1、-第三章第三章 物流运输方案设计物流运输方案设计-物流运输方案设计的内容物流运输方案设计的内容 物流运输方案设计是指针对顾客的运输需顾客的运输需求求，运用系统理论系统理论和运输管理的原理和方运输管理的原理和方法法，选择合理的运输方式、运输路线、承运人和运输工具等内容的决策过程。-一、确认顾客需求一、确认顾客需求探测顾客需求了解购买欲望确认需求迎合需求SPINFABE-1、运输方式的类型 按运输设备及运输工具分类按运输设备及运输工具分类 铁路运输道路运输水路运输航空运输管道运输 按运输的范畴分类按运输的范畴分类干线运输利用铁路、道路干线和大型船舶的固定航线进行长距离大载量的运输 支线运输与运输干
2、线相接的分支线路上的运输 二次运输干、支线运输到站后，站与指定接货地点之间的运输 厂内运输在企业内车间与车间之间、车间与仓库之间进行的直接为生产过程服务的运输 二、选择最佳运输方式二、选择最佳运输方式-按运输的协作程度分类按运输的协作程度分类一般运输孤立地采用不同运输工具或采用同类运输工具但没有形成有机协作关系的运输 联合运输使用同一运送凭证，由不同运输方式或不同运输企业进行有机衔接以接运货物，利用每种运输手段的优势以充分发挥不同运输工具效率的一种运输形式 按运输中途是否换载分类按运输中途是否换载分类直达运输在组织货物运输时，利用一种运输工具从起运站、港一直运送至到达站、港，中途不经过换载、不
3、入库储存的运输形式中转运输在组织货物运输时，在货物运往目的地的过程中，在途中的车站、港口、仓库进行转运换装的运输形式（包括同种运输工具不同运输线路的转运换装，不同运输工具之间的转运换装）二、选择最佳运输方式二、选择最佳运输方式-成组运输成组运输 托盘运输 托盘用于集装、堆放、搬运和运输的放置作为单元负荷的货物和制品的水平平台装置 托盘运输的优势主要表现在加速货物搬运和降低运输成本，有效地促进了全物流过程水平的提高 集装箱运输 集装箱运输是指货物装在集装箱内进行运送的一种新颖的、先进的现代化运输方式 集装箱运输不能单纯理解为用集装箱载运货物，而应理解为通过集装箱实行多种运输方式的联合运输u多式联
4、运多式联运根据实际运输要求将不同的运输方式组合成综合性的一体化运输 一次托运、一次计费、一张单证、一次保险广泛应用于国际货物运输中的多式联运为国际多式联运 散装运输散装运输用专用设备将不带包装的货物直接由生产厂方送至用户使用的运输方式 二、选择最佳运输方式二、选择最佳运输方式-2、各种运输方式的技术经济特征、各种运输方式的技术经济特征二、选择最佳运输方式二、选择最佳运输方式-影响运输方式选择的因素包括：货物的特性、可选择的运输工具、运输成本、运输时间、运输的安全性等。3、影响运输方式选择的因素分析选择的因素分析二、选择最佳运输方式二、选择最佳运输方式-二、选择最佳运输方式二、选择最佳运输方式-
5、综上所述，选择运输方式时，通常是在保证运输安全的前提下再衡量运输时间和运输费用，当到货时间得到满足时再考虑费用低的运输方式。当然，计算运输费用不能单凭运输单价的高低，而应对运输过程中发生的各种费用以及对其他环节费用的影响进行综合分析。二、选择最佳运输方式二、选择最佳运输方式-4 4、选择运输方式的方法、选择运输方式的方法二、选择最佳运输方式二、选择最佳运输方式（一）定性分析法（一）定性分析法（二）定量分析法（二）定量分析法u单一运输方式的选择单一运输方式的选择u多式联运方式的选择多式联运方式的选择u综合评价选择法综合评价选择法u成本比较选择法成本比较选择法u考虑竞争因素的选择方法考虑竞争因素的
6、选择方法-单一运输方式的选择单一运输方式的选择 单一运输方式的选择，就是选择一种运输方式提供运输服务。公路、铁路、水路、航空和管道五种基本运输方式各有自身的优点与不足，可以根据五种基本运输方式的优势、特点，结合运输需求进行恰当的选择。14 4、选择运输方式的方法、选择运输方式的方法-多式联运的选择多式联运的选择 多式联运的选择，就是选择两种以上的运输方式联合起来提供运输服务。在实际运输中，一般只有铁路与公路联运、公路或铁路与水路联运、航空与公路联运得到较为广泛的应用。24 4、选择运输方式的方法、选择运输方式的方法-综合评价法1-【综合评价的指标】【综合评价的指标】即根据影响运输方式选择的即根
