物流系統(tǒng)優(yōu)化概述課件

第13章

物流系統(tǒng)優(yōu)化本章要點：物流系統(tǒng)是一個開放的復雜性系統(tǒng)，也是集多項功能為一體的綜合性系統(tǒng)。在整個物流系統(tǒng)中，供應(yīng)商、經(jīng)銷商、制造商、專業(yè)的物流公司及各物流節(jié)點共同構(gòu)成一個物流網(wǎng)絡(luò)，它們之間的關(guān)系是密不可分的，這些環(huán)節(jié)的運作效率和匹配程度是物流系統(tǒng)優(yōu)化的核心。物流系統(tǒng)的優(yōu)化可以提升整個物流網(wǎng)絡(luò)的核心競爭力，進而能夠促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級以及相關(guān)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。本章在基于物流系統(tǒng)優(yōu)化原則上系統(tǒng)地概括了物流節(jié)點、倉儲系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)及供應(yīng)鏈理論知識和優(yōu)化的方法。第一頁，共四十八頁。第13章

物流系統(tǒng)優(yōu)化第二頁，共四十八頁。物流系統(tǒng)優(yōu)化的基本原則第三頁，共四十八頁。物流系統(tǒng)優(yōu)化的基本原則第四頁，共四十八頁。物流節(jié)點優(yōu)化在整個物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的輪轉(zhuǎn)過程中，物流功能中的一些功能要素如包裝、裝卸、保管、分貨、配貨、流通加工等都是在節(jié)點上完成的。物流節(jié)點是物流網(wǎng)絡(luò)中連接物流線路的連接之處，它是整個物流網(wǎng)絡(luò)能夠運行起來的連接點，因此它的作用是至關(guān)重要的。第五頁，共四十八頁。影響物流節(jié)點設(shè)置的因素第六頁，共四十八頁。根據(jù)城市物流現(xiàn)狀作為規(guī)劃依據(jù)第七頁，共四十八頁。統(tǒng)一規(guī)劃城市物流節(jié)點第八頁，共四十八頁。充分考慮經(jīng)濟效益和社會效益第九頁，共四十八頁。依據(jù)實際情況合理設(shè)置物流節(jié)點第十頁，共四十八頁。物流節(jié)點類型的劃分方法第十一頁，共四十八頁。物流節(jié)點四種基本類型根據(jù)物流節(jié)點需求水平和物流節(jié)點供給服務(wù)能力兩大標準的不同組合狀態(tài)劃分第十二頁，共四十八頁。物流節(jié)點四種基本類型第十三頁，共四十八頁。物流節(jié)點優(yōu)化第十四頁，共四十八頁。物流節(jié)點選址問題的提出第十五頁，共四十八頁。選址中應(yīng)當考慮的因素第十六頁，共四十八頁。節(jié)點選址問題的變量設(shè)置我們選擇m個基地，n個備選物流節(jié)點以及p個需求節(jié)點，并且我們對選擇的物流節(jié)點的總數(shù)限制為N。下面設(shè)定決策變量以及對模型參數(shù)進行說明：分別表示供應(yīng)基地k到物流節(jié)點i的運輸量和單位運輸成本分別表示物流節(jié)點i到需求節(jié)點j的運輸量和單位運輸成本為供應(yīng)基地k的供應(yīng)量為需求節(jié)點j的需求量第十七頁，共四十八頁。節(jié)點選址問題的變量設(shè)置為第i個物流節(jié)點的固定費用為第i個物流節(jié)點的可變成本系數(shù)為第i個物流節(jié)點的流量為第i個物流節(jié)點的最大容量限制為0-1變量，等于0表示第i個配送中心未被選中，等于1表示第i個配送中心被選中第十八頁，共四十八頁。選址問題模型的建立對物流節(jié)點選址問題進行優(yōu)化的目標是使總成本最小，建立物流節(jié)點的可變成本流量的函數(shù)，根據(jù)上述決策變量可建立目標函數(shù)以及約束條件如下：運輸量要滿足在供應(yīng)范圍之內(nèi)需求量要滿足在可運輸量范圍之內(nèi)物流節(jié)點的進出流量平衡物流節(jié)點的容量限制物流節(jié)點的個數(shù)限制第十九頁，共四十八頁。倉儲系統(tǒng)倉儲是現(xiàn)代物流的一個重要組成部分，在物流系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，是廠商研究和規(guī)劃的重點。