第十讲网络设计知识分享

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1、1,供应链的网络设计,1. 设施决策在供应链中的作用 2. 网络设计决策的影响因素 3. 网络设计决策步骤 4. 设施布局和容量配置的模型,2,1. 设施决策在供应链中的作用,设施决策（网络设计决策）包括生产、储藏或运输相关设施的区位及每样设施的容量和作用 设施 供应链设施包括对材料、在制品、产成品进行物料处理作业和进行存储作业的一切设施 所有的零售商店、成品仓库、制造工厂和材料储备仓库都属于供应链设施 设施与设施网络的选择，决定了供应链在成本与服务方面的竞争能力,3,1. 设施决策在供应链中的作用,设施决策的内容,设施区位,容量配置,市场和供给配置,设施应布局何处？,每一设施应配置多大容量？

2、,每一设施有何作用？在每一设施中将进行哪些作业流程？,每一设施应服务于哪些市场？每一设施由哪些供给源供货?,4,1. 设施决策在供应链中的作用,设施决策的作用：决策失误将给供应链运营带来很大困难 设施功能决策 决定了供应链在满足客户需求中的灵活性大小。 设施区位决策 对供应链的运营有长期影响，废弃或迁移设施的代价是十分昂贵的。 好的设施区位能帮助企业在较低成本下保证供应链的运营。 容量配置决策 不易改变，合理的容量配置能降低成本，提高设施利用效率，提升对需求的反应能力。 设施的供应源及市场配置决策 会影响供应链为满足客户需求所引发的生产、运输、库存等成本。,6,2.1 网络设计决策的影响因素,

3、战略性因素：竞争战略,沿海,原料地,地区性,贡献者,前哨性,7,集中建立与分散建立设施的一般性特征,2.1 网络设计决策的影响因素,战略性因素：竞争战略,8,2. 网络设计决策的影响因素,技术因素：产品技术特征 生产技术能带来显著的规模经济效益 布局少数大容量的设施 设施建设的固定成本较低 建立为数众多的地方性生产设施以降低运输成本 生产技术很稳定，而且不同国家对产品的要求不同 在每一个国家建立地方性基地为该国市场服务。 生产技术富有灵活性 在较少的几个大基地进行生产。,9,2. 网络设计决策的影响因素,宏观经济因素 ：外部因素 关税水平 高关税：在更多的地方进行生产，配置在各地的工厂生产能力

4、较小 低关税：减少生产基地、每一生产基地扩大生产能力 税收减让：指关税或税收的削减 企业布局于税收减让地区可获得成本优势 汇率波动 对供应链利润有显著影响 良好的供应链网络能利用汇率波动增加利润 在网络中多规划一部分生产能力，以使生产能力具有灵活性，满足不同市场的需求，从而在当前汇率下使成本较低的基地生产更多的商品。 需求波动 灵活性的网络可适应经济波动而导致的需求波动。,10,2. 网络设计决策的影响因素,政治因素：重要作用 企业倾向于将在政局稳定的国家布局，这些国家的经济贸易规则较为完善 政治稳定很难量化，只能进行主观的评价 基础设施因素：先决条件，影响供应链运营的成本,场地的供给 劳动力

5、的供给 交通密集 地方性公用事业,关键的 基础设施,靠近运输枢纽、靠近机场和码头 、高速公路入口、铁路服务,11,积极外部性,2. 网络设计决策的影响因素,竞争性因素：竞争对手的战略、规模和布局,企业如何进行竞争,临近or远离？,原材料和劳动力等外部因素是否迫使其相互靠近,许多企业临近布局均受益,12,竞争性因素 Hoteling模型两家企业在直线上的布局 假设客户均匀地分布在(0，1)这个区间上，两个企业通过与客户距离的远近进行竞争，客户总是光顾最近的一家企业，而且与两家企业距离相等的客户则在二者之间平均分配。 如果总需求为1，企业1布局在点a，企业2布局在点1b，那么两个企业的需求d1和d

