第十講+網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì).ppt

1、1,供應(yīng)鏈的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì),1. 設(shè)施決策在供應(yīng)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,2,1. 設(shè)施決策在供應(yīng)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 供應(yīng)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)備倉庫都屬于供應(yīng)鏈設(shè)施 設(shè)施與設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的選擇，決定了供應(yīng)鏈在成本與服務(wù)方面的競爭能力,3,1. 設(shè)施決策在供應(yīng)鏈中的作用,設(shè)施決策的內(nèi)容,設(shè)施區(qū)位,容量配置,市場和供給配置,設(shè)施應(yīng)布局何處？,每一設(shè)施應(yīng)配置多大容量？

2、,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)服務(wù)于哪些市場？每一設(shè)施由哪些供給源供貨?,4,1. 設(shè)施決策在供應(yīng)鏈中的作用,設(shè)施決策的作用：決策失誤將給供應(yīng)鏈運(yùn)營帶來很大困難 設(shè)施功能決策 決定了供應(yīng)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)供應(yīng)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)在較低成本下保證供應(yīng)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成本，提高設(shè)施利用效率，提升對(duì)需求的反應(yīng)能力。 設(shè)施的供應(yīng)源及市場配置決策 會(huì)影響供應(yīng)鏈為滿足客戶需求所引發(fā)的生產(chǎn)、運(yùn)輸、庫存等成本。,5,2. 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策的影響因素,戰(zhàn)

3、略性因素 技術(shù)因素 宏觀經(jīng)濟(jì)因素 政治因素 基礎(chǔ)設(shè)施因素 競爭性因素 對(duì)顧客需求的反應(yīng)時(shí)間 物流和設(shè)施成本,6,2.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策的影響因素,戰(zhàn)略性因素：競爭戰(zhàn)略,沿海,原料地,地區(qū)性,貢獻(xiàn)者,前哨性,7,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：競爭戰(zhàn)略,8,2. 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策的影響因素,技術(shù)因素：產(chǎn)品技術(shù)特征 生產(chǎn)技術(shù)能帶來顯著的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益 布局少數(shù)大容量的設(shè)施 設(shè)施建設(shè)的固定成本較低 建立為數(shù)眾多的地方性生產(chǎn)設(shè)施以降低運(yùn)輸成本 生產(chǎn)技術(shù)很穩(wěn)定，而且不同國家對(duì)產(chǎn)品的要求不同 在每一個(gè)國家建立地方性基地為該國市場服務(wù)。 生產(chǎn)技術(shù)富有靈活性 在較少的幾

4、個(gè)大基地進(jìn)行生產(chǎn)。,9,2. 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)可獲得成本優(yōu)勢 匯率波動(dòng) 對(duì)供應(yīng)鏈利潤有顯著影響 良好的供應(yīng)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)劃一部分生產(chǎn)能力，以使生產(chǎn)能力具有靈活性，滿足不同市場的需求，從而在當(dāng)前匯率下使成本較低的基地生產(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)。,10,2. 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

5、國家布局，這些國家的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易規(guī)則較為完善 政治穩(wěn)定很難量化，只能進(jìn)行主觀的評(píng)價(jià) 基礎(chǔ)設(shè)施因素：先決條件，影響供應(yīng)鏈運(yùn)營的成本,場地的供給 勞動(dòng)力的供給 交通密集 地方性公用事業(yè),關(guān)鍵的 基礎(chǔ)設(shè)施,靠近運(yùn)輸樞紐、靠近機(jī)場和碼頭 、高速公路入口、鐵路服務(wù),11,積極外部性,2. 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策的影響因素,競爭性因素：競爭對(duì)手的戰(zhàn)略、規(guī)模和布局,企業(yè)如何進(jìn)行競爭,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,12,競爭性因素 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)行競爭，客戶總是光顧最近

6、的一家企業(yè)，而且與兩家企業(yè)距離相等的客戶則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)1b，那么兩個(gè)企業(yè)的需求d1和d2分別是：,顯然，如果兩家企業(yè)能更近地布局，最終使得a=b=12時(shí)，兩家企業(yè)就能將自身的市場份額最大化,2. 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策的影響因素,13,2. 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策的影響因素,對(duì)顧客需求的反應(yīng)時(shí)間 目標(biāo)客戶能容忍較長的反應(yīng)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)為較短的反應(yīng)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，縮短反應(yīng)時(shí)間，增加設(shè)施的數(shù)量,必需的設(shè)施數(shù)量,要求的反應(yīng)時(shí)間,14,2. 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策的影響因素,物

