1、概述 生產(chǎn)物流系統(tǒng)分析基礎(chǔ) 物料搬運(yùn)系統(tǒng)分析 企業(yè)物流系統(tǒng)分析,第2章 物流系統(tǒng)分析,企業(yè)物流中心。隨著自動化搬運(yùn)、儲存設(shè)備的發(fā)展， 及 信息網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的日益普及，物流中心對自動化程度的要 求也逐漸提高。 企業(yè)物流中心型態(tài)及作業(yè)流程分析。企業(yè)物流中心型態(tài)包 括: 1）MDC。由制造廠商所成立的物流中心，產(chǎn)品貨物的管理。 2）WDC。由批發(fā)商或代理商所成立的物流中心，客戶訂單的管理。 3）REDC。由零售商向上整合所成立的物流中心，銷售點(diǎn)的管理。 4）TDC。由貨運(yùn)公司所成立的物流中心，儲位的管理。,2.4 企業(yè)物流系統(tǒng)分析,1. 外部銜接分析 2輸入因素P、Q、R、S、T P（Products）

2、指系統(tǒng)物料的種類。 Q（Quantity）指數(shù)量。 R（Routing）指路線。包括工藝路線、生產(chǎn)流程、各工 件的加工路線以及形成的物流路線。 S（Service）表示輔助生產(chǎn)與服務(wù)過程的部門。 T（Timing）表示物料流動的時間。,2.4.1企業(yè)物流系統(tǒng)分析方法,（1）物料分類。物料分類具體內(nèi)容，參見2.3.3物料搬運(yùn)系統(tǒng)分析技術(shù)中的物料分析部分。 （2）當(dāng)量物流量 物流強(qiáng)度也稱物流量，是指一定時間內(nèi)通過兩個物流節(jié)點(diǎn)間的物料數(shù)量。 當(dāng)量物流量是指在物流運(yùn)動過程中一定時間內(nèi)按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)修正、折算搬運(yùn)和運(yùn)輸量。其計(jì)算公式為： 式中，f為當(dāng)量物流量；q為一個搬運(yùn)單元的當(dāng)量重量；n為單位時間內(nèi)流經(jīng)某

3、一區(qū)域或路徑的單元數(shù)。,3物料分類及當(dāng)量物流量,物料的瑪格數(shù)的計(jì)算步驟是：計(jì)算物料體積確定瑪格數(shù)基本值確定修正參數(shù)確定瑪格數(shù)。 瑪格數(shù)的計(jì)算公式為 式中，B為物料的松密程度或密度；C為形狀；D為損傷危險性；E為情況；F為價值因素；A為物料的瑪格數(shù)基本值。,（3）瑪格數(shù)(Magnitude),4物流流程分析 流程線路圖主要用于物流“搬運(yùn)”和“移動”路線的分析，研究從工作站或設(shè)備的布置上縮短搬運(yùn)距離。 5物流系統(tǒng)狀態(tài)分析 6. 可行性方案建立及調(diào)整 7. 多方案評價及選擇 多方案評價及選擇，就是在定量預(yù)計(jì)各種方案在不同環(huán)境下所產(chǎn)生的效果的基礎(chǔ)上，考慮各種有關(guān)的定性因素，并運(yùn)用已經(jīng)確定好的評價準(zhǔn)則，

4、將多個方案進(jìn)行比較和評價，顯示出每一個方案的利弊得失和效益成本，從而獲得對所有可行方案的綜合評價結(jié)論。,物流系統(tǒng)分析模式,第3章 物流系統(tǒng)建模,系統(tǒng):在客觀世界中廣泛存在，其構(gòu)成因素及影響因素的多寡、關(guān)系的繁簡和規(guī)模的大小相差懸殊。 模型:是對實(shí)體系統(tǒng)的抽象描述。 物流系統(tǒng)的模型:是對物流系統(tǒng)實(shí)體的抽象描述，它是物流決策與管理人員對物流系統(tǒng)進(jìn)行有效分析、規(guī)劃或決策的重要手段。,第3章 物流系統(tǒng)建模,3.1物流系統(tǒng)模型,物流系統(tǒng)模型的定義與特征 定義：物流系統(tǒng)模型是對物流系統(tǒng)的特征要素、變化規(guī)律和相關(guān)信息的一種抽象表達(dá)，它反映了物流系統(tǒng)某些本質(zhì)屬性，描述了物流系統(tǒng)各要素間的相互關(guān)系、系統(tǒng)與環(huán)境間

