第二章配送中心物流系统优化的理论基础概要PPT课件.ppt

第一第一节节 物流系物流系统优统优化概述化概述n将通过理论分析获取物流管理优化方案并将该优化方案予以实施的过程称为物流优化。n物流系统优化是指依据所提出的物流管理优化方案，通过对物流系统各个环节的计划与控制，使物流组织或物流系统提高实现其物流目标能力的过程。n具体地说，物流系统优化是使物流组织或物流系统不断地降低物流成本，更好地实现利润最大化目标的过程。n优化实际上是运筹学在现代管理上的应用1-二、物流系统优化的基本思路1.分析并研究问题2.明确决策目标3.建立优化模型4.收集数据参数5.确定计算方法6.提出优化方案7.初步运行并评价8.不断改进优化方案2-1、分析并研究问题n优化的前提是了解和分析优化对象（物流系统的构成、环境、从属性、与其他系统的关系）n由于物流系统优化的实质是对影响物流绩效的变量进行决策，因此本步骤的重点是明确影响物流绩效的决策变量，并分析影响这些决策变量取值的内外要因素和限制条件3-2、明确决策目标n物流系统优化的目标要视物流系统在企业生产经营中的地位和作用而定。n为可以分析优化过程的效益，增强优化方法的可信度并有利于优化方法的选择，目标要可定量、可测评n一般目标非唯一，需要分清优先次序，进行合理权衡4-3、建立优化模型模型就是模型就是对现实对现实世界某些属性的抽象世界某些属性的抽象现实原型数学模型数学结论解释现实5-模型的分类n按模型的形式分：抽象模型：用字母、数字或运算符号等菲物质形态来描述系统的模型，它没有具体的物流结构。形象模型：把现实的东西的尺寸进行改变后的表示。n按模型中变量的性质分：n动态模型和静态模型n连续模型和离散模型n确定性模型和随机型模型n线性模型和非线性模型n按模型的规模分：宏观模型、中观模型、微观模型n按用途分：工程用、科研用、经济管理用物流系物流系统统的模型常的模型常见见有：有：分析模型：用数学关系式表达分析模型：用数学关系式表达变变量之量之间间的相互关系的模型的相互关系的模型仿真模型：仿真模型：6-n仿真研究方法：是介于上述两种方法之间的一种研究方法。既不同于纯粹的理论研究，又不同于实验研究方法。n模拟也称为模仿、仿真、仿拟。Simulationn一种间接研究系统的方法n研究系研究系统统的方法从原理上可分的方法从原理上可分为为两两类类：理：理论论分析方法分析方法和和实验实验研究方法。研究方法。n理理论论研究方法：研究方法：对系统内部的物理、化学及其它作用的机理进行分析和综合，然后去探索求解系统运动的形式和规律；n实验实验研究方法：研究方法：在真实系统建立起来以后，直接在系统上进行实验，验证系统运动规律或寻找系统新的运动规律7-n仿真通常是在人为控制的环境下（“人工环境”），通过改变特定的参数，来观察模型的响应，用以预测系统在真实环境条件下的品质和行为。n仿真与模型有着不可分离的关系，它依赖于模型，同时通过反复的测试和计算，可以改进模型。n仿真是一种“黑箱研究方法”系统模型输入有关信息输出模型响应8-例：企例：企业库业库存确定最佳存确定最佳订货订货点及点及订购订购批量批量基本条件：n材料每周的耗用量不定（表1）n材料到货期不定（表2）n材料库存成本10元/周件n每批订购费用25元n缺货损失100元/件n方案1：订货点15，批量20n方案2；9-10-订货点15，批量2011-n为了更好的分析和设计配送中心的物流系统，需要研究物流系统建模技术，建立恰当的物流系统模型。n建模的目的及时做符合客观实际的描述，以分析系统的输入和输出之间的关系。同时也可以进一步加深对物流系统的认识。n注意：建模时允许做一些假设，但前提是不能使模型失真。12-4、收集数据参数n数据的全面、准确和及时是实现物流系统优化的必要条件。13-5、确定计算方法n为了给出物流系统优化解决方案，必须借助于优化算法来求解优化模型。n计算方法：准确算法、近似算法n算法所获得解的准确程度与获得该解的计算时间通常成反比。n需要对算法进行评价选择：算法得到计算结果的准确性、计算时间、算法的稳定性。14-6、提出优化方案7、评价方案性能WHY:1.建模时进行了假设条件2.为了在合理的时间内得到模型的解，而采用了近似算法。15-8、不断改进物流系统优化方案WHY：环境的变化16-第二节 物流优化的应用领域物流管理绩效的关键驱动因素：选址、库存、运输、信息技术物流系统优化的主要研究对象：选址、库存、运输这些研究对象的优化内容是什么？17-一、优化方法在选址决策中的应用n选选址决策是通址决策是通过过网网络络分析，分析，优优化物流化物流节节点的位置和数量，使物流系点的位置和数量，使物流系统统得到合理的运得到合理的运输输和和库库存成本，有效的存成本，有效的满满足足顾顾客的需求。客的需求。n由于物流由于物流结结点的点的选选取决定了取决定了货货物的物的传传送方向和送方向和传传送路径，因此，送路径，因此，选选址址决策也称决策也称为为物流网物流网络设计络设计 物流网络设计通常可以分为三个步骤：第一步要进行网络分析。通过网络分析，确定网络要素和相互的关系，比如配送中心的位置、分销地点和数量、供应商的数量和位置等；第二步是优化设计，采用有关数学模型或采用其他方法进行优化决策分析；第三步是组织实施网络设计方案。