7、流和設(shè)施成本：庫存、運(yùn)輸、設(shè)施（建設(shè)和運(yùn)營） 庫存成本 在倉儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中，庫存由在途庫存、安全庫存和基礎(chǔ)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)供應(yīng)鏈中設(shè)施數(shù)目增加時(shí)，平均安全庫存及由此引起的庫存成本就會(huì)增加,庫存成本,設(shè)施數(shù)量,設(shè)施數(shù)量和庫存成本之間的關(guān)系,15,二、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策的影響因素,物流和設(shè)施成本：庫存、運(yùn)輸、設(shè)施（建設(shè)和運(yùn)營）,直接從生產(chǎn)地到達(dá)客戶的小批量運(yùn)輸成本是成本曲線的起始點(diǎn),隨著倉庫數(shù)量的增加，運(yùn)輸?shù)目偝杀静粩鄿p少；運(yùn)輸成本的降低源于在某個(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,成本曲線的最低點(diǎn)，表示獲得最大的貨物集并所

8、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，成本將增加,16,2. 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策的影響因素,物流和設(shè)施成本：庫存、運(yùn)輸、設(shè)施（建設(shè)和運(yùn)營） 設(shè)施成本 固定成本 固定成本是指短期內(nèi)不隨設(shè)施的貨流量的改變而改變的成本，如建設(shè)成本和租賃成本 可變成本 與生產(chǎn)或倉庫運(yùn)營相關(guān)的隨著加工數(shù)量的變化而變化的成本被成為可變成本,設(shè)施成本,設(shè)施數(shù)量,設(shè)施數(shù)量和設(shè)施成本之間的關(guān)系,設(shè)施的設(shè)立可為供應(yīng)鏈提供成本或 服務(wù)優(yōu)勢，則該設(shè)施的設(shè)立就必要,17,隨著設(shè)施數(shù)目的增加，物流總成本先減后增,設(shè)施數(shù)量,成本,設(shè)施數(shù)量和總成本之間的關(guān)系,2. 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策的影響因

9、素,18,物流成本和反應(yīng)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,19,3. 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策框架,20,明確供應(yīng)鏈戰(zhàn)略 詳細(xì)說明供應(yīng)鏈應(yīng)該具備哪些功能，以支持企業(yè)競爭戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn) 必須在企業(yè)競爭戰(zhàn)略、可用資本和設(shè)施、競爭分析、以及所有的限制條件基礎(chǔ)上決定供應(yīng)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 分析規(guī)模經(jīng)濟(jì)的作用（降低成本） 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） 競爭環(huán)境分析,3. 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策框架,21,選擇合適的地點(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)

10、：確保以預(yù)想的生產(chǎn)方式正常進(jìn)行的基礎(chǔ)設(shè)施狀況 硬件設(shè)施要求：供應(yīng)商的存在、運(yùn)輸服務(wù)、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)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的利潤最大化 制定決策所需的信息： 供應(yīng)源和市場的位置 潛在的設(shè)施地點(diǎn)的區(qū)位 市場需求預(yù)測 每一地點(diǎn)的設(shè)施成本、勞動(dòng)力成本和原材料成本 每兩個(gè)設(shè)施布局地點(diǎn)之間的運(yùn)輸成本 每一地點(diǎn)的庫存成本及其與設(shè)施數(shù)量的關(guān)系 制

11、定決策運(yùn)用的模型： 重力區(qū)位模型：選擇出使供應(yīng)商處運(yùn)來原材料的運(yùn)輸成本和向市場運(yùn)送最終產(chǎn)品的運(yùn)輸成本之和最小的區(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 ：市場或供應(yīng)源n的坐標(biāo) dn ：供應(yīng)源n或市場與工廠之間的距離 Fn ：在供應(yīng)源n或市場或工廠之間每單位貨物的運(yùn)輸成本,4. 1 重力區(qū)位模型,Min,計(jì)算,新區(qū)位,繼續(xù)

