基于零部件入场循环取货和同步配送的物流
方案
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设计 Mr.Brain
基于零部件入场循环取货和同步配送的物流方案设计
“安吉杯”第四届全国大学生物流设计大赛
前言
方案设计背景
随着中国加入WTO，汽车制造企业将面临更加严峻的竞争环境。一直以来，世界汽车制造业十分重视其物流管理，千方百计降低成本、拓宽利润空间。在欧美，以第三方物流供应商加入汽车供应链已成为主流，80％以上的汽车制造企业己把汽车物流外包。近几年，我国汽车行业迅猛发展，揭示了汽车物流产业的巨大市场潜力。对于汽车制造企业米讲，摒弃“大而全”、“小而全”的传统“纵向一体化”的管理思想，整合企业资源，对外通过业务外包选择物流合作伙伴实企业外环资源的借用，对内则集中精力抓好关键性业务，真正提升企业核心竞争力，是十分重要的战略举措。在这种情况卜，第三方物流(Third Party Logistics，3PL)模式随之蓬勃发展起来，并由第三方负责物流体系的设计和维护、调货、库存管理、装卸、配送等物流业务。在我们本次方案的研究主体——安吉汽车物流公司就是一家十分成功的为汽车及零部件制造企业提供服务的第三方物流公司。
安吉汽车物流有限公司（以下简称“安吉物流”或“公司”） 成立于 2000 年 8 月，是上汽集团旗下的全资子公司。安吉物流是全球业务规模最大的汽车物流服务供应商，共有员工17,000人，拥有船务、铁路、公路等10家专业化的轿车运输公司以及50家仓库配送中心，仓库总面积超过440万平方米，年运输和吞吐量超过570万辆商品车，并且全部实现联网运营。公司以“服务产品技术化”的理念，从事汽车整车物流、零部件物流、口岸物流以及相关物流策划、物流技术咨询、规划、管理培训等服务。提供一体化、技术化、网络化、透明化、可靠的独特解决方案的物流供应链服务。
安吉物流作为一家为汽车及零部件制造企业提供服务的第三方物流公司，下属业务包括整车物流、零部件物流、口岸物流等三大业务板块，客户包括上海大众、上海通用、上汽通用五菱、一汽丰田、广汽丰田、比亚迪等几乎国内所有主机厂。2011年汽车物流量达574万辆，营业收入达132亿元，取得了业务量、收入、市场占有率均排名国内同行第一的骄人业绩，在国际同行中也名列前茅。目前，安吉物流是中国物流与采购联合会汽车物流分会轮席理事长单位，5A级物流企业，“安吉”品牌荣获上海市服务类现代物流名牌称号。公司历年来多次获得上海大众、上海通用、上汽通用五菱、一汽丰田、广汽丰田等客户授予的最佳供应商等奖。
但作为一个在国内物流行业有代表性的企业，安吉物流在公司的快速发展中仍然遇到了国内物流企业遇到的一些普遍问题。对于这些问题，安吉物流在很多问题上提出了很好的解决方法，也取得了实效，为物流企业运作提供了宝贵的经验，但仍有一些问题值得我们进一步深入探讨，并不断提出新的概念、方法与对策。作为本届全国大学生物流设计方案的一支参赛队伍，通过我们对安吉物流案例的研读，真正走进安吉，深入剖析安吉的成功做法，同时寻找问题，发现问题，并针对存在的问题提出定性与定量的解决方案，以期对安吉有所裨益。
设计思路与重点
在本次物流方案设计中，我们主要着眼于“案例10 零部件售后物流配送同步策略”和“案例12 基于循环取货（Milk-run）方式的零部件配送”两个方面进行设计。
目录
前言 2
方案设计背景 2
设计思路与重点 3
第一章 整合背景及设计总则 3
1.1 外部环境分析——当前汽车零部件物流行业发展概况 3
1.2 内部环境分析——安吉物流汽车零部件物流运作分析 3
1.2.1 SVW项目部的零部件物流中存在的问题 3
1.2.2基于循环取货（Milk-run）方式的零部件配送 3
1.3设计总则 3
1.3.1设计立场 3
1.3.2设计原则 3
1.3.3设计内容 3
第二章 零部件循环取货 3
2.1背景分析 3
2.2循环取货的概念 3
2.3安吉物流基于Milk-run模式的运作流程 3
2.4路线优化选择的方法 3
2.4.1CFR数学模型的建立 3
2.4.2准备建模数据 3
2.4.3数学模型的具体的求解 3
2.5车辆调度 3
2.5.1车辆调度问题模型的建立 3
2.5.2模型 3
2.5.3满意度分析 3
2.6异常配送过程的应急优化 3
第三章 零部件售后物流同步配送 3
4.1背景分析 3
4.2运营模式问题及分析 3
4.2.1任务分配 3
4.2.2补货及时性 3
4.2.3仓库面积 3
4.2.4信息同步化 3
4.3问题研究 3
4.3.1任务量研究 3
4.3.2信息同步化研究 3
4.3.3安全库存 3
第五章 方案总结 3
第一章 整合背景及设计总则
1.1 外部环境分析——当前汽车零部件物流行业发展概况
（1）汽车物流市场巨大。随着中国加入WTO，汽车制造企业将面临更加严峻的竞争环境。一直以来，世界汽车制造业十分重视其物流管理，千方百计降低成本、拓宽利润空间。在欧美，以第三方物流供应商加入汽车供应链已成为主流，80％以上的汽车制造企业己把汽车物流外包。近几年，我国汽车行业迅猛发展，揭示了汽车物流产业的巨大市场潜力。
（2）行业结构有待改善。对于汽车制造企业来讲，摒弃“大而全”、“小而全”的传统“纵向一体化”的管理思想，整合企业资源，对外通过业务外包选择物流合作伙伴实现企业外环资源的借用，对内则集中精力抓好关键性业务，真正提升企业核心竞争力，是十分重要的战略举措。
（3）汽车零部件种类。A类零配件价值最高，通常为非通用件，品种不多，例如发动机、车门总成、排气管总成、坐椅等。B类零配件价值较高，品种较多容易混淆，主要有车顶篷、后舱盖、地毯、前底板、后地板等。C类零配件价值较低，主要为
标准
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件，汽车制造厂商对这种零配件消耗量较大且较为稳定，运输频率低。每次运输都会使用相同的包装容器，相同的运输方式，如室内灯、方向盘、遮阳板、标准紧固件等。三类零配件都由汽车制造厂商交给第三方物流公司进行配送，但三种零配件具体的配送方式不同，尤其是在汽车产业集群环境下。
（3）汽车零部件物流费用高。我国汽车零部件物流约占产品成本的16%，而欧美汽车物流行业成本约为8%，日本甚至已经降低到5%。今年以来，物流的成本继续上升，尤其是运输和保管成本。汽车零部件物流集运输、仓储、保管、搬运、包装、产品流通及物流信息于一体的综合性管理体系，是国际上公认的最复杂、最具专业性的物流体系。中国零部件物流行业的问题，不仅制约了整个产业的良性发展，也减弱了中国汽车的制造优势。
（4）汽车物流公司亟需提升服务水平。作为为汽车制造企业提供物流服务的第三方物流企业，如何利用自身资源，更好地开展物流业务，高效地满足企业生产及物资流通的需要，降低物流成本，负责物流体系的设计和维护、调货、库存管理、装卸、配送等物流业务。从而增强我国汽车制造企业及其产品在国内外市场的竞争能力，是一项非常具有现实意义的研究课题。
（5）企业物流信息共享程度和信息化水平比较低。目前,虽然很多企业已经在物流信息化方面取得了很多先进的经验,比如,对物流信息系统的升级和完善,逐步形成了适合企业自身的物流信息系统,也建立了比较稳定的物流管理信息交换系统。但是目前的物流管理在信息的利用上,很多企业家做得还不够,到目前为止,企业的物流配送中心广泛采用的还是传统的“人海战术”,这样不仅效率低,而且差错率也非常高。另外,在交易信息的分析方面,没有能充分发挥物流信息系统的作用,这也严重制约了物流运行效率和服务质量的提高。
1.2 内部环境分析——安吉物流汽车零部件物流运作分析
1.2.1 SVW项目部的零部件物流中存在的问题
