。兩個供應商都采用鐵路運輸，平均運輸時間也相同。但如果其中一個供應商能夠將平均交付時間縮短，那么每縮短一天，制造商將會將采購訂單的5（即150箱）轉給這個供應商。如果不考慮運輸成本，供應商每賣出一箱配件可以獲得20的利潤。u供應商a正在考慮如果將鐵路運輸方式改為航空或卡車運輸，是否可以獲得更多的收益？u各種運輸方式

7、下每箱配件的運輸費率和平均運送時間已知如下：運輸方式鐵路運輸卡車運輸航空運輸運輸費率（美元/箱）2.506.0010.35運送時間（天）742不同運輸方式下供應商a的利潤對比運輸方式鐵路運輸卡車運輸航空運輸銷售量(箱)150019502250毛利(美元)300003900045000運輸成本(美元)37501170023287.5純利(美元)262502730021712.54.2路線選擇v路線選擇問題路線選擇問題的界定l路線選擇問題可以簡單的概括為:找到運輸工具在公路網、鐵路線、水運航道和航空線運行的最佳路線以盡可能地縮短運輸時間或運輸距離，從而使運輸成本降低的同時客戶服務也得到改善。路線選

8、擇問題的基本類型l起迄點不同的單一路徑規(guī)劃l多個起迄點的路徑規(guī)劃l起點和終點相同的路徑規(guī)劃v起迄點不同的單一路徑規(guī)劃單一路徑規(guī)劃問題l單一路徑規(guī)劃問題是已知一個由鏈和節(jié)點組成的網絡，其中節(jié)點代表由鏈鏈接的點，鏈代表節(jié)點之間的成本（距離、時間或距離和時間的加權平均)，求始點到終點的最小成本。單一路徑規(guī)劃問題的求解方法l最短路徑法（shortest route method）例子：阿馬里洛與沃思堡之間行車最短路線u德克薩思州德阿馬里洛和沃思堡之間的高速公路網示意圖如下，節(jié)點之間的每條鏈上都標有相應的行車時間，節(jié)點代表公路的連接處。u問：如何找到阿馬里洛與沃思堡之間行車時間最短的路線？1234567

9、981090分鐘13834866153488490132841201324860150126126阿馬里洛沃思堡俄克拉荷馬城1109用winqsb求解，得到最短路線為:125910 最短時間為384分鐘v多起迄點的問題多起迄點問題l如果多個貨源地服務多個目的地，要指定各目的地的供貨地，同時要找到供貨地、目的地之間的最佳路徑，該類問題常發(fā)生于多個供應商、工廠或倉庫服務于多個客戶的情況下。單一路徑規(guī)劃問題的求解方法l運輸問題的表上作業(yè)法例1產銷平衡的運輸問題u現有三個生產地a、b、c供應某種商品；四個銷售地1、2、3、4，各自供應量和需求量如下表所示，試求出最佳調運方案？費用1234供應量a151

10、8191350b2014151730c2512172270需求量30602040150u解：設xij為從第i個產地到第j個銷售地的運量，則可以建立線性規(guī)劃模型如下：minz=15x11+18x12+19x13+13x14+20x21+14x22+15x23+17x24+25x31+12x32+17x33+22x34s.t. x11+x12+x13+x14=50 x21+x22+x23+x24=30 x31+x32+x33+x34=70 x11+x21+x31=30 x12+x22+x32=60 x13+x23+x33=20 x14+x24+x34=40 xij0,其中i=1,2,3;j=1,2

11、,3,4。u用winqsb求解，可以得到最優(yōu)解如下表所示：費用1234供應量a1518191350b2014151730c2512172270需求量30602040150302010206010u即有x11=30, x14=20, x23=10, x24=20, x32=60, x33=10，其余的xij=0;u最小總運費z*=15301320 1510 1720 1260 17102090。例2有轉運點的運輸問題u騰飛電子儀器公司在大連和廣州有兩個分廠生產同一種儀器，大連分廠每月生產450臺,廣州分廠每月生產600臺。該公司在上海和天津有兩個銷售公司負責對南京、濟南、南昌、青島四個城市的儀器