7、据影响运输方式选择的4 4个因个因素：经济性、迅速性、安全性、便利素：经济性、迅速性、安全性、便利性进行综合评价，根据评价结果确定性进行综合评价，根据评价结果确定运输方式的选择方法。运输方式的选择方法。1综合评价法-1.1.确定运输方式的评价因素值确定运输方式的评价因素值:F1:F1（经济性）、（经济性）、F2F2（迅速性）、（迅速性）、F3F3（安全性）、（安全性）、F4F4（便利性）（便利性）2.2.确定各评价因素值的权重：确定各评价因素值的权重：1 1、2、3、43.3.确定综合评价值：确定综合评价值：F=F=1 F1+2 F2+3 F3+4 F4【步骤步骤】1综合评价法-通过比较运输服
8、务成本与服务水平导致的相关间接库存成本之间的平衡程度进行选择。也就是说，运输的速度和可靠性会影响托运人或买方的库存水平。如果选择速度慢、可靠性差的运输服务，运输过程中就会需要更多的库存，这样，就会抵消选择低水平运输服务降低的成本了。2成本比较选择法-1.1.确定可供选择的运输方式的集合确定可供选择的运输方式的集合2.2.估计每个备选方案的运输方式的运输费用估计每个备选方案的运输方式的运输费用l 运输成本运输成本 在途库存成本在途库存成本l 始发地库存成本始发地库存成本 目的地库存成本目的地库存成本3.3.应用选择的决策规则，将货流分派或分配到各备选的运输方应用选择的决策规则，将货流分派或分配到
9、各备选的运输方式上式上【步骤步骤】2成本比较选择法-【例】【例】某公司欲将产品从坐落位置A的工厂运往坐落位置B的公司自有的仓库，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为产品价格的30。公司希望选择使总成本最小的运输方式。据估计，运输时间每减少一天，平均库存水平可以减少1。各种运输服务的有关参数见下页表。2成本比较选择法-各运输服务的有关参数 2成本比较选择法-在途运输的年存货成本为ICDT/365，两端储存点的存货成本各为ICQ/2，但其中的C值有差别，工厂储存点的C为产品的价格，购买者储存点的C为产品价格与运费率之和。运输服务方案比选见下页表。2成本比较选择法
10、-每种运输方式的总成本为：RD+ICDT/365+ICQ/2+I(C+R)Q/2.2成本比较选择法-2成本比较选择法-3考虑竞争因素的选择方法当运输方式的选择直接涉及竞争优势时，应该采用这种方法-【例】【例】某制造商分别从两个供应商购买了共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，如供应商缩短运达时间，则可以多得到交易份额，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（不包括运输费用）20利润。于是供应商A考虑，如将运输方式从铁路转到卡车运输或航空运输是否有利可图。各种运输方式的运费率和运达时间如表所示：3考
11、虑竞争因素的选择方法-显然，供应商A只是根据他可能获得的潜在利润来对运输方式进行选择决策。下页表所示是供应商A使用不同的运输方式可能获得的预期利润。各种运输方式的运费率和运达时间 3考虑竞争因素的选择方法-如果制造商对能提供更好运输服务的供应商给予更多份额的交易的承诺实现，则供应商A应当选择卡车运输。当然，与此同时供应商A要密切注意供应商B可能做出的竞争反应行为，如果出现这种情况，则可能削弱供应商A可能获得的利益，甚至化为泡影。若都这样做净利润为：30000-15006=210003考虑竞争因素的选择方法-启示：选择较快的运输方式，缩短运输时间，赢得市场份额，增加销售利润，抵消运输成本的增加,
12、但是还要考虑考虑竞争因素。-通过上述关于运输服务选择问题的讨论，应该认识到，在考虑运输服务的直接成本的同时，有必要考虑运输方式对库存成本和运输绩效对物流渠道成员购买选择的影响。除此之外，还有其他一些因素需要考虑，其中有些是决策者不能控制的。-决策者不能控制的考虑因素-二、物流运输的优化模型 一、物流运输路线类型 三、单纯形法 四、图表分析法 六、表上作业法 七、供求不平衡运输模型 五、图上作业法物流运输路线的选择-运输路线的选择影响到运输设备和人员的利用，正确地确定合理的运输路线可以降低运输成本，因此运输路线的确定是运输决策的一个重要领域。尽管路线选择问题种类繁多，但我们可以将其归为几个基本类