（1）安吉零部件售后仓库的数量也在逐渐增加. 现已从去年的4个零部件售后仓库增加至9个，这9个仓库中一个是上海大众配件中央总库CPD，另外8个为外库，其中2个外库为非发货仓库，其余6个外库均为发货仓库。除其中一个非发货仓库建在浙江昆山市之外，其他8个仓库都建在了上海嘉定区，这些外库均为中央总库CPD服务。8个外库与CPD仓库间距离因建库的地址不同而远近不等，近的约2KM左右，远的则35KM（表10-1为9个仓库的基本情况表，图10-1为汽车零部件多级仓库网络示意图）
类别
仓库名称
仓库编号
地址
面积m2
距CPD路程(km)
发货仓库
CPD
CPD
上海嘉定区园汽路1000号
42,000
1
1101
上海嘉定区民丰路24号
3,600
6.4
2
1102
上海嘉定于塘路379号
15,000
3.2
3
1103
上海嘉定区园工路1169号
1,000
3.9
4
1104
上海嘉定区园国路1366号
14,500
3.7
5
1105
昆山市淀山湖镇北苑路288号
25,000
35.0
6
9106
上海嘉定区泰丰路225号
2,118
2.0
非发货仓库
1
1001
上海市嘉定区安亭镇墨玉北路98号
5,000
5.3
2
1002
上海市嘉定区和静东路318号
9,000
4.1
表10-1. 9个仓库的基本情况表
图10-1. 多级仓库网络示意图
（2）现行零部件储存方式。上海大众负责零部件的采购，将采购的能满足一段时间销售数量的零部件存放在7个发货仓库中，由于发货仓库面积不足和库存数量过大等原因会将采购的其他的零部件存放在2个非发货仓库中，当发货仓库的库存不足时，非发货仓库要向发货仓库及时补充零部件，每个发货仓库储存一定种类和数量的零部件，同时7个发货仓库储存的零部件的种类各不相同。
（3）订单处理方式。当安吉零部件的SAP系统接到4S店或分中心的订单后会根据订单要求向订单中涉及到的发货仓库发送零部件配送要求，然后接到订单请求的发货仓库会根据规定的发货流程（图10-2为仓库发货流程），外库（发货仓库）会将订单中的零部件集齐后用载重量为5T的栏板车(每个发货外库配备一辆5T的栏板车）将零部件短驳至CPD仓库，CPD仓库集齐订单上的零部件后再统一向4S店或分中心配送。
1.2.2基于循环取货（Milk-run）方式的零部件配送
（1）针对于整个供应商网络Milk-Run路径数量难以设计。当网络规模比较小时，这还是比较容易解决的，但是针对于目前的供应商网络，这就变得比较困难了。在实际运作过程中，运输车辆的路径安排要考虑各个供应商的出货地址、严格的出货窗口设置，因此一条Milk-Run路径要遍历哪些供应商，针对于整个供应商网络需要设计多少条Milk-Run路径。
（2）对运输车辆进行动态调度对于节约运输成本难以控制。汽车的零部件众多，一家供应商提供的零部件产品也是多种类的，零部件的包装尺寸也不尽相同，因此运输卡车在其Milk-run路径上实施循环取货时，在哪些供应商中对哪些零部件进行装箱操作能够满足运输卡车的配载实现最大装载率的要求，同时在该条Milk-run路径中配置多少辆运输卡车（可循环使用）能够在保证主机厂的生产需求订单的前提下，能够有效控制运输成本。另外，在实际操作中还存在这样的问题：主机厂的生产订单每天的需求是不同的，对零部件的需求总是在一定的范围内产生波动，因此如何对运输车辆进行动态调度对于节约运输成本十分重要。
（3）异常配送过程的应急优化。在零部件物流配送过程中，一些异常运行流程通常会出现。例如当出现因各种原因造成生产商的紧急加单、减单和并单等超过当天零部件正常需求量的25%时；或当天气、道路等出现异常情况时；可立即启动应急方案。目前安吉物流采用应急方案的主要方法主要包括：(1) 调整路线，避开异常情况（大雾时段、造桥、阻塞路段等）；(2) 调整路线，提前出发，将差异时间计算在内；(3) 命令就近路线司机进行紧急援救；(4) 申请供应商自运，或利用外部车辆(如租赁出租车)进行运输。对于异常运行流程，所采用的操作程序是由专业人员根据实际情况，向系统手工输入异常的零部件需求信息，以帮助系统正常运行；或直接根据运行指南进行人工出单，以保证生产的顺利进行。，如何在异常运行流程中，在保障生产顺利进行的前提下，科学的设计应急运输方案，进行合理的决策以控制运营成本是一个值得研究的问题。必须考虑充分且方案成熟的应急准备，才能够最大程度地在各种意外层出不穷的情况下保障生产的顺利进行。
1.3设计总则
1.3.1设计立场
“集成”是物流高级化发展的方向，“整合”是企业发展第三方物流的前提，“精益”和“JIT”是零部件物流的。本方案是站在安吉零部件的立场，系统地解决安吉物流在“零部件售后物流配送同步策略”和“基于循环取货（Milk-run）方式的零部件配送”存在的问题。方案以业务为设计核心，对其货运系统进行系统的整合。
1.3.2设计原则
零部件物流板块以安吉物流下属上海安吉汽车零部件物流有限公司（以下简称“安吉零部件”）为主体。本方案设计本着以“精益”及时 解决问题”能为客户提供一体化、技术化、网络化、可靠的、独特解决方案的设计原则。
1.3.3设计内容
方案主要针对的是零部件物流，而主要分析的是零部件入厂物流循环取货的路径优化和零部件售后物流同步配送。可以概括为一个核心、两项业物。
1.一个核心
零部件物流。安吉零部件是国内汽车物流业首家经国家交通部、外经贸部正式批准、注册资本最大的汽车物流中外合资企业。零部件运输是安吉主营的三大模块之一。随着市场需求的增加，公司的业务量也与日俱增，面对如此巨大的业务量，安吉零部件必须不断的改进才能适应市场的竞争。
2.两项业务
（1）汽车零部件入厂物流是一个相当复杂的过程，它需要对多点进行优化处理。需要通过合理的方法对路径进行设计，已达到路径的最优，进而减少运输成本。通过本方案的优化，使每个循环的线路得到优化，减小运输成本。根据优化后的线路再进行车辆调度，在满足运输量的条件下，尽量提高满载路。
（2）零部件售后物流同步配送。要处理多个仓库的发货问题需要有完善的信息系统，各仓库同时发货首先需要信息的及时和同步。方案中建立了完善系统的信息系统，这个信息系统就可以及时沟通各个仓库已达到及时发货，发货同步。
第二章 零部件循环取货
2.1背景分析
汽车零部件物流是各个环节必须衔接得十分流畅的高技术物流行业，是国际物流业公认的最复杂、最具专业性的物流领域，特别是零部件的入厂物流更体现出极高的专业性和复杂性。近年来，循环取货的配送模式（Milk-run）在安吉零部件入厂物流业务方面得到了广泛的应用和发展，给汽车制造业供应链管理带来重大流程革命及变动。供应链的管理和优化，可为企业带来巨大的效益。在企业内部，通过采用现代化手段，建立完善的物流网络体系，使各企业更加适应新的市场环境。在企业外部，通过对供应链的协调管理，以供应商为中心，以网络管理为核心，利用现代科技手段，准确及时的获取信息，迅速沟通零部件供应商和整车生产商，并依靠供应链的整体优势，共享信息资源，发挥供应链的整体优势提升企业核心竞争力。
公司引入循环取货的运作模式的目的在于如何对零部件供应商现有的运输网络加以优化，使之既能够尽量满足生产波动的需求，同时又能将运营成本控制在一定范围内。但是目前在应用的过程中发现物流运作的成本仍然偏高，在总的物流费用成本中运输的成本达到了44%。
造成这一现状的主要问题在于：
1 循环取货模式下运输车辆的路径设计。如何在供应商的规模不断扩大的情况下，解决运输车辆的路径选择及优化问题。
2运输车辆的调度之间的紧密关联。如何在有限运输车辆的前提下，将运输车辆的装载率提到最高是衡量运输成本的重要标志，只有进行充分的配载，才能使得循环取货模式具备成本控制的优势。
3异常配送过程的应急优化。
这些严重影响了安吉物流应用循环取货来降低物流成本和提高物流供应准时性的效果。
2.2循环取货的概念
