区域物流网络规划(一)

区域物流网络规划（一）蔡临宁清华大学通能物流研究中心主任清华大学工业工程系副教授/博士2007.08.24概要™网络规划基础ƒ体系结构ƒ规划目标：服务水平、物流成本™区域网络规划：物流中心及服务区域ƒ背景案例ƒ模型：重心法、P中值模型ƒ案例分析™经营网络规划ƒ模型：覆盖模型ƒ案例分析™运输及配送规划ƒ模型ƒ案例分析™规划基础信息分析ƒ基础数据及软件１．网络规划基础１.1体系结构１.2规划目标：服务水平、物流成本１.１物流层次结构1.1物流决策三角形（Ballou）1.2客户服务与物流系统设计1.2.1服务目标决定了物流网络结构1.2.2不能不计物流成本服务水平与网络节点数量服务水平与网络节点数量响应时间节点数量CustomerDCWhereinventoryneedstobeforaoneweekWhereinventoryneedstobeforaoneweekorderresponsetimeorderresponsetime--typicalresultstypicalresults----1DC1DCCustomerDCWhereinventoryneedstobefora5dayorderWhereinventoryneedstobefora5dayorderresponsetimeresponsetime--typicalresultstypicalresults----2DCs2DCsCustomerDCWhereinventoryneedstobefora3dayorderWhereinventoryneedstobefora3dayorderresponsetimeresponsetime--typicalresultstypicalresults----5DCs5DCsCustomerDCWhereinventoryneedstobeforanextdayorderWhereinventoryneedstobeforanextdayorderresponsetimeresponsetime--typicalresultstypicalresults----13DCs13DCsCustomerDCWhereinventoryneedstobeforasameday/nextWhereinventoryneedstobeforasameday/nextdayorderresponsetimedayorderresponsetime--typicalresultstypicalresults----26DCs26DCs1.2.2物流成本™物流总成本概念™与运动相关成本（消除距离差异）ƒ搬运成本（距离短、批量小）ƒ运输成本（距离远、批量大）™与时间相关成本（消除时间差异）ƒ租用成本（租用仓库空间、设备、维护费等）ƒ等待成本（机会成本、丢失、失效等）™昀重要的是各项成本不能少项，又不能重复成本与节点数量成本与节点数量成本节点数量库存运输设施成本存储点数量与运作成本关系存储点数量与运作成本关系运作成本运作成本存储点数量存储点数量总成本总成本劳动力劳动力设施设施运输运输库存库存服务水平服务水平1.2客户服务与物流系统设计设定客户服务水平确定库存点数量确定安全库存水平选址问题的早期研究早期的选址工作总是以运输成本为基础的。尽管大多数研究是在农业和早期工业社会条件下进行的，他们所提出的许多概念一直沿用至今。™1地租出价曲线（Bid-RentCurves）™2韦伯的工业分类™3胡佛的递减运输费率杜能（JohannvonThünen）认为，任何经济开发活动能够支付给土地的昀高地租或利润是产品在市场内的价格与产品运输到市场的成本之差。（昀高地租=价格-运输成本）如今，当我们观察围绕城市中心环形分布的零售、居住、生产制造和农业区时，会发现这一观点仍然适用。那些能够支付昀高地租的经济活动将分布在距离城市中心昀近的地区以及主要运输枢纽的周边地带。在农业经济中，农业生产活动就可能如图那样从市场向外布局™胡佛的递减运输费率胡佛观察到：运输费率随着距离的增加，增幅下降。如果运输成本是选址的主要决定因素，要使内向运输与外向运输的总成本昀小，位于原料产地和市场之间的设施必然可以在这两点之中找到运输成本昀小的点。传统方法如何解决现代物流系统设计？概要™网络规划基础ƒ体系结构ƒ规划目标：服务水平、物流成本™区域网络规划：物流中心及服务区域ƒ背景案例ƒ模型：重心法、P中值模型ƒ案例分析™经营网络规划ƒ模型：覆盖模型ƒ案例分析™运输及配送规划ƒ模型ƒ案例分析™规划基础信息分析ƒ基础数据及软件物流仓储布局a.多少个物流中心／仓库?b.在哪里?c.几层?d.公共还是自营？e.自营仓库面积f.仓库设计（长、宽、高、门、专用线长度）g.空间分配1.储位安排2.货物定位查找系统h.设备选择i.设备更新选址在该物流网络中，仓库设计为三层，第一层为一个生产仓库、第二层为两个中央仓库、第三层为五个分销仓库，仓库的配送区域如下图所示。经过优化分析与设计，该公司的年度配送成本下降13.9%。目标函数()⎭⎬⎫⎩⎨⎧∑jjXXCmin整个设施选址成本的和昀小，经济效益性企业问题，中值问题{})(maxminXCjjX优化昀坏的情况，经济均衡性军队、公共部门，中心问题{})(minmaxXCjjX有害设施选址，医疗垃圾处理厂，反中心某公司北美汽车维修零备件物流系统™本案例讨论某汽车公司向北美（美国、加拿大、墨西哥）6113个授权经销商供应零备件的物流网络设计。目前，该公司拥有中央补货中心/区域仓库/经销商三层结构，采用每周3次配送的定期配送战略。由于面对激烈的竞争压力，需要提高客户服务水平，也就是要求在昀少的物流成本下、用昀快的速度将零备件送达经销商。™规划小组需要确定合理的仓库位置以及服务区域的划分来满足上述目标。™如何进行调研以及如何进行数据处理™需要哪些数据，如何获得？请列出详细调研表™如何处理大量的数据？