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1、第十一章 配送与运输方案设计,现代物流配送模式的选择,2.矩阵分析法,3.层次分析法,1.经验选择法,沃尔玛,凯马特,服务水平战略意图,选择方法,1、经验选择法,1、是否决定企业的核心竞争力,2、是否高度影响企业与客户的关系,3、是否有能够胜任的第三方物流,4、选择库存最少的配送模式,5、总投资额与投资能力,经验选择法,2、矩阵分析法,状态一：对企业重要程度大，配送能力低，寻求配送伙伴状态二：对企业重要程度较大，配送能力较强，自营配送状态三：企业配送能力较弱，且不存在较大配送需求，采取外包配送模式状态四：配送在企业战略中不占据主要地位，但企业有较强的配送能力，向外拓展 配送业务,3、层次分析法
2、,美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂(T.L.Saaty)于上世纪70年代初，为美国国防部研究“根据各个工业部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配”课题时，应用网络系统理论和多目标综合评价方法，提出的一种层次权重决策分析方法。是一种定性定量相结合的方法。,日常生活举例:1.在海尔、新飞、容声和雪花四个牌号的电冰箱中选购一种。要考虑品牌的信誉、冰箱的功能、价格和耗电量。2.在泰山、杭州和承德三处选择一个旅游点。要考虑景点的景色、居住的环境、饮食的特色、交通便利和旅游的费用。3.在基础研究、应用研究和数学教育中选择一个领域申报科研课题。要考虑成果的贡献（实用价值、科学意义），可行性（难度、周期和经费）
3、和人才培养。,判断矩阵元素aij的标度方法,心理学家认为成对比较的因素不宜超过9个，即每层不要超过9个因素。,设要比较各准则C1,C2,Cn对目标O的重要性,A成对比较阵,A是正互反阵,要由A确定C1,Cn对O的权向量,选择旅游地,稍加分析就发现上述成对比较矩阵有问题,层次单排序及其一致性检验,对应于判断矩阵最大特征根max的特征向量，经归一化(使向量中各元素之和等于1)后记为W。W的元素为同一层次因素对于上一层次因素某因素相对重要性的排序权值，这一过程称为层次单排序。能否确认层次单排序，需要进行一致性检验，所谓一致性检验是指对A确定不一致的允许范围。,定义一致性指标:,CI=0，有完全的一致
4、性CI接近于0，有满意的一致性CI 越大，不一致越严重,Saaty的结果如下随机一致性指标 RI,一致性检验：利用一致性指标和一致性比率0.1及随机一致性指标的数值表，对A 进行检验的过程。,一般，当一致性比率,的不一致程度在容许范围之内，有满意的一致性，通过一致性检验。可用其归一化特征向量作为权向量，否则要重新构造成对比较矩阵A，对 aij 加以调整。,时，认为,定义一致性比率：,“选择旅游地”中准则层对目标的权向量及一致性检验,准则层对目标的成对比较阵,最大特征根=5.073,权向量(特征向量)w=(0.263,0.475,0.055,0.090,0.110)T,一致性指标,随机一致性指标
5、 RI=1.12(查表),一致性比率CR=0.018/1.12=0.0160.1,通过一致性检验,正互反阵最大特征根和特征向量的简化计算,精确计算的复杂和不必要,简化计算的思路一致阵的任一列向量都是特征向量，一致性尚好的正互反阵的列向量都应近似特征向量，可取其某种意义下的平均。,和法取列向量的算术平均,精确结果:w=(0.588,0.322,0.090)T,=3.010,计算某一层次所有因素对于最高层(总目标)相对重要性的权值，称为层次总排序。这一过程是从最高层次到最低层次依次进行的。,对总目标Z的排序为,的层次单排序为,层次总排序及其一致性检验,即 B 层第 i 个因素对总目标的权值为：,层
6、的层次总排序为：,A,B,层次总排序的一致性检验,设 层 对上层(层)中因素 的层次单排序一致性指标为，随机一致性指为，则层次总排序的一致性比率为：,当 时，认为层次总排序通过一致性检验。层次总排序具有满意的一致性，否则需要重新调整那些一致性比率高的判断矩阵的元素取值。到此，根据最下层（决策层）的层次总排序做出最后决策。,记第2层（准则）对第1层（目标）的权向量为,同样求第3层(方案)对第2层每一元素(准则)的权向量,方案层对C1(景色)的成对比较阵,方案层对C2(费用)的成对比较阵,最大特征根 1=3.005 2=3.002 5=3.0,权向量 w1(3)w2(3)w5(3)=(0.595，
