物流管理第十一章

計模型模型的目的在于，在單位時間(一般為1年)的數據的基礎上，決定物流網絡模型分析獲得：倉庫、工廠、生產線的設置，地點之間的各產品組在(1)各產品組(原材料、零部件)從何處、調撥多少量？以及其運輸線路。(2)各產品組在何處(哪個工廠、哪一條生產線)，生產多少量。(3)各產品組在何處的倉庫(配送中心及中繼節(jié)點的總稱)進行保管。(4)各產品組采用什么樣的運輸方式進行運輸。(5)對應于格產品組的顧客需求，從何處(倉庫或者工廠)進行調運。(6)在何處設立新的倉庫(或遷移、關閉)。(7)從多個倉庫的備選地中選擇哪一個。(8)(為了適應客戶需求的變化和新產品的開發(fā))在何處建設新的工廠(或遷移、關閉)。(9)在何處的工廠內設置什么樣的生產線(或遷移、關閉)。分析不僅在對現狀的物流網絡改造情況，而且對于以下的情況也是(1)吸收、合并后的物流網絡的再造。(2)新產品投入時的決策分析(何處生產，通過何種流通通道)。(3)物流戰(zhàn)略制定。及數學模型(11.1.4.)所構成。Prod的集合成品、原材料、零部件等廣義的范圍。產品的種類依賴于作為研究對象的物流網絡，通常很廣，但是從物流網絡決策分析角度來看，一般將具有相同特征的產品集 Prodl：具有在生產線l(∈Line)制造(加工或者通過)可能性的產品組集合。ll=Lineeii換句話說，從產品組q能夠制造的產品組的集合。生產線l(∈Line)生產的產品組p，將滿足p∈(Parentq)的產品組q作為零部件(或原材料)加以使用。Childr：產品展開表中產品r的子產品組的集合。換句話說，為制造產品組p所必需的產品組的集合。生產線l(∈Line)加工Cust：顧客群的集合稱產品最終消費的地點為顧客。顧客依賴于研究對象系統，可以是零售店也可客往往分地區(qū)加以集約處理。這產生于同一地區(qū)的顧客(大批量、特殊需求的顧客從相同的配送中心提供服務。費地及供應地以外，而且不進行產品的制造、加工的地點總稱Plnt：可能配置工廠的地點集合庫等多種形態(tài)。Line：生產線的備選集合。Linei：工廠I(∈Plnt)可能設置的生產線的集合。Line=YLineii=Plnt 地點總稱為供給地，在供給原材料的情況下，一般表示港口、原料等。在供應零部件的情況下，一般表示零部件工廠等。原材料供給地數量較將供給地、工廠、倉庫的可能配置地，顧客組的集聚地等稱為點。如下加以生徑。例如，在倉庫與顧客之間，考慮到顧客服務等條件，僅在起點與終點某一距離以下的情況下作為路徑的構成要素。另外，某一工廠職能制造特定的產品組情況下，在定義從這一工廠出來的路徑時，將不能制造的產品去除在外就可以了。Arc：邊的集合Pattern的集合生產線l(∈Line)上能夠生產產品組p∈Prod時，定義(I,l,p)∈Pattern。生il產方式的集合Pattern依據LineProd如下生成：ila.產品組數據VOLp：1個單位的產品組的容積(m3/unit)WEIGHTp：1個單位產品組p的重量(kg/unit)VALpj：點j處1個單位產品組p的單價(元/unit)。這將在以后定義的庫存比例r的基礎上，用于庫存費用的計算。VALLpl：1個單位在生產線l生產(加工)的產品組p的單價(元/unit)ITRpij：從節(jié)點I向節(jié)點j補充產品組p時，單位時間的庫存周轉率(inventoryturnoverratio)(次/單位時間)；用于將流量轉換庫存量。一般，庫存由平均庫存、機動庫存(對應于需求變動和資源約束平衡等需求而進行的庫存)、投機庫存(期待未來價格上漲)構成。物流網絡設計模型僅考慮平k (2)運輸途中庫存(transitinventoryorpipelineinventory)，產品由于運輸方式。指標，定義為“單位時間內流量/平均周期庫存量”。以圖 (unit),因此庫存周轉率為8。從點I向點j的產品組的補貨周期(周期時間)為庫存周轉率庫存周轉率=平均周期庫存量年流量最最大周期庫存量周期時間單位期間內的流量斜率=1年間的流量平均周期庫存(=1)安全庫存單位期間(1年)補貨間隔(周期)iij運輸途中庫存圖11.2平均庫存水平概念圖ITRLpl：在生產線l的產品組p的單位期間的庫存周轉率(次/單位期間)；與訂貨中的庫存周轉率相同，定義為“單位時期內的流量/平均周期庫存量”，并且能夠通過“2/生產周期時間”來計算。SAFETYDCpj：在倉庫j中的產品組p的安全庫存率(safetystockratio)(無量綱)；對應于需求的不確定性，計算為了維持服務水平所必須的安全庫存的參數。對于通過倉庫j的量乘以安全庫存率為倉庫j需要保存的安全庫存。安全庫存率的決定依賴于作為研究對象的產品組的需求不確定性，服務水平，以及庫存補貨策略。