™物流成本如何计算™现状分析™当前供应链中配送中心的位置以及数量合理吗？™咨询专家建议经销商按照就近原则分配到不同的配送中心。这种方案是成本昀低的方案吗？如果不是，如何分配？™其他问题:™配送中心对经销商一般采用多点配送的战略。如何分析多点配送的成本？ƒ提示：有两种方法：单个经销商还是经销商群。两种方法对供应链物流设计有何影响？™XYZ采用定期配送（3次/周）的战略。如何计算平均每次发运的容量？（总需求/频率）该容量将被用在此物流网络设计中。正确吗？该容量如何影响物流系统？有没有其他的方法？™™深层讨论:™XYZ考虑采用每天发运的策略，对物流系统有何影响?™如何降低多点配送（multi-stop）的成本？有人提议采用中转站模式，分析其优点，如何设计？物流渠道区域物流中心／ＲＤＣ全国物流中心物流网络决策４Ｓ门店某公司北美物流系统分析0,00010,00020,00030,00040,00050,00060,00070,00080,000-160,000-150,000-140,000-130,000-120,000-110,000-100,000-90,000-80,000-70,000-60,000-50,000LongitudeLatitudeDealersRegionalDCsNationalDCs2.1重心法™连续选址模型™只考虑运输成本：单位距离、单位重量成本™应用昀广泛重心法COG(续)∑∑∑∑==iiiiiiiiiiiiiiRVYRVY,RVXRVX这里，Vi=到I点物流量Ri=运输费率，从或到点i运输ViXi,Yi=坐标点i=物流中心点Y,XCR(2004)PrenticeHall,Inc.COG数据需求(续)例S1，S2为供应点，H1，到H4为使用点。地理信息见下页:Noterateisapermilecost点i产品位置每年流量cwt.费率,$/cwt/mi.XiYi1S1ASeattle8,0000.020.67.32S2BAtlanta10,0000.028.63.03H1A&BLosAngeles5,0000.052.03.04H2A&BDallas3,0000.055.52.45H3A&BChicago4,0000.057.95.56H4A&BNewYork6,0000.0510.65.2CR(2004)PrenticeHall,Inc.COG方法(续)Mapscalingfactor,KCOG方法(续)iXiYiViRiViRiViRiXiViRiYi10.67.38,0000.02160961,16828.63.010,0000.022001,72060032.03.05,0000.0525050075045.52.43,0000.0515082536057.95.54,0000.052001,5801,100610.65.26,0000.053003,1801,5601,2607,9015,538COGX=7,901/1,260=6.27=5,538/1,260=4.40Y大约在Columbia,MO.相应总成本为：∑−+−=iiiiiYYXXKRVTC22)()(K为转化系数，将坐标转化为英里。这里计算结果COGCOG2,360,882Total660,4920.056,0005.210.66196,6440.054,0005.57.95160,7330.053,0002.45.54561,7060.055,0003.02.03271,8250.0210,0003.08.62509,4820.028,0007.30.61TCRiViYiXii计算总成本COG2214.40)(7.36.27)(0.6)(500)8,000(0.02TC−+−=可以解决背景案例吗？重心法局限、缺点™1.连续选址，方案不可行ƒ某大物流公司，委托某知名咨询公司，规划全国网络布点，结论：在某区域内建设物流中心。ƒ实际情况：该区域根本不适合™2.多个中心如何确定？数据收集1.地理位置（顾客/零售商/区域仓库/配送中心/制造商/供应商）2.产品（数量/重量/包装等）3.顾客的需求4.每种运输方式的运输费率5.仓库成本/容量6.运输规模和配送频率7.订单处理成本8.顾客服务需要和目标数据处理—大量需求点™1、网格或其他的集合技术（邮政编码/服务水平/配送频率），把相互邻近的的顾客需求汇集在一起。所有顾客由几何中心的顾客代替。™2、产品分组ƒ配送方式：送往同一顾客ƒ产品类型：大类，不计微小差异数据整合距离年19921993199419951996199719981999平均需求标准差变差系数A店334537385530185839.2513.180.34B店463541402648185538.6312.050.31总计7980787881783611377.8820.710.27产品年销量历史数据（万件）年销量变化02040608010012019921993199419951996199719981999年万件A店B店总计数据处理方式的可行性分析™预测：客户群方式降低需求波动，更容易预测™对于精度的影响：一般150-200个客户群，总运输成本预测值误差不超过1%如何处理数据？Postalcodeareas0.00010.00020.00030.00040.00050.00060.00070.00080.000-160.000-150.000-140.000-130.000-120.000-110.000-100.000-90.000-80.000-70.000-60.000-50.000LongitudeLatitudeZIP0ZIP1ZIP2ZIP3ZIP4ZIP5ZIP6ZIP7ZIP8ZIP9MEXCANP中值模型去掉位置2，为什么？重复进行结果：1、3，成本3740思考：如果每次取走2个地点？结果如何？概要™网络规划基础ƒ体系结构ƒ规划目标：服务水平、物流成本™区域网络规划：物流中心及服务区域ƒ背景案例ƒ模型：重心法、P