7、0.277，0.129)=(0.082，0.236，0.682)=(0.166，0.166，0.668),选择旅游地,第3层对第2层的计算结果,w(2),0.263,0.595,0.277,0.129,3.005,0.003,0.001,0,0.005,0,3.002,0.682,0.236,0.082,0.475,3,0.142,0.429,0.429,0.055,3.009,0.175,0.193,0.633,0.090,3,0.668,0.166,0.166,0.110,组合权向量,RI=0.58(n=3),CIk 均可通过一致性检验,方案P1对目标的组合权重为0.5950.263+=0
8、.300,方案层对目标的组合权向量为(0.300,0.246,0.456)T,层次分析法步骤：,3.建立判断矩阵,2.建立层次结构模型,1.明确问题,明确系统目标，确定要素之间的关联关系和隶属关系,利用矩阵表述每层要素对上层要素的相对重要性，从第二层开始用成对比较矩阵和19尺度。若检验通过，特征向量（归一化后）即为权向量；若不通过，需要重新构造成对比较矩阵。,目标层-准则层-子准则层-方案层,4.计算单排序及 一致性检验,对每个成对比较矩阵计算最大特征值及其对应的特征向量，利用一致性指标、随机一致性指标和一致性比率做一致性检验。若检验通过，特征向量（归一化后）即为权向量；若不通过，需要重新构造
9、成对比较矩阵。,5.层次总排序,本层次各要素相对于最高层目标的次序排序,层次分析法步骤：,计算最下层对最上层总排序的权向量。,进行检验。若通过，则可按照总排序权向量表示的结果进行决策，否则需要重新考虑模型或重新构造那些一致性比率 较大的成对比较矩阵。,利用总排序一致性比率,案例：配送模式选择,长江公司为一个大型连锁商业公司，主营电冰箱、电视机、洗衣机等家电产品，公司的核心竞争力为商品的价格定位低，属于零售系统，因此对配送要求较高，一般不允许缺货，希望建立较好的物流配送体系，提高客户满意程度，获得良好的经济效益。试为该公司选择一个合理的配送模式。,（1）建立层次结构模型,目标层G,建立合理的物流
10、配送模式G,准则层C,外包模式P1,混合模式P2,自营模式P4,方案层P,客户满意程度C1,库存量C2,企业配送能力C3,总投资额C5,企业核心竞争力C4,共同配送P3,（2）建立判断矩阵,目标层与准则层的判断矩阵G-C,（2）建立判断矩阵,准则层与措施层的判断矩阵C-P,（计算过程略）,总排序表,该企业物流配送模式的优劣次序为P4、P3、P2、P1，即自营配送模式最优，共同配送次之，混合配送模式第三，外包模式最差。,作 业,一位同学准备购买一部手机，他考虑的因素有质量，颜色，价格，外形，实用，品牌等因素，比较中意的手机有诺基亚 N73，摩托罗拉 E8，索爱 W890i，但不知选择哪一款为好，
11、请你建立数学模型给他一个好的建议。通过网络资源，查找关于层次分析法应用的论文（2篇以上），并指出其应用的方面，所考虑的目标，准则和方案。,1、运输合理化,（1）对流运输,（2）迂回运输,（3）过远运输,（5）无效运输,（4）重复运输,配送车辆的集货货物装配送货等,1）明显对流2）隐蔽对流3）倒流运输,凡不经过最短路径的绕道运输都成为迂回运输,舍近求远的商品运输拉长运输距离，造成 运力浪费,同一批货物由产地运抵目的地，未经任何必要作业，又重新装运到别 处的现象,被运输的货物杂志较 多，使运输能力浪费 的不必要的物资的运 输。,7.3.4 配送合理化及其技术指标,2、配送合理化措施,7.3.4 配
12、送合理化及其技术指标,合理选取和布局物流网点，扩大贸易的范围，以达到费用省、服务好、信誉高、效益高的物流目标。采用先进的运输方式、运输工具和运输设施，加速货物的流转。缩短商品的在途积压。改进包装，增大技术载量，减少损耗。改进港口装卸作业，扩大港口建设设施，合理利用各种设备、吸引更多的买卖双方人港。,3、配送合理化指标,7.3.4 配送合理化及其技术指标,一、线路优化设计的意义 配送线路设计就是整合影响配送运输的各种因素，适时适当地利用现有的运输工具和道路状况，及时、安全、方便、经济地将客户所需的商品准确地送达客户手中。在配送运输线路设计中，需根据不同客户群的特点和要求，选择不同的线路设计方法，
13、最终达到节省时间、运距和降低配送运输成本的目的,最短路问题算法：由V1出发，逐步向外探寻最短路。具体寻找过程是：先对每个点Vi作标号，然后不断对标号作修改，直到求出点V1到各点或者到某个点的最短路径为止。以上标号分两类，一类为永久标号，表示从V1到Vi的最短路的权，永久标号点的全体，记作P；另一类称为临时标号，表示点V1到点Vi最短路的权的上界，临时标号点的全体记作T。,第四节 配送线路优化技术,二、一对一配送,寻找最短线路的方法步骤如下：第一步：令d(1)=0，d(j)=wij(j=2,3,n),P=1,T=2,3,n；第二步：在d(j)中寻找一点，使 令P=Pk，T=Tk,若T=，终止运算