工廠的安全庫存，可以通過下面定義生產線安全庫存SAFETYLpl加以計算。從供給要的。SAFETYLpl：生產線l中產品組p的安全庫存率(無量綱)。 hpij：從地點I向地點j補充產品組p時，梯次庫存費用(元/unit·單位期間)；這意義上的)庫存保管費用h'可以通過位于該點的產品組p的單價乘以保管比率rjp獲得。也就是說有：h,=rVALpijjhphhVijp)Routeijjpip通常，物流網絡(供應鏈)的下游(顧客端；點j)處的產品組的單價比上游 (原材料供應地點；點i)要高，因此梯次庫存費用為正值。梯次庫存費用乘以梯次庫存量，得到周期庫存的庫存費用。這里所謂梯次庫存的概念可以參見(2.3)。Hpl：對于在生產線l(∈Line)生產的產品組p(∈Prodl)的梯次庫存費用(元/unit·單位期間)；將進入生產線之前的產品組(例如原材料、零部件)的庫存保管費用(之和)與生產線產出的產品組的庫存保管費用(之和)的差，定義為生產次庫存費用。HEIGHTp：保管產品組p時的堆積高度的上限(m)。Upq：在制造1單位產品組p所需要的產品組q(∈Childp)的數量(q-units)。這Upr：從產品組p生成的產品組r(∈Parentp)的數量(r-units)，用于生產線生成b.供給地數據SLBps：在供給地s產品組p的可能供給量的下限(units/單位期間)。SUBps：在供給地s產品組p的可能供給量的上限(units/單位期間)。SCps：供給地點s產品組p的供給量不超過SUBps時的每單位的供給費用(元/unit)，實際上就是產品組p的單價。SPENALTYpSCpssFCi：工廠I的固定費用(元/單位期間)；在工廠的關聯費用中，與生產量無關的d.生產線數據LFCl：設置生產線l時的固定費用(元/單位期間)。RLBl：(決定設置生產線時)生產線l中的資源使用量下限(R-units/單位期間)。通常，生產線中多種資源被分配，往往其中1中稱為控制性瓶頸，該資源使用量的上下限制約著生產線的效率。RUBl：(決定設置生產線時)生產線l中的資源使用量上限(R-units/單位期間)。 ROVERUBl：(決定設置生產線時)生產線l中的資源超過量的上限(R-units/單位期間)。RCl：生產線l的資源在不超過RUBl范圍內，使用1單位(1R-units)所產生的費llPCpl：生產線l上生產單位產品組p(∈Prodl)所需要的費用(生產變動費用)(元/units)，在這一費用中，不包含附加于生產線上的資源的費用。PLBpl：生產線l上產品組p(∈Prodl)的生產量的下限(units/單位期間)。PUBpl：生產線l上產品組p(∈Prodl)的生產量的上限(units/單位期間)。DCFCj：倉庫j的固定費用。在倉庫的關聯費用中，與處理量無關的部分。通常指土地、建筑物、設備等方面的費用的合計值，換算成為單位期間內的費用。DCLBj：(決定設置倉庫時)倉庫j的使用底面積的下限(m2)。DCUBj：(決定設置倉庫時)倉庫j的使用底面積的上限(m2)。DCVCj：倉庫j中通過量不超過？？時的單位通過量的變動費用(元/unit)。這是與單位期間處理量成比例的費用，通常包含(直接、間接)勞務費、設備折舊費DCFENALTYj：倉庫j的使用底面積超過DCUBj時每平方米的超過費用(元f.顧客組數據MaxDistpk：對于顧客組k從供給產品組p的倉庫的最大距離(千米)。這一數據在BOCpk：對于顧客組k產品組p的每單位的缺貨？(退貨)費用(元/unit)；g.運輸數據unit位距離(Km)·單位重量(噸)的運輸費用αp與兩點之間的距離DISij，可以近ijpijh.其他數據r：保管費率(無量綱)。單位時間內的庫存費用通過產品組單價乘以保管費率利率(投資額利率)：為增加庫存貸款情況下采用這一利率，在庫存減少的情 SSR：保管空間率(storagespaceratio)(無量綱)；被用于確定倉庫內能夠保管進一步從庫存周轉率和安全庫存率得到平均庫存水平，再進一步乘以產品組的容積作業(yè)所需要的面積(通道、事務面積)的總和面積對于產品占有面積的倍數，依賴xpij(≥0)：邊(I,j)上產品組p的移動量(units/單位期間)；僅對于(I,j,p)∈s (units/單位期間)；僅對于(I,j,p)∈Pattern定義。ei(R-units/單位期間)。iΩil(≥0)：在工廠I的生產線l(∈Line)上，超過資源上限的數量(R-units)。iΨj(≥0)：倉庫j中超過使用底面積的數量(m2/單位期間)ξpk(≥0)：對于顧客組k的產品組p的推銷量(units/單位期間)zil工廠I的生產線l(∈Line)被開動時為1，否則為0。