6、2分别是：,显然，如果两家企业能更近地布局，最终使得a=b=12时，两家企业就能将自身的市场份额最大化,2. 网络设计决策的影响因素,13,2. 网络设计决策的影响因素,对顾客需求的反应时间 目标客户能容忍较长的反应时间 集中力量扩大每一设施的生产能力 客户群认为较短的反应时间很重要 必须在离客户较近的地方布局 设有许多生产基地，每个基地的生产能力较小，缩短反应时间，增加设施的数量,必需的设施数量,要求的反应时间,14,2. 网络设计决策的影响因素,物流和设施成本：库存、运输、设施（建设和运营） 库存成本 在仓储网络中，库存由在途库存、安全库存和基础库存组成 随着网络中仓库设施的增加，网络中在

7、途的运输时间将不断减少，在途库存的量也会不断减少 当供应链中设施数目增加时，平均安全库存及由此引起的库存成本就会增加,库存成本,设施数量,设施数量和库存成本之间的关系,15,二、网络设计决策的影响因素,物流和设施成本：库存、运输、设施（建设和运营）,直接从生产地到达客户的小批量运输成本是成本曲线的起始点,随着仓库数量的增加，运输的总成本不断减少；运输成本的降低源于在某个设施对货物的集并运输与短途运输的相互结合,成本曲线的最低点，表示获得最大的货物集并所需的设施的数量,如果设施数量的扩张超出了货物集并的最大值，每个设施所承担的进货集并运输的数量减少了，成本将增加,16,2. 网络设计决策的影响因

8、素,物流和设施成本：库存、运输、设施（建设和运营） 设施成本 固定成本 固定成本是指短期内不随设施的货流量的改变而改变的成本，如建设成本和租赁成本 可变成本 与生产或仓库运营相关的随着加工数量的变化而变化的成本被成为可变成本,设施成本,设施数量,设施数量和设施成本之间的关系,设施的设立可为供应链提供成本或 服务优势，则该设施的设立就必要,17,随着设施数目的增加，物流总成本先减后增,设施数量,成本,设施数量和总成本之间的关系,2. 网络设计决策的影响因素,18,物流成本和反应时间变动与设施数量的关系,2. 网络设计决策的影响因素,19,3. 网络设计决策框架,20,明确供应链战略 详细说明供应

9、链应该具备哪些功能，以支持企业竞争战略的实现 必须在企业竞争战略、可用资本和设施、竞争分析、以及所有的限制条件基础上决定供应链战略 明确地区性设施的构架 目标：选择设施布局的区域，明确设施的潜在作用及其最大容量 需求预测 分析规模经济的作用（降低成本） 明确需求风险、汇率风险、政治风险 ；掌握关税和税收减免情况（不同的区域市场） 竞争环境分析,3. 网络设计决策框架,21,选择合适的地点 目标：在将要布局设施的区域范围内选择一系列的地点。 地点选择依据：确保以预想的生产方式正常进行的基础设施状况 硬件设施要求：供应商的存在、运输服务、通讯、公用事业以及仓储设施 软件设施要求：可供雇佣的熟练劳动

10、力、劳动力转换以及当地社区对工商业的接受程度 选择布局区位 目标：选择精确的设施布局区位，并为每一设施配置容量。 从第三步选出的一系列理想的地点中进行筛选，找出布局区位。,3. 网络设计决策框架,22,设施布局和容量配置的目标：使整个供应链网络的利润最大化 制定决策所需的信息： 供应源和市场的位置 潜在的设施地点的区位 市场需求预测 每一地点的设施成本、劳动力成本和原材料成本 每两个设施布局地点之间的运输成本 每一地点的库存成本及其与设施数量的关系 制定决策运用的模型： 重力区位模型：选择出使供应商处运来原材料的运输成本和向市场运送最终产品的运输成本之和最小的区位 网络优化模型 1、需求量在工

11、厂之间的分配模型 2、生产能力既定的工厂布局模型 3、工厂和仓库同时布局模型,4. 设施区位和容量配置模型,23,假定1：任何一个地点都可在坐标系中用点表示，两点之间的距离可通过坐标系中两点间的距离进行计算 假定2：运费随运量的增加呈线性增加 参数： x,y： 区位坐标 xn, yn ：市场或供应源n的坐标 dn ：供应源n或市场与工厂之间的距离 Fn ：在供应源n或市场或工厂之间每单位货物的运输成本,4. 1 重力区位模型,Min,计算,新区位,继续从第一步开始计算，直到新区位与原有区位几乎相同时停止运算,24,4.2 网络优化模型,市场在仓库之间如何划分？仓库在工厂之间如何分配？ 配置决策