12、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,24,4.2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型,市場在倉庫之間如何劃分？倉庫在工廠之間如何分配？ 配置決策隨不同成本變化和市場發(fā)展有規(guī)則調(diào)整 不變成本：與產(chǎn)量和貨運(yùn)量無關(guān)的成本耗費(fèi) 可變成本：在給定設(shè)施中那些與產(chǎn)量和運(yùn)量成比例變化的成本耗費(fèi),主要成本： 固定設(shè)施成本 交通成本 生產(chǎn)成本 庫存成本 協(xié)調(diào)成本,25,4.2 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 市場或需求地的數(shù)量 Dj 市場j的年需求量 Ki 工廠i的年生產(chǎn)能力 Cij i工廠生產(chǎn)1單位產(chǎn)品并送到j(luò)市場的成本 Xij 每年從i到j(luò)的運(yùn)量 決策

13、目標(biāo)：設(shè)施成本、運(yùn)輸成本和庫存 成本之和最小,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，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，服務(wù)的市場包括亞特蘭大、波士頓和芝加哥。 H公司瞄準(zhǔn)美國西部的市場，服務(wù)的市場包括丹佛、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、市場需求、生產(chǎn)成本和運(yùn)輸成本及每月的固定成本,4.2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型,27,T公司和H公司的最優(yōu)需求配置 T每月消耗的可變成本是$14,886,0

14、00，月固定成本為$13,950,000，月總成本為$28,836,000； H公司的月可變成本為$12,865,000，月固定成本為$8500000，月總成本為$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 市場或需求點(diǎn)的總數(shù)量； Dj 市場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ǔ杀荆?Cij 工廠i生產(chǎn)一單位產(chǎn)品并將之送到j(luò)市場的成本(包括生產(chǎn)、庫存、運(yùn)輸、設(shè)施成本) 決策目標(biāo)：決定工廠的區(qū)

15、位，將市場需求分配到每一個(gè)正在運(yùn)營的工廠中去，以減少設(shè)施成本、運(yùn)輸成本和庫存成本。,4.2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型,29,4.2 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，否則為0 xij=每年從工廠i運(yùn)送到市場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,合并后的新公司吉TH的最優(yōu)需求配置 TH的最佳選擇是關(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)營成本為$47,401,000。這一成本比T公司和H公司獨(dú)立運(yùn)營時(shí)節(jié)省了近$3,000,000成本。,4.2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模

16、型,31,單供應(yīng)源模型 目標(biāo)：只有一個(gè)工廠為一個(gè)市場服務(wù)（單供應(yīng)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，否則為0 xij=1 如果工廠i為市場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)從供應(yīng)商到顧客的整個(gè)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)：供應(yīng)商向工廠提供原材料，工廠設(shè)有為市場服務(wù)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，因而來自供應(yīng)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

17、的區(qū)位以及不同地點(diǎn)之間的運(yùn)輸數(shù)量，以減少總的固定成本和可變成本。,4.2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型,33,參數(shù)： m -市場或需求點(diǎn)的數(shù)量 n -潛在的工廠區(qū)位數(shù)量 i -供應(yīng)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 -布局于i點(diǎn)的工廠的生產(chǎn)能力 Sh -供應(yīng)商h的年供應(yīng)能力 We -布局于e點(diǎn)的倉庫的年倉儲(chǔ)能力 fi =布局于i點(diǎn)的工廠的年固定成本 fe =在e地點(diǎn)布局一家倉庫的年固定成本 Chi =從供應(yīng)源h運(yùn)送單位貨物到工廠i的成本 Cie = i點(diǎn)的工廠生產(chǎn)單位產(chǎn)品并運(yùn)送到e點(diǎn)的倉庫的成本 Cej= 從e點(diǎn)的倉庫為j點(diǎn)的顧客送單位貨物的成本,4.2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型,34,決策變量： yi -1 如果工廠布局在i點(diǎn)，否則為0 ye -1 如果倉庫布局在e點(diǎn)，否則為0 xej -每年從e點(diǎn)的倉庫運(yùn)到市場j的貨物的數(shù)量 xie - 每年從i點(diǎn)的工廠運(yùn)到e點(diǎn)的倉庫的貨物數(shù)量 xhi -每年從h點(diǎn)的供應(yīng)商運(yùn)到i點(diǎn)的工廠的原材料數(shù)量,4.2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型,35,4.2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型,限制條件含義： 從供應(yīng)商運(yùn)到工廠的原材料不能超過供應(yīng)商的生產(chǎn)能力。 工廠運(yùn)出貨物的數(shù)量不能大于原材料的輸入量。 工廠的產(chǎn)量不能超過其生產(chǎn)能力。 倉庫的發(fā)貨量不能超過來自工廠的貨物總量。 經(jīng)過倉庫的貨