定量-方案选择运输方案选择定量分析.pdf

《定量-方案选择运输方案选择定量分析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《定量-方案选择运输方案选择定量分析.pdf（44页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、运输方案选择定量分析物流工程06王建华运输业务选择的四象限分析图弱重要强重要弱不重要强不重要运输重要性运输能力1.自营与外包问题：例题1某工厂的产品要运往销售地，有两种方案可供选择，自运或外包。如自运，需要添置运输设备，每年将增加设备固定成本12万元，运输每件产品成本为40元；如外委，每件要支付100元。试分析两种方案的选择原则。1.1选择原则设每年产品运输量为X，则外委的总成本为：自运的总成本为：求出平衡点：故当运输量大于2000件时，采用方案1；当运输小于2000件时，宜采用方案2。1100CX240120000CX0120000200010040X 1.2方案选择如果产品运输量的概率分布

2、如表所示。则计算产品运输量期望值：产品运输量10001500200025003000概率%20253015101000 0.2 1500 0.252000 0.32500 0.153000 0.1X 20037560037530018501.自营与外包问题：例题2某企业有2个仓库和3个客户，需要经常由仓库发货给各客户。货物的运输，企业可以选择自营，也可以选择外包。若选择自营运输，每年因车辆的购置费、保养费、专职运输人员的工资福利等，预计支出为50万元；若选择外包运输，则没有固定的费用，但每件货物的运输费用要高于自营时的。具体数据如表所示。1.自营与外包问题：例题2客户1客户2客户3供应量（万件

3、/年）自营外包自营外包自营外包仓库134232440仓库245243660需求量（万件/年）2030501.1例题2求解过程这个问题需要确定运输业务经营模式，是自营还是外包，同时还要确定各仓库与各供应商之间的供应关系。可以引入0-1变量，表示对运输业务的经营模式的选择。Y0或1（0表示选择外包；1表示选择自营）可设变量Xij(i=1,2;j=1,2,3)表示自营运输时仓库i到供应商j的供应量。变量Yij(i=1,2;j=1,2,3)表示外包运输时仓库i到供应商j的供应量，单位：万件。1.1例题2求解过程数学模型如下：111213212223111213212223111213212223112

4、11222132311121321222311211222in503224234345464060203050.40(1)60(1)20(1)30(1MZyxxxxxxyyyyyyxxxyxxxyxxyxxyxxystyyyyyyyyyyyyy1323)50(1)0,0(1,2;1,2,3)i ji jyyyyxyij1.1例题2求解过程模型经求解后，应选择外包运输，且仓库与客户之间的供应关系如表所示，表中粗体部分为仓库与客户之间的运输数量。年度的运输费用为440万元。运输模式的选择也可使用量本利分析法。量本利分析法是经营管理决策中常用的一种简单分析法，主要用于盈亏平衡点的分析。客户1客户2客

5、户3供应量仓库14344040仓库252043061060需求量2030501.自营与外包问题：例题3某工厂生产的产品要运往销售地，运送方式有两种，自营或外包。如果自运，工厂需要添置运输装卸设备，每年将增加设备固定成本12万元，此外运输每件产品的直接成本为40万元。如果让运输公司运送，每件要支付100元。度分析该工厂选择自营还是外包。1.1例题3求解过程设延年运输量为X件，则:自运的成本函数为：f1(x)=40 x+120000外包的成本函数为：f2(x)=100 x两者之差为：f1(x)-f2(x)=-60 x+120000，并令其成本函数之差为0。求出平衡点：x0=120000/60=20

6、00由于f1(x)-f2(x)是关于x的递减函数，所以当XX0时，f1(x)f2(x)，即自动的总成本比外包成本低。因此，当每年运输量大于2000件时，采用自动为宜。例题：按某仓库的统计数据表明，该仓库必要的车辆数量有一定的例题：按某仓库的统计数据表明，该仓库必要的车辆数量有一定的分布规律，如表分布规律，如表5-35和图和图5-21所示。每台车辆每天的费用如下：自所示。每台车辆每天的费用如下：自备车辆使用费用：备车辆使用费用：C1=500元；自备车辆闲置费用：元；自备车辆闲置费用：C2=300元；租元；租用车辆费用：用车辆费用：C3=1000元。元。车辆车辆(台台)10101010-15151