5、的相互作用，反映了所研究的物流系統(tǒng)的主要特征。 特征：是實(shí)體的抽象或模仿。 是由于分析問題有關(guān)的因素所組成。 是用來表明這些因素間的關(guān)系。,（1）符號模型。符號模型是用數(shù)字、字符、運(yùn)算符號組成的表達(dá)式或表格、圖形，沒有具體的物理結(jié)構(gòu)。符號模型包括： 1）數(shù)學(xué)模型。 2）圖形模型。圖形模型又可細(xì)分為流程圖、方框圖、結(jié)構(gòu)圖 及流圖等。 3）計(jì)算機(jī)程序模型。 4）概念模型。 （2）形象模型。形象模型是具有具體物理結(jié)構(gòu)的模型，常稱為物理模型，它為人們提供一個系統(tǒng)的直觀形象。包括：模擬模型、實(shí)物模型。,物流系統(tǒng)模型的分類,物流系統(tǒng)建模原則 物流系統(tǒng)是各種各樣的，因此，建立模型問題十分復(fù)雜，但不管建立什么

6、樣的模型，應(yīng)遵循以下原則。 * 準(zhǔn)確性。準(zhǔn)確地反映現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的本質(zhì)規(guī)律。 * 可靠性。 * 簡明性。模型表達(dá)方式應(yīng)明確、簡單扼要。 * 實(shí)用性。易于操作，方便使用。,3.2物流系統(tǒng)模型的建立,物流系統(tǒng)建模的要求,保持足夠的精度：是指模型應(yīng)把本質(zhì)的東西反映進(jìn)去，把非本質(zhì)的東西去掉，但又不影響模型反映現(xiàn)實(shí)的真實(shí)程度； 簡單實(shí)用：指模型既要精確，又要力求簡單。 盡量借鑒標(biāo)準(zhǔn)形式：是在模擬某些實(shí)際對象時，如有可能應(yīng)盡量借鑒一些標(biāo)準(zhǔn)形式的模型。,建模是一種創(chuàng)造性工作，它既有大量的技術(shù)內(nèi)容，又有反映現(xiàn)實(shí)，反映作者思想的藝術(shù)內(nèi)容。建模就是將現(xiàn)實(shí)世界中的系統(tǒng)原型概括抽象成用某種形式表現(xiàn)的模型。模型的變量，通常都

7、包括有可控變量和不可控變量。模型可以表示如下： 式中， 為描述系統(tǒng)功能的效用或準(zhǔn)則值，也叫作目標(biāo)函數(shù)；目標(biāo)函數(shù)一般是希望達(dá)到最大值（如利潤、效益等) 或最小值(如成本、支出、虧損等)。 為可控變量； 為不可控變量，對 有影響； 為目標(biāo)函數(shù) 與變量 ， 之間的關(guān)系函數(shù)。上面的關(guān)系式加上約束條件就形成一個完整的系統(tǒng)模型。,物流系統(tǒng)建模的思路,建立模型一般可遵循如下幾種思路： （1）直接分析法 例3-1 做體積為定值A(chǔ)，底面長寬=21的長方體包裝箱，欲節(jié)省制作材料，可采取什么措施？ 解 該問題可抽象為要使長方體的表面積S最小，各邊邊長應(yīng)取為多少這樣的數(shù)學(xué)模型。 設(shè)：x、y、z分別為長方體的長、寬、高