i在物流網絡設計模型中，決定從原材料供給地到顧客組的產品運輸路線，生產考慮從供給地到工廠、工廠到倉庫、倉庫到顧客，另外包括從工廠到顧客的直接運送、工廠間或倉庫間的轉運等多種情況形成的可能路徑。件下限條件 制造(加工)量與流出量的整合條件“：”之后記有供給費用=供給量超過費用=ssissijijijij(i,j,p)Route周期庫存費用=hpxpjk(j,k,p)RoutejkITR工廠固定費用=FCyjj生產線固定費用=jPlntLFCzlil生產變動費用=iPCpwpl生產變動費用=iPCpwplilpProd,lLine,iPpProd,lLine,iPlntlillLinelillLinelLine,iPlnt生產線周期庫存費用=wpwHpillITRLplliljj倉庫變動費用=jpjk倉庫超過費用=DCPENALTYjj(j,k倉庫超過費用=DCPENALTYjjjjjk缺貨損失費用=BOCppkk(j缺貨損失費用=BOCppkk kkk=kkxVALpDpkk顧客組的需求量滿足條件：求必須加以劃中的是基于jj ijjk表達：各倉庫的流入與流出的一致性。lillilip:(i,l,p)=Pattern表達：對于工廠內的生產線，加工產品所需要的資源的使用量下限約束。lilililip:(i,l,p)=PatternwRUBzVl=Line,i=Plntillili線的資源使用量的上限，同時規(guī)定在不開設生產線情況下，這一生產illili的資源超過量的上限，同時規(guī)定在不開設生產線情況下，這一生產lilillilil。zyVl=Line,i=Plntiliisiilpqi(s,i,q)=Routel:(i,l,q)=Pattern(p,l):(i,l,p)=Pattern,p=Pattern 制造(加工)量與流出量的整合條件：ilprilijirl:(i,l,r)Pattern(i,l,p)Pattern,pChildj:(i,j,r)Router本模型主要用于戰(zhàn)略層面的決策支持，具有考慮靜脈物流、運輸方式等各種附工廠、倉庫的可能配置地點，顧客組的集合等所有Arc。Childp組p的子產品組的集合。p為處理制品組(移動、組裝、分解)所需要的資源的總稱。在基本模型中定義在邊上。例如，表示工廠的邊上的生產線(或者機械)和表示運輸的邊上的運輸機械(卡車、船、鐵道、飛機等)都是代表性的資源要素。mbl(a,r,p)包含于Asmbl之中。l 義(a,r,p)包含于Disambl。這里所謂的制品組p的分解處理，是指從p生成父制品Trans：表示運輸的邊、資源、制品組的三元組的集合。況進行移動，這是，定義(a,r,p)包含于Trans之中。unitsunits)。units)。AFCij：使用邊(I,j)時所發(fā)生的固定費用(元/單位期間)。ARFCijr：在邊(I,j)上使用資源r時所發(fā)生的固定費用(元/單位期間)。ARPVCpij：在邊(I,j)上使用資源r，每處理1個單位制品組p時發(fā)生的變動費用 units)。Upq：分解1個單位的制品組p時，生成的制品組q∈(Parentp)的數量(q-units)。RUBr：資源r的利用可能量的上限(r-units)。Rpr：處理1個單位的制品組p所需要的資源r的數量(r-units)。CTpijr：在邊(I,j)上利用資源r處理制品組p的時候的周期時間(單位期間)。VALpi：點I上制品組p的價值(元)。ratio：利率(%/單位期間)。EICpij：定義在邊(I,j)的制品組p的梯次庫存費用(元/單位期間)；如下加以計ijji一般在邊(I,j)上移動(或者組裝、分解)制品組時，其價值不減少，因此梯wpijr(≥0)：表述在邊(I,j)上利用資源r處理制品組p的數量(p-units/單位期(p-units/單位期間)。 v-ip(≥0)：在點I上制品組p的需求不足量(需求為負時為供給不足量)(p-units/單位期間)。yij(∈{0，1})：利用邊(I,j)時為1否則為0。zijr(∈{0，1})：使用邊(I,j)上的資源r的時候為1，否則為0。聯系條件邊的固定費用=xAFCy邊.資源固定費用=xARFCz(i邊.資源固定費用=xARFCz=ijrijrxARPVCpwp需求量超過費用=x(i,j,r,p)=ArcResProdEICpijwp周期庫存費用EICpijwpxwp+xUwq=xwp+xUqwq+E=xwp+xUqwq+EqE=〈iipipl0else ijrijFirstInvpi：點I(∈N)中的制品組p的初始庫存。LastInvpi：點I(∈N)中的制品組p的最終庫存。除了不隨期間變化的變量以外，在基本模型中的變量下面添加下標t∈E1+xwp+xUwp=E2+xwp+xUqwq+E3E2+xwp