13、型。第四节 物流运输路线优化决策 1.物流运输路线类型-起点和终点不同的单一路径规划起点和终点不同的单一路径规划 此类问题可以描述为在一个已知交通运输网络中，寻找从出发地到目的地的最佳路线。这里的“最佳”可以指距离最短、时间最省或是费用最少。数学模型求网络图中二点之间的最短路问题。采用网络规划中求最短路Dijkstra算法（标号算法）。除了距离以外，还需要考虑通过交通网络的时间长短。1-一般的计算方法是：一般的计算方法是：1第n次迭代的目标。寻求第 n 次最近始发点的节点，重复下 1，2，直到最近的节点是终点为止。2第n次迭代的输入值。（n1）个最近始发点的节点是由以前的迭代根据离始发点最短路
14、线和距离计算而得的。这些节点以及始发点称为已解的节点，其余的节点是尚未解的点 3第n个最近节点的候选点。每个已解的节点由线路分支通向一个或多个尚未解的节点，这些未解的节点中有一个以最短路线分支连接的是候选点。4第n个最近的节点的计算。将每个已解节点及其候选点之间的距离和从始发点到该已解节点之间的距离加起来，总距离最短的候选点即是第n个最近的节点。-例例1 要把要把A市的一批货物运送到市的一批货物运送到B市，根据两个城市之间可市，根据两个城市之间可选择的行车路线地图，绘制了图选择的行车路线地图，绘制了图513的公路网络。要求的公路网络。要求寻找一条线路最短的运输路线。寻找一条线路最短的运输路线。
15、1A市市4523769810B市市100150175300275200175275200300200400250125100150q 图中 为结点，代表起点、目的地和与行车路线相交的其他城市，其中的数字为结点编号。q箭头为分支，代表两个结点之间的公路，箭头上标明的数字为运输里程。公路网络公路网络1-V5例如，从上图中找出V1与V8之间的最短路线。V2V1V4V6V7V9V8V316312262634102431 1、最短路与最大流、最短路与最大流起点起点终点终点例题例题2标号算法-多个起点和多个终点的路径规划问题多个起点和多个终点的路径规划问题 如果有多个货源地可以服务于多个目的地时，那么我们
16、面临的问题是，要指定为各目的地服务的供货地，同时要找到供货地、目的地之间的最佳路径。解决这类问题常常可以运用一类特殊的线性规划方法计算，即运输方法问题求解。2-1、单纯形法 3、表上作业法 2、图上作业法常见的解决方法有：-图上作业法图上作业法 图上作业法的原则可以归纳为：流向划右方，对流不应当；流向划右方，对流不应当；里圈、外圈分别算，要求不能过半圈长；里圈、外圈分别算，要求不能过半圈长；如若超过半圈长，应去运量最小段；反复运算可得最优方。如若超过半圈长，应去运量最小段；反复运算可得最优方。-对于运输线路不成圈的流向图，只要不出现对流现象，就是最优调运方案。运输线路不成圈的图上作业法较简单。
17、就是从各端点开始，按“各站供需就近调拨”的原则进行调配。-运输线路成圈的图上作业法 运输线路成圈，就是形成闭合回路的“环”形路线，包括一个圈（有三角形、四边形、多边形）和多个圈。成圈的线路流向图要同时达到既无对流现象、又无迂回现象的要求才是最优流向图。对于成圈运输线路的图上作业法，可按下述三个步骤寻求最优方案：-表9-22 成圈运输线路的图上作业法的步骤-（40）（30）-起点和终点相同的路径规划起点和终点相同的路径规划 起点和终点相同的路径规划问题是物流配送业务中的常见问题起点和终点相同的路径规划问题是物流配送业务中的常见问题。由于要求车辆必须返回起点，问题的难度提高了由于要求车辆必须返回起
18、点，问题的难度提高了。解决这类。解决这类问题的目标是找出途中经过的点的顺序，使运输工具问题的目标是找出途中经过的点的顺序，使运输工具依次经过依次经过所有送货点所有送货点并满足各点对送货时间的要求，且并满足各点对送货时间的要求，且总出行时间或总总出行时间或总距离最短。距离最短。“旅行推销员（旅行推销员（TSPTSP）”问题，属于问题，属于NPNP难题。难题。随着问题中包含节点个数和约束条件的增加，求解问题的复随着问题中包含节点个数和约束条件的增加，求解问题的复杂程度增加，要找到最优路径非常困难。即使用最快的计算机杂程度增加，要找到最优路径非常困难。即使用最快的计算机进行计算，求最优解的时间也非常