18-局部物流网络设计：所考虑的物流网络由一个执行主体构建与运作，是物流系统中部分结点的选取（数量、位置）设计时考虑：物流服务水平、物流费用约束条件：生产厂家的生产能力约束；用户的需求约束；配送中心的均衡约束全局物流网络设计：物流网络由多个执行主体参与构建与运作，是从供应链的角度来考虑物流网络的构建，是一种战略性的规划。全局物流网络设计对于下游供应链来说，是分销商和代理商的确定，对上游供应链是供应商的选择与确定。选择既要考虑定量的因素，也要考虑定性的因素。19-二、优化方法在物流运作管理中的运用 运输管理 物料管理运输工具的选择使用与调度采购与供应库存控制的方法与策略。20-（一）制定最优运输计划n运输工具的选择：运输方式的选择、具体运输工具型号的选择、运输工具所属主体的选择n运输路线的选择：起点、终点、线路的选择n运输时间的选择21-一些实用的原则n将相互接近的货物装在一辆车上运输n将聚集在一起的停留点安排在同一天送货，避免不是同一天送货的停留点在运行线路上的重叠n运行线路从距离仓库最远的停留点开始n一辆运货车顺序途径各停留点的路线要成凸形n在多种规格车型的车队中，优先使用载重3量最大的送货车n提货应在送货过程中进行，二不要在运行路线结束后再进行n对偏离聚集停留点线路远的单独的停留点，可选用另一个送货方案。n应避免停留点工作时间太短的约束22-（二）制定最优配送计划配送问题包括：n进行配送的车辆种类和数量的确定，需要权衡车辆的费用与承载能力，并考虑已有的车辆类型和数量n车辆路线的安排23-1.最最优优配送配送问题问题目目标标车辆高效率运行且所需车辆最少、距离最短、所需时间最少。2.最最优优配送配送计计划划问题约问题约束条件束条件n满足所有顾客的需求n车辆不得超载n必须按照配送计划所制定的时刻表进行配送，不得超过规定的时间。24-VRP思路n先计算包括配送中心在内的相互之间的最短距离n再计算各客户之间的节约行程n按照节约行程的大小顺序连接各配送地，规划出配送路线nVRP法不一定是最优解，往往是近似解n举例25-三、物流优化的其他应用领域第一层次：配送中心的产品进货计划第二层次：营销策略与产品的市场需求特征第三层次：产品的进货价格26-第三节 物流优化的基础理论与计算方法 一、规划论 例2-1：运输问题的数学模型 大宗物资调运，如原材料等在全国有若干生产基地，根据以后的交通网络，制订调运方案，将这些物资运到各消费地点，且总运费最小。用数学语言描述如下：已知有m个生产基地，Ai（i=1,2,m）可供应某种物资，其供应量分别为ai（i=1,2,m）,有n 个销地Bj(j=i=1,2,n),其需要量分别为bj(i=1,2,n)，从Ai至Bj 运输单位物资的运价（单价）为cij,这些数据汇总于产销平衡表和单位运价表中。27-产销平衡表 单位运价表若用 表示从Ai到Bj的运量，在产销平衡的条件下，要求得到总运费最小的调运方案，可求解以下数学模型：这就是运输问题的数学模型。可用单纯行法的简化方法表上作业法来解答28-二、排队论 例2-2：有一售票口。以知顾客按照平均2分30妙的时间间隔的负指数分布到达，顾客在售票口前服务平均时间为2分钟。若服务时间也服从负指数分布，求顾客为购票所需的平均逗留时间和等待时间；若经过调查，顾客在售票口前至少要占用1分钟，且认为服务时间服从负指数分布是不恰当的，而应服从以下概率密度分布在这种情况下，再求顾客的逗留时间和等待时间。29-解：用 表示单位时间平均到达的顾客数，表示单位时间内能被服务完成的顾客数，表示在系统中顾客逗留时间的期望值，表示在队列中顾客等待时间的期望值，表示系统中的平均顾客数，表示在队列中等待的平均顾客数。适用于相继到达间隔时间为负指数分布、服务时间为一般服务时间分布的单服务台模型。（1）30-令y 为服务时间，那么Y=1+X，X服从均值为1的负指数分布，于是EY=2,VarX=131-三、库存论例2-3：已知仓库最大容量为A，原有贮存量为I，要计划在m个周期内，确定每一个周期的合理进货量与销售量，使总收入最多。已知第i个周期出售一个单位货物的收入为ai,而定购一个单位的定货费为bi,(i=1,2,.,m)。32-四、对策论例2-4：某厂用三种不同的设备 加工三种不同的产品。已知三种设备分别加工三种产品时，单位时间内创造的价值由表2-4给出。出现负值是由于设备的消耗大于创造出的价值。在上述条件下，求出一个合理的加工方案。33-34-五、解析方法、启发式方法与仿真方法所谓解析方法，是指像线性规划、运输问题、动态规划那样能通过对模型的解析，求出最优解的方法。启发式方法能对现实问题进行较为全面的描述，在有效的时间内得到满意解，但不能保证是最优解。物流系统仿真是将成本、运输方式与运输批量、库存容量与周转等要素以合理的数量关系加以描述，编制计算机程序进行模拟运行，通过对模拟结果评估分析，选出最优的方案。35-第四第四节节 优优化方法在物流管理中的作用及化方法在物流管理中的作用及应应用用难难点分析点分析 一、优化方法在物流管理中的作用分析36-二、优化方法在物流管理中的应用难点分析对现代物流管理理念的理解与把握优化模型的建立与求解技术物流优化方案的有效实施与不断改进37-