物流系统分析第五章

1第五章运输系统规划2本章主要内容•第一节运输系统规划概述–运输系统构成、目标、评价指标、运输系统规划的含义、内容、流程等•第二节物流服务企业运输系统规划–运输方式、运输工具、运输线路、运输流量、配载与调度等•第三节物流需求企业运输系统规划–运输系统的定位、运输模式选择与量化分析等3第一节运输系统规划概述•本节主要内容–运输系统构成–运输系统规划含义–运输系统的目标–运输系统的评价指标–运输系统规划的内容–运输系统规划的流程4一、运输系统构成•运输是物流的一个子系统•运输的主体–实施运输的组织，以及从事运输的工作人员。–在运输系统的优化设计与运营中，运输的主体既可能是不可忽视的限制性条件，也可能是最终的决策者。–运输系统的主体不同，其规划的内容也有所不同。•运输的客体–指运输的对象，即为客户运输的产品5一、运输系统构成•运输的环境–指实施运输所面对的客观环境。–内部环境•运输系统内部的一些客观情况，如可用的运输车辆、装卸搬运设备、分拣设备、人员等。•从短期来看，内部环境不可改变•从长期来说，企业可以通过更新车辆、设备，调整人员等方式改变内部环境。–外部环境•指与运输系统相关的一些外外部客观情况，如交通状况、交通法规、自然环境、运输需求方的要求、道路、车站、码头等等。•外部环境是企业所不能控制的。6二、运输系统规划的含义•什么是运输系统规划–在一定的运输环境下对物流中货物运输的主体和客体进行综合筹划，对运输的各个环节进行综合分析，从整个物流系统的角度出发制定适当的规划以降低运输费用、提高运输效率。可分为：–运输系统优化设计•指对新建系统的优化分析与规划，通常需要与物流系统设施选址等问题结合进行。•一般体现在企业的长期物流系统规划中。–运输系统优化运营•指短期的、在保持企业物流系统现有布局和设施的基础上，对运输系统的运营所进行的优化分析与调整。7三、运输系统的目标与评价指标•运输系统的目标–满足一定的服务水平前提下，尽可能降低运输过程中的费用–速度或平均运输时间–可靠性–频率或单位时间的运载量•运输系统的评价指标–财务指标•运输成本•运输资产的价值评估–生产率•运输资产的使用率•运输人员的生产率8三、运输系统的目标与评价指标–质量•货物在运输途中的完好率–发生索赔的送货比例、无损坏的送货比例•运输时间的可靠性–准时到达送货的比例、准时发货的比例、两次事故的间隔时间–时间•在途时间、车辆装卸时间、滞留时间、运行迟滞时间等9四、运输系统规划的内容•运输业务模式的选择–自营运输与外包运输的选择•运输方式的选择–公路、铁路、水路、航空、管道•运输批量和运输时间的确定•运输路线的规划与选择–起迄点不同的单一路线规划问题；–多个起迄点的路线规划问题；–起点和终点相同的路线规划问题。•运输流量的分析•运输车辆的配载与调度问题10五、运输系统规划流程•对既有运输系统进行评价–对现有运输系统做出准确地评价，找出存在的问题，从而明确系统规划的目标–新运输系统的优化设计，需要结合仓储、生产、销售等节点的布局进行分析，确定一个合理的运输系统。•运输活动剖析和数据挖掘•数据收集与确定分析的目标之间往往交叉进行•运输系统的创新性分析•数学方法分析•决策、实施与反馈11第二节物流服务企业运输系统规划•本节主要内容–物流服务企业运输系统的定位–运输方式选择–运输工具配置–运输线路规划–运输流量规划–运输工具的配载与调度12一、物流服务企业运输系统的定位•运输服务为企业提供的产品•以满足客户需求、获取经营利润为目标•从企业层面来看，其运输系统规划需要结合企业的发展战略进行•从运作层面看，其运输系统规划是一种市场服务，涉及到运输方式选择、运输工具的配置、调配，运输线路、流量的优化等问题。•企业面临的运输系统规划问题可能是单一的，如运输流量的优化，或是运输方式的选择；也可能是复合的，需要同时考虑多种因素。