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1、2018/10/16,1,9.4 基于供应链的物流网络,设施决策在供应链中的作用,一,网络设计决策的影响因素,二,网络设计决策步骤,三,网络设计优化模型,四,2018/10/16,2,请思考,两个 供应链系统,对响应时间的要求不同,网络设计可以更加集中，存储成本可以更小，运输费用较多,网络设计应该适当分散，存储成本可能增大，运输费用较省,2018/10/16,3,一、设施决策在供应链中的作用,设施决策的概念,2018/10/16,4,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
2、络的选择，决定了供应链在成本与服务方面的竞争能力 供应链设施决策 也称供应链网络设计决策 包括生产、存储或运输相关设施的区位及每样设施的容量和作用,1、设施决策的概念,2018/10/16,5,2、设施决策的内容,每一设施有何作用？在每一设施中将进行哪些作业流程？,设施区位,设施应布局何处？,容量配置,每一设施应配置多大容量？,市场和供给配置,每一设施应服务于哪些市场？ 每一设施由哪些供给源供货?,2018/10/16,6,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
3、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。,3、设施决策的作用,2018/10/16,7,二、网络设计决策的影响因素,2018/10/16,8,1、战略性因素,2018/10/16,9,集中建立与分散建立设施的一般性特征,2018/10/16,10,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
4、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。,2、技术因素,2018/10/16,11,3、宏观经济因素,2018/10/16,12,企业倾向于将企业布局在政局稳定的国家，这些国家的经济贸易规则较为完善,政治稳定很难量化，所以企业在设计供应链时只能进行主观的评价,政治稳定因素在供应链网络布局中起着重要作用,4、政治因素,2018/10/16,13,良好的基础设施是在特定区域进行布局的先决条件,基础设施的好坏影响供应链运营的成本,场地的供给 劳动力的供给 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,5、基础设施因素,2
5、018/10/16,14,设计供应链网络，必须考虑竞争对手的战略、规模和布局,诸如原材料和劳动力等外部因素是否迫使其相互靠近,企业如何进行竞争,企业间的积极外部性,许多企业临近布局使他们均受益,一项基本的决策,如果企业在价格上进行竞争，而且承担向客户送货的成本，那么最优的布局是二者尽可能离得远些,当企业不能控制价格，而只是在与客户距离的远近上相互竞争时，他们就能通过相互接近的布局获取最大的市场份额。豪特灵(HOTELLING )模型,6、竞争性因素,2018/10/16,15,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
6、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d2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,两家企业在直线上的布局,2018/10/16,16,企业的目标客户若能容忍较长的反应时间， 企业就能集中力量扩大每一设施的生产能力。 企业的客户群认为较短的反应时间很重要 必须布局在离客户较近的地方。 这类企业就应当设有许多生产基地，每个基地的生产能力较小，由此来缩短对客户的反应时间，增加供应链中设施的数量。,7、对顾客需求的反应时间,2018/10/16,17,必需的设
7、施数量,要求的反应时间,快速响应客户需求是竞争因素之一 快速响应客户需求与供应链中节点设置的数量有关 在设施数量和成本中求得最佳,顾客要求的反应时间与设施数量之间的关系,2018/10/16,18,8、物流和设施成本,运输成本,设施（建设和运营）成本,2018/10/16,19,库存成本,设施数量,设施数量和库存成本之间的关系,当供应链中设施数目增加时，库存及由此引起的库存成本就会增加,(1)库存成本,2018/10/16,20,运输成本,设施数量,设施数量和运输成本之间的关系,在图的左边，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
8、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,(2)运输成本,2018/10/16,21,(3)设施（建设和运营）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,2018/10/16,22,如果设施的设立，可以为供应链提供成本或服务的优势，则该设施的设立就是必要的,设施成本,设施数量,设施数量和设施成本之间的
9、关系,2018/10/16,23,物流成本和反应时间变动与设施数量的关系,反应时间,设施数量,物流总成本,2018/10/16,24,物流总成本,随着设施数目的增加，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图,2018/10/16,25,1、明确供应链战略 2、明确地区性设施的构架 3、选择合适的地点 4、选择布局区位,三、网络设计决策步骤,2018/10/16,26,网络设计决策框架,2018/10/16,27,管理者进行设施布局和容量配置的目标应当是，使整个供应链网络的利润最大化。在制定这一决策前，应该掌握 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
