第九章物資運(yùn)輸及其合理化
第五章 物資運(yùn)輸及其合理化 5.1 物資運(yùn)輸 一.物資運(yùn)輸?shù)母拍?1.概念：指物資產(chǎn)品借助運(yùn)力在空間上發(fā)生的位置移動. 二.物資運(yùn)輸?shù)墓δ?1）創(chuàng)造物資的空間效用，將物資由供應(yīng)地轉(zhuǎn)移到需求者手中，滿足用戶的需求。 2）物資運(yùn)輸是物流系統(tǒng)的主要支柱之一. 3）在物流各個子系統(tǒng)中，運(yùn)輸子系統(tǒng)影響和決定著其它子系統(tǒng). 4）運(yùn)輸費(fèi)用構(gòu)成了物流費(fèi)用的主要部分（約占30％）. 5）運(yùn)輸時(shí)間構(gòu)成了物流時(shí)間的重要部分。 三.物資運(yùn)輸方式： 1）鐵路運(yùn)輸，長途運(yùn)輸?shù)闹饕绞? 優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)量大，速度快、可靠性高、運(yùn)費(fèi)低. 缺點(diǎn)：受路線貨站限制不夠靈活，中途編組停滯時(shí)間長. 2）水路運(yùn)輸，（河運(yùn)、海運(yùn)） 優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)量大，能耗少、航道設(shè)資省、不占用農(nóng)田、運(yùn)費(fèi)低. 缺點(diǎn)：受河道港口限制不夠靈活，航速慢，易受季節(jié)和氣候影響. 3）公路運(yùn)輸；短途運(yùn)輸?shù)闹饕绞? 優(yōu)點(diǎn)，機(jī)動靈活、速度快、換裝環(huán)節(jié)少、能實(shí)現(xiàn)“門到門”的運(yùn)輸. 缺點(diǎn)；運(yùn)量小、效率低、成本高、能耗大、污染環(huán)境. 4）航空運(yùn)輸： 優(yōu)點(diǎn)；速度最快、不受地形限制、對貨物包裝要求低. 缺點(diǎn)，成本最高、運(yùn)量小、受天氣影響大. 5）管道運(yùn)輸：（液體、氣體、固體） 優(yōu)點(diǎn)：連續(xù)性強(qiáng)、損耗少、運(yùn)輸安全、建設(shè)投資省、占地面積少. 缺點(diǎn)；品種單一、流向固定、沒有靈活性. 6）聯(lián)合運(yùn)輸，（二種以上運(yùn)輸方式聯(lián)合起來實(shí)現(xiàn)多環(huán)節(jié)、多區(qū)段相互銜接的物資 運(yùn).輸方式） 優(yōu)點(diǎn)：縮短了物資在途時(shí)間； 加快了車船周轉(zhuǎn)，提高了運(yùn)輸工具利用率； 方便了用戶、簡化了托運(yùn)手續(xù)； 利用和發(fā)揮了集裝技術(shù). 7）散裝運(yùn)輸，（無包裝運(yùn)輸） 優(yōu)點(diǎn)： 1）省去了包裝作業(yè)和搬運(yùn)作業(yè)、減少了勞動強(qiáng)度提高了勞動生產(chǎn)率； 2）節(jié)約了包裝材料；節(jié)省了包裝費(fèi)用； 3）途耗損失少，保證物費(fèi)質(zhì)量不受影響。 五.最短路徑的求法 解題步驟， 1.建立初始調(diào)運(yùn)表格：（源、匯、運(yùn)價(jià)系數(shù)齊全、供需平衡，當(dāng)供需平衡時(shí)，要設(shè)立 虛源或虛匯，化為平衡模型）. 2.求初始解： 可以用， 1）最小元素法； 2）西北角法； ， 3）Vogel’s法. 3.優(yōu)化， 位勢法撿驗(yàn)； 回路法調(diào)整. 3.例題：山東水泥運(yùn)輸： 對初殆解進(jìn)行位勢法險(xiǎn)驗(yàn)，可知它也就是最優(yōu)解。 5.2物資的合理調(diào)運(yùn) 一.