供應(yīng)鏈第十講 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

1第十講供給鏈的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)1.設(shè)施決策在供給鏈中的作用2.網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策的影響因素3.網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策步驟4.設(shè)施布局和容量配置的模型21.設(shè)施決策在供給鏈中的作用設(shè)施決策〔網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策〕包括生產(chǎn)、儲(chǔ)藏或運(yùn)輸相關(guān)設(shè)施的區(qū)位及每樣設(shè)施的容量和作用設(shè)施供給鏈設(shè)施包括對(duì)材料、在制品、產(chǎn)成品進(jìn)行物料處理作業(yè)和進(jìn)行存儲(chǔ)作業(yè)的一切設(shè)施所有的零售商店、成品倉庫、制造工廠和材料儲(chǔ)藏倉庫都屬于供給鏈設(shè)施設(shè)施與設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的選擇，決定了供給鏈在本錢與效勞方面的競(jìng)爭(zhēng)能力31.設(shè)施決策在供給鏈中的作用設(shè)施決策的內(nèi)容設(shè)施功能設(shè)施區(qū)位容量配置市場(chǎng)和供給配置設(shè)施應(yīng)布局何處？

每一設(shè)施應(yīng)配置多大容量？

每一設(shè)施有何作用？在每一設(shè)施中將進(jìn)行哪些作業(yè)流程？

每一設(shè)施應(yīng)效勞于哪些市場(chǎng)？每一設(shè)施由哪些供給源供貨?41.設(shè)施決策在供給鏈中的作用設(shè)施決策的作用：決策失誤將給供給鏈運(yùn)營帶來很大困難設(shè)施功能決策決定了供給鏈在滿足客戶需求中的靈活性大小。設(shè)施區(qū)位決策對(duì)供給鏈的運(yùn)營有長期影響，廢棄或遷移設(shè)施的代價(jià)是十分昂貴的。好的設(shè)施區(qū)位能幫助企業(yè)在較低本錢下保證供給鏈的運(yùn)營。容量配置決策不易改變，合理的容量配置能降低本錢，提高設(shè)施利用效率，提升對(duì)需求的反響能力。設(shè)施的供給源及市場(chǎng)配置決策會(huì)影響供給鏈為滿足客戶需求所引發(fā)的生產(chǎn)、運(yùn)輸、庫存等本錢。52.網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策的影響因素62.1網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策的影響因素戰(zhàn)略性因素：競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)成本的企業(yè)強(qiáng)調(diào)反應(yīng)能力的企業(yè)全球化的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)在成本最低的區(qū)位布局生產(chǎn)設(shè)施，即便會(huì)使生產(chǎn)工廠遠(yuǎn)離其市場(chǎng)區(qū)在市場(chǎng)區(qū)附近布局生產(chǎn)設(shè)施，有時(shí)甚至不惜以高成本為代價(jià)通過在不同國家或地區(qū)布局職能設(shè)施，來支持其不同戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)沿海原料地地區(qū)性奉獻(xiàn)者前哨性7集中建立分散建立規(guī)模效應(yīng)易享受難享受經(jīng)驗(yàn)效果易享受難享受協(xié)同作用效果易享受難享受生產(chǎn)費(fèi)用小多管理費(fèi)用小多運(yùn)送費(fèi)用多小交貨期長短公司內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)等易共有難共有協(xié)作設(shè)施的組織化容易困難事故等風(fēng)險(xiǎn)大小集中建立與分散建立設(shè)施的一般性特征2.1網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策的影響因素戰(zhàn)略性因素：競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略82.網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策的影響因素92.網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策的影響因素宏觀經(jīng)濟(jì)因素：外部因素關(guān)稅水平高關(guān)稅：在更多的地方進(jìn)行生產(chǎn)，配置在各地的工廠生產(chǎn)能力較小低關(guān)稅：減少生產(chǎn)基地、每一生產(chǎn)基地?cái)U(kuò)大生產(chǎn)能力稅收減讓：指關(guān)稅或稅收的削減企業(yè)布局于稅收減讓地區(qū)可獲得本錢優(yōu)勢(shì)匯率波動(dòng)對(duì)供給鏈利潤有顯著影響良好的供給鏈網(wǎng)絡(luò)能利用匯率波動(dòng)增加利潤在網(wǎng)絡(luò)中多規(guī)劃一局部生產(chǎn)能力，以使生產(chǎn)能力具有靈活性，滿足不同市場(chǎng)的需求，從而在當(dāng)前匯率下使本錢較低的基地生產(chǎn)更多的商品。需求波動(dòng)靈活性的網(wǎng)絡(luò)可適應(yīng)經(jīng)濟(jì)波動(dòng)而導(dǎo)致的需求波動(dòng)。102.