物流定量分析方法.pptx

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1、2023/3/261一、库存控制模型二、车辆路线安排问题三、仓库吞吐能力计算四、货位指派与拣选路径优化五、物流市场预测第1页/共42页2023/3/262一、库存控制模型一、库存控制模型（一）定量订货法（1）瞬时到货，不许缺货模型qQRTt库存量时间曲线Q =R TTC=C0/T+Q C1式中，C0:一次订货费；C1:单位保管费；R:平均出库速率第2页/共42页2023/3/263求TC的极值，得：第3页/共42页2023/3/264（2 2）持续到货，不许缺货模型）持续到货，不许缺货模型QQmaxt1RTtP-RQ=R T;Q=P t1;Qmax=R(T t1)TC=C0/T+Qmax C1

2、P 为进货速率第4页/共42页2023/3/265求求TCTC的极值，得：的极值，得：经济订货批量和总成本都增加了一个小于1的持续进货因子。如果进货速率等于出货速率：P=R则库存成本为零，Cross Docking第5页/共42页2023/3/266（3 3）瞬时到货，缺货模型）瞬时到货，缺货模型订货量：Q=R t1;最大缺货量：q=R(T-t1)总成本：TC=1/T C0+Q C1 t1+q C2(T-t1)C2为单位缺货成本RQTt1tq第6页/共42页2023/3/267求极值，得：求极值，得：第7页/共42页2023/3/268（4）瞬时到货，补货模型V=R t1 Q=R T q=R(

3、T t1)Q=V+qTC=1/T C0+Q C1t1+q C4(T-t1)C4为单位补货成本TRt1tqQv第8页/共42页2023/3/269求总成本的极值，得求总成本的极值，得 ：第9页/共42页2023/3/2610（二）随机库存模型（二）随机库存模型1、订货点 Qk订货点 Qk=DLRQTt订货提前期:Tk=T t tTk 订货期间的客户需求量：DL=R(T t)=R Tk订货点：Qk=DL第10页/共42页2023/3/26112 2、备运期、备运期T Tk k和需求和需求R R随机变化时订货点的确随机变化时订货点的确定定三箱法：tQk=R(T t)+Qs=R Tk+QsQsQTkR

4、2T3TRR1tTQk第11页/共42页2023/3/26122 2、安全库存量、安全库存量 QsQs Qk=+Qs=R Tk+Zp D DLDQkP=95%第12页/共42页2023/3/26133 3、平均需求量、平均需求量R R随机变化情况随机变化情况RfRD=R第13页/共42页2023/3/26144 4、备运期、备运期 T Tk k 随机变化的情况随机变化的情况 D=TTkP=95%Tf5 5、二者均为随机变量的情况：D=（2 T2+R2)1/2第14页/共42页2023/3/26156、已知单位缺货成本C2，安全库存Qs 的确定QsQTkR2T3TRR1tTQk第15页/共42页

5、2023/3/2616由于：所以：安全库存总成本对订货点Qk求极值，得：DLDQkP（s)依据P(s)确定Z值，计算Qk第16页/共42页2023/3/2617（三）定期订货模型（三）定期订货模型Qmax=（T+Tk)+(T+Tk)R2+2 T21/2Tk1Q1QsQk1TtQ2Q3Q1Q2Q3Tk2Tk3Qk2Qk3TQmax第17页/共42页2023/3/2618二、车辆路线安排问题（二、车辆路线安排问题（VRP)VRP)1、0-1整数规划模型设两个设两个0-10-1变量变量:Y,X:Y,XY Ykiki=1 =1 点点 i i 的送货任务由车辆的送货任务由车辆 k k完成；否完成；否则则

6、 Y Ykiki=0 =0 。X Xijkijk=1 =1 车辆车辆 k k 从从 i i 点行驶到点行驶到 j j点点;否则否则 X Xijkijk=0 =0 。求解：求解：X Xijkijk，如果，如果X Xijkijk=1=1，即表示从，即表示从 i i地到地到 j j地用地用 k k车配送；否则，车配送；否则，X Xijkijk=0=0第18页/共42页2023/3/26192 2、启发式算法（贪婪法则）、启发式算法（贪婪法则）Sij=2d0i+2d0j d0i-d0j dij =d0i+d0j dijP0配送中心 PiPjd0id0jdij第19页/共42页2023/3/2620步骤

7、：1、物流中心对各客户单独派车送货，形成初始方案；554676368552467910471181043249（0.4）（0.8）（1.5）（1.4）（1.5）（0.6）（0.8）（0.5）（0.6）（0.7）第20页/共42页2023/3/26212 2、计算每两个客户间的节约里程、计算每两个客户间的节约里程S Sijij；并排序；并排序；节约里程表节约里程表 最短距离表最短距离表P1P14 49 91414181818181313141411114 41515P2P25 51010141417171212131315158 88 81111P3P35 59 9151510101111171

8、713134 47 71010P4P46 6131311111212181815150 03 36 61010P5P57 710101212181815150 00 00 03 39 9P6P66 68 8171715150 00 00 00 01 15 5P7P72 2111110100 00 00 00 00 04 45 5P8P89 911119 94 40 00 00 01 12 25 5P9P98 813138 81 10 00 00 00 00 09 9P10P10第21页/共42页2023/3/2622e eijij3、为物流中心与客户间以及各对客户间的车辆连通情况赋状态参数ei