7、616-20202121-25252626-30303131-35353535-4040频率频率10%10%20%20%25%25%20%20%15%15%5%5%5%5%频率累计频率累计10%10%30%30%55%55%75%75%90%90%95%95%100%100%表5-35 仓库每天必要的车辆分布频率台数1040353015202510%20%25%20%15%5%5%图5-21 仓库每天必要的车辆分布问题：如何配备车辆数量，才能使车辆费用为最少？问题：如何配备车辆数量，才能使车辆费用为最少？解：设仓库配备车辆数为解：设仓库配备车辆数为X X，而实际需要的车辆数为，而实际需要的车辆

8、数为Y Y，自备车辆使用，自备车辆使用费用为费用为C C1 1，自备车辆闲置费用为，自备车辆闲置费用为C C2 2，租用车辆费用为，租用车辆费用为C C3 3。（1 1）当）当 YXYXYX时，（即实际需要的车辆数目比配备的车辆数目多），所需时，（即实际需要的车辆数目比配备的车辆数目多），所需的费用等于运行费用与租车费用之和，即：的费用等于运行费用与租车费用之和，即：12()CY CXYC总费用自备车运行费用 自备车闲置费用13()CX CYXC总费用自备车运行费用租车费用设 P(y)为实际需要车辆对应的概率，则费用目标函数为131()()()rXF XP YX CYXC利用微分求极值的方法，

9、并利用下面的等式利用微分求极值的方法，并利用下面的等式可以证明，当可以证明，当C1 C3(自备车费用小于租车费用自备车费用小于租车费用)时，通过选取时，通过选取X的值，的值，使下面的等式成立，就可以使目标费用最少。使下面的等式成立，就可以使目标费用最少。11()1()XrXrP YP Y311231()XrCCP YCCC代入C1,C2,C3的数据，可求得3112311000500()62.5%3001000500XrCCP YCCC按频率累计数按频率累计数62.5%与表与表5-35对照，可知对照，可知X的取值范围在的取值范围在2125之间。之间。以上是在自备车辆费用小于租车费用的前提下计算的

10、，如果自备车辆费用大于租车费用，则应尽量租车。1.2外包与自营选择总结在运输模式的选择中，量化方法只能起到辅助作用，对自营与外在运输模式的选择中，量化方法只能起到辅助作用，对自营与外包业务模式的定性分析非常关键。包业务模式的定性分析非常关键。当通过定性分析对两种模式的可行性都予以认可时，可以借助于定量分析的方法，并在结合企业的长期发展前景和战略的基础上，确定运输业务的运作模式。因为，一旦选择自营运输，其运输工具的固定投入是非常大的，要改变决策的成本也非常高。运输业务的选择属于企业战略层次的决策。定定性与定量相结合，定性分析为主，参考定量，并最终由高层从战性与定量相结合，定性分析为主，参考定量，

11、并最终由高层从战略层次决策是最常用的一种方式。略层次决策是最常用的一种方式。2.运输方式选择：例题例：某制造商分别从供应商A和供应商B处购买了共3000个配件，每个配件单价100元。目前这3000个配件是由两个供应商平均提供的，其中，供应商A的配件发送是由第三方物流企业C提供的，采用铁路运输方式。如供应商缩短运达时间，则可以通过和该制造商协商争取到更多交易份额。假定运达时间每缩短一天，可从总交易量中多得5%的份额，即150个配件。供应商从每个配件可赚得占配件价格（不包括运输）20%的利润。供应商A和物流企业C协商将运输方式从铁路运输改为卡车运输或航空运输以缩短货物的运达时间。各种运输方式的运费

