第2章物流网络构造_供应链管理

第二章物流网络构造LogisticsNetworkConfiguration供应链管理SupplyChainManagement2本章内容数据搜集模型和数据验证求解技术网络构造DSS的关键特征•数据汇总•运输费率•里程估计•仓储费用•仓库容量•潜在的仓库位置•服务水平需求•未来需求•启发式算法和精确算法•仿真模型和优化技术3案例：比斯公司（1）成立于1964年制造并分销软饮料两家制造厂，位于亚特兰大、丹佛三个仓库，位于芝加哥、达拉斯、萨克拉门托面向遍布全美的12万个零售商或店铺目前公司使用的配送策略是15年前设计的。新上任的CEO注意到公司的配送网络已不是最有效的，决定再造整个物流网络要求：交货时间不超过48小时，即仓库到客户区的距离不超过900英里4案例：比斯公司（2）将所有客户划分成250个客户区，将所有产品分成5个产品系列已知数据：过去一年中每个客户区对每种产品系列的需求量，以及接下来两年不同客户区和不同产品系列的估计年增长系数每个制造厂的年生产能力每个仓库的最大容量，包括新仓库和现有的仓库从制造厂到仓库以及从仓库到客户，每种产品系列每英里的运输成本建造仓库的准备成本不考虑建造新的工厂，但根据需要可在现有工厂基础上扩大生产能力，单位产品的扩建成本已知5案例：比斯公司（3）比斯公司提出以下问题：开发出的模型是否如实反映公司的物流网络？如何验证该模型？将客户和产品数据进行汇总对模型的精度有何影响？需要建立多少个仓库？分别设置在何处？工厂生产出的产品在仓库之间如何分配？生产能力是否需要扩大？如果需要，那么将在何时何处扩大？学完本章之后，您将能够回答上述问题！6IntroductionTheLogisticsNetworkconsistsofFacilities:Suppliers,Manufactures,Warehouse/DistributionCentres,RetailOutlets,andCustomersRawmaterials,work-in-processinventory,andfinishedproductsthatflowbetweenthefacilities7TheLogisticsNetworkSuppliersManufacturersRegionalWarehousesFieldWarehousesCustomersProduction/purchasecostsInventory&warehousingcostsTransportationcostsInventory&warehousingcostsTransportationcostsMaterialcostsTransportationcosts8物流网络构造战略决策（1）物流网络构造可能涉及工厂、仓库、零售商的选址。它对公司有长远影响，因而属于战略性决策假定工厂和零售商的位置不变，物流网络构造战略决策问题包括：确定适当数量的仓库确定每个仓库的位置确定每个仓库的规模在每个仓库中为产品分派空间确定顾客将从哪个仓库收到何种产品9TheobjectiveistobalanceservicelevelagainstProduction/purchasingcostsInventoryholdingcostsFacilitycosts(store,handling,andfixedcosts)TransportationcostsThatis,wewouldliketofindaminimal-annual-costconfigurationofthedistributionnetworkthatsatisfiesproductdemandsatspecifiedcustomerservicelevels物流网络构造战略决策（2）10权衡（Trade-Offs）仓库数量增加将造成如下结果：因减少了到顾客的平均运输时间，服务水平得到提高为保证每个仓库应对顾客需求的不确定性，需增加安全库存量，致使库存成本增加管理费用及准备成本增加外向运输成本（从仓库到顾客的运输成本）降低内向运输成本（从供货商/制造商到仓库的运输成本）增加公司必须在新建仓库的成本和接近顾客的优势之间进行权衡。仓库选址决策是决定产品配送渠道是否有效的重要因素11物流网络构造问题涉及大量数据Locationofcustomers,retailers,existingwarehouseanddistributioncentres,manufacturingfacilities,andsuppliersAllproducts,includingvolumes,andspecialtransportmodesAnnualdemandforeachproductbycustomerlocationTransportationratesbymodeWarehousingcosts,includinglabor,inventorycarryingcharges,andfixedoperatingcostsShipmentsizesandfrequenciesforcustomerdeliveryOrderprocessingcostsCustomerservicerequirementsandgoals资料搜集（DataCollection）12数据汇总（DataAggregation）（1）以网格或其他聚类方法将邻近的顾客汇总一起，同一单元格或同一簇中的所有顾客被位于此单元格或簇中心的单一顾客所代替，这些单元格或簇称为顾客区一种有效的方法是根据邮政编码来汇总顾客将产品汇总成合理数量的群组，依据：配送模式产品类别以汇总数据代替原本详细的数据会对模型的效果造成什么影响？