14、；否则，进行第三步；第三步：（修改临时标号）对中每一位置d(j)=mind(j),d(k)+wij；然后再返回第二步。经过n 1次循环结束。,第四节 配送线路优化技术,例11-1 有1、2、3、4、5、6、7个节点，节点间的距离关系如图所示，求从1到7点的最短路径和距离。,各点之间距离关系,解:(1)对点1给出永久标号0，点2给出临时标号2，点3给出临时标号5，点4、5、6、7给出临时标号；P=1,T=2,3,4,5,6,7.,(2)对点2给出永久标号2，修改点3、4、5临时标号为4、4、8。P=1，2；最短路1,2,T=3,4,5,6,7.,(3)对点3给出永久标号4，修改点6临时标号为9，
15、P=1，2，3；最短路(1,2),(1,2,3),T=4,5,6,7.,(4)对点4给出永久标号4，修改点6临时标号为8，P=1,2,3,4；最短路(1,2),(1,2,3),(1,2,4),T=5,6,7.,(5)对点6给出永久标号8，修改点7临时标号为13，P=1,2,3,4,6；最短路(1,2),(1,2,3),(1,2,4),(1,2,4,6),T=5,7.,13,(6)对点5给出永久标号8，修改点7临时标号为11，P=1,2,3,4,5,6；最短路(1,2),(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,2,4,6),T=7.,11,(7)对点7给出永久标号11，P=1,2,
16、3,4,5,6,T=。最短路(1,2),(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,2,4,6),(1,2,5,7)。因此，点1到点7的最短距离为11，最短路径为(1,2,5,7)。,三、一对多配送,分送式配送是指由一个供应点对多个客户的共同送货。基本条件：同一条线路上所有客户的需求量总和不大于一辆车的额定载重量，送货时，由这一辆车装着所有客户的货物，沿着一条精心挑选的最佳路线依次将货物送到各个客户手中，这样既保证按时按量将用户需要的货物及时送到，又节约了车辆，节省了费用，缓解了交通紧张的压力，并减少了运输对环境造成的污染。,第四节 配送线路优化技术,（一）节约法的基本规定,利用里程
17、节约法确定配送路线的主要出发点是，根据配送方的运输能力及其到客户之间的距离和各客户之间的相对距离来制定使配送车辆总的周转量达到或接近最小的配送方案。,第四节 配送线路优化技术,三、一对多配送,（二）节约法的基本思想,方案a）的配送路线为p0pip0pjp0,配送距离为da=2(d0i+d0j)方案b)配送路线p0pipjp0,配送距离为db=d0i+d0j+dij显然，da不等于db，我们用sij表示里程节约量，即方案b)比方案a)节约的配送里程：Sij=da-db=2(d0i+d0j)(d0i+d0j+dij)=d0i+d0jdij,第四节 配送线路优化技术,三、一对多配送,案例分析,例：某
18、一配送中心p0向10个客户pj(j=1,2,10)配送货物，其配送网络如图11-9所示。图中括号内的数字表示客户的需求量（T），线路上的数字表示两节点之间的距离。配送中心有2t和5t两种车辆可供使用，试制定最优的配送方案。,配送网络图,第一步：计算最短距离。根据配送网络中的已知条件，计算配送中心与客户及客户之间的最短距离，结果见表。,网络节点的最短距离表,第二步：计算节约里程sij,结果见表。,用户之间的节约里程表,第三步：将节约sij按从大到小的顺序排列，结果见表。,用户之间的节约里程表,（1）初始方案：对每一客户分别单独派车送货，结果如图,初始解,（2）二次解：按节约里程大小顺序，连接F-G，F-H,结果如图,二次解,（3）三次解：连接B-C,A-B,H-I。H-I并入后超载，不予连接。结果如图,三次解,（4）四次解：连接A-I到配送路线,结果如图,四次解,（5）最终解：受配载限制，连接D-E。共3条配送线路，运行距离67公里，需要2t货车0辆，5t货车3辆。,最终解结果,三、一对多配送,节约法需要考虑到因素和注意事项：（1）适用于顾客需求稳定的配送中心；（2）各配送路线的负荷要尽量均衡；（3）要充分考虑道路运输状况；（4）预测需求的变化及发展趋势；（5）考虑交通的状况；（6）利用计算机软件求解优化。,第四节 配送线路优化技术,