循环取货（Milk—Run) 是企业根据需求，每天在固定时刻派货车从生产企业或配送中心出发；根据设计好的路线，按既定顺序到多家零部件供应商提货取零部件，同时返还空容器，最后把零部件运回生产企业或配送中心的过程。
根据精益原理,低库存可以减少仓储成本、物料积压时间、内部物料搬运成本,可以提高对于零配件质量及供应商绩效控制.经验告诉我们,如果把库存作为一个参数,运输成本会最初只是随着库存水平的降低而逐渐略微上升,接着将按照指数级急剧上升，为了避免保持低库存而造成运输成本的上升大于其所节省的费用,先进的循环取货(Milk—Run)入厂物流模式被提出并加以应用。循环取货是一种闭环拉动式取货,其特点是多频次、小批量、及时拉动式的取货模式.作为一种先进的取货模式,循环取货方式提高了车辆的装载率和运输效率,循环取货方式是一个优化物流网络，通过有效的运输线路规划和设计，降低物流成本。在配送总量一定的情况下,运输总里程大大下降,从而节约了运输成本。
另外对于有些用量少的零部件, 而且是附近供应商所生产的, 为了不浪费运输车辆的运能, 充分节约运输成本, 每天固定的时刻, 卡车从制造企业工厂或者集货、配送中心出发, 到第一个供应商处装上准备发运的原材料, 然后按事先设计好的路线到第二家、第三家,以此类推, 在预定的窗口时间内完成各供应商的取货, 同时按照计划提取空料箱、料架, 再次抵达供应商处将其返还。一方面, 使零配件生产厂家省去每天直接送零配件到生产线上去生产的运输费用, 并省去了供应商空车返回的费用; 另一方面, 因为运输的频率增加了, 很多原材料不需要进入原材料库, 发运货物少的供应商不必等到货物积满一卡车再发运, 所以保持了很低或接近于“零”的库存, 减少资金占用; 同时, 与工厂生产合拍的运输计划既能保持工厂最小的库存又使得物料能够及时,较大程度地实现JIT( Just In Time ) 供应。
2.3安吉物流基于Milk-run模式的运作流程
根据时间和任务可将安吉物流基于Milk-run模式的汽车零部件物流运作流程划分为3个阶段:取货前的计划阶段、取货时的执行阶段和取货后的配送阶段。
(1)计划阶段
①汽车制造商制定“月/周/日生产计划”并发到Milk-run信息平台；
②TPL根据集配中心和厂边仓库的库存信息制定“Milk-run计划”；③汽车制造商调整“Milk-run计划”,下零部件要货订单,零部件供应商制定生产计划并进行库存管理；
④TPL依据订单优化取货路径和取货时间窗,与零部件供应商协商制定“取货指令书”,确定取货时间窗和取货路径；
⑤TPL制定积载计划,供应商据此备货。
(2)执行阶段
①取货车辆前往供应商之前与供应商电话确认取货信息,如供应商不能准时发货,TPL调整取货计划和取货路径,供应商须自行将零部件送到厂边仓库并承担相应运输费用,若造成生产延误,承担相应损失;否则,供应商备货至指定区域、准备好装卸工具及票据；
②取货驾驶员到供应商处验收零部件、交接空容器和相关票据,并及时将取货信息反馈到Milk-run信息平台。③若发现零部件质量、数量或包装不符合要求,TPL拒绝装载零部件,供应商承担相关损失。
(3)配送阶段
①对送达集配中心的零部件进行质量、数量和包装方面的初步检查,若不合格,供应商、TPL承担相应责任；
②TPL卸货入库并更新集配中心库存信息,对零部件进行集拼、组装、流通加工和包装等物流增值服务后着手运输,并及时反馈零部件状态和取货信息；
③近距离的供应商Milk-run取货后,送到厂边仓库;④在厂边仓库,汽车制造商验收零部件,TPL卸货入库并更新厂边仓库的库存信息⑤TPL对来自各个集配中心和厂边仓库的零部件进行初装配和成套,按照汽车制造商的生产计划和生产节拍实施JIT配送上线。
2.4路线优化选择的方法
2.4.1CFR数学模型的建立
为了实现精益生产方式，追求零库存，汽车制造厂要求零部件供应商按其生产节奏和生产需求量进行供货,实施“直送工位”的准时化供应(Just In Time，JIT)，而循环取货能够较有效地解决低库存与运输成本增加之间的矛盾，应用日趋广泛。针对循环取货运作模式建立相应的数学模型，并设计适当的方法求解。最后的数值实验验证了该方法的良好寻优性。
装配线上某零件设为线性消耗，如图显示了不同取货频次零件的库存—时关系。随着取货频次的增加，供应商的最大库存减少。通过对所有零件最大库存进行限制，就会强制供应商必须小批量地取货。在一定的库存限制范围内，根据各供应商的地理位置及全天需求量，排定取货路径及其运行频次，要求每家供应商只有一条路径经过，目标是运输库存成本最小。这就是CFR (Common Frequency Routing)问题，本方案用它来完成循环取货的路径规划。
循环取货的要求就是要用高频次、小批量来代替库存。就安吉零部件物流的实际而言也不能只单纯的考虑运输成本，如果单纯地追求运输成本最低，自然的路径策略是一条路径上访问相对较少的供应商，每个供应商的取货量较大，整条路线的取货频率不要太高。但在一个JIT供应的工厂，有时会需要付一些额外的运费，以达到多频次小批量的运输，从而避免库存的相关问题，并对自身、供应商以及生产运作系统施加有益的压力，提高整个生产系统的稳定性及弹性。
CFR的一个明显特征是一家供应商只允许一条路径访问，这大大降低了问题的复杂性。在需求可拆分的路径规划(Split Delivery Vehicle Routing，SDVR)问题中，供应商的零件可以被分到多条不同的路径以求运输成本最低。实施时，每条路径的取货频次相等并平均分配在工作时间窗内，不再考虑取货的平顺化。从管理角度来讲，路径随着时间不停地重复，操作简单，且易于控制。同时也有利于供应商以及入库道口的管理。
CFR数学模型的建立
式中：V={i|i=0,1,…,n}为n个供应商点与主机厂的集合，i=0代表主机厂；K={k|k=0,1,…,m}为m条路径集合；α为单位距离运输成本；为供应商i到j的距离，特别地=0，为路径k上车的容量限制；S为允许的库存最高水平; 为供应商i的装卸货时间; 为供应商i到j的行驶时间;T为每条路径单次循环时间的最大允许值；和 为决策变量，
表示一个车次到i处的单次取货量，当=0时=0。目标函数是总运输成本最小。式（1）保证离开i的供应商数与进入i的供应商数相等;式（2）、（3）表明，车辆从主机厂出发，并最终返回主机厂；式（4）~（6）确保供应商i由路径k完成的唯一性；式（7）确保车次k访问的所有供应商装载量不得大于车的最大装载量；式（8）指出单条路径的单次循环时间不要超过某一固定值,主要是为了便于控制，尽量减少缺货产生的可能性；式（9）要求该条线路所有供应商取货的最大库存之和不能超过限制值S。
2.4.2准备建模数据
为了减少安吉零部件物流成本，我们将CFR数学模型应用到安吉零部件循环取货的路径优化中，以达到最佳的效果。
由于实际的情况与数学模型中所要求的数据存在一定的差异，为了方便处理数据，在保证结果不变的情况下我们做了一些合理的假设和预处理。
在实际情况中安吉公司要到222个提货点提取不同的货物，并将其运送到主机厂。由于所提取货物的种类不一、提取货物的数量不一、每一天需要提取的频次也不一样，如果笼统的将所有的点放在一起考虑，想要直接从整体上得到以一个路径的优化，这样不仅操作的难度大，而且实际的利用价值也不高。
所以就要对所有的提货点按照一定的标准进行分区，然后利用一种通行的方法对一个区域内的点进行研究，在区域内得到优化路径，然后再将这种方法推广到各区域，是每个区域路径都得到优化，这样对总体而言也得到优化处理。
考虑到实际情况下的利用价值，我们按照频次对所有的提货点进行分组。这样每组内的频次为一个定值，便于日常的车辆调度。而在数学的工程中我们利用的是频次为5的那些提货点，总共用21个，依次编号为1到21.