通过数据汇总可以减少需求的变动性，在汇总层面上预测需求会更精确大量研究表明，将数据汇总成150200个点，对总运输成本的估计误差不会超过1%13年份1992199319941995199619971998顾客122,34628,54919,56725,45731,98621,89719,854顾客217,83521,76519,87524,34622,87614,65324,987总计40,18150,31439,44249,80354,86236,55044,841顾客需求量历史数据Example－TestingCustomerAggregation（1）统计量平均年需求量年需求标准差变异系数顾客124,2374,6580.192顾客220,9053,4270.173总计45,1426,7570.150顾客需求量历史数据汇总141Plant;1ProductConsideringtransportationcostsonlyCustomerdataOriginalDatahad18000ship-tolocationsAggregatedDatahad800ship-tolocationsTotaldemandwasthesameinbothcasesExample－TestingCustomerAggregation（2）15TotalCost:$5,796,000TotalCustomers:18,000TotalCost:$5,793,000TotalCustomers:800CostDifference0.05%ComparingOutput16数据汇总（DataAggregation）（2）实际中通常使用以下方法汇总数据：将需求点汇总为150200个区域若依顾客服务水平或配送频率分类，则每一类将有150200个汇总点确保每个区域的总需求量大致相等（每个区域的地理面积可能并不相等）在区域的中心放置汇总点将产品汇总成2050个产品组17ProductGroupingCompaniesmayhavehundredstothousandsofindividualitemsintheirproductionlineVariationsinproductmodelsorstyleSameproductsarepackagedinmanysizesCollectingalldataandanalyzingthemisimpracticalforsomanyproductgroups18AStrategyforProductAggregationPlaceallSKU’s(Stock-KeepingUnits，最小存货单位)intoasource-groupAsourcegroupisagroupofSKU’sallsourcedfromthesameplace(s)Withineachofthesource-groups,aggregatetheSKU’sbysimilarlogisticscharacteristicsWeightVolumeHoldingCost190.010.020.030.040.050.060.070.00.0000.0100.0200.0300.0400.0500.0600.0700.0800.0900.100Volume(palletspercase)Weight(lbspercase)RectanglesillustratehowtoclusterSKU’s.WithinEachSourceGroup,AggregateProductsbySimilarCharacteristics20Example－TestingProductAggregation5Plants25PotentialWarehouseLocationsDistance-basedServiceConstraintsInventoryHoldingCostsFixedWarehouseCostsProductAggregation46Originalproducts4Aggregatedproductswerecreated21TotalCost:$104,564,000TotalProducts:46TotalCost:$104,599,000TotalProducts:4CostDifference:0.03%SampleAggregationTest:ProductAggregation22运输费率（TransportationRates）（1）运输费率估计是构建有效配送网络设计模型的重要环节大多数运输费率（包括卡车、铁路及其他运输方式）与运输距离呈线性关系，而不与运量呈线性关系运输费率估计公司内部车队，涉及每辆卡车的年费用、年行驶里程、年运量、有效运力公司外部车队，分为整车运输和零担运输23整车运输（TL:TruckLoad）TL承运人为顾客提供区域间的运输费率表，费率表中列有任意两区域间每辆卡车每英里的运输费用零担运输（LTL:LessThanTruckLoad）LTL运输费率有三种：等级（Class）费率、特价（Exception）费率、特定商品（Commodity）费率运输费率（TransportationRates）（2）24运输费率(TransportationRates)（3）等级（Class）是标准费率，几乎所有的产品或商品都有相应的标准费率。它们可根据《分类费率表》（ClassificationTariff）被分类，每种商品都有一个类别（RatingorClass）如火车运输采用UniformFreightClassification，含31种等级（从400到13）而卡车运输采用NationalMotorFreightClassification，含23种货物等级（从500到35）等级越高，其运输费率就越高Anumberoffactorsareinvolvedindeterminingaproduct’sspecificclass.TheseincludeDe