8、，則A=xyz， 且x：y=2:1， 由此可得 因?yàn)楸砻娣e為S=2xy+2xz+2zy,令,（2）數(shù)據(jù)分析法 （3）實(shí)驗(yàn)分析法 （4）人工實(shí)現(xiàn)法 （5）主觀想象法 （6）混合法 不同條件下應(yīng)采用的建模方法不同，但建立任何一 個模型的過程都離不開“有目的地深入了解真實(shí)情況 實(shí)驗(yàn)觀察，大量收集資料找出關(guān)鍵要素弄清變量關(guān) 系構(gòu)造并建立模型付諸實(shí)踐，反饋效果”這樣的基 本操作步驟。,（1）弄清問題。 （2）搜集資料。 （3）確定因素之間的關(guān)系。 （4）構(gòu)造模型。 （5）求解模型。 （6）檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷恼_性。,物流系統(tǒng)建模步驟,式（3-1）是目標(biāo)函數(shù)，式（3-2）為約束條件。目標(biāo)函數(shù)和約束條件必須全部是線

9、式，否則稱為非線性規(guī)劃。,（3-1）,（3-2）,max(或min),線性規(guī)劃模型 線性規(guī)劃是研究在一組線形不等式及等式約束下，使某一線形目標(biāo)函數(shù)取得最大（或最?。┑臉O值問題，它是在第二次世界大戰(zhàn)前后逐漸發(fā)展和完善起來的運(yùn)籌學(xué)的一個重要分支。,3.3 常見物流系統(tǒng)模型,例3-2 某廠生產(chǎn)甲、乙、丙三種產(chǎn)品，所需鉆床和車床的生 產(chǎn)能力最多各為120h、已知生產(chǎn)甲、乙、丙各一件需要鉆床各 為1 h、2 h、3 h，需要車床各為2 h、1 h、3 h，單位產(chǎn)品收 益各為4元、2元、5元，問如何安排各種產(chǎn)品的產(chǎn)量，使其總收 益最大。 解 第一步，明確決策變量，設(shè)決策變量如下： 為甲產(chǎn)品產(chǎn)量， 為乙產(chǎn)品

10、產(chǎn)量， 為丙產(chǎn)品產(chǎn)量。 第二步，明確全部約束條件。 （1）鉆床約束：三種產(chǎn)品需用鉆床加工各為1 h、2 h、3 h， 所以 120 （2）車床約束：三種產(chǎn)品需用鉆床加工各為2 h、1 h、3 h， 所以 120 （3）非負(fù)約束：每種產(chǎn)品的產(chǎn)量都是非負(fù)的， 所以， 0， 0 ， 0,第三步，明確目標(biāo)。總收益為 希望越大越好，所以 將上述三個步驟中已經(jīng)抽象化的數(shù)學(xué)模式集中起來，就可達(dá)到極大化問題的線形規(guī)劃模型：,如何根據(jù)顧客的實(shí)際情況，設(shè)立適當(dāng)?shù)姆?wù)機(jī)構(gòu)，以使服務(wù)費(fèi)用和排隊(duì)費(fèi)用總起來最省，是排隊(duì)論要討論和解決的問題。一個排隊(duì)過程大體分為以下3個基本部分： （1）輸入過程。 （2）排隊(duì)規(guī)則。 （3）

11、服務(wù)機(jī)構(gòu)。 主要數(shù)量指標(biāo)：經(jīng)常運(yùn)用隊(duì)伍長度、逗留時間和等待時間、服務(wù)臺的利用率及顧客損失率4個數(shù)量指標(biāo)來評價一個排隊(duì)系統(tǒng)。 排隊(duì)模型分類：1971年排隊(duì)論符號標(biāo)準(zhǔn)化會議決定，排隊(duì)模型分類符號為：X/Y/Z/A/B/C。,排隊(duì)模型,庫存控制模型相關(guān)概念 “庫存”表示用于將來目的的資源暫時處于閑置狀態(tài)。設(shè)置庫存的目的是防止短缺，另外，它還具有保持生產(chǎn)過程連續(xù)性、分?jǐn)傆嗀涃M(fèi)用、快速滿足用戶訂貨需求的作用。 庫存控制要解決確定庫存檢查周期、確定訂貨量及確定訂貨點(diǎn)（何時訂貨）3個主要問題。 常見的獨(dú)立需求庫存控制模型根據(jù)其主要參數(shù)，分為確定性庫存模型和隨機(jī)性庫存模型。,庫存控制模型,同庫存模型有關(guān)的基本