13二、运输方式选择•影响运输方式选择的因素–货物品种–运输期限–运输成本–运输距离–运输批量•各种运输方式的合理分工与协调–货物流向流量和运输路线的协调–各种运输方式设备能力的协调–各种运输方式的组织协调•运输方式选择的原则–保证运输安全–运输的准时性–合理的运输费用–适当的发送方式14二、运输方式选择•运输方式选择举例–某制造商分别从供应商A和供应商B处购买了共3000个配件，每个配件单价100元。目前这3000个配件是由两个供应商平均提供的，其中，供应商A的配件发送是由第三方物流企业C提供的，采用铁路运输方式。如供应商缩短运达时间，则可以通过和该制造商协商争取到更多交易份额。假定运达时间每缩短一天，可从总交易量中多得5%的份额，即150个配件。供应商从每个配件可赚得占配件价格（不包括运输费用）20%的利润。–供应商A和物流企业C协商将运输方式从铁路运输改为卡车运输或航空运输以缩短货物的运达时间。各种运输方式的运费率和运达时间如下表所示，该物流企业应采取哪种运输方式，又如何向供应商收取费用？15二、运输方式选择•分析–运输服务与其提供者和供应商的关系–运输服务对买方的影响–就本例来说，物流企业C需要根据供应商A可能获得的潜在利润来对运输方式进行选择决策，以求达到和客户的一致。各种运输方式的运费率和运达时间运输方式运费率（元/件）运达时间（天）铁路2.507卡车6.004航空10.35216二、运输方式选择•计算供应商A使用不同的运输方式可能获得的预期利润。•思考：本例中应进一步分析的问题运输方式配件销售量（元）毛利（元）运输成本核算（元）净利润（元）铁路150030000375026250卡车1950390001170027300航空22504500023287.521712.517三、运输工具配置•运输工具的类型–运输工具的选择应以货物的需要为前提–物流企业初建期，应根据企业预期的细分市场的需要配置基本的运输工具。•运输工具的来源–一是自有，二是外协–综合运用这两种方式•运输工具的数量–需要根据预期的业务规模确定自有车辆和长期合作的外协车辆的数量，并随着业务的发展而调整。18四、运输线路规划•单一起讫点的运输线路规划问题–选择最短的路径来实现运输–可转化为求网络图中一个特定点对之间的最短路问题–一般为复杂的运输线路规划问题的一个环节•多起讫点的运输线路规划问题–一般可描述为运筹学中的运输问题–特殊的多起讫点的运输线路规划问题•中转运输系统•不平衡运输系统–图上作业法•在一张标有收发点、收发量、收发点间距离的交通网络示意图上进行运输方案编制工作的一种方法。19四、运输线路规划•图上作业法•对流现象的图示图例说明〇货物的发点，其数量标为负货物的收点，其数量标为正线路交叉点，无收发任务货物的运输方向，画在线路的右侧qDCBAqEqDCBqA×当运输线路不形成圈时，只要调运方案的流向图不出现对流，那么这个调运方案一定是最好的。20四、运输线路规划•迂回现象的图示qBCDA3km2km3km4kmBCAD3km2km4km3km×只要使内圈或外圈流向长度小于等于圈长的一半，就能保证运输方案一定是一个没有迂回的调运方案。21四、运输线路规划•图上作业法举例1–假定某实际问题有A、B、C三个发点和D、E、F三个收点，发点的输出量与收点的输入量及各点之间的道路如图5-6所示，产销平衡。–分析•本问题的交通线路不含圈，因此只需避免出现对流即可E+80A-50F+90B-100GD+60C-8022四、运输线路规划•方案编制过程如下E+80A-50F+90B-100GD+60C-80E+30B-10G-80D+60①②③EGDE+30G–90D+6023四、运输线路规划•最终方案801090E+80A-50F+90B-100GD+60C-803060④24四、运输线路规划•图上作业法举例2–设某实际问题有A、B、C三个发点，发量分别为40t、30t，30t；有D、E、F三个收点，收量分别为20t、30t、50t；收发平衡，收、发点位于一个线路成圈的交通节上（如图5-8所示）。