12、供應。另外因為大連距離青島較近，公司同意大連分廠向青島直接供貨，運輸費用如下圖，單位是百元。問應該如何調運儀器，可使總運輸費用最低？187654322331426364465600450200150350300u如圖：1廣州、2大連、3上海、4天津 5南京、6濟南、7南昌、8青島u解：設xij為從i地到j地的運量，則可以建立線性規(guī)劃模型如下：minz=2x13+3x14+3x23+x24+4x28+2x35+6x36+3x37+6x38+4x45+4x46+6x47+5x48s.t. x13+x14600（廣州分廠供應量限制） x23+x24+x28 450（大連分廠供應量限制） x35+x3

13、6+x37+x38x13 x23=0(上海銷售公司) x45+x46+x47+x48x14 x24=0(天津銷售公司) x35+x45=200 x36+x46=150 x37+x47=350 x38+x48+x28=300 xij0,其中i=1,2,3,4;j=1,2,3,4,5,6,7,8。u用winqsb求解，得： x13=550, x24=150, x28=300, x35=200, x37=350, x46=150，其余的xij=0; 最小總運費z*=25501150 4300 2200 3350 41504500(百元）。1876543223314263644656004502001

14、50350300u如圖：1廣州、2大連、3上海、4天津 5南京、6濟南、7南昌、8青島（550）（150）（300）（200）（350）（150）例3附帶里程的運輸路線選擇u有一種商品從a地運出40噸，從b地運出70噸，從c地運出30噸，從d地運出60噸，供給a、b、c三地的數量分別為70噸、80噸、50噸，試著選擇該商品的合理運輸路線。u第一步：列出商品產銷平衡表費用abc供應量a40b70c30d60需求量708050200u第二步：列出交通示意圖70407080605030504560958075表示兩地距離表示接收點，其中數字表示接收量表示發(fā)運點，其中數字表示發(fā)運量u第三步：列出以距離

15、為單位費用的運輸問題產銷平衡表費用abc供應量a5015513540b125806070c2301854530d3009523560需求量708050200u第四步：用winqsb求解，得結果如下：費用abc供應量a5015513540b125806070c2301854530d3009523560需求量708050200406020303020u最小周轉量為：405030125 2080 6095 2060 304515600（噸公里）。v起迄點重合的問題起迄點重合問題的界定l起迄點重合的問題主要指車輛必須返回起點行程才結束，如從某倉庫送貨到零售點然后返回的路線（從中央陪送中心送到食品店或藥

16、店），如從零售店到客戶本地配送的路線設計（商店送貨上門）；校車、送報車、垃圾收集車和送餐車等的路線設計。起迄點問題的求解方法l對于“流動推銷員”問題，可以用計算機進行求解。例子：小型配送問題u有一個以某倉庫為基地，包括四個經?？空军c的小型配送問題，倉庫、四個站點之間的運行時間如下圖所示。u問題：試求從倉庫開始為每個站點配送然后回到倉庫的最短時間及其路徑。u用winqsb求解，可以得到此配送問題的最短時間為156分鐘，最短路徑為：wdcbawcbdaw263147483434671734234.3行車路線與時刻表的制定v行車路線與時刻表的制定行車路線和時刻表的制定問題是運輸路徑問題的擴展形式，其

17、中更接近實際的限制條件為：l在每個站點取一定量的貨，又要送一定量的貨l使用多部車輛，每部車的載重重量和容積不同l司機的總駕駛時間達到一定上限時，就必須休息至少8個小時l每個站點每天之允許在特定的時間內取貨或送貨（時間窗口）l途中只有在送貨后才能取貨l允許駕駛員每天在特定的時間休息和用餐v合理路線和時刻表的制定原則安排車輛負責相互距離最接近的站點的貨物運輸，卡車的行車路線圍繞相互靠近的站點群進行計劃，以使站點之間的行車時間最短。例子：劃分站點群以分派車輛倉庫不合理的站點群劃分方式倉庫合理的站點群劃分方式安排車輛各日途經的站點時，應注意使站點群更加緊湊。如果一周內各日服務的站點不同，就應該對一周內

