運(yùn)輸合理化原因和運(yùn)輸路線優(yōu)化

1、運(yùn)輸合理化原因和運(yùn)輸路線優(yōu)化12學(xué)習(xí)要點： 不合理運(yùn)輸及其原因 ；運(yùn)輸方式選擇； 最短運(yùn)輸路線； 直達(dá)運(yùn)輸路線優(yōu)化； 中轉(zhuǎn)運(yùn)輸路線優(yōu)化。3第一節(jié) 不合理運(yùn)輸及其原因 一、運(yùn)輸合理的三大指標(biāo) 廣義來講，合理運(yùn)輸應(yīng)從三個層面衡量： 一是運(yùn)輸系統(tǒng)自身的合理性； 二是運(yùn)輸對物流系統(tǒng)的合理性； 三是運(yùn)輸對社會影響的合理性。 本書主要是從運(yùn)輸系統(tǒng)自身和物流系統(tǒng)的角度討論運(yùn)輸?shù)暮侠硇裕哼\(yùn)輸成本、運(yùn)輸時間、運(yùn)輸一致性、運(yùn)輸安全性。 4 1.運(yùn)輸成本。 運(yùn)輸成本是指為兩個地理位置間的貨物運(yùn)輸所支付的運(yùn)輸費(fèi)用以及行政管理費(fèi)用、維護(hù)運(yùn)輸期間存貨的有關(guān)費(fèi)用和提供額外服務(wù)的附加費(fèi)。 對外包運(yùn)輸服務(wù)，運(yùn)輸成本包括在起訖點

2、之間運(yùn)輸收取的運(yùn)費(fèi)和各種附加費(fèi)，如起點的取貨費(fèi)、終點的送貨費(fèi)、保險費(fèi)用等；如果是自有運(yùn)輸，運(yùn)輸成本包括燃油成本、人工成本、維修成本、設(shè)備折舊和管理成本等。5 例1如圖，某單位一月需要某種物資Q噸，當(dāng)用卡車一次運(yùn)往，用戶的月平均庫存量為Q/2；如果將該用戶所需物資與其他用戶的物資混合裝車，每次給該企業(yè)運(yùn)送Q/4，分4次運(yùn)往，則該用戶的月平均庫存量降為Q/8。顯然，后者能使用戶的庫存費(fèi)用降低了3倍。 如果不能與其他用戶進(jìn)行混合裝車，運(yùn)輸費(fèi)用高，是否還分4次運(yùn)往？（I）Q（II）Q/4庫存量時間6 關(guān)于使用哪一種運(yùn)輸方式更有利的比較，不僅要看運(yùn)輸費(fèi)用，而且要考慮保管費(fèi)用。圖3-2所示為鐵路、卡車、航

3、空三種運(yùn)輸方式的費(fèi)用比較。 7 2.運(yùn)輸時間 運(yùn)輸時間也稱運(yùn)輸周期，是指完成某起訖點之間特定運(yùn)輸任務(wù)所需耗費(fèi)的時間，包括在途時間和兩端點的裝卸作業(yè)時間。 不能提供門到門直達(dá)運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸方式，需要由其他方式進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，轉(zhuǎn)運(yùn)時需要換乘轉(zhuǎn)裝，轉(zhuǎn)運(yùn)和換裝所化的時間均應(yīng)包含在運(yùn)輸時間內(nèi)。 8 3.運(yùn)輸一致性 運(yùn)輸一致性是指在若干次相同運(yùn)輸中履行某一特定運(yùn)次所耗費(fèi)的時間與計劃運(yùn)輸時間或前幾次運(yùn)輸?shù)钠骄\(yùn)輸時間相比較的差異性。 運(yùn)輸一致性可用運(yùn)輸時間變化率來衡量。一致性是運(yùn)輸可靠性的反映，被看作是高質(zhì)量運(yùn)輸?shù)闹匾卣鳌?9 4.運(yùn)輸安全 指貨物安全，即運(yùn)輸過程中貨物的滅失與損壞。不同的運(yùn)輸方式這種滅失與損失的可