我们为了数学模型的需要，还测了这21个点任意两个点之间的直线距离，并在地图上标注出了各个点，以便有一个更加直接的观察。
由于实际的包装箱尺寸并不同意，所以我们在建模处理数据时假设每个包装箱都为一个单位用数字1表示，12米的卡车的装载能力为100个单位、8米的卡车的装载能力为68各单位、5米的卡车的装载能力为25个单位。
2.4.3数学模型的具体的求解
我们把主机厂0看作是循环的起点和终点，把21个提货点看作21个顶点，节点之间距离看作对应边上的权，建立邻接矩阵。考虑到每一条循环路径中的总装载量不宜过大，并且要尽量平衡。这样方便日常的车辆调度，以及对应急情况的处理。
分四组来循环，则需要把所有的提货点分为4个区，在每个子区 (i=1,2,3)中寻找最佳回路 (i=1,2,3)。巡视路线要尽可能均衡，因而每组循环的运货量要大致一样。
目标函数：
约束条件：
是对均衡度的度量，越小表示均衡度越好；S表示总的巡视路线，S越小表示巡回路线越短。这两个目标函数不可能同时达到最小值，求解时要两者兼顾。
运用因为最小生成树包含频次为5中所有提货点，相邻两点之间的权重为这两点之间的距离，它描述了顶点之间的相近程度，故考虑最小生成树初步分块。对于巡视组的划分，我们可以利用原图的最小生成树（所选择的都是权最小边）。从主机厂出发的最短路生成树，或者原图的单旅行商路线等等子图作为依据，对边界进行合理划分后向内扩展等直观方法作近似处理。再结合装载量，我们就得到了所要的四个循环中他们各自所包括的提货点：
第一条：9、16、6、8
第二条：12、14、3、10
第三条：2、1、4、5、21、15、20
第四条：13、11、18、19、17、7
有了以上准备数据，就可以进行具体的数据处理，在求解的时候我们主要应用LINGO9.0这种软件来运行具体的算法，算法的编程如下：
MODEL:
SETS:
CITY / 1 2 4 5 15 20 21/: U; ! U( I) = sequence no. of city;
LINK( CITY, CITY):
DIST, ! The distance matrix;
X; ! X( I, J) = 1 if we use link I, J;
ENDSETS
DATA: !Distance matrix, it need not be symmetric;
DIST= 0 18.3 22.3 19.1 10.7 9.2 26.4 26.5
18.3 0 17.9 3.7 18.8 27.3 11.4 23.5
22.3 17.9 0 22.3 13.6 27.9 21.3 5.6
19.1 3.7 22.3 0 21.1 27.8 21.1 27.1
10.7 18.8 13.6 21.1 0 14.6 18.3 16.4
9.2 27.3 27.9 27.8 14.6 0 33.1 30.9
26.4 11.4 21.3 21.1 18.3 33.1 0 8
26.5 23.5 5.6 27.1 16.4 30.9 8 0
ENDDATA
!The model:Ref. Desrochers & Laporte, OR Letters,
Feb. 91;
N = @SIZE( CITY);
MIN = @SUM( LINK: DIST * X);
@FOR( CITY( K):
! It must be entered; @SUM( CITY( I)| I #NE# K: X( I, K)) = 1;
! It must be departed;
@SUM( CITY( J)| J #NE# K: X( K, J)) = 1;
! Weak form of the subtour breaking constraints;
! These are not very powerful for large problems;
@FOR( CITY( J)| J #GT# 1 #AND# J #NE# K:
U( J) >= U( K) + X ( K, J) -
( N - 2) * ( 1 - X( K, J)) +
( N - 3) * X( J, K)));
! Make the X's 0/1;
@FOR( LINK: @BIN( X));
! For the first and last stop we know...;
@FOR( CITY( K)| K #GT# 1:
U( K) <= N - 1 - ( N - 2) * X( 1, K);
U( K) >= 1 + ( N - 2) * X( K, 1));
END
由以上程序可得到第三条循环的具体优化路径为：
0-4-1-20-2-21-5-15-0
按照以上的程序再将其他循环的具体数据代入运算可得其具体循环路径为：
第一条循环：0-16-9-6-8-0
第二条循环：0-3-14-10-12-0
第四条循环：0-13-7-19-18-11-17-0
到此有关线路优化的求解过程就已经完结了，在对其他频次的点优化时也可以按照这个过程，先分成若干循环然后再对各循环内进行具体的优化。
2.5车辆调度
车辆调度问题是典型的组合优化问题，属于 NP-Hard 难题，其在邮政投递、物流配送和交通运输系统等领域都有着重要的应用。近年来随着移动商务的兴起，物流配送企业业务规模不断扩大，配送范围更加广泛，顾客订单数量逐渐增多，配送系统中的车辆调度问题受到越来越多的关注。而且，安吉物流的运输成本占总成本的40%，车辆调度问题处理的好坏直接影响到安吉物流的经济效益和顾客的利益。因此有必要结合实际需求对车辆调度问题进行研究，进一步完善和优化物流配送系统。
2.5.1车辆调度问题模型的建立
2.5.1.1模型假设
（1）该路线不存在堵塞现象，且货车之间依次行进，不存在超象。
（2） 货车满载后，货物不能再上，只得等待下一辆车的到来。
（3）安吉物流配给每条线路根据情况有不同的的货车，且装载的集装箱为标准的集装箱，即1200mm*800mm*600mm。即大约为0.58立方米，查资料得到5t的货车容积为20立方米，8t的货车为28立方米，12t的货车为32立方米，在本文假定货车统一规格均为8t,因此，其一车大概可装载48个标准级装箱，另外假定在该线路上运行的平均速度为30公里/小时，车辆在不超载的情况下满载率尽可能高；
（4）供应商装货时间设为30分钟。
（5）货车统一的发车时间为早上7:00。
2.5.1.2需要解决的问题
（1）为该线路设计一个便于操作的全天（工作日）的货车调度方案，包括起始点的发车时刻表；一共需要多少辆车；这个方案以怎样的程度照顾到了供应商和安吉物流双方的利益；等等。
（2）如何将这个调度问题抽象成一个明确、完整的数学模型，指出求解模型的方法。
2.5.1.3问题的分析
本问题要求我们设计一个循环取货货车调度模型同时要考虑到调度效率，取货窗口，货车装载率以及提高安吉物流的经济和社会效益等诸多因素。如果仅考虑提高安吉物流的经济效益，则只要提高货车的满载率，运用数据分析法可方便地给出它的最佳调度方案；如果仅考虑方便从供应商提货，只要增加车辆的次数，运用统计方法同样可以方便地给出它的最佳调度方案。显然这两种方案时对立的。于是我们将此题分成两个方面，分别考虑：安吉物流的经济利益，记为mg：公司的满意度；供应商的等待时间及货物能否装载，记为mc：供应商的满意度。
安吉物流的满意度取决于每一趟车的满载率，且满载率越高，公交公司的满意度越高；供应商的满意度取决于供应商等待的时间度和货物能否装载，而供应商等待时间取决于车辆的班次，班次越多等待时间越少，满意度越高；供应商的货物能否装载取决于车辆的装载率，装载率越低，供应商越，所以我们需要在这个因素中找出一个合理的匹配关系，使得双方的满意。很明显可以知道安吉物流的满意度与供应商的满意度相互矛盾满意度达到最好。
在这里我们考虑三组相关的因素：货车，供应商与货物对模型的影响。
a） 与货车有关的因素：离开主机厂的时间，到达每一供应商的时间，在每一供应商取货的箱数，在每一供应商的停留时间，载重总数，行进速度等。
b） 与供应商有关的因素：线路上货车的位置，供应商之间的间距，货物到来的函数表示，等候运载的货物留余箱数，上一辆车离开车站过去的时间等。
