物流管理基于供應鏈的物流網(wǎng)絡

第四節(jié)基于供應鏈的物流網(wǎng)絡設施決策在供應鏈中的作用網(wǎng)絡設計決策的影響因素網(wǎng)絡設計決策步驟網(wǎng)絡設計優(yōu)化模型

有何區(qū)別？對網(wǎng)絡設計有何要求？請思考兩個供應鏈系統(tǒng)對于60小時之內所收到的訂單可以滿足90%以上的客戶的95%的需求在24小時之內滿足90%的客戶的97%的需求對響應時間的要求不同網(wǎng)絡設計可以更加集中，存儲成本可以更小，運輸費用較省網(wǎng)絡設計應該適當分散，存儲成本可能增大，運輸費用較多一、設施決策在供應鏈中的作用設施決策的概念設施決策的內容設施決策的作用1、設施決策的概念設施供應鏈設施包括對材料、在制品、產成品進行物料處理作業(yè)和進行存儲作業(yè)的一切設施所有的零售商店、成品倉庫、制造工廠和材料儲備倉庫都屬于供應鏈設施設施與設施網(wǎng)絡的選擇，決定了供應鏈在成本與服務方面的競爭能力供應鏈設施決策也稱供應鏈網(wǎng)絡設計決策包括生產、儲藏或運輸相關設施的區(qū)位及每樣設設施的容量和作用2、設施決策的內容設施功能設施區(qū)位容量配置市場和供給配置設施應布局何處？

每一設施應配置多大容量？

每一設施有何作用？在每一設施中將進行哪些作業(yè)流程？

每一設施應服務于哪些市場？每一設施由哪些供給源供貨?3、設施決策的作用設施功能決策決定了供應鏈在滿足客戶需求中的靈活性大小。設施區(qū)位決策對供應鏈的運營有長期影響，廢棄或遷移設施的代價是十分昂貴的。好的設施區(qū)位能幫助企業(yè)在較低成本下保證供應鏈的運營。容量配置決策不易改變，合理的容量配置能降低成本，提高設施利用效率，提升對需求的反應能力。設施的供應源及市場配置決策會影響供應鏈為滿足客戶需求所引發(fā)的生產、運輸、庫存等成本。二、網(wǎng)絡設計決策的影響因素戰(zhàn)略性因素技術因素