4、能程度是不一樣的。 10二、不合理運(yùn)輸?shù)谋憩F(xiàn)形式對流運(yùn)輸。同種貨物的相向運(yùn)輸。 迂回運(yùn)輸。繞道運(yùn)輸。 棄水走陸。有水路不走水路。 鐵路短途運(yùn)輸。鐵路經(jīng)濟(jì)運(yùn)距在500公里以上。 水路過近運(yùn)輸。水路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距比鐵路更遠(yuǎn)。 起程或返程空駛。貨源計劃不周或自營。虧噸或超載運(yùn)輸。不正常的市場競爭或片面最求低成本。無效運(yùn)輸。被運(yùn)輸?shù)呢浳镫s質(zhì)較多，浪費(fèi)運(yùn)力。11三、不合理運(yùn)輸產(chǎn)生的原因 1.運(yùn)輸方式或運(yùn)輸工具使用不當(dāng) 不同的運(yùn)輸方式有各自的特點，水路運(yùn)輸批量大、運(yùn)費(fèi)低，但速度慢，不能實現(xiàn)門到門運(yùn)輸，只有在遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)臈l件下才能體現(xiàn)優(yōu)勢。 12 運(yùn)輸工具使用不當(dāng)也會產(chǎn)生不合理運(yùn)輸。 汽車拖車運(yùn)輸、火車加掛車皮

5、可以節(jié)約動力；集裝箱運(yùn)輸和托盤的應(yīng)用可以提高裝卸效率、保證貨物安全、降低包裝成本；散裝及罐車對粉狀、液態(tài)貨物運(yùn)輸損耗小，安全性好；袋鼠式車皮、大型半掛車有利于解決大型設(shè)備整體運(yùn)輸問題；“滾裝船”對車載貨的運(yùn)輸問題有效；罐式集裝箱有利于液體貨物的多式聯(lián)運(yùn)。 13 2.運(yùn)輸路線選擇不合理 復(fù)雜的運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中，僅憑經(jīng)驗確定運(yùn)輸路線，很難達(dá)到系統(tǒng)合理化的目標(biāo)，必然出現(xiàn)對流運(yùn)輸、迂回運(yùn)輸?shù)炔缓侠淼倪\(yùn)輸現(xiàn)象。優(yōu)化運(yùn)輸路線必須遵循系統(tǒng)論的觀點，運(yùn)用系統(tǒng)工程的方法進(jìn)行運(yùn)輸路線的選擇。 14珠三角地區(qū)的運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)15 3.不恰當(dāng)?shù)淖誀I運(yùn)輸 運(yùn)輸社會化是現(xiàn)代物流發(fā)展的趨勢，它符合大生產(chǎn)優(yōu)勢和專業(yè)分工原則。自營運(yùn)輸規(guī)模

6、小，運(yùn)輸工具利用率低。 2005年第六次中國物流市場供需狀況調(diào)查報告中的資料顯示，我國生產(chǎn)制造企業(yè)銷售物流中自理和部分自理的比例為 69%，購進(jìn)物流中自理和供貨方提供的比例為81 %，64%的生產(chǎn)制造企業(yè)擁有自己的汽車車隊。 發(fā)達(dá)國家50%以上企業(yè)使用第三方物流還有很大的差距，美國58%、日本80%。 164.運(yùn)輸策略運(yùn)用不夠 運(yùn)輸策略包括聯(lián)合運(yùn)輸、適度中轉(zhuǎn)、配載運(yùn)輸、“就站”直撥等。 17 5.缺乏物流系統(tǒng)合理化的全局觀念 物流系統(tǒng)是一個有機(jī)整體，局部最優(yōu)并不能保證整體最優(yōu)，僅考慮運(yùn)輸活動或運(yùn)輸活動中的某個環(huán)節(jié)的合理是不夠的。在考慮運(yùn)輸子系統(tǒng)合理化的同時，還應(yīng)從物流系統(tǒng)整體合理化的角度出發(fā)，