網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策的影響因素政治因素：重要作用企業(yè)傾向于將在政局穩(wěn)定的國家布局，這些國家的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易規(guī)那么較為完善政治穩(wěn)定很難量化，只能進(jìn)行主觀的評(píng)價(jià)根底設(shè)施因素：先決條件，影響供給鏈運(yùn)營的本錢場(chǎng)地的供給勞動(dòng)力的供給交通密集地方性公用事業(yè)關(guān)鍵的根底設(shè)施靠近運(yùn)輸樞紐、靠近機(jī)場(chǎng)和碼頭、高速公路入口、鐵路效勞11積極外部性2.網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策的影響因素競(jìng)爭(zhēng)性因素：競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的戰(zhàn)略、規(guī)模和布局企業(yè)如何進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)為瓜分市場(chǎng)而布局臨近or遠(yuǎn)離？原材料和勞動(dòng)力等外部因素是否迫使其相互靠近許多企業(yè)臨近布局均受益在價(jià)格上進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，且承擔(dān)向客戶送貨的成本企業(yè)不能控制價(jià)格，而只是在與客戶距離的遠(yuǎn)近上相互競(jìng)爭(zhēng)Hoteling模型——企業(yè)接近布局獲取最大市場(chǎng)份額遠(yuǎn)離競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手布局12競(jìng)爭(zhēng)性因素Hoteling模型——兩家企業(yè)在直線上的布局假設(shè)客戶均勻地分布在(0，1)這個(gè)區(qū)間上，兩個(gè)企業(yè)通過與客戶距離的遠(yuǎn)近進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，客戶總是光臨最近的一家企業(yè)，而且與兩家企業(yè)距離相等的客戶那么在二者之間平均分配。如果總需求為1，企業(yè)1布局在點(diǎn)a，企業(yè)2布局在點(diǎn)1—b，那么兩個(gè)企業(yè)的需求d1和d2分別是：01a1-b顯然，如果兩家企業(yè)能更近地布局，最終使得a=b=1／2時(shí)，兩家企業(yè)就能將自身的市場(chǎng)份額最大化2.網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策的影響因素132.網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策的影響因素對(duì)顧客需求的反響時(shí)間目標(biāo)客戶能容忍較長的反響時(shí)間集中力量擴(kuò)大每一設(shè)施的生產(chǎn)能力客戶群認(rèn)為較短的反響時(shí)間很重要必須在離客戶較近的地方布局設(shè)有許多生產(chǎn)基地，每個(gè)基地的生產(chǎn)能力較小，縮短反響時(shí)間，增加設(shè)施的數(shù)量必需的設(shè)施數(shù)量要求的反響時(shí)間142.網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策的影響因素物流和設(shè)施本錢：庫存、運(yùn)輸、設(shè)施〔建設(shè)和運(yùn)營〕庫存本錢在倉儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中，庫存由在途庫存、平安庫存和根底庫存組成隨著網(wǎng)絡(luò)中倉庫設(shè)施的增加，網(wǎng)絡(luò)中在途的運(yùn)輸時(shí)間將不斷減少，在途庫存的量也會(huì)不斷減少當(dāng)供給鏈中設(shè)施數(shù)目增加時(shí)，平均平安庫存及由此引起的庫存本錢就會(huì)增加庫存本錢設(shè)施數(shù)量設(shè)施數(shù)量和庫存本錢之間的關(guān)系15二、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策的影響因素物流和設(shè)施本錢：庫存、運(yùn)輸、設(shè)施〔建設(shè)和運(yùn)營〕運(yùn)輸成本設(shè)施數(shù)量設(shè)施數(shù)量和運(yùn)輸成本之間的關(guān)系直接從生產(chǎn)地到達(dá)客戶的小批量運(yùn)輸本錢是本錢曲線的起始點(diǎn)隨著倉庫數(shù)量的增加，運(yùn)輸?shù)目偙惧X不斷減少；運(yùn)輸本錢的降低源于在某個(gè)設(shè)施對(duì)貨物的集并運(yùn)輸與短途運(yùn)輸?shù)南嗷ソY(jié)合本錢曲線的最低點(diǎn)，表示獲得最大的貨物集并所需的設(shè)施的數(shù)量如果設(shè)施數(shù)量的擴(kuò)張超出了貨物集并的最大值，每個(gè)設(shè)施所承擔(dān)的進(jìn)貨集并運(yùn)輸?shù)臄?shù)量減少了，本錢將增加162.網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策的影響因素物流和設(shè)施本錢：庫存、運(yùn)輸、設(shè)施〔建設(shè)和運(yùn)營〕設(shè)施本錢固定本錢固定本錢是指短期內(nèi)不隨設(shè)施的貨流量的改變而改變的本錢，如建設(shè)本錢和租賃本錢可變本錢與生產(chǎn)或倉庫運(yùn)營相關(guān)的隨著加工數(shù)量的變化而變化的本錢被成為可變本錢設(shè)施本錢設(shè)施數(shù)量設(shè)施數(shù)量和設(shè)施本錢之間的關(guān)系設(shè)施的設(shè)立可為供給鏈提供本錢或效勞優(yōu)勢(shì)，那么該設(shè)施的設(shè)立就必要17隨著設(shè)施數(shù)目的增加，物流總本錢先減后增設(shè)施數(shù)量本錢設(shè)施數(shù)量和總本錢之間的關(guān)系總成本庫存成本運(yùn)輸成本設(shè)施成本2.