高效合理的倉儲可以幫助廠商加快物資流動的速度，降低成本，保障生產(chǎn)的順利進行，并可以實現(xiàn)對資源有效控制和管理。在提高服務(wù)水平，降低庫存，節(jié)約時間，成本最小化的壓力下，倉儲在物流系統(tǒng)中越來越重要。第二十頁，共四十八頁。倉儲系統(tǒng)優(yōu)化措施第二十一頁，共四十八頁。運輸系統(tǒng)在整個物流大系統(tǒng)中，物流運輸系統(tǒng)就像人身體之中的血液一樣不斷的傳遞著各方所需物資。現(xiàn)代運輸工具的不斷改進與提高，使得現(xiàn)代物流中的運輸觀念，已經(jīng)不是平常意義上的運輸，它所涉及的范圍已經(jīng)延伸到企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動的大部分領(lǐng)域，從現(xiàn)實意義上來看它已經(jīng)形成了一個系統(tǒng)。第二十二頁，共四十八頁。運輸流程簡圖第二十三頁，共四十八頁。配送的一般業(yè)務(wù)流程第二十四頁，共四十八頁。配送決策與優(yōu)化方法第二十五頁，共四十八頁。模型假設(shè)及構(gòu)建決策變量針對具體的多回路配送問題，我們規(guī)定每個需求客戶被訪問的次數(shù)是唯一的并將某一地區(qū)的配送網(wǎng)絡(luò)設(shè)置為：G=（V,A）配送網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點組合配送網(wǎng)絡(luò)中各運輸路線的集合配送中心中運輸車輛的容量任意兩節(jié)點之間的距離節(jié)點處的商品需求量表示運輸車輛的集合第二十六頁，共四十八頁。構(gòu)建數(shù)學模型通過對多回路配送問題的分析我們建立目標函數(shù)使得運輸距離為最短：對上述目標函數(shù)首先要滿足每個客戶只能被訪問一次，也就是每個需求節(jié)點只能由一個車輛提供配送服務(wù)，約束條件如下：第二十七頁，共四十八頁。構(gòu)建數(shù)學模型每個車輛必須離開已經(jīng)進入過的節(jié)點，并且對每個車輛的承載量有所限制：在配送過程中我們要限制每個車輛最多利用一次，則約束條件為：在運輸過程中，有一部分路徑不經(jīng)過配送中心

，則有：第二十八頁，共四十八頁。最短路徑法第二十九頁，共四十八頁。最短路徑算例第三十頁，共四十八頁。最短路徑算例在起點A處，也就是在路徑的選擇剛開始是K=0，此時有：這是邊界條件選擇B節(jié)點在k=1時，這時開始選擇第一段路徑，則有：第三十一頁，共四十八頁。最短路徑算例選擇C節(jié)點選擇C節(jié)點選擇B節(jié)點在k=2時，對第二段路徑進行選擇，有：在k=3時，對第三段路徑進行選擇，有：選擇E節(jié)點選擇F節(jié)點第三十二頁，共四十八頁。最短路徑算例選擇H節(jié)點在k=4時，對第四段路徑進行選擇，有：由以上計算可得最小費用為393，如在只考慮費用的條件下最佳路徑為：第三十三頁，共四十八頁。產(chǎn)銷平衡問題的運輸路徑選擇在物流運輸系統(tǒng)中，如果運輸起點或配送中心的商品數(shù)量恰好能夠滿足運輸終點的需求我們就成這種情況為產(chǎn)銷平衡，這就是運籌學中所研究的傳統(tǒng)的運輸問題。在產(chǎn)銷平衡問題的運輸過程中，由于含有多個運輸起點和運輸終點并且各起點與各終點之間的配送主要是基于費用最小化的原則，這樣就給與了決策者一定的空間來安排運輸路徑。第三十四頁，共四十八頁。產(chǎn)銷平衡問題算例假設(shè)有m個運輸起點供給量分別為假設(shè)有n個運輸終點需求量分別運送單位貨物的費用為由起點i運送的終點j的貨物數(shù)量第三十五頁，共四十八頁。產(chǎn)銷平衡問題算例目標函數(shù)是使總的運輸費用最低，則建立數(shù)學模型如下：約束條件為：各運輸起點運送給某一運輸終點的數(shù)量之和等于該運輸終點的需求量某運輸起點運送往各運輸終點的數(shù)量之和等于該運輸起點的供給量第三十六頁，共四十八頁。供應(yīng)鏈優(yōu)化的概念與流程優(yōu)化策略躍進式漸進式創(chuàng)新組織學習型生物化企業(yè)診斷識別瓶頸識別潛力創(chuàng)新機制激勵機制協(xié)商機制第三十七頁，共四十八頁。約束理論根據(jù)物理學原理，我們知道一條鏈子的強度等于這條鏈子中最薄弱環(huán)節(jié)的強度，這意味著最弱的環(huán)節(jié)往往也是最強的，因為它蘊含著使整個鏈條脫節(jié)的巨大能量。