宏觀經(jīng)濟因素

政治因素

基礎設施因素

競爭性因素

對顧客需求的反應時間

物流和設施成本

1、戰(zhàn)略性因素強調生產成本的企業(yè)強調反應能力的企業(yè)全球化的供應鏈網(wǎng)絡在成本最低的區(qū)位布局生產設施，即便會使生產工廠遠離其市場區(qū)在市場區(qū)附近布局生產設施，有時甚至不惜以高成本為代價通過在不同國家或地區(qū)布局職能設施，來支持其不同戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)集中建立分散建立規(guī)模效應易享受難享受經(jīng)驗效果易享受難享受協(xié)同作用效果易享受難享受生產費用小多管理費用小多運送費用多小交貨期長短公司內的經(jīng)驗等易共有難共有協(xié)作設施的組織化容易困難事故等風險大小集中建立與分散建立設施的一般性特征2、技術因素生產技術能帶來顯著的規(guī)模經(jīng)濟效益布局少數(shù)大容量的設施設施建設的固定成本較低建立為數(shù)眾多的地方性生產設施以降低運輸成本生產技術很穩(wěn)定，而且不同國家對產品的要求不同在每一個國家建立地方性基地為該國市場服務。生產技術富有靈活性，在較少的幾個大基地進行生產。3、宏觀觀經(jīng)濟因因素關稅水平平稅收減讓讓匯率風險險需求波動動關稅高關稅供應鏈網(wǎng)網(wǎng)絡在更更多的地地方進行行生產，，配置在在每個地地方的工工廠生產產能力較較小低關稅減少生產產基地、、每一生生產基地地擴大生生產能力力稅收減讓讓指關稅或或稅收的的削減企業(yè)布局局于稅收收減讓地地區(qū)可獲獲得成本本優(yōu)勢匯率風險險供應鏈的的利潤有有顯著影影響。良好的供供應鏈網(wǎng)網(wǎng)絡能利利用匯率率波動增增加利潤潤可以在供供應鏈網(wǎng)網(wǎng)絡中多多規(guī)劃一一部分生生產能力力，以使使生產能能力具有有靈活性性，滿足足不同市市場的需需求，從從而在當當前匯率率下使成成本較低低的基地地生產更更多的商商品。需求波動動供應鏈網(wǎng)網(wǎng)絡設計計還必須須考慮由由于經(jīng)濟濟波動而而導致的的需求波波動。4、政治治因素企業(yè)傾向向于將企企業(yè)布局局在政局局穩(wěn)定的的國家，，這些國國家的經(jīng)經(jīng)濟貿易易規(guī)則較較為完善善政治穩(wěn)定定很難量量化，所所以企業(yè)業(yè)在設計計供應鏈鏈時只能能進行主主觀的評評價政治穩(wěn)定定因素在在供應鏈鏈網(wǎng)絡布布局中起起著重要要作用5、基礎礎設施因因素良好的基基礎設施施是在特特定區(qū)域域進行布布局的先先決條件件基礎設施施的好壞壞影響供供應鏈運運營的成成本場地的供供給勞動力的的供給交通密集集地方性公公用事業(yè)業(yè)關鍵的基礎設施施靠近運輸輸樞紐、、靠近機機場和碼碼頭、、高速公公路入口口、鐵路路服務6、競爭爭性因素素設計供應應鏈網(wǎng)絡絡，必須須考慮競競爭對手手的戰(zhàn)略略、規(guī)模模和布局局諸如原材材料和勞勞動力等等外部因因素是否否迫使其其相互靠靠近企業(yè)如何何進行競競爭企業(yè)間的的積極外外部性許多企業(yè)業(yè)臨近布布局使他他們均受受益為瓜分市場而布局一項基本的決策企業(yè)是臨近還是遠離競爭對手布局如果企業(yè)在價格上進行競爭，而且承擔向客戶送貨的成本，那么最優(yōu)的布局是二者盡可能離得遠些當企業(yè)不能控制價格，而只是在與客戶距離的遠近上相互競爭時，他們就能通過相互接近的布局獲取最大的市場份額?！