9、j；i,j=0,1,2.nP0P0P0P0P1P12 2P1P1P2P22 20 0P2P2P3P32 20 00 0P3P3P4P42 20 00 00 0P4P4P5P52 20 00 00 00 0P5P5P6P62 20 00 00 00 00 0P6P6P7P72 20 00 00 00 00 00 0P7P7P8P82 20 00 00 00 00 00 00 0P8P8P9P92 20 00 00 00 00 00 00 00 0P9P9P10P102 20 00 00 00 00 00 00 00 00 0P10P10第22页/共42页2023/3/26234、从最大节约里程的

10、客户对开始，依次对每一个节约里程Sij判断i、j两个客户是否存在合并的可能性；如果一个回路以（0，i)开始，一个回路以（0,j)结束，即e0i和e0j均大于零，即存在合并的可能性;第23页/共42页2023/3/26245、若合并后，两客户原来的送货车辆只保留一辆，检查是否会超载。若超载，放弃合并；6、不超载，则合并，删除两个回路中的部分路径(0,i)和(j,0)，然后引入新的连接（i,j)，修改i;j客户的相关状态参数e0i,e0j,eij;第24页/共42页2023/3/26257、再讨论次最大节约里程对客户的合并情况。逐渐形成回路，直到全部客户都连接起来第25页/共42页2023/3/2

11、62655467636855246710471181043249（0.4）（0.8）（1.4）（1.5）（0.6）（0.8）（0.5）（0.7）（1.5）（0.6）第26页/共42页2023/3/2627贪婪法则的非最优性：第27页/共42页2023/3/2628三、仓库吞吐能力计算（一）堆垛机平均作业周期的计算1、单作业方式作业周期 ts 的计算=1zXLHts=t0+2 ty+2 t1 t1=max tx,tz E(ti)为 ti 的数学期望第28页/共42页2023/3/2629t0固定时间，如堆垛机的定位、操作、信息查询及传输等的时间。（常数）t y堆垛机货叉叉取（或存放）作业时间。且

12、有 ty2 tloadtlifttload为货叉完全伸出或完全缩回的时间，tlift为货叉微升或微降的时间，即货叉在货格内升起或放卸货物的时间。MAX（tx；tz）堆垛机从出入库台到货位的行走时间tx（水平运行）和载货台升降时间tz（垂直运行）中的最大值。Pi=1 m=常数，等概率。m=S/S=L H/xz=货位总数E(ti)=t1i/m i=1.m第29页/共42页2023/3/2630堆垛机的水平速度和垂直速度都有以下关系：恒定速度v0;启动和制动恒定加速度a;加速和制动时间t0 V(t)=a(t1t)堆垛机水平或垂直方向运动距离均可表示为 l:l=a t02+v0(t1 2t0)+a t

13、02=v0(t1-t 0)即：t1=l/v0+v0/a=x/vx+vx/ax=z/vz+vz/azv0tvt0t1-t0 t1V0=a t0V(t)=a t第30页/共42页2023/3/2631分别令 l=x;l=z v=vx;v=vzm 时，x dx;z dz当 1时有：对比 t1=l/v+v/a并且，vx/ax=vz/az=t0得：x=2/3 L 同理，有：z=2/3 H得等效货位：x=2/3 L；z=2/3 H MAX 第31页/共42页2023/3/2632XLHts=t0+2 ty+2 t1（t1为等效货位的单作业时间）堆垛机的吞吐能力：C=3600/ts 库存单位/每小时 P(2

14、/3L,2/3H)第32页/共42页2023/3/26332、复合作业方式作业周期 ts 的计算 ts=t01+t02+t12+4 ty+2 t0堆垛机的吞吐能力：C=2(3600/ts)库存单位/每小时XLHzP1(1/5 L,2/3H)P2(2/3 L,1/5H)P0第33页/共42页2023/3/2634四、货位指派与拣选路径优化四、货位指派与拣选路径优化COICOI原则下仓库的布置模型原则下仓库的布置模型假设仓库有P个出入口，仓库内有n个货位，对m种货物进行出入库操作。每单位第i种货物占用Si个货位货物i从出入口k进出的数量为fik；从出入口k将单位货物移动单位距离的费用为cjk；存储

15、空间j距离出入口k的距离为dkj；i货物进出库的数量为fi；xij=按照总运输费用最低的原则，建立仓库布置模型，第34页/共42页2023/3/2635模型假设：Min xij满足 =1 j=1，2，n xij=0 或 1 i=1，2，m，j=1，2，n令 wij=将目标函数变为：Min运筹学的方法,按照运输问题求解。第35页/共42页2023/3/2636五、物流市场预测技术五、物流市场预测技术1、算术平均法应用条件：时间序列水平趋势变化目的：过滤随机干扰，暴露变化趋势N的大小：依随机干扰的程度而定XttXf =第36页/共42页2023/3/2637 2、移动平均预测 观测数据呈水平趋势变

16、化 弃旧图新 Xf=xtt第37页/共42页2023/3/2638txtMtatXt+13、数据呈线性趋势变化移动平均值 Mt=1/3(Xt-1+Xt+Xt+1)原始数据Xt预测值：Yt+T=Mt+T atT第38页/共42页2023/3/26394、一次指数平滑法 Y Yt+1t+1=a X=a Xt t+(1-a)Y+(1-a)Yt t应用条件：时间序列水平趋势变化目的：过滤随机干扰，暴露变化趋势的大小：依随机干扰的程度而定预测式是一个递推式，规定初始值：Y0=X0。利用了全部样本信息，但喜新厌旧。第39页/共42页2023/3/2640物流定量分析的其他领域：物流定量分析的其他领域：1、物流系统模拟2、客户满意度分析3、订单统计分析4、判别分析第40页/共42页2023/3/2641谢谢大家！请指正！第41页/共42页2023/3/26大连海事大学42感谢您的观看！第42页/共42页