c） 与货物有关的因素：到达某一供应商的时间，供应商的距离，等待货车的时间时间等。
2.5.1.4符号说明
aik ：从第k个供应商提取的货物；
zi：一条线路上的平均载重量；
ci：每条线路的整车次；
C：日所需总发车车次；
sij：相邻发车货车的平均发车时差；
mci ： 供应商的日平均满意度；
Mci：一条线路上供应商满意度；
ti：第k个供应商装箱货物的时间；
mct ： 供应商对装箱时间的满意度；
mcw： 供应商对货物是否装载的满意度；
mgi： 安吉物流日平均满意度；
Mgij： 一条线路上安吉物流的满意度；
i=1 ：表示第一条路径（此时k=0,16,9,6,8）；
i=2 ：表示第二条路径（此时k=0,3,14,10,12,0）；
i=3：表示第三条路径（此时k=0,4,1,20,2,21,5,15,0）；
i=4：表示第三条路径（此时k=0,13,7,19,18,11,17,0）；
j=1,2,3,4：表示有4条取货路径。
2.5.2模型
为设计便于操作的货车店的调度方案。根据对频次为5的每次取货箱数统计情况，要满足货车载完每个供应商的货物，则必须能载完每条线路上的最大箱数，由此建立模型，来确定发车时刻表，计算需要的车辆数，对问题依次进行分析。
(1) 每条线路上的最大需装载箱数，建立模型如下：
i=1 ：（此时k=0，16,9,6,8,0）；
i=2 （此时k=0,3,14,10,12,0）；
i=3：（此时k=0,4,1,20,2,21,5,15,0）；
I=：（此时k=0,13,7,19,18,11,17,0）；
j=1，2，3,4 :表示4条取货路径。
运用模型和整理出来的数据可知每条线路上的最大装箱数，
线路1 线路2 线路3 线路4
最大装箱数 70 63 32 127
(2)每条线路的的发车次,由案例知，其发车频次为5，因此每条线路的的发车次 。
(3)安排发车时间间隔：取每个时段60除以车次数，得到该时段的平均发车时间间隔：sij=60/ cij ，固有sij=12min
(4)日需车辆数
由汽车平均速度30公里/小时，且线路1的历程为129.8km，可求得车辆一个循环平均用时为4.3小时；线路2的历程为318.5km，可求得车辆一个循环平均用时为10.6小时；线路3的历程为85.7km，可求得车辆一个循环平均用时为2.8小时；线路4的历程为91.8km，可求得车辆一个循环平均用时为3.0小时；而且各个供应商点的需装载的箱数如下图：
供应商点
装箱数
供应商点
装箱数
供应商店
装箱数
1
28
8
45
15
28
2
32
9
2
16
26
3
63
10
59
17
2
4
1
11
2
18
127
5
18
12
17
19
24
6
70
13
1
20
2
7
15
14
6
21
2
则可根据上面的资料可得每条线路每点的需安排的车辆，这一方面数据可通过C++ 程序得到（程序见附页），则得到的数据且根据假设条件可以得到每条线路每点的应需车辆数，每条线路上的总车辆数，车辆到达各条线路上各点的时刻，其具体数据如下
表格
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：
线路1
车辆数
到达时间
线路2
车辆数
到达时间
线路3
车辆数
到达时间
线路4
车辆数
到达时间
16
1
7:43
3
1
7:05
4
1
7:38
13
1
8:06
9
1
8:26
14
1
11:26
1
1
8:15
7
1
8:48
6
3
9:48
10
3
12:52
20
1
9:08
19
1
9:22
8
1
10:56
12
1
13:53
2
2
9:49
18
4
10:07
0
0
13:02
0
0
18:15
21
1
10:30
11
1
10:46
5
1
11:32
17
1
11:29
15
2
12:31
0
0
13:23
0
0
13:11
总车辆数
6
6
9
9
2.5.3满意度分析
根据问题，在考虑满意度时，应该考虑安吉物流和供应商两方的利益，我们已经知道安吉物流的满意度取决于每一趟车的满载率，安排的车次越少，对安吉物流的利益就越大，且满载率越高，公交公司的满意度越高；供应商的满意度取决于供应商等待的时间度和货物能否装载，而供应商等待时间取决于车辆的班次，班次越多等待时间越少，满意度越高；供应商的货物能否装载取决于车辆的装载率，装载率越低，供应商越满意。由于本文是以安吉物流公司为出发点，故本文只考虑安吉物流公司的满意度。
因为我们已经将车次给安排出来了，且每条线路上的各点的需装载量已知，车辆的容积已经假定为28立方米，可装48箱标准集装箱，则可以计算出每辆车的装载率，由于安吉物流的满意度取决于装载率，故可以用装载率来表示安吉物流的满意度。故有
每条线路上的车辆装载率=每一条线路的安吉物流满意度=Mci
首先计算每条线路上各点的平均装载率：
ci=maij/48
对于每一条线路的满意度可以对该线路上的各点进行加权平均值，则对于：
i=1时，mci1=
i=2时，mci2=
i=3时，mci3=
i=4时，mci4=
因此有，对于安吉物流的满意度可以对4条线路进行平均值计算，即
Mci=(mci1+mci2+mci3+mci4)/4
最后代入值进行运算可得Mci=91.3%
即车辆的满载率为91.3%，也就是安吉物流的满意度为91.3%。这达到了安吉物流公司的要求，即是可行的。
车辆调度模型算法程序
int main()
{
int i,j;
int carray[4];
int darray[4]={0,0,0,0,0};
int xarray[4][1]={26,2,70,45};
int xarray[4][2]={63,6,59,17};
int xarray[4][3]={1,28,2,32,2,18,28};
int xarray[4][4]={1,15,24,127,2,2};
int
yarray=48
int barray[4][i];
int aarray[4][i];
for(i=0;i<4;i++)
{
j=0,j
darray[i])
darray[i]=aarray[i][j];
carray[i]=darray[i];
};
}
for(i=0;i<4;i++)
cout<<"max="<=100
1
100> n >=50
1.1
50> n >=20
1.2
20> n >=10
1.3
10> n >=5
1.4
5> n >=1
1.5
（5）货物处理时间T2=n*45
（6）在货物短驳至中心仓库的过程中，车速为60km/h
（7）同一批次订单传入数据库系统后，各发货仓库会立即接受到，并且需要600s的时间进行准备
（8）仓库内，根据其面积，每平方百米由1个人负责
（9）假设本案例给出的数据具有相当大的代表性
（10）本次分析中不存在缺货或断货的问题
注释：
1.以上时间的计算是根据其任务量而定的有效工作时间，其中处理时间、拣货时间可以通过增加操作人员数量来缩短
2.以上时间单位为秒
4.3.1.2数据处理
（1）行车时间
由于各个仓库与中心仓库的距离不一样，导致短驳的时间就不一样
仓库
运至用时（车速60km/h）
CPD
0.00
1101
0.11
1102
0.05
1103
0.07
1104
0.06
1105
0.58
9106
0.03
1105仓库的短驳时间要明显长于其它发货仓库的短驳时间，因此其平均拣货时间应该尽量缩短才可以满足各仓库同时发货的要求。 （2）拣货时间
由于需要拣取的货物数量、货物基数差异很大，导致了拣取时间非常大，这是这样使得仓库任务量，以及完成任务的时间有了很大的差别。下面是对5000数据分析得出有效拣货工作时间。
仓库
拣货时间
货物输出量
CPD
81.88
107087
1101
1.14
1137
1102
3.75
13507
1103
0.56
615
1104
7.60
8465
1105
1.71
372
9106
2.08
1172
经分析，在同一批货物当中，中心仓库的货物占81%，1102仓库货物占10%，1104仓库占6%，9106仓库占2%, 1101仓库占1%，而1105仓库，1103仓库货物占有量约为1%不到。
（3）货物处理时间