捞仂`(HOTELLING)模型兩家企業(yè)業(yè)在直線線上的布布局假設客戶戶均勻地地分布在在(0，1)這個區(qū)間間上，兩兩個企業(yè)業(yè)通過與與客戶距距離的遠遠近進行行競爭，，客戶總總是光顧顧最近的的一家企企業(yè)，而而且與兩兩家企業(yè)業(yè)距離相相等的客客戶則在在二者之之間平均均分配。。如果總需需求為1，企業(yè)業(yè)1布局局在點a，企業(yè)業(yè)2布局局在點1—b，，那么兩兩個企業(yè)業(yè)的需求求d1和和d2分分別是：：01a1-b顯然，如如果兩家家企業(yè)能能更近地地布局，，最終使使得a=b=1／2時時，兩家家企業(yè)就就能將自自身的市市場份額額最大化化7、對顧顧客需求求的反應應時間企業(yè)的目目標客戶戶若能容容忍較長長的反應應時間，，企業(yè)就能能集中力力量擴大大每一設設施的生生產能力力。企業(yè)的客客戶群認認為較短短的反應應時間很很重要必須布局局在離客客戶較近近的地方方。這類企業(yè)業(yè)就應當當設有許許多生產產基地，，每個基基地的生生產能力力較小，，由此來來縮短對對客戶的的反應時時間，增增加供應應鏈中設設施的數(shù)數(shù)量。必需的設設施數(shù)量量要求的反反應時間間顧客要求求的反應應時間與與設施數(shù)數(shù)量之間間的關系系8、物流流和設施施成本(1)庫庫存成本本(2)運運輸成本本(3)設設施（建建設和運運營）成成本(1)庫庫存成本本在倉儲網(wǎng)網(wǎng)絡中，，庫存由由在途庫庫存、安安全庫存存和基礎礎庫存組組成L=ΣΣ（（Qi/2+Ssi）+ΣΣQi’/2L———整個個網(wǎng)絡中中的平均均庫存Qi———第i次次訂貨貨的運輸輸批量Qi’———第i次訂貨貨的訂貨貨批量SSi———第i次訂貨貨的安全全庫存量量在途庫存存隨著網(wǎng)絡絡中倉庫庫設施的的增加，，網(wǎng)絡中中在途的的運輸時時間將不不斷減少少，在途途庫存的的量也會會不斷減減少例一個產品品在A、、B市場場銷售，，目前由由倉庫X負責供供貨。假假設平均均每天A市場的的銷售額額為6個個，B市市場的銷銷售額為為7個，，兩市場場的運送送周期分分別為6天、10天若其他因因素不變變的情況況下，增增加一個個倉庫供供應B市市場，B市場的的運送周周期減少少為4天天。這時的在在途存貨貨水平如如何呢？？不同網(wǎng)絡絡下的在在途存貨貨僅用一個倉庫兩個倉庫同時使用平均每日銷售額市場倉庫X倉庫X倉庫Y總和6A3636-367B70-2828A+B10664La1818Lb3514La+Lb5332網(wǎng)絡中的的平均在在途庫存存水平將將會隨著著新倉庫庫的增加加而減少少安全庫存存當供應鏈鏈中設施施數(shù)目增增加時，，平均安安全庫存存及由此此引起的的庫存成成本就會會增加安全庫存成本設施數(shù)量設施數(shù)量和庫存成本之間的關系(2)運運輸成本本例生產商的的平均單單票貨量量為500磅，，運輸費費率為7.28美元/百磅,那么直直接運費費為36.4美美元;假設單票票運送20,000磅磅以上的的運輸費費率為2.40美元/百磅;在在市場區(qū)區(qū)域的本本地運送送費率為為1.35美元元/百磅磅;所所以,總總費率約約為3.75美美元/百百磅;運運送500磅磅,需要要18.75美美元那么,如果果建立立倉庫庫的運運作成成本低低于:36.4--18.75=17.65美美元/百磅磅該倉庫庫在經(jīng)經(jīng)濟上上就具具有合合理性性設Pv————批量量運輸輸?shù)牟俨僮鞒沙杀綯v———批批量量運輸輸?shù)倪\運輸成成本W(wǎng)x———平平均均每票票貨物物的倉倉儲成成本Lx———平平均均每票票貨物物的本本地送送貨成成本Nx———每每個個批量量運輸輸所含含平均均的單單票運運輸?shù)牡臄?shù)量量Px———平平均均每票票貨物物的操操作成成本Tx———平平均均每票票