網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策的影響因素18反應(yīng)時(shí)間設(shè)施數(shù)量物流總成本物流本錢和反響時(shí)間變動(dòng)與設(shè)施數(shù)量的關(guān)系2.網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策的影響因素193.網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策框架競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略內(nèi)部限制資本、增長戰(zhàn)略、現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)第一步供應(yīng)鏈戰(zhàn)略全球競(jìng)爭(zhēng)生產(chǎn)技術(shù)資本、規(guī)模/范圍的影響、需要的支持、靈活性競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境第二步地區(qū)性設(shè)施構(gòu)架關(guān)稅和稅收激勵(lì)區(qū)域性需求規(guī)模、增長、一致性、地方特色政治、匯率和需求風(fēng)險(xiǎn)生產(chǎn)方法需要的技能、反應(yīng)時(shí)間第三步理想的選址基礎(chǔ)設(shè)施要素成本勞動(dòng)力、原材料、具體地點(diǎn)第四步區(qū)位選擇物流成本運(yùn)輸、庫存和協(xié)調(diào)20明確供給鏈戰(zhàn)略詳細(xì)說明供給鏈應(yīng)該具備哪些功能，以支持企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)必須在企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略、可用資本和設(shè)施、競(jìng)爭(zhēng)分析、以及所有的限制條件根底上決定供給鏈戰(zhàn)略明確地區(qū)性設(shè)施的構(gòu)架目標(biāo)：選擇設(shè)施布局的區(qū)域，明確設(shè)施的潛在作用及其最大容量需求預(yù)測(cè)分析規(guī)模經(jīng)濟(jì)的作用〔降低本錢〕明確需求風(fēng)險(xiǎn)、匯率風(fēng)險(xiǎn)、政治風(fēng)險(xiǎn)；掌握關(guān)稅和稅收減免情況〔不同的區(qū)域市場(chǎng)〕競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境分析3.網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策框架21選擇適宜的地點(diǎn)目標(biāo)：在將要布局設(shè)施的區(qū)域范圍內(nèi)選擇一系列的地點(diǎn)。地點(diǎn)選擇依據(jù)：確保以預(yù)想的生產(chǎn)方式正常進(jìn)行的根底設(shè)施狀況硬件設(shè)施要求：供給商的存在、運(yùn)輸效勞、通訊、公用事業(yè)以及倉儲(chǔ)設(shè)施軟件設(shè)施要求：可供雇傭的熟練勞動(dòng)力、勞動(dòng)力轉(zhuǎn)換以及當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)對(duì)工商業(yè)的接受程度選擇布局區(qū)位目標(biāo)：選擇精確的設(shè)施布局區(qū)位，并為每一設(shè)施配置容量。從第三步選出的一系列理想的地點(diǎn)中進(jìn)行篩選，找出布局區(qū)位。3.網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策框架22設(shè)施布局和容量配置的目標(biāo)：使整個(gè)供給鏈網(wǎng)絡(luò)的利潤最大化制定決策所需的信息：供給源和市場(chǎng)的位置潛在的設(shè)施地點(diǎn)的區(qū)位市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)每一地點(diǎn)的設(shè)施本錢、勞動(dòng)力本錢和原材料本錢每兩個(gè)設(shè)施布局地點(diǎn)之間的運(yùn)輸本錢每一地點(diǎn)的庫存本錢及其與設(shè)施數(shù)量的關(guān)系制定決策運(yùn)用的模型：重力區(qū)位模型：選擇出使供給商處運(yùn)來原材料的運(yùn)輸本錢和向市場(chǎng)運(yùn)送最終產(chǎn)品的運(yùn)輸本錢之和最小的區(qū)位網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型1、需求量在工廠之間的分配模型2、生產(chǎn)能力既定的工廠布局模型3、工廠和倉庫同時(shí)布局模型4.設(shè)施區(qū)位和容量配置模型23假定1：任何一個(gè)地點(diǎn)都可在坐標(biāo)系中用點(diǎn)表示，兩點(diǎn)之間的距離可通過坐標(biāo)系中兩點(diǎn)間的距離進(jìn)行計(jì)算假定2：運(yùn)費(fèi)隨運(yùn)量的增加呈線性增加參數(shù)：x,y：區(qū)位坐標(biāo)xn,yn：市場(chǎng)或供給源n的坐標(biāo)dn：供給源n或市場(chǎng)與工廠之間的距離Fn：在供給源n或市場(chǎng)或工廠之間每單位貨物的運(yùn)輸本錢4.1重力區(qū)位模型Min