12、率和运达时间如表所示。该物流企业应采取哪种运输方式，又如何向供应商收取费用？2.运输方式选择：例题1/2各种运输方式的运费率和运达时间运输方式运费率（元/件）运达时间（天）铁路2.507卡车6.004航空10.3522.1分析过程在买方市场下，货物的发运通常是由供应商负责的。当买方从若干个供应商处购买商品时，运输服务和价格就会影响到买方对供应商的选择。反之，供应商也可以通过供应渠道运输方式的选择控制物流服务的各个要素，影响买方的购买。对买方来说，良好的运输服务可以保持较低的存货水平和较确定的运作时间表。为了能获得所期望运输服务，从而降低成本，买方一般会选择将一部分购买份额转向能提供较好运输服务

13、的供应商。供应商则可以用从交易额扩大而得到的更多利润去支付因更好的运输服务增加的成本，从而使供应商去寻求更适合于买方需要的运输服务方式，而不是单线追求低成本。这样运输方式的选择成了供应商和买方共同的决策。2.2解题过程物流企业C需要根据供应商A可能获得的潜在利润来对运输方式进行选择决策，以示达到和客户的一致。下表表示供应商A使用不同的运输方式可能获得的预期利润。运输方式配件销售量（件）毛利（元）运输成本核算（元）净利润（元）铁路150030000375026250卡车1950390001170027300航空22504500023287.521712.52.2解题过程根据上表可知，如果制造商对

14、能提供更好运输服务的供应商给予更多交易份额的承诺实现，则供应商A应当选择卡车运输。而卡车运输与铁路运输之间的利润差额即是物流企业可以向供应商A争取的收益空间。思考：讨论当各种运输方式费率参数不变时，可能从制造商处获得的额外订货量的临界点是多少。如果例中供应商B做出更强的竞争反应行为，请问供应商A如何作出进一步的反应以保持竞争力。3.运输方式选择：例题2/2某公司想委托某物流企业甲将产品从工厂运往公司的自有仓库，甲企业经谈判知道该公司的年运量D为700 000件，每件产品的价格C为30元，每年的存货成本I为平均存货余额的30%，目前，公司以铁路运输产品，具体时间如表所示。每个库存点平均库存为10

15、0 000件。公司希望选择使总成本最小的运输方式。运输时间从目前的21天，每减少一天，平均库存水平可以减少1%。各种运输方式的有关参数见表所示。试从成本最低角度，确定运输方式。3.运输方式选择：例题2/2运输方式运输费率R（元/件）运达时间T（天）每年运输批次运输批量（件）安全库存平均存货量Q（件）铁路0.1021107000035000100000驮背运输0.1514203500017500卡车0.205203500017500航空1.40240175008250注：假设工厂和仓库具有相同的库存水平；另：注：假设工厂和仓库具有相同的库存水平；另：0.93、0.84、0.81表示运输表示运输服

16、务与货物发运次数的年增长，即时间减少对平均库存的影响。服务与货物发运次数的年增长，即时间减少对平均库存的影响。（500000.93）500000.84250000.813.1分析过程本例中，运输服务不作为企业的竞争手段，而企业的目标很明确总成本最小，因此能使运输成本与相能使运输成本与相应的库存成本之间达到平衡的运输方式就是最佳服务应的库存成本之间达到平衡的运输方式就是最佳服务方案。方案。这是由于运输的速度和可靠性会影响该公司的库存水平以及工厂和仓库之间的在途库存水平。如果选择速度慢、可靠性差的运输服务，就需要有更多的库存。这样，就需要考虑库存持有成本可能升高，而抵消运输服务成本降低的情况。因此