貨物物的直直接運運輸成成本Σ（Pv+Tv））/Nx+Wx+Lx<=Σ(Px+Tx)運輸成本設施數(shù)量設施數(shù)量和運輸成本之間的關系在圖的的左邊邊，直直接從從生產產地到到達客客戶的的小批批量運運輸成成本是是成本本曲線線的起起始點點隨著倉倉庫數(shù)數(shù)量的的增加加，運運輸?shù)牡目偝沙杀静徊粩鄿p減少；；運輸輸成本本的降降低源源于在在某個個設施施對貨貨物的的集并并運輸輸與短短途運運輸?shù)牡南嗷セソY合合成本曲曲線的的最低低點，，表示示獲得得最大大的貨貨物集集并所所需的的設施施的數(shù)數(shù)量如果設設施數(shù)數(shù)量的的擴張張超出出了貨貨物集集并的的最大大值，，每個個設施施所承承擔的的進貨貨集并并運輸輸?shù)臄?shù)數(shù)量減減少了了，成成本將將增加加(3)設施施（建建設和和運營營）成成本固定成成本固定成成本是是指短短期內內不隨隨設施施的貨貨流量量的改改變而而改變變的成成本，，如建建設成成本和和租賃賃成本本可變成成本與生產產或倉倉庫運運營相相關的的隨著著加工工數(shù)量量的變變化而而變化化的成成本被被成為為可變變成本本如果設設施的的設立立，可可以為為供應應鏈提提供成成本或或服務務的優(yōu)優(yōu)勢，，則該該設施施的設設立就就是必必要的的設施成本設施數(shù)量設施數(shù)量和設施成本之間的關系物流成成本和和反應應時間間變動動與設設施數(shù)數(shù)量的的關系系反應時間設施數(shù)量物流總成本物流總總成本本隨著設設施數(shù)數(shù)目的的增加加，總總成本本先減減后增增設施數(shù)數(shù)量成本設施數(shù)數(shù)量和和總成成本之之間的的關系系圖總成本庫存成本運輸成本設施成本三、網(wǎng)網(wǎng)絡設設計決決策步步驟1、明明確供供應鏈鏈戰(zhàn)略略2、明明確地地區(qū)性性設施施的構構架3、選選擇合合適的的地點點4、選選擇布布局區(qū)區(qū)位競爭戰(zhàn)略內部限制資本、增長戰(zhàn)略、現(xiàn)存網(wǎng)絡第一步供應鏈戰(zhàn)略全球競爭生產技術資本、規(guī)模/范圍的影響、需要的支持、靈活性競爭環(huán)境第二步地區(qū)性設施構架關稅和稅收激勵區(qū)域性需求規(guī)模、增長、一致性、地方特色政治、匯率和需求風險生產方法需要的技能、反應時間第三步理想的選址基礎設施要素成本勞動力、原材料、具體地點第四步區(qū)位選擇物流成本運輸、庫存和協(xié)調網(wǎng)絡設設計決決策框框架1、明明確供供應鏈鏈戰(zhàn)略略詳細說說明供供應鏈鏈應該該具備備哪些些功能能，以以支持持企業(yè)業(yè)競爭爭戰(zhàn)略略的實實現(xiàn)。。管理者者必須須在企企業(yè)競競爭戰(zhàn)戰(zhàn)略、、競爭爭分析析、以以及所所有的的限制制條件件基礎礎上決決定供供應鏈鏈戰(zhàn)略略。2、明確地地區(qū)性設施施的構架目標是：選選擇設施布布局的區(qū)域域，明確設設施的潛在在作用及其其最大容量量。(1)需求求預測(2)分析析規(guī)模經(jīng)濟濟的作用(3)明確確需求風險險、匯率風風險、政治治風險(4)掌握握關稅和稅稅收減免情情況(5)競爭爭環(huán)境分析析3、選擇合合適的地點點目標是：在在將要布局局設施的區(qū)區(qū)域范圍內內選擇一系系列的地點點。地點的選擇擇應當依據(jù)據(jù)基礎設施施的狀況進進行，以便便確保預想想的生產方方式能正常常進行。硬件設施要要求包括供供應商的存存在、運輸輸服務、通通訊、公用用事業(yè)以及及倉儲設施施。軟件設施要要求包括可可供雇傭的的熟練勞動動力、勞動動力轉換以以及當?shù)厣缟鐓^(qū)對工商商業(yè)的接受受程度。