19、长。启发式求解法是求解这进行计算，求最优解的时间也非常长。启发式求解法是求解这类问题的好方法。类问题的好方法。3-图9-3所示是通过各点的运行路线示意图，其中图9-4（a）是不合理的运行路线，图9-4（b）是合理的运行路线。图9-4 运输路线示意图-限制条件限制条件 实际运输中，一些具体限制使得问题变得复杂，比如 每一地点既有货物要送又有货物要取；部分或全部地点的线路开放时间都有所限制；因车辆容量的限制或其他因素，要求先送货；司机的就餐时间和休息时间也在考虑的范围内。有了这些限制，运输路线计划和进度计划就很难找到最佳方案。实际操作中通常是求助于简单易行的方法，求得使问题解决的可行方案。21-原
20、则原则.将相互接近的停留点的货物装在一辆车上运送，以便使停留点之间的运行距离最小化。（b）更好的串联 （a）差的串联 起止点相同时，合理路线和时间安排的原则起止点相同时，合理路线和时间安排的原则仓库仓库仓库仓库-DD-原则原则2 2：将集聚在一起的停留点安排同一天送货，要避免不是同一天送货的停留点在运行线路上重叠。原则原则3 3：合理的运输路线合理的运输路线 一辆运货车顺次途经各一辆运货车顺次途经各停车点的路线要呈凸状，或泪点的路线要呈凸状，或泪滴形，各条线路之间是滴形，各条线路之间是不交叉不交叉的。的。仓库库仓库-原则原则4 4：运行线路从仓库最远的停留点开始，送货车辆一次装载邻近这个关键停
21、留点的一些停留点的货物，这辆运货车装载满后，再安排另一辆运货车装载另一个最远的停留点的货物仓库仓库-原则原则5 5：有多种规格的车型，应优先使用载重量最大的送货车，将路线上所有要求运送的货物都装载。原则原则6 6：提货应混在送货过程中进行，而不要在运行线路结束后再运行。原则原则7 7：对偏离集聚停车点点路线远的单独的停车点点可以使用小载重量的车辆专门为这些停车点点单独送货。另一个可供选择的方案是租用车辆或采用公共服务（如邮政服务）为这些停车点点送货。原则原则8 8：应当避免停车点点工作时间太短的约束。-运输路线和时刻表的制定方法运输路线和时刻表的制定方法（1 1）人工计算方法）人工计算方法扫描
22、法扫描法 问题：对于若干个停车点（客户）安排最优行车路线。第一步，将仓库（出发点）和所有的停车点位置画在地图上或坐标图上；第二步，通过仓库位置放置一直尺，然后顺时针或逆时针方向转动，直到直尺交到一个停车点。询问：累计的装货量是否超过送货的载重量或容积（首先要使用最大的送货车辆）。如是，最后的停车点排除，将路线确定下来。然后再从这个停车点开始继续扫描，开始一条新的路线。这样扫描下去，直至全部的停留点都被分配到路线上。第三步，对每条路线安排运行顺序，以求运行距离最小化。方案的误差率在10%左右。-100030002000400030003000200020002000200020001000仓库图
23、图5-13停留点提货量数据停留点提货量数据例4 从各客户点提货，然后将货物运回仓库。全天的提货量见图5-13。送货车每次可运载10000件。要求确定：需多少条路线（即多少辆送货车）；每条路线上有哪几个客户点；送货车辆服务有关客户点的顺序。-扫描法扫描法:手工计算。车的载货量是手工计算。车的载货量是10000件。需要多少条线件。需要多少条线路？每条线路上的站点如何排列？路？每条线路上的站点如何排列？D300030001000300020002000200020002000100020004000-扫描法扫描法:手工计算。车的载货量是手工计算。车的载货量是10000件。需要多少条线件。需要多少条线
24、路？每条线路上的站点如何排列？路？每条线路上的站点如何排列？D300030001000300020002000200020002000100020004000D300030001000300020002000200020002000100020004000-（2 2）节约法）节约法 (最优插入法最优插入法)初始路线初始路线线路里程线路里程BOOBAOOAdddd将两个站点合并到同一路线上的里程将两个站点合并到同一路线上的里程BOABOAddd节约的距离为 S=dAO+dOB-dABABOABO-三、物流运输服务商选择决策二、运输价格比较决策方法决策一、物流运输服务质量比较决策三、综合决策方法-