18、每天的路線和時刻表問題分別進行站點群劃分。各自站點群的劃分應避免重疊，這樣可以使為所有站點提供服務所需的車輛降至最低。例：對一周內各天劃分站點群倉庫ffffftttttt站點不合理線路交叉劃分方式倉庫fffffffttttttt較合理的線路劃分方式從距離最遠的站點開始設計路線l首先要劃分出距倉庫最遠的站點周圍的站點群，然后逐步找出倉庫附近的站點群。l一旦確定了最遠的站點，就應該選定距該核心站點最近的一些站點形成站點群，分派載貨能力能滿足該站點群需要的卡車。l然后，從還沒有分派車輛的其他站點中找出距倉庫最遠的站點，分派另一車輛，如此往復，直到所有的站點都有車輛?？ㄜ嚨男熊嚶肪€應呈水滴狀l安排行車

19、路線時各條線路之間應該沒有交叉，且呈水滴狀。l時間窗口和送貨之后才能取貨的限制條件可能會造成線路交叉。例：卡車的行車路線應呈水滴狀倉庫不好的線路規(guī)劃線路交叉?zhèn)}庫好的線路規(guī)劃線路不交叉應盡可能使用最大的車輛進行運送l一般情況下，使用最大的車輛進行運送，設計出的路線是最有效的。l理想狀況下，用一輛足夠大的卡車運送所有站點的貨物將使總的行車距離或時間最小。l在車輛可以實現較高的利用率之時，應該首先安排車隊中載重量最大的車輛。送貨和取貨l送貨和取貨應該混合安排，不應該在完成全部送貨任務后再取貨。l應該盡可能在送貨過程中安排取貨以減少線路交叉的次數。l線路交叉的程度取決于車輛的結構、取貨數量和貨物堆放對

20、車輛裝卸出口的影響程度。對于遙遠而無法歸入群落的落點l對于那些孤立于其他站點群的站點（特別是貨運量較小的站點），為其提供服務所需的運送時間較長，運輸費用較高。l對于類似站點偏僻程度和貨運量，采用小型卡車服務可能比較經濟。l對于上述站點，利用外租的運輸服務可能是個較好的選擇。避免時間窗口過短v行車路線和時刻表的制定方法掃描法l掃描法的基本程序和步驟u在地圖或方格圖上確定所有站點（含倉庫）的位置。u自倉庫始沿任一方向向外劃一條直線，沿順時針或逆時針方向旋轉該直線到與某站點相交，考慮：如果在某線路上增加該站點，是否會超過車輛的載貨能力？如果沒有，繼續(xù)旋轉直線，直到與下一個站點相交。再次計算累計貨運量

21、是否超過車輛的運載能力（先使用最大的車輛）。如果超過，就剔除最后那個站點，并確定路線。隨后，從不包含在上一條路線中的站點開始，繼續(xù)上述的過程，直到所有站點都被安排在路線中。u排定各路線上每個站點的順序使行車距離最短，排序時可以使用“水滴”法或求解“流動推銷員”問題的任何算法。例：史密斯卡車運輸公司u史密斯卡車運輸公司用廂式火車貨車從貨主那里取貨。貨物先運回倉庫，集中后以更大的批量進行長途運輸。圖a列出了典型的一天的取貨量，取貨量單位是件。廂式貨車的載貨量是10000件。完成所有取貨任務一般需要整整一天的時間。u公司想知道需要多少條運輸路線（即多少部車），每條路線上應該經過哪些站點，每條路線上的

