供应链管理-第3讲-供应链网络设计

需求来自分散于一定区域内的多个消费点 模型一般根据可变成本进行选址，忽略了不同地点建设仓 库的资本成本，以及相关的经营成本（如劳动力、库存持 有成本） 模型假设运输成本随运距成比例增加 模型中仓库与其他网络节点之间的路线为直线 静态选址假设 该模型可用于工厂、车站、仓库或零售/服务设施选址。 选址因素：运输成本（运输费率和运输量）
政治稳定因素在 供应链网络布局 中起着重要作用
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
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
靠近运输枢纽、 靠近机场和码头 、 高速公路入口、 铁路服务
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
关键的 基础设施
良好的基础设施是 在特定区域进行布 局的先决条件
设计供应链网络， 必须考虑竞争对 手的战略、规模 和布局
企业如何 进行竞争
诸如原材料 和劳动力等 外部因素是 否迫使其相 互靠近
为瓜分市 场而布局
一项基本的决策
企业是临近还是远 离竞争对手布局
许多企业临 近布局使他 们均受益
企业间的积 极外部性
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 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
生产、储藏或运输相关设施的区位 每样设设施的容量和作用
（1)直接影响供应链网络设施的数量、规 模以及地理关系等----影响向顾客提供服 务的能力和成本
对供应链运营有很大影响
决定供应链的构架 约束：利用库存、运输和信息资源来降低供应链成 本，提高供应链反应能力 对设施建成后的设施布置以及投产后的生产经营费 用、产品和服务质量以及成本等都有长久影响
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
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1-b，那么两个企业的需求d1和 d2分别是：
(2)废弃或迁移设施的代价非常昂贵
影响供应链的服务能力、成本、投资效益
（1）设施区位
选位:选择什么地区（区域）设置设施
定址:具体选择该地区的什么位置设置设施 还包括：单一的设施位置？在现有网点中布新点？
（2）设施数目： （3）设施功能：
每一设施的作用？在每一设施中进行哪些流程？
（4）设施的市场和供给配置：
数学规划问题：单纯形法 最小费用流问题：对偶算法 线性规划问题：表上作业法
如果要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。 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
3－M1
4－M2 5－M3
A, B
A, B A, B
2500
1000 1500
0.075
0.075 0.075
2
6 8
5
4 8
建立总运输成本函数TC
min TC
Vi R id i i
di—从位置待定的仓库到i点的位置
d i ( X i X ) 2 (Yi Y ) 2
X,Y—位置待定的仓库的坐标
Min( f i yi f e ye chi xhi cie xie cej xej )
i 1 e 1 h 1 i 1 i 1 e 1 e 1 j 1
n
t
l
n
n
t
t
m
Hale Waihona Puke 限制条件是：构造供应链网络
制定服务水平目标 应用汇集数据的方法，减少分析难度 解决问题的技术有三
什么是供应链网络？ 供应链网络决策的影响因素是什么？ 供应链网络决策的步骤是什么？ 供应链网络决策优化模型
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
设施与设施联结成网络
供应链网络设计就是供应链的设施决策 设施决策包括
经验寻优法 数学规划法 仿真模拟法
设有一系列点代表生产地和需求地， 各自有一定量货物， 以一定的运输费率运向待定地仓库，或从仓库运出， 那么仓库位应于何处呢？
Y轴
P1 工厂 市场 M3
M1
利米特经销 公司的仓库
市场 市场 M2
Y
P2 工厂
X 轴 X
市场和供应地的坐标、货物运输量和运输 费率表
地点i 1－P1 2－P2 产品s A B 总运输量Vi 2000 3000 运输费率Ri 0.050 0.050 Xi 3 8 Yi 8 2
方法二：
对每一个市场，选择不同的分销中心，使从分销中 心获得产品的总成本最低。 对C1 ，成本最低的是P1 W1 C1 ， 对C2 和C3 ，成本最低的是P2 W2 C2 ，P2 W2 C3 ，但P2生产能力有限 P2 W2 运60000， P1 W2 运90000 总成本：
强调生产成本的企业
在成本最低的区位布局生产设施， 即便会使生产工厂远离其市场区 在市场区附近布局生产设施，有时 甚至不惜以高成本为代价 通过在不同国家或地区布局职能设 施，来支持其不同战略目标的实现
强调反应能力的企业
全球化的供应链网络
集中建立
规模效应 经验效果 有 易
分散建立
难 难
协同作用效果 生产费用 管理费用 运送费用 交货期
易 小 小 多 长
难 多 多 小 短
难共有 难 小
公司内的经验等 易共有 协作设施的组织化 易 事故等风险 大
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
关税水平
税收减让 汇率风险 需求波动
高关税----在更多的地方进行生产 配置在每个地方的工厂生产能力较小 低关税----减少生产基地、每一生产基地扩大生产能力 企业布局于税收减让地区可获得成本优势 利用汇率波动增加利润 使成本较低的基地生产更多的商品 必须考虑由于经济波动而导致的需求波动
350000+260000+590000+1100000+250000 =920000 (50000) C1
P1 (60000) P2
0 4 5 2
W1 W2 2
3
4 1 2
C2
(100000) (50000)
5
C3
分销中心
V R X / d X V R / d
i i i i i i i i i
求解得仓库位置的精确重心坐标值：
i
V R Y / d Y V R / d
i i i i i i i
i
X 5.16, Y 5.18
3
C1
(50000)
P1
0 4 5
W1
4
2
W2 1 2 5
C2
(100000)
必需的设施数量
要求的反应时间
(1)库存成本 (2)运输成本 (3)设施（建设和运营）成本
成本
总成本 设施成本 库存成本 运输成本
设施数量
反应时间 物流总成本
设施数量
竞争战略 内部限制
资本、增长战略、现存网络
第一步
供应链战略
全球竞争
关税和税收激励 生产技术
资本、规模/范围的影响、需 要的支持、灵活性
在供应链网络中确定设施的规模及位置，满足产量、需求 等约束条件下，使物流总成本最小。
多起点、多终点运输
运输问题的提法:某物资有M个产地Ai, 产量 分别是ai (I=1,2,…,m), 有N个销地 Bj(j=1,2,…,n). 销量分别是bj (j=1,2,…,n). 若 从Ai运到Bj的单位运价为cij (I=1,2,…,m; j=1,2,…,n), 又假设产销平衡, 即 问如何安排运输可使总运费最小?
多设施选址可选的方案极多，问题复杂。 例如，一家生产工业清洁剂的公司向全国 2000 个县销售产品，使用 80 个仓库，全 国有5家生产厂，问可能的工厂－仓库－客 户物流方案？
常用方法
混合整数线性规划 多重心法：利用重心法为各个仓库确定最优选址，通过对仓库数 量各种可能选址进行考察，选出其中成本最小的方案