10、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,四、网络设计优化模型,2018/10/16,28,变量： 订货量、发运量、运输方式、选定位置 约束条件： 市场需求 所期望的库存服务水平 设施备选位置,供应链网络的最小总成本设计,2018/10/16,29,供应链网络设计的其他模式,最大限度的服务水平,差异化的竞争优势,最大利润,最小化的资产配置,2018/10/16,30,1、需求量在工厂之间的分配模型 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,网络优化模型的运用,2018/10/16,31,例题,吉百利(Tele
11、comOne)和哈奥普蒂克(Highoptic)公司都是新一代通讯设备制造商。 吉百利着眼于美国东半部的市场，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。 哈奥普蒂克公司瞄准美国西半部的市场，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)。 工厂的生产能力、市场需求、每1000单位产量的生产成本和运输成本以及每个工厂每月的固定成本见下表。,2018/10/16,32,表 吉百利公司和哈奥普蒂克公司的生产能力、市场需求和成本,
12、2018/10/16,33,1、需求量在工厂之间的分配,两个公司都必须考虑在工厂之间进行需求分配。这一模型需要输入以下数据：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工厂生产一单位产品并送到j市场的成本(包括生产、库存、运输和设施成本),2018/10/16,34,向不同工厂分配不同市场和需求的目标是使设施成本、运输成本和库存成本之和最小。 对决策变量做如下定义：=每年从工厂i到市场j的运量 这一问题构成了下面这一线性模型：,2018/10/16,35,限制条件为j=1,m该限制保证每一市场的需求得以满足i=1,n该限制保证每
13、一工厂不能超过其生产能力进行生产,2018/10/16,36,吉百利公司和哈奥普蒂克公司的最优需求配置,2018/10/16,37,表给出的需求分配表明，吉百利每月消耗的可变成本是14886000美元，月固定成本为13950000美元，月总成本为28836000美元；哈奥普蒂克公司的月可变成本为12865000美元，月固定成本为8500000美元，月总成本为21365000美元。,2018/10/16,38,2、工厂布局：生产能力既定的工厂布局模型,吉百利公司和奥普蒂克公司已经决定将这两家公司合并成一个名为吉百利奥普蒂克的新公司。管理者正在讨论是否每个工厂都是必需的，哪些工厂应当关闭。这一模型
14、需要输入以下数据：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),2018/10/16,39,目标是决定工厂的区位，然后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。 决策变量的定义如下： 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,2018/10/16,40,然后，这一问题构成以下模型：限制条件为：j=1,m(保证所有需求得到满足)i
15、=1,n(确保每一工厂的生产不超过生产能力)i=1,n(将工厂分为运营(yi =1)或关闭(yi =0)两类),2018/10/16,41,合并后的新公司吉百利奥普蒂克的最优需求配置,2018/10/16,42,通过求解，得出结论：吉百利奥普蒂克的最佳选择是关闭在盐湖城和威奇托两地的工厂，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47401000美元。这一成本比吉百利公司和哈奥普蒂克公司独立运营时成本节省了近3000000美元。,2018/10/16,43,3、工厂和仓库同时布局,如果要没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
16、，必须为工厂和仓库同时做出布局和容量配置决策。 在这一模型中，我们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。,2018/10/16,44,这一模型要求输入以下数据： m =市场或需求点的数量 n =潜在的工厂区位数量 l =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,2018/10/16,45,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点的仓库的成本 Cei = 从e点的仓库为j点的顾客送单位货物的成本,2018/10/16,46,这一模型的目标是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。定义如下决策变量： yi =1 如果工厂布局在i点，否则为0 ye =1 如果仓库布局在e点，否则为0 xej = 每年从e点的仓库运到市场j的货物的数量 xie = 每年从i点的工厂运到e点的仓库的货物数量 xhi = 每年从h点的供应商运到i点的工厂的原材料数量,