4、選擇布布局區(qū)位目標是：選選擇精確的的設施布局局區(qū)位，并并為每以設設施配置容容量。從第三步選選出的一系系列理想的的地點中進進行篩選，，找出布局局區(qū)位。網(wǎng)絡設計是是為了實現(xiàn)現(xiàn)供應鏈總總利潤最大大化，并考考慮每個市市場的預期期邊際效益益和需求以以及不同的的物流和設設施成本。。重力區(qū)位模模型選擇出使供供應商處運運來原材料料的運輸成成本和向市市場運送最最終產品的的運輸成本本之和最小小網(wǎng)絡優(yōu)化模模型四、網(wǎng)絡設設計優(yōu)化模模型管理者進行行設施布局局和容量配配置的目標標應當是，，使整個供供應鏈網(wǎng)絡絡的利潤最最大化。在在制定這一一決策前，，應該掌握握供應源和市市場的位置置潛在的設施施地點的區(qū)區(qū)位市場需求預預測每一地點的的設施成本本、勞動力力成本和原原材料成本本每兩個設施施布局地點點之間的運運輸成本每一地點的的庫存成本本及其與設設施數(shù)量的的關系供應鏈網(wǎng)絡絡的最小總總成本設計計變量：訂貨量、發(fā)發(fā)運量、運運輸方式、、選定位置置約束條件：：市場需求所期望的庫庫存服務水水平設施備選位位置供應鏈網(wǎng)絡絡設計的其其他模式最大限度的的服務水平平差異化的競競爭優(yōu)勢最大利潤最小化的資資產配置網(wǎng)絡優(yōu)化模模型的運用用1、需求量量在工廠之之間的分配配模型2、生產能力既既定的工廠廠布局模型型3、工廠和和倉庫同時時布局模型型例題吉百利(TelecomOne)和哈哈奧普蒂克克(Highoptic)公公司都是新新一代通訊訊設備制造造商。吉百利著眼眼于美國東東半部的市市場，它在在巴爾的摩摩(B)、、孟菲斯(M)和堪堪薩斯州的的威奇托(W)都有有自己的生生產廠，服服務的市場場包括亞特特蘭大、波波士頓和芝芝加哥。哈奧普蒂克克公司瞄準準美國西半半部的市場場，服務的的市場包括括丹佛、內內布拉斯加加州的奧馬馬哈和俄勒勒岡州的波波特蘭。哈哈奧普體克克公司的幾幾個工廠分分別位于懷懷俄明州的的肖肖尼(CHEYENNE)(C)和鹽湖城城(S)。。工廠的生產產能力、市市場需求、、每1000單位產產量的生產產成本和運運輸成本以以及每個工工廠每月的的固定成本本見下表。。供應城市需求城市每1000單位的生產和運輸成本（千美元）生產能力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肖肖尼（C）146019409701004951200243500鹽湖城（S）192524001425500950800275000孟菲斯（M）380135554310456652321224100威奇托（W）92216467005083111797312200月需求量（千單位）Dj108146711表吉百百利公司和和哈奧普蒂蒂克公司的的生產能力力、市場需需求和成本本1、需求量量在工廠之之間的分配配兩個公司都都必須考慮慮在工廠之之間進行需需求分配。。這一模型型需要輸入入以下數(shù)據(jù)據(jù)：n=工廠區(qū)區(qū)位的數(shù)目目；m=市場或或需求地的的數(shù)量；Dj=市場j的的年需求量量；Ki=工廠i的的年生產能能力；Cij=i工廠生生產一單位位產品并送送到j市場場的成本(包括生產產、庫存、、運輸和設設施成本)向不同工廠廠分配不同同市場和需需求的目標標是使設施施成本、運運輸成本和和庫存成本本之和最小小。對決策變量量做如下定定義：=每年從工工廠i到市市場j的運運量這一問題構構成了下面面這一線性性模型：限制條件為為j=1,…,m該限制保證證每一市場場的需求得得以滿足i=1,…,n該限制保證證每一工廠廠不能超過過其生產能能力進行生生產