货物拣选出来要对货物进行逐个处理，我们假设货物的平均基本处理时间为35s，那么可以根据其拣取的货物量来进行计算。计算结果如下表：
仓库名称
处理时间
CPD
1041.12
1101
11.05
1102
131.32
1103
5.98
1104
82.30
1105
3.62
9106
11.39
（4）汇总时间
根据上面的时间项，再加上信息处理等额外时间可得如下表格
仓库名称
运至用时
准备时间
拣货处理平均时间
总计时间
CPD
0.00
0.17
2.67
2.84
1101
0.11
0.17
0.34
0.61
1102
0.05
0.17
0.90
1.12
1103
0.07
0.17
0.65
0.89
1104
0.06
0.17
0.62
0.85
1105
0.58
0.17
0.02
0.77
9106
0.03
0.17
0.64
0.84
如果该批订单需要在在一个小时内完成，则中心仓库和1102仓库不能按时完成订单。
4.3.1.3问题分析
（1） 本批货物具有很强的随即性，因此货物量以及比例不具有太大代表性，但是此种货物的订购量完全可能在实际操作中出现，
（2） 各个仓库内存储的物料并非绝对合理
（3） 仓库拣选员等数量受限制
4.3.1.4解决方案
在安吉汽车物流公司运营当中遇到不能按时完成配送的问题，如果继续按着原来的假设走下去，相信本案例的分析会走入一个误区，并且会与实际有很大的差距，因此我们首先给出这些问题的解决步骤，之后给出上面问题的简单解决方案。
（1） 采集数据：根据公司工作的流程，采集各项工作的时间，然后归类进行分析。例如：可以采集或测试在正常情况下，每件货物的拣取时间，最后对该件货物的拣取时间做正态分析，求出其均值和方差。
（2） 业务流程分析：对公司的业务流程进行全面的分析，并尽量找出公司问题所在。
（3） 业务流程重组：公司的业务分析后对可以同时进行的业务，放在同一时间，尽量避免等待。
（4） 仓库内货物的设定：完成以上任务后，对仓库内货物进行分析，设定后通过不断优化最终得到一个相对较优的系统
（5） 安全库存：仓库设定完成以后，必须对其存储量有一个设定，确保在一天的货物供应之后不会出现大的缺货现象。
（6） 检测：当整个系统，以及新的流程完成之后，就需要通过长时间的检验，再完善过程，直到达到公司的目标值。
根据对以上数据的分析，我们可以从通过增加拣货员的数量，合理改变仓库的存储解决。通过数据分析，检测，最后得出对以上数据优化的结果如下表：
仓库名称
运至用时（车速60km/h）
准备时间
拣货处理平均时间
完成处理时间
CPD
0.00
0.17
1.13
1.30
1101
0.11
0.17
0.88
1.15
1102
0.05
0.17
0.80
1.02
1103
0.07
0.17
1.03
1.26
1104
0.06
0.17
0.83
1.06
1105
0.58
0.17
0.55
1.30
9106
0.03
0.17
0.87
1.07
4.3.2信息同步化研究
4.3.2.1业务流程分析
安吉物流的运作模式：
仓库在信息平台的指挥下工作模式
在此模型下，仓库管理员需要在拣货结束后才会得知缺货数量，并且仓库也无法预知那些型号的物料已经处于安全库存的警戒线以下。这使得仓库的管理有了很大的难度，作为管理者，这些信息必须与拣货同时发生，处于安全库存警戒线以下的物料，需要在本批次拣货的同时完成补货，因此信息的同步性与其管理模式相结合就至关重要。
4.3.2.2业务流程重组
针对业务流程存在的信息不同步问题，我们针对性的开发了以信息为核心的业务流程。
此流程的特点：数据中心的数据构成完全根据各仓库的实际库存量，通过定期盘查，调整实际与数据的差别。整个业务的流程着眼于信息流与物流的结合，将整个仓库体系运作的指挥棒交给交给了数据中心。通过数据中心的控制使得发货仓库在拣货的同时，非发货仓库就在为发货仓库准备货物。通过分析，需要补货的物料量少于需要发货的物料量，因此在发货仓库备货完毕以前，非发货仓库就可以完成各对各个发货仓库的补货过程。
4.3.2.3仓库信息平台
原有的业务模式存在信息同步难的问题，针对这一问题，我们以Visual FoxPro（下面简称vfp） 以及其数据库为依托开发了相应的应用程序。
（1）仓库信息平台原理
本程序是以vfp构建的数据库系统为依托搭建，通过局域网实现共享。数据的更新由数据中心工作人员负责，各个仓库拥有其独有的登陆账号。每当数据更新后，所有的发货仓库和非发货仓库管理员都可以通过登陆仓库订货系统来下载其拣货单。
当数据中心接受到客户订单后，首先根据订单类型以及订单的紧急程度将其分为不同的批次。然后对本批次的货物量根据不同的仓库进行分类，并从中心数据库中调出数据，与本批货物进行对比，通过对比可以确定非发货仓库对各个发货仓库的补货量。通过一次性的补货，将发货仓库处于安全库存警戒线以下的物料补至安全库存。
（2）仓库信息平台主要操作流程以及应用
由于本平台是以vfp数据库为依托，因此需要搭建数据环境，通过局域网局就可以连接中心数据库，由于权限问题，不同阶层的仓库员只能查询或更改一部分信息。
仓库信息平台登录界面
注：仓库号填写1101、1102、1103、1104、1105、9106、cpd等即可，密码初始设置与仓库号相同。
登录后界面
进入后点击查询进行当前任务查询，上图为对1101仓库的查询的结果
点击数据修改后弹出的对话框，可以通过该对话框在系统允许的范围内进行数据修改，数据添加。该功能使得数据中心与个发货仓库有效衔接起来，保证了数据中心数据的真实性
通过数据添加功能，对数据进行添加管理
（3） 点评
该仓库信息平台通过简单的客户端，实现了信息的同步化，使得仓库系统变成了一个整体，能够有效的解决因为补货不及时导致的缺货问题。通着信息流来控制物流，还可以提高整个系统作业效率，是一种符合了精益思想的管理模式。
4.3.2.4仓库内合理布局
（1）仓库内布局合理化分析
低效率的工作，无疑不会给公司带来好处，同时对订单的完成有极大的影响。除去拣货员个人的主观因素，仓库的环境、货架的合理布局、任务量的合理分配无疑成为了我们所关注的问题。
安吉仓储当前的现状：仓库面积相对较小，通过高频次的补货，来降级库存，提高仓储稳定系数。
然而高频次的配货毕竟是与高频次的补货相对应的，怎样使补货与配货同时进行，成为了合理规划和提高工作效率的焦点。
仓库的合理规划包括货架的合理分布，拣货员任务的合理分布等问题。为了满足信息流指挥物流的需求，仓库内货架应当与货单顺序基本相同，这样不仅仅便于查找，还会大大缩短拣货时间。此外，为满足补货能够与拣货同时进行，并且不影响拣货的效率，可以将相同货物放在不同的货架上，这样也会便于查找，同时解决了补货线路与拣货线路相重合的问题，提高了工作效率，缩短了工作时间。
（2） 仓库仿真模型
基于上面的分析，建立相应的仓库仿真模型。见下面截图
模型鸟瞰图
仓库内布局
模拟作业过程
移除顶部后的鸟瞰图
该仓库模型的设想：在该部分仓库分为1区和2区，对两区进行编号，如图所示分别编号为1,2,3,4,5,6号货架。其中1与2, 3与4，货架在相同的位置的霍格装有相同的物料，且1,2,3,4号货架用来存储量较大的物料，5，6号货架用来存储货物量相对较小的物料，与前四货架不同之处在于5,6货架是独立货架，不会再相同货架位置存储相同的货物。此种结构使得1,2以及3,4货架补货与拣货操作区没有重叠，提高了作业效率。
（3） 仓库分析
特点：仓库存储量相对较小
仓库内货物更新快
优点：以较小的仓库库存满足较大的供货需求，有效的降低了库存成本，但是本仓库对信息的同步性要求较高
缺点：补货次数多，仓库间的运费高，此外由于这种整体的仓库模式，对同一零部件短驳次数要求较高。
综合分析：本仓库可以结合信息同步降低库存成本，同时使得整个系统有着较强的机动性和灵活性从很大程度上避免了因为库存量小而带来的供货不及时，库存不稳定问题。
4.3.3安全库存
1）安全库存
安全库存是指在下一批补给货物运抵时剩余产品的平均库存量。安全库存作为一种缓冲器用来补偿在订货提前期内实际需求量超过期望需求量或实际提前期超过期望提前期所产生的需求。对在订货提前期内的安全库存数量的不确定性进行控制是库存理论的关键。管理者必须进行判断，多少安全库存量才能够有效地避免缺货的可能性，当然，这个可能性是不能够完全消除的。安全库存量增加使订货提前期内缺货的概率减少而减少缺货费用，同时也增加了产品的供给能力，但会引起库存成本的上升。