①計(jì)算②新區(qū)位③繼續(xù)從第一步開始計(jì)算，直到新區(qū)位與原有區(qū)位幾乎相同時(shí)停止運(yùn)算244.2網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型市場(chǎng)在倉庫之間如何劃分？倉庫在工廠之間如何分配？配置決策隨不同本錢變化和市場(chǎng)開展有規(guī)那么調(diào)整不變本錢：與產(chǎn)量和貨運(yùn)量無關(guān)的本錢消耗可變本錢：在給定設(shè)施中那些與產(chǎn)量和運(yùn)量成比例變化的本錢消耗主要本錢：固定設(shè)施本錢交通本錢生產(chǎn)本錢庫存本錢協(xié)調(diào)本錢254.2網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型需求量分配決策問題：工廠之間的需求量分配參數(shù)：n工廠區(qū)位的數(shù)目m市場(chǎng)或需求地的數(shù)量Dj市場(chǎng)j的年需求量Ki工廠i的年生產(chǎn)能力Ciji工廠生產(chǎn)1單位產(chǎn)品并送到j(luò)市場(chǎng)的本錢Xij每年從i到j(luò)的運(yùn)量決策目標(biāo)：設(shè)施本錢、運(yùn)輸本錢和庫存本錢之和最小26例：TelecomOne和Highoptic公司都是新一代通訊設(shè)備制造商。T著眼于美國東部的市場(chǎng)，它在巴爾的摩(B)、孟菲斯(M)和堪薩斯州的威奇托(W)都有自己的生產(chǎn)廠，效勞的市場(chǎng)包括亞特蘭大、波士頓和芝加哥。H公司瞄準(zhǔn)美國西部的市場(chǎng)，效勞的市場(chǎng)包括丹佛、內(nèi)布拉斯加州的奧馬哈和俄勒岡州的波特蘭。哈奧普體克公司的幾個(gè)工廠分別位于懷俄明州的肖肖尼(CHEYENNE)(C)和鹽湖城(S)。生產(chǎn)能力、市場(chǎng)需求、生產(chǎn)本錢和運(yùn)輸本錢及每月的固定本錢4.2網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型供應(yīng)城市需求城市每1000單位的生產(chǎn)和運(yùn)輸成本（千美元）生產(chǎn)能力Ki（千單位）月固定成本Fi（千美元）亞特蘭大波士頓芝加哥丹佛奧馬哈波特蘭巴爾的摩（B1675400685163011602800187650孟菲斯（M）380135554310456652321224100威奇托（W）92216467005083111797312200肖肖尼（C）146019409701004951200243500鹽湖城（S）192524001425500950800275000月需求量（千單位）Dj10814671127