7、考慮運(yùn)輸系統(tǒng)對倉儲、裝卸、包裝、加工等子系統(tǒng)的影響。18第二節(jié) 運(yùn)輸方式選擇 一、五種基本運(yùn)輸方式的營運(yùn)特征表31 五種基本運(yùn)輸方式的營運(yùn)特征注：最低得分為最好 19 選擇運(yùn)輸方式時，應(yīng)根據(jù)運(yùn)輸環(huán)境的需要和不同運(yùn)輸方式的營運(yùn)特征，綜合考慮合理化運(yùn)輸?shù)哪繕?biāo)進(jìn)行抉擇。運(yùn)輸環(huán)境主要包括：運(yùn)輸物品的特性、運(yùn)輸批量、運(yùn)輸距離、運(yùn)輸時間要求、運(yùn)輸費(fèi)用的承受能力等。 20 二、基于成本的運(yùn)輸方式選擇 成本通常是人們選擇運(yùn)輸方式時考慮的重要因素?？紤]成本不能只考慮運(yùn)輸一個環(huán)節(jié)，還應(yīng)分析所選運(yùn)輸方式對其他物流環(huán)節(jié)乃至整個物流系統(tǒng)合理化的影響。 21 運(yùn)輸成本還與運(yùn)輸距離有關(guān)，不同的運(yùn)輸方式其經(jīng)濟(jì)運(yùn)距是不同的。圖

8、3-3是公路、鐵路、水路三種運(yùn)輸方式的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距的比較。 22 運(yùn)輸成本還與運(yùn)輸工具及實載率有關(guān) 選擇運(yùn)輸方式時應(yīng)根據(jù)運(yùn)輸貨物的特性選擇運(yùn)輸工具，同時考慮提高運(yùn)輸工具的實載率。 實載率的兩個含義： 一是單車實際載重與運(yùn)距之乘積和標(biāo)定載重與行駛里程之乘積的比率，這在安排單車、單船運(yùn)輸時，是作為判斷裝載合理與否的重要指標(biāo)； 二是車船的統(tǒng)計指標(biāo)，即一定時期內(nèi)車船實際完成的物品周轉(zhuǎn)量（以噸公里計）占車船載重噸位與行駛里程乘積的百分比。23 案例3-1 卡利奧箱包公司的運(yùn)輸方式選擇 卡利奧箱包公司（ carryAII Luggage Company ）是生產(chǎn)系列箱包產(chǎn)品的公司。公司的分撥計劃是將生產(chǎn)的成品

9、先存放在工廠，然后由公共承運(yùn)人運(yùn)往公司自有的基層倉庫。目前，公司使用鐵路運(yùn)輸將東海岸工廠的成品運(yùn)往西海岸的倉庫，如圖3-4。鐵路運(yùn)輸?shù)钠骄鶗r間為T = 21天，每個存儲點平均儲存100000件行李箱包，箱包的平均價值C=30美元，庫存成本I=30%/年。公司希望選擇使總成本最小的運(yùn)輸方式。243-4252627表3-3 卡利奧箱包公司對運(yùn)輸方式的評估（單位：美元） 注：R運(yùn)輸費(fèi)率、D年需求量、I庫存持有成本（年）、C產(chǎn)品在工廠 的價值、C產(chǎn)品在倉庫的價值( C + R ) 、T運(yùn)送時間、Q運(yùn)輸批量； 若考慮安全庫存，則100000大于發(fā)運(yùn)量的1/2； 考慮了運(yùn)輸服務(wù)與貨物發(fā)運(yùn)次數(shù)的年增長。28

10、三、基于服務(wù)水平的運(yùn)輸方式選擇 有些時候，托運(yùn)人或購買者選擇運(yùn)輸方式重點考慮的是服務(wù)水平，如貴重貨物、緊急需求的貨物、缺貨會給生產(chǎn)帶來重大損失的貨物等。 他們更多考慮的是要求運(yùn)輸時間更短、波動性小、貨物更安全等，這樣可以使他們保持或創(chuàng)造競爭優(yōu)勢，獲取更多的利潤。29第三節(jié) 最短路線選擇 一、最短路線問題的描述30二、最短路線問題的求解 31323334353637383940414243 Dijkstra標(biāo)號法可在表上作業(yè)求解。 先設(shè)計一張計算表（表3-6），表中第一列為迭代次數(shù)的編號，主欄中的第一行為運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)圖中的所有節(jié)點，對應(yīng)節(jié)點下面的數(shù)字為歷次迭代的標(biāo)號，有“”線的標(biāo)號為永久標(biāo)號；Vk列