2）考虑安全库存量的库存控制设定
：一般情况下的安全库存设定
据资料知，安吉物流的订货量是稳定的，实行JIT生产的订货提前期是确定的。在订货提前期内，库存需求呈正态分布：，均值为，方差为。在订货点，库存在概念上可分为两部分：一部分预计订货提前期内会被消耗完，等于。另一部分预计在提起期内不会消耗，只有当时才会被消耗。这部分就是概念上的安全库存。设，即为安全库存需求。因为是正态分布的，也呈正态分布：，其均值为，标准差为，即：
设为安全库存水平。在订货提前期中，如果，则安全库存出现短缺。设，即安全库存的短缺量，则的期望值为：
用代表在订货提前期内单位缺货成本, 则。接下来我们计算预期的库存过剩成本。用h代表单位库存过剩成本。由于是在订货提前期内（以及两次库存补充之间）预期不会被使用的，所以=。则预期的安全库存总成本为：
(1)
图1显示了随着安全库存的变化缺货成本、库存过剩成本和安全库存总成本的变化。从图中可明显看出安全库存总成本曲线有一个最低值。为了求得安全库存的最佳值，也就是对应安全库存总成本曲线上的最低点的安全库存，求导并等于：
或
(2) 我们无法将明确表达为其它变量的显函数，但将给定这些变量的值带入方程（2）即可求解。
：特殊情况下的安全库存设定
当预测在即将来的生产日期内，由于天气恶化或其他原因，企业则要提前订货，固有当库存需求是稳定的，库存需求率即单位时间的库存需求为，但订货提前期是一个随机变量，服从正态分布：，均值为，方差为。在订货点，库存在概念上可分为两部分：一部分在预期订货提前期内会被消耗完，其消耗量等于。另一部分是当时，即货物到达时间大于订货提前期均值时才会被使用的。这部分即为概念上的安全库存，仍用表示。设，即使用安全库存的时间。由于是正态分布的，同前，则亦呈正态分布：，均值为，标准差为。
仍用代表安全库存水平。该库存可支持生产或销售的时间为。当订单发出后，如果，即货物运输时间超过安全库存所能维持的时间，则库存不足发生，其持续的时间为：。库存不足持续时间的期望值为：
预期的库存不足的数量为，缺货成本将为。库存过剩成本仍为。那么，安全库存总成本为：
(3)
如前，为求得最佳安全库存，就对求导并令其为：
或
(4)
求解方程（4）可得最佳安全库存值。
3）安吉物流安全库存的应用
：一般情况下的安全库存设定
由于安吉物流采购的零部件众多，在这里不可能将其全部算出，因此随机选出十个物料进行计算，则如图：
仓库
物料
交货数量
发货日
假设收货期
CPD
03C115561B
50
2012.05.15
2012.05.17
CPD
1KD129620B
20
2012.05.15
2012.05.17
CPD
6R0615301
30
2012.05.15
2012.05.17
CPD
03C115561B
80
2012.05.15
2012.05.17
CPD
18D951223A
10
2012.05.15
2012.05.17
CPD
18D951221
10
2012.05.15
2012.05.17
CPD
321953049L
5
2012.05.15
2012.05.17
CPD
321953050L
5
2012.05.15
2012.05.17
CPD
026105635D
20
2012.05.15
2012.05.17
CPD
06B109119B
10
2012.05.15
2012.05.17
每一物料的均值为为相应的交货数量，另外假设实行JIT生产的提前期为1天，且其方差为均值均为1。且假设订货提前期内单位缺货成本均为g,单位库存过剩成本均为h。
或
应用上面的计算安全库存的最终公式并代入相关变量值可得如下图：
物料名称
安全库存值S
物料名称
安全库存值S
03C115561B
4.7h/g
18D951221
o.4h/g
1KD129620B
1.8h/g
321953049L
0.2h/g
6R0615301
2.1h/g
321953050L
0.2h/g
03C115561B
6.5h/g
026105635D
1.8h/g
18D951223A
0.4h/g
06B109119B
o.4h/g
特殊情况下的安全库存设定
在特殊情况下，假设其货物预期提前期为7天，其他条件和一般情况下一样，即每一物料均值的为相应的交货数量，另外假设实行JIT生产的提前期为1天，方差为均为1。且假设订货提前期内单位缺货成本均为g,单位库存过剩成本均为h。
或
物料名称
安全库存值S
物料名称
安全库存值S
03C115561B
6.2h/g
18D951221
0.8h/g
1KD129620B
3.0h/g
321953049L
0.4h/g
6R0615301
3.2h/g
321953050L
0.4h/g
03C115561B
8.1h/g
026105635D
3.0h/g
18D951223A
0.8h/g
06B109119B
0.8h/g
应用上面的计算安全库存的最终公式并代入相关变量值可得如下图：
第五章 方案总结
本方案基于对安吉物流公司零部件运输现状的全面分析，对公司准确定位，制定了合理的解决路线。在解决路线的指导下，针对安吉物流零部件入厂运输年和零部件售后物流同步配送存在的问题给出了整体的解决方案。方案主要集中解决了零部件入厂物流的循环取货路径的优化，基于模糊时间窗的车辆调度问题，异常情况下的应急优化，信息同步化，仓库工作流程优化，仓库任务分配合理化等问题。
1.利用基于vfp 9.0的数据库，开发仓库信息管理系统。针对仓库流程等存在的问题，利用流程再造方法，对整个系统的作业流程进行分析和流程重组。
2.利用flexsim5.0对仓库作业流程进行模拟，通过对设计情况的模拟，找到限制因素并对其加以改善，寻找最佳解决方案。
3.运用数学建模的知识，建立合适的数学模型，对循环取货的线路进行了优化，在各条循环提货量大致相等的情况下，使每条循环的总里程达到最小。
4.在循环线路的基础上，基于模糊时间窗的概念对每条循环做了合适的车辆调度，增强了车辆之间的衔接并提高了车辆的满载率。
当然方案还存在许多不足和继续提高的地方。
1.方案运用的模型是建立在数学基础之上，所需的数据也是经过加工以后得到的，和实际情况处在出入，因此方案得出的最总结过在实际的操作中可能处在一些偏差。
2.由于零件包装箱的尺寸差异很大，我们处理的时候，在保证车辆整体满载率的前提下，考虑了部分包装箱不同尺寸带来的因素，并未完全详细的考虑。
3.在处理同步配送的问题时，由于材料中为给出详细的拣货、理货包括运送的具体时间，为了方便处理我们只能做出一些假设，可能这些数据和实际情况存在出入。
这个方案使我们小组全体努力的结果，我们坚信，我们的方案具有一定的可实际操作性会对安吉物流在零部件运输及配送方面存在带来一定的帮助。希望评委老师多多指导，相信我们的方案会更加出色。
参考资料：
【1】宋翔.excel公式与函数大辞典.北京：人民邮电出版社，2010.
【2】薛华成.管理信息系统.北京：清华大学出版社，2012.
【3】董千里.高级物流学.北京：人民交通出版社，2006.
【4】康贤.Visual FoxPro数据库程序设计教程.西安：西安电子科技 大学出版社，2007.
【5】张晓萍.物流系统仿真.北京：清华大学出版社，2008.
【6】王振锋.汽车零部件 Milk-run 车辆调度优化模型.
【7】李 静.基于JIT供应的车辆路线问题研究.
【8】胡祥培.基于模糊时间窗的车辆调度问题研究.
【9】曾敏刚，苏水清.基于循环取货的零部件入厂物流平准化研究.
【10】宋来忠，王志明.数学建模与实验.北京：科技出版社，2005.
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作 者 签 名： 日 期：
指导教师签名： 日 期：
使用授权说明
本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名： 日 期：