亞特蘭大波士頓芝加哥丹佛奧馬哈波特蘭T公司

巴爾的摩（B）

孟菲斯（M）

威奇托（W）H公司鹽湖城（S）

肖肖尼（C）01008002120

06

07

110T公司和H公司的最優(yōu)需求配置T每月消耗的可變本錢是$14,886,000，月固定本錢為$13,950,000，月總本錢為$28,836,000；H公司的月可變本錢為$12,865,000，月固定本錢為$8500000，月總本錢為$21365000。4.2網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型28工廠布局：生產(chǎn)能力既定決策問題：T公司和H公司決定合并成一個(gè)TH新公司，是否每個(gè)工廠都是必需，哪些工廠應(yīng)當(dāng)關(guān)閉？參數(shù)：n潛在的工廠布局區(qū)位數(shù)量；m市場(chǎng)或需求點(diǎn)的總數(shù)量；Dj市場(chǎng)j的年需求量；Ki工廠i的潛在年生產(chǎn)能力；fi工廠i運(yùn)營中按年分?jǐn)偟墓潭ū惧X；Cij工廠i生產(chǎn)一單位產(chǎn)品并將之送到j(luò)市場(chǎng)的本錢(包括生產(chǎn)、庫存、運(yùn)輸、設(shè)施本錢)決策目標(biāo)：決定工廠的區(qū)位，將市場(chǎng)需求分配到每一個(gè)正在運(yùn)營的工廠中去，以減少設(shè)施本錢、運(yùn)輸本錢和庫存本錢。4.2網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型294.2網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型決策變量的定義：yi=1如果工廠i運(yùn)營，否那么為0xij=每年從工廠i運(yùn)送到市場(chǎng)j的貨物數(shù)量限制條件含義：所有需求得到滿足每一工廠的生產(chǎn)不超過生產(chǎn)能力兩類：哪些運(yùn)營〔1〕，哪些關(guān)閉〔0〕30

運(yùn)營/關(guān)閉亞特蘭大波士頓芝加哥丹佛奧馬哈波特蘭巴爾的摩（B）1082000孟菲斯（M）110012000威奇托（W）0000000肖肖尼（c）10006711鹽湖城（S）0000000合并后的新公司吉TH的最優(yōu)需求配置TH的最正確選擇是關(guān)閉在鹽湖城和威奇托的工廠，而繼續(xù)運(yùn)行在巴爾的摩、肖肖尼和孟菲斯的工廠。每月的網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)營本錢為$47,401,000。這一本錢比T公司和H公司獨(dú)立運(yùn)營時(shí)節(jié)省了近$3,000,000本錢。4.2網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型31單供給源模型目標(biāo)：只有一個(gè)工廠為一個(gè)市場(chǎng)效勞〔單供給源〕以便減少協(xié)調(diào)的復(fù)雜性決策變量的定義：yi=1如果工廠i運(yùn)營，否那么為0xij=1如果工廠i為市場(chǎng)j提供產(chǎn)品限制條件含義：所有需求得到滿足每一工廠的生產(chǎn)不超過生產(chǎn)能力兩類：哪些運(yùn)營〔1〕，哪些關(guān)閉〔0〕市場(chǎng)j由工廠i提供產(chǎn)品4.2網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型32工廠和倉庫同時(shí)布局設(shè)計(jì)從供給商到顧客的整個(gè)供給鏈網(wǎng)絡(luò)：供給商向工廠提供原材料，工廠設(shè)有為市場(chǎng)效勞的倉庫，必須為工廠和倉庫同時(shí)做出布局和容量配置決策。假設(shè)計(jì)算單位被適當(dāng)調(diào)整，因而來自供給商的每1單位的投入，能生產(chǎn)出1單位的最終產(chǎn)品。決策目標(biāo)：確定工廠和倉庫的區(qū)位以及不同地點(diǎn)之間的運(yùn)輸數(shù)量，以減少總的固定本錢和可變本錢。4.2網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型33參數(shù)：m-市場(chǎng)或需求點(diǎn)的數(shù)量n-潛在的工廠區(qū)位數(shù)量i-供給商的數(shù)量t-潛在的倉庫區(qū)位數(shù)量Dj-顧客j的年需求量Ki