11、記錄T(vi)每次迭代得到的永久標(biāo)號點，列為其相對應(yīng)的永久標(biāo)號；Prior列記錄每次迭代得到改進(jìn)的節(jié)點和導(dǎo)致這一點改進(jìn)的導(dǎo)致點。 44454647第四節(jié) 直達(dá)運(yùn)輸路線優(yōu)化 一、直達(dá)運(yùn)輸線路優(yōu)化模型 直達(dá)運(yùn)輸，是指在有多個供貨點和多個需求點的運(yùn)輸系統(tǒng)（圖3-6）中，供貨點運(yùn)往需求點的貨物不需要經(jīng)過第三地中轉(zhuǎn)，直接送達(dá)到需求點。48直達(dá)運(yùn)輸問題的數(shù)學(xué)模型49 二、直達(dá)運(yùn)輸線路優(yōu)化模型求解 用表上作業(yè)法。 表上作業(yè)法迭代步驟如下：（1）列出供需平衡表及運(yùn)價表，或二表合一；（2）確定一個初始可行運(yùn)輸方案；（3）判定是否為最優(yōu)方案，若是，計算結(jié)束；（4）若不是最優(yōu)方案，調(diào)整改進(jìn)，得出新的可行方案；（5）

12、重復(fù)（3）和（4），直至得到最優(yōu)運(yùn)輸方案為止。50 例3-2 某公司下屬有三個儲存某種物資的倉庫，供應(yīng)四個工地的需要。三個倉庫的供貨量和四個工地的需求量以及由各倉庫到各工地運(yùn)輸單位物資的運(yùn)價（元/噸）如表3-7，試求運(yùn)輸費(fèi)用最少的最優(yōu)運(yùn)輸方案。51步驟一：確定初始運(yùn)輸方案 用最小元素法。 作業(yè)步驟： （1）在表3-7上找出運(yùn)價最小的格（A2，B1），如果最小值不止一個時，任選一個。 根據(jù)（A2，B1）格對應(yīng)行、列中的供給量和需求量，取其中小者300作為決策變量的取值填入該格，同時對得到滿足的行或列劃去。如表3-8。 5253 （2）在運(yùn)輸表未劃去的行、列中，再選取一個運(yùn)價最小的方格（A2，B3

13、），讓A2倉庫盡量滿足B3工地的需求。由于A2的存儲量400t已供給B1工地300t，所以最多只能供給B3工地100t，于是在平衡表（A2，B3）格中填入100。倉庫A2所儲物資已全部供應(yīng)完畢，不再考慮，也從表中劃去。 重復(fù)上面的步驟，直至所有的需求點的需求量得到滿足時為止。 5455 步驟二：方案檢驗 位勢法檢驗步驟： （1）在初始運(yùn)輸方案的表3-9上增加一列列位勢ui和一行行位勢行vj，得表3-10。 （2）確定列位勢和行位勢中各位勢的值。根據(jù)檢驗數(shù)與位勢的關(guān)系和基格的檢驗數(shù)為零這一原理，而且可行方案表中每行和每列都含有基變量，因此可令任一位勢等于零，如令v1 =0，均可計算出其他所有位勢

14、的值記入表3-10。5657 58 步驟三：方案改進(jìn) 改進(jìn)的方法是在運(yùn)輸表中找出這個非基格對應(yīng)的閉回路，在滿足所有約束條件的前提下，使非基格對應(yīng)的決策變量xij盡量增大并相應(yīng)調(diào)整此閉回路上其它頂點的運(yùn)輸量，以得到另一個更好的運(yùn)輸方案。 2，4為負(fù)值，故選擇（A2，B4）為進(jìn)基格，x24為換入變量。59 改進(jìn)的具體步驟為： （1）以（A2，B4）為第一個頂點，在運(yùn)輸表中尋找閉回路，使閉回路中的其他頂點均為基格，所得閉回路如表3-12中粗線所示；606162 同樣根據(jù)運(yùn)價，可計算出第一次迭代方案的總運(yùn)費(fèi)S1如下： 該運(yùn)輸方案的總運(yùn)費(fèi)比原運(yùn)輸方案減少100元。重復(fù)步驟二和步驟三，直到得出最優(yōu)方案為止