17、，最合理的方案应该既能满足顾客需求，又使总成本最低的服务。3.2计算过程计算不同运输方式下的运输、在途存货、工厂存货、仓库存货等成本及总成本如表所示。成本类型计算方式运输服务方案铁路驮背运输卡车航空运输RD70000105000140000980000在途存货ICDT/3653624652416448630134521工厂存货ICQ900000418500378000182250仓库存货IQ（C+R）903000420593380520190755总成本223646511857379848211387526由表中可知，在四种运输方案中，卡车运输的总成本最低，因为应选择卡车运由表中可知，在四种运

18、输方案中，卡车运输的总成本最低，因为应选择卡车运输输若假设：安全库存为运输批量的一半，而平均库存与运输批量相同时，如何计算？4.运输工具选择问题单从运输角度，追求运输的安全性、速度性和经济性是运输系统重要目标。选择运输工具也主要从这三个既相互影响和相互制约的要素进行评价选择。具体步骤：确定运输工具评价因素集确定F1、F2、F3、F4运输工具评价因素的权重a，并使其数量化确定运输工具评价因素的权重根据评价结果，选择运输工具4.1确定运输工具评价因素集运输工具的安全性、迅速性、经济性和便利性等均为运输工具的具体评价因素。其中，F1、F2、F3、F4分别表示运输工具的安全性、迅速性、经济性和便利性的

19、可量化的具体值。4.2确定F1、F2、F3、F4运输工具评价因素的权重a，并使其数量化设运输工具飞机（P）、火车（T）、汽车（V）和船舶（S）四种。安全性F1的数量化运输工具安全性可以一段时间货物破损率的统计数据作为衡量指标，用D表示。如果四种运输工具的破损率分别为：D(P)、D(T)、D(V)、D(S)，则平均值为四种运输工具的相对值分别可表示为：()()()()4D PD TD VD SD1111()()()()(),(),(),()D PD TD VD SF PF TF VF SDDDD4.2确定F1、F2、F3、F4运输工具评价因素的权重a，并使其数量化迅速性F2的数量化运输工具的迅速

20、性是从发货地到收货地所需时间之和，用S（X）表示。类同于安全性F1的量化过程，得：平均值：迅速性相对值：S(P)+S(T)+S(V)+S(S)S=42222()()()()(),(),(),()S PS TS VS SF PF TF VF SSSSS4.2确定F1、F2、F3、F4运输工具评价因素的权重a，并使其数量化经济性F3的数量化运输工具的经济性表示为运费、包装费、保险费和其他运输管理费的合计数。合计费用越高性就越差，用C(X)表示。则四种运输工具经济性平均值为：四种运输工具经济性相对值分别表示为：C(P)+C(T)+C(V)+C(S)C=43333()()()()(),(),(),()

21、C PC TC VC SF PF TF VF SCCCC4.2确定F1、F2、F3、F4运输工具评价因素的权重a，并使其数量化便利性F4的数量化运输工具的便利性可用代办运输点的经办时间与货物运到代办点的运输时间值差来表示，具体表示为V(X)，时间差越小便利性越低。则：四种工具的便利性平均值：便利性相对值为：V(P)+V(T)+V(V)+V(S)V=44444()()()()(),(),(),()V PV TV VV SF PF TF VF SVVVV4.3确定运输工具的评价因素的权重由于货物的种类、形状、价格、交货期、运输批量和收货人的情况等内容各异，货物运输方式的这些差异会对选择运输工具产生

22、不同影响。因此，针对不同运输货物选择运输工具，可对这些评价因素赋予不同的权重。如对某一货物进行运输，根据该货物的特征及其运输要求对评价因素集中的各因素分别的确定权重为a1、a2、a3、a4。则运输工具的综合评价值为：11223344+Fa F a Fa Fa F4.3确定运输工具的评价因素的权重如果选择的运输工具各因素确定相同权重，即各因素同等重要性，则运输工具的综合评价值则为：如果可供选择的运输工具有飞机、火车、汽车、和船舶，它们的综合评价值分别为：1234+FF FFF11223344112233441122334411223344()(P)+(P)+(P)(P)()(T)+(T)+(T)