合理調(diào)運(yùn)的概念： 所謂合理調(diào)運(yùn)，就是在考慮各種實(shí)際存在的約柬?xiàng)l件下解物資運(yùn)輸問題，一殷運(yùn)輸問題 ，只考慮了供應(yīng)量與需求量的條件。這樣制定的運(yùn)輸方案往往不符合在實(shí)際中存在的 各種約柬?xiàng)l件而不可行。例如前節(jié)例1的最優(yōu)解中青島需求量為2千噸，卻全部缺貨， 這是不可接受的。 這里所謂“合理”，意思是指：運(yùn)輸方案符合約束條件； 運(yùn)輸方式合理； 運(yùn)輸路程合理； 從而費(fèi)用最省。 二.合理調(diào)運(yùn)約束： 1.計(jì)劃約束：指根據(jù)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃和供需矛盾情況而制定的物資分配計(jì)劃。 2.特殊調(diào)度約束：指為滿足特殊用尸需求量而進(jìn)行的物貿(mào)調(diào)度約束。這些特殊用 戶.一股是關(guān)系國計(jì)民生的重點(diǎn)項(xiàng)目、或者緊急項(xiàng)目等， 3.用戶質(zhì)量要求約束： 4.供需協(xié)作約束： 5.訂貨發(fā)貨起點(diǎn)約柬， 6.運(yùn)力約柬等 三、解合理調(diào)運(yùn)問題的兒點(diǎn)說明： 1.合理調(diào)運(yùn)問題的解法，就是解有以上調(diào)運(yùn)約柬?xiàng)l件的運(yùn)輸問題。 .都是解單一品種，或者雖然不是同一個品種，但可以轉(zhuǎn)換成單一品種。 3.資源量的確定，（可供調(diào)運(yùn)的量，或者經(jīng)過計(jì)劃處理的皿）， 4.需求量的確定：（可供調(diào)運(yùn)的量，或者經(jīng)過計(jì)劃處理的量）； 5.源和匯數(shù)冒的處理， 6.運(yùn)價(jià)系數(shù)的確定：（路程、時(shí)間、單位物資的全程運(yùn)費(fèi)）。 四.合理謂運(yùn)摸型分類， 1.直達(dá)調(diào)運(yùn)， 1）單一品種， 2）同類多品種， 2.中轉(zhuǎn)謂運(yùn)， 1）經(jīng)中轉(zhuǎn)倉庫中轉(zhuǎn)； 2）經(jīng)任意中轉(zhuǎn)點(diǎn)中轉(zhuǎn)， 3）運(yùn)力約束， 5.3直達(dá)調(diào)運(yùn) 一.概念： 所謂直達(dá)調(diào)運(yùn).就是由生產(chǎn)廠直接運(yùn)剄用戶的調(diào)運(yùn).如圖9.L直達(dá)調(diào)運(yùn)問題，一般是己 知若干個物資供應(yīng)點(diǎn)及其供應(yīng)量，也已知若干個需求點(diǎn)及其需求量，要求把物資從各個 供應(yīng)點(diǎn)運(yùn)送到各個需求點(diǎn).求出能滿足各種約束條件、并使總運(yùn)費(fèi)最省的運(yùn)輸方案，這些 約束條件包括： 1、供應(yīng)量需求量約束； 2、計(jì)劃約束； 3、特殊調(diào)度約束； 4、用戶質(zhì)量要求約束； 5、供需協(xié)作約柬； 6、運(yùn)力約束等 計(jì)劃約束，一般體現(xiàn)為： 1）對用戶及其需求量的限定； 2）對供應(yīng)點(diǎn)及其供應(yīng)量的限定； 3）對供需關(guān)系對的限定。 調(diào)運(yùn)模型對計(jì)劃約束的處理，一般體現(xiàn)為對源和匯的個數(shù)以及相應(yīng)的供應(yīng)或需求量的 限定處理。這時(shí)可能要設(shè)立虛源或虛匯。 特殊謂度約束、供需協(xié)作約束一般體現(xiàn)為對供需關(guān)系對及其供需量的限定。 用戶質(zhì)量要求約束一般體現(xiàn)為用戶耐供應(yīng)廠家的選擇和供應(yīng)量的限定。