亞特蘭大波士頓芝加哥丹佛奧馬哈波特蘭吉百利公司

巴爾的摩（B）

孟菲斯（M）

威奇托（W）哈奧普蒂克公司

鹽湖城（S）

肖肖尼（C）01008002120

06

07

110吉百利公司司和哈奧普普蒂克公司司的最優(yōu)需需求配置表給出的需需求分配表表明，吉百百利每月消消耗的可變變成本是14886000美元，月固固定成本為為13950000美元，月總總成本為28836000美元；哈奧奧普蒂克公公司的月可可變成本為為12865000美元，月固固定成本為為8500000美元，月總總成本為21365000美元。2、工廠布布局：生產產能力既定定的工廠布布局模型吉百利公司司和奧普蒂蒂克公司已已經(jīng)決定將將這兩家公公司合并成成一個名為為吉百利奧奧普蒂克的的新公司。。管理者正正在討論是是否每個工工廠都是必必需的，哪哪些工廠應應當關閉。。這一模型型需要輸入入以下數(shù)據(jù)據(jù)：n=潛在的的工廠布局局區(qū)位數(shù)量量；m=市場或或需求點的的總數(shù)量；；Dj=市場j的的年需求量量；Ki=工廠i的的潛在年生生產能力；；fi=工廠i運運營中按年年分攤的固固定成本；；Cij=工廠i生生產一單位位產品并將將之送到j市場的成成本(包括括生產、庫庫存、運輸輸、設施成成本)目標是決定定工廠的區(qū)區(qū)位，然后后將市場需需求分配到到每一個正正在運營的的工廠中去去，以減少少設施成本本、運輸成成本和庫存存成本。決策變量的的定義如下下：yi=1如如果工廠i運營，否否則為0xij=每年從工工廠i運送送到市場j的貨物數(shù)數(shù)量然后，這一一問題構成成以下模型型：限制條件為為：j=1,……,m(保保證所有需需求得到滿滿足)i=1,……,n(確確保保每每一一工工廠廠的的生生產產不不超超過過生生產產能能力力)i=1,……,n(將將工工廠廠分分為為運運營營(yi=1)或或關關閉(yi=0)兩兩類類)

運營/關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肖肖尼（C）10006711鹽湖城（S）0000000孟菲斯（M）110012000威奇托（W）0000000合并并后后的的新新公公司司吉吉百百利利奧奧普普蒂蒂克克的的最最優(yōu)優(yōu)需需求求配配置置通過過求求解解，，得得出出結結論論：：吉吉百百利利奧奧普普蒂蒂克克的的最最佳佳選選擇擇是是關關閉閉在在鹽鹽湖湖城城和和威威奇奇托托兩兩地地的的工工廠廠，，而而繼繼續(xù)續(xù)運運行行在在巴巴爾爾的的摩摩、、肖肖肖肖尼尼和和孟孟菲菲斯斯的的工工廠廠。。每每月月的的網(wǎng)網(wǎng)絡絡和和運運營營成成本本為為47401000美元元。。這這一一成成本本比比吉吉百百利利公公司司和和哈哈奧奧普普蒂蒂克克公公司司獨獨立立運運營營時時成成本本節(jié)節(jié)省省了了近近3000000美元元。。3、、工工廠廠和和倉倉庫庫同同時時布布局局如果果要要沒沒計計從從供供應應商商到到顧顧客客的的整整個個供供應應鏈鏈網(wǎng)網(wǎng)絡絡：：供供應應商商向向工工廠廠提提供供原原材材料料，，工工廠廠設設有有為為市市場場服服務務的的倉倉庫庫，，必必須須為為工工廠廠和和倉倉庫庫同同時時做做出出布布局局和和容容量量配配置置決決策策。。在這這一一模模型型中中，，我我們們假假設設計計算算單單位位被被適適當當調調整整，，因因而而來來自自供供應應商商的的每每1單單位位的的投投入入，，能能生生產產出出1單單位位的的最最終終產產品品。。這一一模模型型要要求求輸輸入入以以下下數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)：：m=市市場場或或需需求求點點的的數(shù)數(shù)量量n=潛潛在在的的工工廠廠區(qū)區(qū)位位數(shù)數(shù)量量l=供供應應商商的的數(shù)數(shù)量量t=潛潛在在的的倉倉庫庫區(qū)區(qū)位位數(shù)數(shù)量量Dj=顧顧客客j的的年年需需求求量量Ki=布布局局于于i點點的的工工廠廠的的生生產產能能力力Sh=供供應應商商h的的年年供供應應能能力力We=布布局局于于e點點的的倉倉庫庫的的年年倉倉儲儲能能力力fi=布布局局于于i點點的的工工廠廠的的年年固固定定成成本本fe=在在e地地點點布布局局一一家家倉倉庫庫的的年年固固定定成成本本Chi=從從供供應應源源h運運送送單單位位貨貨物物到到工工廠廠i的的成成本本Cie=i點點的的工工廠廠生生產產單