23、(T)()(V)+(V)+(V)(V)()(S)+(S)+(S)(S)F Pa Fa Fa Fa FF Ta Fa Fa Fa FF Va Fa Fa Fa FF Sa Fa Fa Fa F4.4根据评价结果，选择运输工具对比几种运输工具的综合评价值，其中评价值最大者为选择对象。实际运用中，各评价因素所赋予的权重的大小，并没有一个绝对的标准，通常需要结合所要运输的货物特征来确定，具体方法有：一是采用专家意见法；二是通过实际工作统计数据分析法。4.5需要进一步说明的问题在以上讨论的4项指标中，有3项与我们目标追求是相反的：经济性、迅速性、安全性。只有第4项便利性是一致的。为了与日常思维相统一，有

24、时把前3项取负值，这样得出的结果就是越大越好了。4.6例题假定某种货物可以通过以下运输途径完成（海洋与江河选其一、管道与航空选其一），请利用刚刚所学内容，对下表中的指标进行分析，确定在不同目标下（如成本最小、服务最优等）最有效的运输途径。运营特征公路铁路海洋江河航空管道运输能力689754运价689745速度563495连续性785469灵活性975684伸缩性986574可靠性875659频率8445795.运输服务选择层次分析法（AHP）例：如某运输服务企业可用速度、价格、安全和质量指标来衡量，并且运输服务企业可以选择，应用层次分析法来选择服务企业。评价尺度表如右上表所示。两两比较矩阵如右

25、下表所示。评价描述极端重要很重要明显重要稍微重要重要性相同评分97531速度价格安全质量速度1243价格133安全12质量15.1建立运输企业评价层次结构模型选择最佳企业速度价格安全质量L1 L2 L3 L4L1 L2 L3 L4L1 L2 L3 L4L1 L2 L3 L45.2建立判断矩阵理论部分略（具体见系统工程章节）两两比较矩阵及计算速度价格安全质量速度1243价格1/2133安全1/41/312质量1/31/31/21总计25/1211/317/295.3计算各指标的权重计算判断矩阵每一列元素之和Mi并对向量MM1,M2,Mn作正规化处理，即：其中即为所求的特征向量，也是我们需要的求解

26、权重。调整后的矩阵如表所示。速度价格安全质量权重（平均值）速度12/256/118/173/90.457价格6/253/116/173/90.3安全3/251/112/172/90.138质量4/251/111/171/90.105求和111111iinijMWM12(,.)TnWW WW5.3计算各指标的权重进一步对四个运输企业就各个指标进行两两比较，该过程与建立指标的两两比较矩阵步骤一样。唯一区别在于每个指标都有对应的比较矩阵。决策者首选就速度指标对运输企业进行两两比较，然后对其他三个指标重复上述过程。运输企业在每个指标下的权重通过上述三个步骤确定，每个矩阵各企业权重见表所示。5.3计算各

27、指标的权重速度价格L1L2L3L4L1L2L3L4L11561/3L11548L21/5126L21/514L31/611/8L3215L43681L41/81/41/51权重0.2970.0870.0530.563权重0.5970.140.1240.050安全质量L1L2L3L4L1L2L3L4L111/358L1131/51L23179L21/311/81/3L31/51/712L35815L41/81/91/21L4131/51权重0.3030.5730.0780.046权重0.1510.0600.6380.1515.3计算各指标的权重层次分析法总排序如表所示。此表采用简单加权平均法，对

28、选择的企业进行总排序。上表中的权重乘以相应指标的权重累加值就为运输企业的排序总分。每个运输企业的总分代表了选择该企业所能花香的总利益。速度价格安全质量权重（平均值）L10.4570.2970.30.3030.1380.1510.1050.1510.325L20.4570.0870.30.5730.1380.140.1050.060.237L30.4570.0530.30.0780.1380.2140.1050.6830.144L40.4570.5630.30.0460.1380.0500.1050.1510.294总和15.4检验矩阵一致性进一步内容参见已学习过的系统工程章节。本课程进一步计算从略。