25、1、物流运输服务质量比较决策 根据服务的一般原理，我们可以得出这样的结论：客户在付出同等的运费的情况下，总希望得到更为满意的服务，因此，服务质量往往成为客户选择不同运输服务商的首要标准。-客户在选择运输服务商时会将其运输质量作为一个重要的因素来考虑。客户通常从这几个方面来考虑：运输企业所使用的运输工具的数量、性能完备和先进程度、技术状态、现代化水平。运输企业所提供的装卸服务的质量。21-运输企业所提供的装卸服务的质量。运输企业员工的工作责任心、知识技能水平、工作经验。运输企业货物运输控制流程的科学性和合理性。运输企业的管理制度和服务理念。运输风险防范机制和措施。运输企业的资本和资金实力。运输企
26、业的服务网络的规模和完善程度。56789-随着各服务商运输质量的提高，客户对服务的要求也越来越高，于是客户在选择不同的运输服务商时还会考虑其他方面的服务水平：-表9-39 客户需考虑其他方面的服务水平-2、运输价格比较决策方法决策 各物流运输提供商为了稳定自己已经占有的市场份额或希望进一步提高自己的市场占有率，都会努力提高服务质量，尽最大努力满足客户的要求，但是，随着运输市场竞争的日趋激烈，对于某些货物来说，不同类型的物流运输提供商所能提供的服务质量己近乎相同，甚至接近完美，此时，运输价格很容易成为各服务商的最后竞争手段。-于是客户在选择物流运输提供商时，面对几乎相同的服务质量和其他相关条件，
27、或有些客户对服务质量要求不高时，运输价格成为选择物流运输提供商的一个重要决策准则。-3、综合决策方法 客户在选择运输服务商时会同时考虑多个因素。在其所付运输费用和取得运输服务质量之间取得均衡（Trade-off）是其运输服务商选择决策的核心点。综合决策方法同时考虑服务质量和运输价格以及服务商的品牌、服务商的经济实力、服务商的服务网点数量等。-四、设备添置与更新的经济评价四、设备添置与更新的经济评价 企业在决定是否购买或更新设备时，往往采用经济评价法进行分析。提高人们对设备选择经济性的认识 提高设备性能与价格的兼顾程度 降低投资与贷款风险-经济评价的方法经济评价的方法-现值法现值法 现值法是把设
28、备在预计寿命周期内每年支付的维持费和残值，按现值系数换算成相当于设备的初期费用，然后再和设备的原始投资费用相加，进行总费用现值的比较。设备寿命周期总费用（现值）设备寿命周期总费用（现值）=最初投资额最初投资额+年经营费用年经营费用*年金现年金现值系数值系数年金现值是指在一定时期内按相同时间间隔在每期期末收入或支出的相等金额折算到第一期初的现值-例：某配送中心欲购置一台装卸搬运设备，现有A、B两个型号可供选择，A型号设备的购置价格为70万元，投产后平均每年的维持费用为8万元，预计期末残值为3万元；B型号设备的购置价格为100万元，投产后平均每年的维持费用为5万元，预计期末残值为7万元；两种型号装
29、卸设备的使用寿命预计为10年，并且两种型号设备的其他情况均相同。试用现值法对两种型号的装卸设备进行经济评价。（资金的等额年金现值系数为7.7217，资金的一次收付现值系数为0.6139）-经济评价法经济评价法-年费用比较法年费用比较法 年费用比较法是把设备的原始投资费用根据设备的预计寿命周期，并按一定的复利利率换算成相当于每年的费用支出，然后再加上每年的运营维持费得出不同设备在寿命周期内平均每年支出的总费用，从中选择总费用最低的设备为最优方案。设备的年度总费用=初始投资费*资产回收系数+年营运费用资金回收系数是指一定量货币现值，按复利计算未来每期支付或者收取的等额货币。-例：某配送中心欲购置一台装卸搬运设备，现有A、B两个型号可供选择，A型号设备的购置价格为70万元，投产后平均每年的维持费用为8万元，预计期末残值为3万元；B型号设备的购置价格为100万元，投产后平均每年的维持费用为5万元，预计期末残值为7万元；两种型号装卸设备的使用寿命预计为10年，并且两种型号设备的其他情况均相同。试用现值法对两种型号的装卸设备进行经济评价。（资金回收系数为0.1295，等额年金现值系数为0.0795）-