22、站點應該怎樣排序？倉庫100040003000200020002000200010003000300020002000取貨點地理區(qū)域圖a：取貨點的數據倉庫100040003000200020002000200010003000300020002000路線10000件路線9000件路線8000件圖b：掃描法的解v運輸路線的排序在按照行車路線和時刻表的制定方法指定路線時，假設對每條路線都只分派一部車，如過線路較短，那么在剩余的時間里這部車的利用率就很低在實際生活中，如果完成一條路線后開始另一條路線，那么就可以分派同一部車負責第二條路線如果我們將所有運輸路線首尾相連按順序排列，使車輛的空閑時間最短，

23、就可以決定所需車輛數例：一個運輸路線排序問題u假設某行車路線問題，卡車的載重量相同，有以下路線：路線12345678910發(fā)車時間8:00am9:30am2:00pm11:31am8:12am3:03pm12:24pm1:33pm8:00am10:56am返回時間10:25am11:45am4:53pm3:21pm9:52am5:13pm2:22pm4:43pm10:34am2:25pm91110685432112上午下午1號卡車2號卡車3號卡車4號卡車5號卡車1號路線10號路線6號路線9號路線4號路線5號路線8號路線2號路線7號路線3號路線對卡車路線排序以盡可能減少所需卡車的數量v船舶航線和

24、租船計劃該類問題的特點是在滿足不同港口約定裝卸日期的條件下，盡量減少所需的船舶數量在始發(fā)港和目的港之間運力充足，各港口間的航行時間已知的情況下，一般可以利用線性規(guī)劃中的運輸問題來處理這類問題例1：油輪航行路線問題u某歐洲煉油企業(yè)沿歐洲海岸有三個煉油廠（d1、d2和d3），所用原油來自中東的兩個港口（l1和l2）。裝貨港和卸貨港之間采用油輪運輸原油。以天數計算的港口航行時間加裝卸時間由以下矩陣給出裝貨點l1裝貨點l2卸貨點d121d219d31312u為簡化問題，假定港口間的航行時間與航行方向無關，且裝卸時間相等，根據以后兩個月的需求情況，煉油廠要求貨物在下列時間運到（從現在開始起計）：自到到達

25、時間l2d312l1d129l1d251l2d361u根據給出的裝貨時間和航行時間，要滿足卸貨日期的要求，必須在如下日期裝貨：到自l1自l2d18d232d30和49最晚裝貨時間u該企業(yè)希望為滿足上述時間要求，需要多少艘油輪，每條油輪的航行路線應該是什么？u解：將該問題轉化為運輸問題，得下表l2 0l1 8l1 32l2 49空置需求d3 1210010011101d1 29 1001001001101d2 51100100100100101d3 61100100100100101空置10101010104供給11114u利用winqsb求解，可得：l2 0l1 8l1 32l2 49空置需求

26、d3 121001d1 29 101d2 5111d3 6111空置110024供給11114u因此，最佳路線為：l2,0d3,12l1,32d2,51l1,8d1,29l2,49d3,61u鑒于有兩條不同的運輸路線，所以需要兩艘油輪。例2：最小船只數量問題u某航運公司承擔六個港口城市abcdef的四條固定航線的物資運輸任務。已知各條航線的起點、終點城市及每天航班數見表1，假定各條航線使用相同型號的船只，又各城市間的航程天數見表2。又知每條船只每次裝卸貨的時間各需1天，則該航運公司至少應配備多少條船，才能滿足所有航線的運貨要求？航線1234起點城市ebad終點城市dcfb每天航班數3211表1

27、到從abcdefa0121477b1031388c23015557851703f7852030表2u解：該公司所需配備船只分兩部分： （1）載貨航程需要的周轉船只數，見下表。航線1234裝貨天數1111航程天數173713卸貨天數1111小計195915航班數3211需周轉只數5710915（2）各航口間調度所需船只數，各港口每天余缺船只數見下表。港口城市abcdef每天到達012301每天需求120130余缺數-1-122-31（3）為使周轉的空船數最少，建立以下運輸問題，單位運價表應為相應各港口之間的船只航程天數。港口abc每天多余船只c2352d1413172f7831每天缺少船只113（4）用winqsb求解該運輸問題，得結果如