利用图上作业法编制这个实际问题的最佳调运方案。ºººD+20E+30F+50A-40B-30C-3060km50km20km40km30km30km25四、运输线路规划•分析：本问题的运输线路构成了一个闭合的圈，因此需要避免对流和迂回的发生。•第一步：去掉圈中的最长线路，破坏掉运输线路中的圈，然后按无圈线路的方法编制初始方案。ººº60km50km20km40km30km30kmD+20E+30F+50A-40B-30C-30①ºººD+20E+30F+50A-40B-30C-3026四、运输线路规划•第二步：初始方案若含有对流线路，应当立即调整方案；若无对流，计算内外流向长度，看是否超过了圈长的一半，即是否存在迂回现象。–本问题：•流向图中不存在对流线路；•存在迂回现象，不符合要求，须进行调整②ºººD+20E+30F+50A-40B-30-30C201020104027四、运输线路规划•第三步：在超过圈长一半的流向中选择处于开口处并且运输量最小的线路，将其流量反向加于另一个流向上的临近线路（去长补短），并调整整体方案。然后对内外圈的圈长再做检查，重复以上过程，直至线路中不含有迂回为止。–本问题方案调整为ºººD+20E+30F+50A-40B-30C-3030203020最优方案28四、运输线路规划•起讫点重合的问题–路线规划的几点原则•将相互接近的送货点的货物装在一辆车上运送•将聚集在一起的停留点安排在同一天送货•一辆运货车顺次途经各停留点的路线要呈凸状•使用大载重量的送货车辆•提货应尽可能与送货过程交叉进行•对偏离集停留点集中区域的单独的停留点可单独配送•应当避免停留点工作时间太短的约束29四、运输线路规划–制定车辆运行路线•扫描法•最近点连接法•最优插入法•多品种货物调运问题–各种货物之间不能相互替代•根据不同货物的供需关系分别建立运输模型，或者是令不同品种货物的供需点之间不能形成供需关系（令相应的单位运价为M，M为一充分大的正数），再建立运输模型，即可运用表上作业法求解。–各种货物之间具有一定的替代作用•既需要考虑运输系统的效益提高，也要使不同品种的货物得到充分的利用，使物资的使用效益达到最佳。30五、运输流量规划•分析既有系统的最大通过能力，从而确定能否满足运输系统的要求；•如果现有系统不能满足物流系统的要求，找出问题的瓶颈，提出对运输系统的改进方案；•寻找能够实现最大通过能力的最优运输方案。•运输流量规划问题基本可以抽象为网络流量问题，运用图论的相关方法求解。•举例31五、运输流量规划•某地的电力公司有3个发电站，它们负责5个城市的供电任务，其输电网络如图5-15所示。另外，已知城市8由于经济的发展，要求供应电力65MW，3个发电站在满足城市4、5、6、7的用电需要量后，它们还分别剩余10MW、15MW和40MW，输电网络的剩余输电能力见图5-15节点上的数字。现在的问题是城市8的电力需求能否得到满足？如能够满足，各发电站的电力应如何分配？如不能满足，应采取什么措施？151234567810104015201530204515401032五、运输流量规划•求得该电力公司剩余电力得最大流量分布图如下：•分析可知，最好的方案是在线路5-8上增建输送10MW的新线路，而将线路3-6-5的流量各增加10MW。101512345678101040152015302045(10)(15)(15)(10)(20)(45)(15)(10)(10)(0)33六、运输工具配载问题•基本原则–上轻下重；–先远后近；–将相互接近的停留点的货物装在一辆车上运送；–优先使用大载重量的送货车辆，并将提货与送货过程结合进行。•一维配载问题又称为背包问题，可以运用动态规划方法求解。•举例34六、运输工具配载问题•多品种货物混装问题–设共有N件（捆）待运货物，把货物按品种、形状、