15、。 經(jīng)步驟二的方案檢驗，第一次迭代方案即為最優(yōu)方案。 63三、同類多等級物資的調(diào)運(yùn) 同類多等級物資，是指物資品種類別相同，但質(zhì)量等級有差異，而且在某些情況下可以相互替代。例如不同質(zhì)量的煤碳，不同標(biāo)號的水泥等，它們之間在一定程度上是可以互相代換的，不過這種代換會使物資的使用效率變低或?qū)ιa(chǎn)產(chǎn)生一定的影響，也就是說，不同等級物資之間的相互代換是以降低物資的使用價值為代價的。 6465表3-7 煤炭供需關(guān)系表662引出幾個新概念（1）相關(guān)點與無關(guān)點 67（2）虛源、虛匯 68 （3）劃分優(yōu)先級別 為使物盡其用，將各需求點按所需品種允許代換的程度劃分優(yōu)先等級，然后按優(yōu)先次序逐級分配調(diào)運(yùn)煤炭，優(yōu)先級別高

16、的用戶則優(yōu)先分配。 劃分優(yōu)先級別的原則如下：69 3模型及解法 前面的到，按優(yōu)先級別逐級分配調(diào)運(yùn)煤炭，但這只是一個定性的概念，要真正付諸實施，還須給出定量的參數(shù)。這個定量的參數(shù)就是級運(yùn)價。用級運(yùn)價代替原實際的運(yùn)價，構(gòu)成新的供需平衡表，這時才有可能用運(yùn)輸單純法計算求解。70 71 級運(yùn)價是在原運(yùn)價的基礎(chǔ)上增加一個優(yōu)先權(quán)數(shù)，使逐級分配的定性描述數(shù)量化。級運(yùn)價的具體計算方法如下： 7273747576 按以上計算方法可求得表3-8主欄中各點的級運(yùn)價系數(shù)。以級運(yùn)價系數(shù)代替原實際運(yùn)價系數(shù)，構(gòu)成表3-9所示的運(yùn)輸規(guī)劃模型。 表3-9 以級運(yùn)價構(gòu)成的供需平衡表77 解此運(yùn)輸問題，得合理調(diào)運(yùn)方案如表3-10。

17、表3-10 合理調(diào)運(yùn)方案 78 系統(tǒng)總運(yùn)輸費(fèi)用 由于多等級物資的合理調(diào)運(yùn)方案是按級運(yùn)價計算出來的，而級運(yùn)價是在原運(yùn)價系數(shù)的基礎(chǔ)上增加優(yōu)先權(quán)數(shù)后構(gòu)成的，因此求系統(tǒng)總運(yùn)輸費(fèi)用時不能使用級運(yùn)價，應(yīng)該用原運(yùn)價系數(shù)與相應(yīng)的調(diào)運(yùn)量相乘求得。79第五節(jié) 中轉(zhuǎn)運(yùn)輸貨物調(diào)運(yùn) 一、中轉(zhuǎn)運(yùn)輸問題 在運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中，有的供貨點與需求點之間沒有直達(dá)路線，貨物必須通過某中轉(zhuǎn)站轉(zhuǎn)運(yùn)；有的產(chǎn)地與銷地之間雖然有直達(dá)路線，但通過合理的運(yùn)輸組織，中轉(zhuǎn)運(yùn)輸比直達(dá)運(yùn)輸更加合理。 通過合理選擇運(yùn)輸路線、中轉(zhuǎn)站和確定中轉(zhuǎn)貨物量，使運(yùn)輸系統(tǒng)的總運(yùn)輸費(fèi)用最低或總運(yùn)輸時間最短，這就是中轉(zhuǎn)運(yùn)輸問題。8081828384 寫出如表3-14的中轉(zhuǎn)運(yùn)輸平衡表，用表上作業(yè)法即可對中轉(zhuǎn)運(yùn)輸問