12、概念有： （1）需求。 （2）補(bǔ)充。 （3）成本。 進(jìn)貨成本：即每進(jìn)一次貨所發(fā)生的成本，包括訂單處理、備貨、運(yùn)輸、收貨點(diǎn)的搬運(yùn)成本等。 庫存持有成本：主要包括存儲費(fèi)用、資金成本、風(fēng)險成本、保險和稅收。 缺貨成本：客戶提出需求，但平常供貨的倉庫中沒有現(xiàn)成的貨物時，就產(chǎn)生了缺貨成本，包括失銷成本和延期交貨成本。 （4）庫存補(bǔ)給策略。,1.經(jīng)濟(jì)訂購批量（Economic Order Quantity，EOQ）模型。該模型屬確定性檢查模型，不允許缺貨，補(bǔ)充時間極短。在對此模型分析時，假設(shè)： （1）需求是連續(xù)均勻的，需求速度（單位時間的需求量） 是常數(shù)，每年需求量為D。 （2）補(bǔ)充可以瞬時實(shí)現(xiàn)，即補(bǔ)充時

13、間（拖后時間和生產(chǎn)時 間）近似為零。 （3）每單位產(chǎn)品的年庫存持有成本為C1，每次進(jìn)貨的成本 是C2，假設(shè)每次訂貨后，馬上就可以收到貨物（進(jìn)貨提 前期為零），不允許缺貨。,庫存狀態(tài)圖,訂購量與相關(guān)庫存成本之間的悖反關(guān)系,Q* 訂購數(shù)量Q,成本,總成本,庫存持有成本,采購成本,與訂貨批量相關(guān)的成本是進(jìn)貨成本與庫存持有成本： 總成本=進(jìn)貨成本+庫存費(fèi)用 將TC對Q求導(dǎo)，令其為0后，得到總成本最小的經(jīng)濟(jì)訂貨批量為： 最佳訂貨周期為 （年） （1）C1常常與單位產(chǎn)品的價值C成比例，C1=IC，I是每年庫存持有成本占產(chǎn)品價值的比例； （2）如果訂貨提前期是確定的常數(shù)LT，則訂貨批量和訂貨周期不會受到影響

14、，只不過當(dāng)庫存量降到LTd時，就要訂貨了，其中d是需求速率，當(dāng)LT以天為單位時，dD/365。,例1,某單位每月需某產(chǎn)品200件，每批訂購費(fèi)為20元，每次貨物到達(dá)后先存入倉庫，每月每件要付出0.8元的存儲費(fèi)。試計(jì)算其經(jīng)濟(jì)訂購批量？ C2=20元， C1=0.8元，D=200件 經(jīng)濟(jì)訂貨批量,其他條件不變，若每月需求提高到800件，最佳訂購量是否為 400？,2.經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)批量模型,相當(dāng)于邊生產(chǎn)，邊銷售，假設(shè)生產(chǎn)速率為p，需求速率為d(pd) ，則平均庫存量變?yōu)?總成本,按照成本最小原則，得,例2 某商店經(jīng)銷某商品，月需求量為30件，需求速度為常數(shù)，該商品每件進(jìn)價300元，月存儲費(fèi)為進(jìn)價的2%，向工廠訂購該商品時訂購費(fèi)每次20元，訂購后5天才開始到貨，到貨速度為常數(shù)，即2件/天。求最優(yōu)存儲策略。 解：P=2件/天，d=1件/天 C1=300*2%*1/30=0.2元/天件 C2=20元/次 得,3.允許缺貨的EOQ模型,需要在缺貨成本與庫存成本之間權(quán)衡。假設(shè)單位數(shù)量產(chǎn)品的年缺貨成本為C3 ，則每年總成本為： 計(jì)算得： ，相應(yīng)缺貨量為：,QS,ts,T,t,4.允許缺貨的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)批量模型,時間,庫存持 有量,t1,t2