其中有二種常 見情況： 1）用戶限定從某供應(yīng)廠家的進(jìn)貨不小于某個數(shù)量； 2）用戶限定從某供應(yīng)廠家的進(jìn)貨不大于某個數(shù)量。 對于前一種情況，一般把該用戶Bj及其需求量bj分成二部分，一部分用Bj’來表示， 它是有質(zhì)量要求用戶，其需求的數(shù)量bj’，另一部分用Bj"來表示，它是非質(zhì)量要求的用 戶，其需求數(shù)量bj"＝bj- bj’。Bj’只從限定供應(yīng)點(diǎn)進(jìn)貨（其相應(yīng)運(yùn)價(jià)系數(shù)取實(shí)際運(yùn)價(jià)系數(shù)），不從其它供應(yīng)點(diǎn)進(jìn) 貨。而Bj"則可以從包括限定供應(yīng)點(diǎn)在內(nèi)的所有供應(yīng)點(diǎn)進(jìn)貨，它與各點(diǎn)的運(yùn)價(jià)系數(shù)取實(shí)際 運(yùn)價(jià)系數(shù)。 對于后一種情況，一般也把該用戶Bj及其需求量bj，分成二部分，一部分屑Bj’來表 示，它是非質(zhì)量要求用戶，其需求的數(shù)量bj"=bj- bj’，Bj"只從限定供應(yīng)點(diǎn)以外的各點(diǎn)進(jìn)費(fèi)（它與限定點(diǎn)的運(yùn)價(jià)系數(shù)取大M.而與其它各點(diǎn) 的運(yùn)價(jià)系數(shù)取實(shí)際運(yùn)價(jià)系數(shù)）.另一部分用Bj’來表示.它是質(zhì)量要求的用戶.其需求數(shù)量 bj’。Bj’從包括限定供應(yīng)點(diǎn)在內(nèi)的所有各點(diǎn)進(jìn)貨（其相應(yīng)運(yùn)價(jià)系數(shù)取實(shí)際運(yùn)價(jià)系數(shù)）。 關(guān)于運(yùn)力約束我們將在后面專門討論。 二.直達(dá)調(diào)運(yùn)數(shù)學(xué)模型（略） 三.例： 例2.仍然以例1山東水泥為例。 加上以下約束： 1）計(jì)劃約束：Bl和B3的需求各減少2； 2）特殊調(diào)度約束，B4從Al的進(jìn)貨不得少 于1； 3）供需協(xié)作約束，Bl應(yīng)從A3進(jìn)貨1。 4）用戶質(zhì)量要求約束：Bl從Al進(jìn)貨不超過3.求合理調(diào)運(yùn)方案。 解，1）根據(jù)計(jì)劃約束Bl、B3的需求量各減少2，此時(shí)總供應(yīng)量等于6＋2＋3＋2＝13。 總需求量等于6＋5＋2＝13.供需平衡，不需要設(shè)立虛源虛匯。 2）根據(jù)特殊調(diào)度約束，B4從Al的進(jìn)貨不得少于1，則把B4分成B4’和B4"二部分。B4’ 只從Al進(jìn)貨b4’=1，B4"從包括Al在內(nèi)的所有供應(yīng)廠家進(jìn)貨b4’＝b4-b4’＝2-1＝1。 3）根據(jù)供需協(xié)作約束，Bl應(yīng)從A3進(jìn)貨1，也將Bl分成B1’和B1"二部分，b1’＝1，只從 A3進(jìn)貨。b1"＝b1-bl’＝6-1=5。 4）根據(jù)用戶質(zhì)量要求約束，B1從A1進(jìn)貨不超過3，這時(shí)只能把Bl"分成Bl’"和Bl"二部 分，B1"從A1以外各廠進(jìn)貨b1"＝5-3=2，b1’=l，B1’"從包招Al在內(nèi)的各廠進(jìn)貨3。 這樣得到如下的初始調(diào)運(yùn)表格（表9.4） [pic] 例3：仍然以例1山東本泥為例（表9.3），加上以下約束，計(jì)劃部門規(guī)定，B4和B2按 用戶申請數(shù)供應(yīng)，Bl和B3按用戶申請數(shù)只保證供應(yīng)50％。