所以，應(yīng)該全面考慮整套供應(yīng)鏈的競爭優(yōu)勢。生產(chǎn)管理中的約束理論（theoryofconstraints,TOC）對供應(yīng)鏈優(yōu)化有很好的借鑒價值。第三十八頁，共四十八頁。應(yīng)用約束理論對約束性作業(yè)的辨別約束理論從生產(chǎn)作業(yè)運營速度的角度，將原材料和外購部件轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)品并被送到消費者手中的整個過程，區(qū)分為約束性作業(yè)和非約束性作業(yè)兩部分。約束性作業(yè)就是那些制約生產(chǎn)并使其小于市場需求，從而影響完工效益的作業(yè)。那些不影響企業(yè)完工效益的生產(chǎn)、分銷作業(yè)則是非約束性的。第三十九頁，共四十八頁。應(yīng)用約束理論對約束性作業(yè)的辨別約束性作業(yè)的辨別有賴于成本管理會計人員、生產(chǎn)部門經(jīng)理和工程師們的協(xié)同工作，通?？山柚a(chǎn)流程網(wǎng)絡(luò)圖來進行，因為網(wǎng)絡(luò)圖直觀顯示了作業(yè)的順序及每項作業(yè)所用的時間。如下圖所示：該企業(yè)的約束性作業(yè)是：作業(yè)2和作業(yè)5。第四十頁，共四十八頁。處理約束理論的決策方法定義和處理約束理論的決策方法統(tǒng)稱為思維流程，思維流程是約束理論的主要工作方法，它主要是通過幾種技術(shù)工具來支持約束理論，主要包括現(xiàn)實樹、當前現(xiàn)實樹、未來現(xiàn)實樹、轉(zhuǎn)變樹以及必備樹等等。其中現(xiàn)實樹是因果圖，分為當前現(xiàn)實樹和未來現(xiàn)實樹，現(xiàn)實樹的建立要嚴格遵循若干條邏輯規(guī)則。第四十一頁，共四十八頁。約束理論的應(yīng)用某市有一企業(yè)是一個第三方物流提供商，其主要業(yè)務(wù)是為某大型組裝廠提供零配件供應(yīng)的物流服務(wù)一體化運作，包括供應(yīng)商工廠制組裝廠生產(chǎn)線過程的門到門運輸、倉儲、裝卸、加工和生產(chǎn)線補貨等。該企業(yè)所使用租用的平面?zhèn)}庫，因資金短缺，企業(yè)可用于物流基礎(chǔ)設(shè)施的投資資金相對較少，倉庫內(nèi)只有叉車和托盤等一些比較簡單的設(shè)備，可用于運輸車輛只是一輛普通貨車。目前企業(yè)只從事簡單、基礎(chǔ)的物流運作，還沒有能力為顧客設(shè)計一體化的供應(yīng)鏈運作方案，同時物流市場存在著大量的競爭者，企業(yè)利潤空間越來越小。第四十二頁，共四十八頁。約束理論的應(yīng)用而且客戶對企業(yè)所提供的服務(wù)的投訴越來越多，投訴內(nèi)容主要是送貨不及時，有時會延誤生產(chǎn)，給客戶造成了巨大的損失。此外還有關(guān)于物流成本過高的抱怨。目前該企業(yè)的業(yè)績已經(jīng)開始下滑，營銷部門的員工采用了很多方法都不能大幅增加企業(yè)的業(yè)務(wù)量，市場分額很難再擴大。企業(yè)的管理人員不知道該從哪里著手改進。如果保持目前的情況不作改進，隨著市場競爭的加劇和客戶期望的提高，該企業(yè)的業(yè)務(wù)量將會繼續(xù)下降，利潤越來越低，并最終退出市場。第四十三頁，共四十八頁。問題分析及確定解決方案第四十四頁，共四十八頁。當前現(xiàn)實樹第四十五頁，共四十八頁。未來現(xiàn)實樹第四十六頁，共四十八頁。思考題1.物流系統(tǒng)優(yōu)化的基本原則是什么？2.物流結(jié)點劃分的方法有哪幾方面？3.倉儲系統(tǒng)優(yōu)化措施有哪些？4.約束理論的核心思想是什么？第四十七頁，共四十八頁。內(nèi)容總結(jié)第13章物流系統(tǒng)優(yōu)化。第13章物流系統(tǒng)優(yōu)化。物流系統(tǒng)的優(yōu)化可以提升整個物流網(wǎng)絡(luò)的核心競爭力，進而能夠促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級以及相關(guān)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。在整個物流大系統(tǒng)中，物流運輸系統(tǒng)就像人身體之中的血液一