12、随不同成本变化和市场发展有规则调整 不变成本：与产量和货运量无关的成本耗费 可变成本：在给定设施中那些与产量和运量成比例变化的成本耗费,主要成本： 固定设施成本 交通成本 生产成本 库存成本 协调成本,25,4.2 网络优化模型,需求量分配 决策问题：工厂之间的需求量分配 参数： n 工厂区位的数目 m 市场或需求地的数量 Dj 市场j的年需求量 Ki 工厂i的年生产能力 Cij i工厂生产1单位产品并送到j市场的成本 Xij 每年从i到j的运量 决策目标：设施成本、运输成本和库存 成本之和最小,26,例：TelecomOne和Highoptic公司都是新一代通讯设备制造商。 T着眼于美国东部

13、的市场，它在巴尔的摩(B)、孟菲斯(M)和堪萨斯州的威奇托(W)都有自己的生产厂，服务的市场包括亚特兰大、波士顿和芝加哥。 H公司瞄准美国西部的市场，服务的市场包括丹佛、内布拉斯加州的奥马哈和俄勒冈州的波特兰。哈奥普体克公司的几个工厂分别位于怀俄明州的肖肖尼(CHEYENNE)(C)和盐湖城(S)。 生产能力、市场需求、生产成本和运输成本及每月的固定成本,4.2 网络优化模型,27,T公司和H公司的最优需求配置 T每月消耗的可变成本是$14,886,000，月固定成本为$13,950,000，月总成本为$28,836,000； H公司的月可变成本为$12,865,000，月固定成本为$8500

14、000，月总成本为$21365000。,4.2 网络优化模型,28,工厂布局：生产能力既定 决策问题：T公司和H公司决定合并成一个TH新公司，是否每个工厂都是必需，哪些工厂应当关闭？ 参数： n 潜在的工厂布局区位数量； m 市场或需求点的总数量； Dj 市场j的年需求量； Ki 工厂i的潜在年生产能力； fi 工厂i运营中按年分摊的固定成本； Cij 工厂i生产一单位产品并将之送到j市场的成本(包括生产、库存、运输、设施成本) 决策目标：决定工厂的区位，将市场需求分配到每一个正在运营的工厂中去，以减少设施成本、运输成本和库存成本。,4.2 网络优化模型,29,4.2 网络优化模型,决策变量的

15、定义： yi =1 如果工厂i运营，否则为0 xij=每年从工厂i运送到市场j的货物数量 限制条件含义： 所有需求得到满足 每一工厂的生产不超过生产能力 两类：哪些运营（1），哪些关闭（0）,30,合并后的新公司吉TH的最优需求配置 TH的最佳选择是关闭在盐湖城和威奇托的工厂，而继续运行在巴尔的摩、肖肖尼和孟菲斯的工厂。每月的网络和运营成本为$47,401,000。这一成本比T公司和H公司独立运营时节省了近$3,000,000成本。,4.2 网络优化模型,31,单供应源模型 目标：只有一个工厂为一个市场服务（单供应源）以便减少协调的复杂性 决策变量的定义： yi =1 如果工厂i运营，否则为0

16、 xij=1 如果工厂i为市场j提供产品 限制条件含义： 所有需求得到满足 每一工厂的生产不超过生产能力 两类：哪些运营（1），哪些关闭（0） 市场j由工厂i提供产品,4.2 网络优化模型,32,工厂和仓库同时布局 设计从供应商到顾客的整个供应链网络：供应商向工厂提供原材料，工厂设有为市场服务的仓库，必须为工厂和仓库同时做出布局和容量配置决策。 假设计算单位被适当调整，因而来自供应商的每1单位的投入，能生产出1单位的最终产品。 决策目标：确定工厂和仓库的区位以及不同地点之间的运输数量，以减少总的固定成本和可变成本。,4.2 网络优化模型,33,参数： m -市场或需求点的数量 n -潜在的工厂区位数量 i -供应商的数量 t -潜在的仓库区位数量 Dj -顾客j的年需求量 Ki -布局于i点的工厂的生产能力 Sh -供应商h的年供应能力 We -布局于e点的仓库的年仓储能力 fi =布局于i点的工厂的年固定成本 fe =在e地点布局一家仓库的年固定成本 Chi =从供应源h运送单位货物到工厂i的成本 Cie = i点的工厂生产单位产品并运送到e