而且B4和B3不能從A1進(jìn)貨，求 調(diào)運(yùn)方案。 5.4 同類多品種物資的調(diào)運(yùn) 一、概念 所謂同類多品種，就是其效用可以互相替代的多個品種。根據(jù)其可以互相替代的程度 分為若干等級.用代用級別來描述.代用級別規(guī)定為： 1級， 絕對不能代用； 2級； 可以用另外一個品種進(jìn)行替換； 3級， 可以用另外二個品種進(jìn)行替換；等。 這樣我們可以通過代用級別把多個品種的調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)換成單一品種的調(diào)運(yùn)。 二處理方法和步驟 1.將所有生產(chǎn)廠、供應(yīng)商按品種次序排列，將所育用戶按品種代用級別由低到高的順 序排列，構(gòu)造初始調(diào)運(yùn)表格。注意，同類多品種調(diào)運(yùn)的初始調(diào)運(yùn)表格無論供需是否平衡 ，都要設(shè)立虛源和虛匯，以備由于品種之間的供需不平衡而出現(xiàn)品種之間的此多彼少造 成的品種缺貨或多余。 2.在初始調(diào)運(yùn)表格中，把相應(yīng)的運(yùn)價(jià)系數(shù)轉(zhuǎn)換成級運(yùn)價(jià)系數(shù)。級運(yùn)價(jià)系數(shù)如下定義： 式中，卜；：7｝是K品種L級的級運(yùn)價(jià)系數(shù)，｛遲r.二｝是K品種L級的實(shí)際運(yùn)價(jià)系數(shù) .它 們都是一組數(shù)組。 唯有虛源行的級運(yùn)價(jià)系數(shù)如下確定； 另外，大M的級運(yùn)價(jià)系數(shù)仍然是大M。 二.處理原理 三.例 5.5 中轉(zhuǎn)調(diào)運(yùn)..， 一、經(jīng)中轉(zhuǎn)倉庫中轉(zhuǎn) 1.概念 所謂中轉(zhuǎn)調(diào)運(yùn)，是由供應(yīng)點(diǎn)經(jīng)過中轉(zhuǎn)倉庫再到用戶的運(yùn)輸. 2.處理原理： 中轉(zhuǎn)調(diào)運(yùn)問題的處理；就是要把中轉(zhuǎn)倉庫進(jìn)行數(shù)學(xué)上的處理，達(dá)到把中轉(zhuǎn)調(diào)運(yùn)向題轉(zhuǎn) 化成直達(dá)調(diào)運(yùn)問題求解的目的. 中轉(zhuǎn)倉庫可以進(jìn)行如下的處理： 把中轉(zhuǎn)倉庫既看成是用戶（因?yàn)樗鼈円蚕笠话阌脩粢粯?，也要由供?yīng)點(diǎn)進(jìn)貨），也看 成是供應(yīng)點(diǎn)（因?yàn)樗鼈円蚕笠话愎?yīng)點(diǎn)一樣，也向用戶供應(yīng)貨物）.在初始調(diào)運(yùn)表格中. 它們占一行又一列。其行資源量等于其列需求量，籌于該倉庫的中轉(zhuǎn)量Dk，等于倉庫吞 吐量的一半。 3.例5 己知，｛A｝＝｛A1.A2,A3,A4｝=｛200，120，140，60｝（萬噸）， ｛B｝＝｛B1.B2,B3,B4｝=｛100，120，160，140｝（萬噸）， ｛D｝＝｛D1.D2｝=｛180，120（萬噸） 要求A1供給B4的量不低于B4需求量的50％，不允許倉庫之間的轉(zhuǎn)運(yùn)，求倉理調(diào)運(yùn)方案 。 解：與直達(dá)調(diào)運(yùn)一樣，要對調(diào)運(yùn)約束講行處理；把B4分成二部分（B4’和B4"） 倉庫之間運(yùn)價(jià)系數(shù)取大M； 中轉(zhuǎn)倉庫占一行又一列，得調(diào)運(yùn)表格如表。 解初始調(diào)運(yùn)表格.可以得到最優(yōu)解如紅字.其最優(yōu)解.可以直觀地表示如下圖； 二.經(jīng)任意網(wǎng)點(diǎn)中轉(zhuǎn) .. ， 1.