学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名： 日期： 年 月 日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名： 日期： 年 月 日
导师签名： 日期： 年 月 日
指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写
规范
编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载
？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师： （签名） 单位： （盖章）
年 月 日
评阅教师评阅书
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
二、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
评阅教师： （签名） 单位： （盖章）
年 月 日
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
评定成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）
年 月 日
教学系意见：
系主任： （签名）
年 月 日
学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者（本人签名）： 年 月 日
学位论文出版授权书
本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》(以下简称“章程”)，愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入CNKI《中国知识资源总库》，在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关权益。
论文密级：
□公开 □保密（___年__月至__年__月）(保密的学位论文在解密后应遵守此
协议
离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载
)
作者签名：_______ 导师签名：_______
_______年_____月_____日 _______年_____月_____日
独 创 声 明
本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:
二〇一〇年九月二十日
毕业设计（论文）使用授权声明
本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。
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（保密论文在解密后遵守此规定）
作者签名:
二〇一〇年九月二十日
致 谢
时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。
首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。
首先，我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导，在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效的改进方案。郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上，我学到了许多能受益终生的东西。再次对周巍老师表示衷心的感谢。
其次，我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感谢他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。
另外，我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们一起学习、生活，让我在大学期间生活的很充实，给我留下了很多难忘的回忆。
最后，我要感谢我的父母对我的关系和理解，如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持，我将无法顺利完成今天的学业。
四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。
回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。
学友情深，情同兄妹。四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。
在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。
最后，我要特别感谢我的导师赵达睿老师、和研究生助教熊伟丽老师。是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励，给了我很多解决问题的思路，在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得论文能够及时完成，这里一并表示真诚的感谢。
第5页
�
�
供应商A
供应商B
主机厂
供应商C
供应商D
供应商E
传统的入厂物流模式
零部件入厂物流
空箱出厂物流
�
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供应商C
供应商E
供应商A
供应商B
主机厂
供应商D
循环取货的入厂物流模式
成本
� EMBED Equation.3 ���(最佳安全库存） � EMBED Equation.3 ���安全库存）
图1 安全库存总成本随安全库存水平的变化
缺货成本� EMBED Equation.3 ���
库存过剩成本� EMBED Equation.3 ���
安全库存总成本� EMBED Equation.3 ���
_1110369935.unknown
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_1110370496.unknown
_1110369981.unknown
_1110369501.unknown
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�
发布生产计划
更新库存信息
制定“Milk-run计划”
制定零部件生产计划
下零部件要货订单
同意“取货指令书”？
同意“取货指令书”？
依照“指令书”备货
制定“积载计划”
车辆到达前确认
取货时间窗口内不能发货？
制定“取货指令书”
Milk-run结束？
直接装配厂，承担延误损失
承担延误损失
调整取货计划
指定区域内备好货
清点包装，贴收货标签
依“积载计划”装货入车
交接空箱，签收单据
反馈取货信息，跟踪车辆状态
验收零部件
质量、数量或包装不合格？
质量、数量或包装不合格？
卸货入库，跟新库存信息，越库配货
质检员验收零部件
重新发货，承担延误损失
JIT配送
承担相应责任
质量、数量或包装不合格？
承担相应责任
卸货入库跟新库存信息
质检员验收零部件
长途运输，跟踪车辆状态
N
N
N
Y
Y
N
Y
N
N
Y
Y
Y
N
Y
Y
Y
N
计划阶段
执行阶段
配送阶段
汽车制造商
零部件供应商
基于TPL的零部件物流Milk-run流程
�
时间
库存
0
库存水平1
库存水平2
安全库存
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
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分析问题
建立数学模型
接受模型
根据分区原则划分4个分区
均衡度测试
调整分区
求的分区内最路径
不满足
满足
求解流程
浙公网安备 33021202002483