概念 . 一個運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)是有若干網(wǎng)點(diǎn)構(gòu)成的.物資運(yùn)輸可能經(jīng)過其中任意網(wǎng)點(diǎn)中轉(zhuǎn).這些網(wǎng)點(diǎn) 的性質(zhì)可能有以下幾種情況： 1）純生產(chǎn)廠：提供資源，有出無進(jìn)； 2）純消費(fèi)廠，需要資源，有進(jìn)無出； 3）純中轉(zhuǎn)點(diǎn)，貨物只是經(jīng)過，有進(jìn)有出，其出等于進(jìn)； 4）中轉(zhuǎn)兼生產(chǎn)；既中轉(zhuǎn)又提供，有進(jìn)有出，其出大于遞； 5）中轉(zhuǎn)兼消費(fèi)；既中轉(zhuǎn)又消費(fèi)，有進(jìn)有出，其出小于進(jìn).。 這時(shí)把所育各網(wǎng)點(diǎn)根據(jù)情況視為供應(yīng)點(diǎn)和用戶，凡是有進(jìn)貨物者都看成是匯點(diǎn)，在初 始調(diào)運(yùn)表格中占一列，其列需求量等于其進(jìn)貨量；凡是有出貨物者都看成是源點(diǎn).在 初始調(diào)運(yùn)表格中占一行，其行資源量等于其列需求量（如果有的話）加上其自身的提供 量（如果有的話）或減去其自身的消費(fèi)量（如果有的話）.構(gòu)成直達(dá)調(diào)運(yùn)初始表格進(jìn)行求 解. 具體說來可以分成四步： 1）為每個純生產(chǎn)廠規(guī)定一行，其行資源量等于它所能提供的資源量； 2）為每個純消費(fèi)廠規(guī)定一列，其列需求量等于它所需要的需要量； 3）為每個中轉(zhuǎn)點(diǎn)（包括純中轉(zhuǎn)，中轉(zhuǎn)兼生產(chǎn)、中轉(zhuǎn)兼消費(fèi)）規(guī)定一行又一列，其列 需求量等于整個系統(tǒng)的總資源量，它的行資源量等于其列需求量（加上其自身提供的資 源量或減去其自身的消費(fèi)量）； 4）相關(guān)點(diǎn)的運(yùn)價(jià)系數(shù)取實(shí)際值，無關(guān)點(diǎn)取大M，自身對自身取0. 5.6運(yùn)力約束 一.運(yùn)力約束的概念 所謂運(yùn)力約束，是交通網(wǎng)絡(luò)路段上運(yùn)輸能力的限制，與路段的設(shè)計(jì)規(guī)模有關(guān)，也與 運(yùn) 輸工具的品種數(shù)量有關(guān)，還與物資品種有關(guān)。 運(yùn)力約束一般有方向性，即用箭頭線表示，有起點(diǎn)和終點(diǎn).但也可能是雙向的.這時(shí) 沒有箭頭.如圖5.3. . . .. 二、運(yùn)力約束處理原理： 在有運(yùn)力約束的情況下，運(yùn)力約束的處理就是要限制它所在路 段的起始端點(diǎn).可以這樣處理： .將運(yùn)力約束段的起始端點(diǎn)分成二部分..一部分專司運(yùn)力約束， 其資源量等于其需求量，等于運(yùn)力約束量，其運(yùn)價(jià)系數(shù)取實(shí)際運(yùn)價(jià)系數(shù)，另一部分專 司該 點(diǎn)的其余功能.按一般原則設(shè)置其資源量和需求量，它在運(yùn)力約束段的運(yùn)價(jià)系數(shù)取大 M， 其余則取實(shí)際運(yùn)價(jià)系數(shù).用與前節(jié)經(jīng)任意網(wǎng)點(diǎn)中轉(zhuǎn)調(diào)運(yùn)同樣的方法建立起初始調(diào)運(yùn)表 格求解。 ----------------------- 圖5.1 [pic] [pic]
第九章物資運(yùn)輸及其合理化