河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院 金鳳 王燕 張淑欣

物流中心供貨商的進(jìn)貨配送排程問題研究

河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院 金鳳 王燕 張淑欣

本文旨在探討個案物流公司、物流中心供貨商進(jìn)貨配送排程問題的模式特性與求解方法。通過建構(gòu)個案公司物流中心供貨商進(jìn)貨配送排程最佳化整數(shù)規(guī)劃模式(ISSD-IP)，采用最佳化算法及啟發(fā)式演算法進(jìn)行演算分析，探討符合供貨商配送需求及物流中心作業(yè)限制的最佳月臺數(shù)量、供貨商月臺分派及配送排程表。

進(jìn)貨配送排程 最佳化 啟發(fā)求解

隨著工商業(yè)之發(fā)達(dá)，支撐連鎖零售業(yè)有效發(fā)展的物流配送業(yè)已成為現(xiàn)代物流的主要象征。然而，白熱化的競爭環(huán)境，促進(jìn)物流配送業(yè)者間激烈的價格競爭，造成利潤愈趨微薄的現(xiàn)象。物流中心為物流配送業(yè)的主要營運設(shè)施，幾乎全年無休，而且每日進(jìn)貨供貨商家不僅數(shù)量多，而且貨量也非常大。在繁忙時期，進(jìn)貨月臺經(jīng)常非常壅塞，造成月臺不足、人力與搬運工具調(diào)派不當(dāng)、廠商延誤交貨、冗長等候時間、以及影響出貨月臺作業(yè)等服務(wù)質(zhì)量及成本增加的問題，對物流配送業(yè)及其供貨商帶來非常大的有形及無形成本。因此，如何依據(jù)每日進(jìn)貨廠商家數(shù)與進(jìn)貨數(shù)量進(jìn)行最佳之供貨商進(jìn)貨配送排程，進(jìn)而規(guī)劃適當(dāng)?shù)脑屡_數(shù)量、理貨作業(yè)人力，并有效指派供貨商卸貨月臺，成為物流配送業(yè)提高資源利用率、降低作業(yè)成本，甚至改善與供貨商關(guān)系的一個重要物流規(guī)劃課題。本文旨在探討個案物流公司供貨商進(jìn)貨配送排程最佳化的相關(guān)問題，通過建構(gòu)供貨商進(jìn)貨配送排程最佳化整數(shù)規(guī)劃模式(ISSD-IP)及進(jìn)一步的啟發(fā)式算法求解分析，探討供貨商配送排程表、供貨商進(jìn)貨月臺分派、及進(jìn)貨月臺數(shù)量的改善方案。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)ISSD-IP為作業(yè)研究典型一維裝箱條碼問題，本文參考?xì)v年研究結(jié)果表現(xiàn)較佳的啟發(fā)式算法FFD 及BFD 進(jìn)行求解，并與最佳化結(jié)果比較分析。

1 最佳化模式與求解設(shè)計

1.1 背景說明

連鎖便利商店已成為中國家喻戶曉的行業(yè)，而且也是多數(shù)人每日必經(jīng)采購之處。連鎖便利商店的每日營業(yè)額一般均以每日來客數(shù)量及顧客平均購買單價為評量基準(zhǔn)，大部分店鋪坐落在人口密集的都會區(qū)，以坪效為績效評量單位，賣場約二十五坪，后場管理約十坪。以目前連鎖便利商店采取高加盟比率的策略，加盟主對店鋪內(nèi)的庫存數(shù)量及庫存金額控制得非常嚴(yán)謹(jǐn)，因其直接影響該店鋪的獲利率，而銷售數(shù)量又具有高度周期循環(huán)，一年之中除特定節(jié)慶日期外，其銷售量以一星期七天為周期循環(huán)。

連鎖便利商店的銷售數(shù)量及存貨數(shù)量影響上游物流中心的出貨數(shù)量，一般國內(nèi)物流中心考慮整體營運成本，除保存期限短的商品如低溫的鮮奶及鮮食便當(dāng)外，對便利商店之一般常溫商品，都定在星期一至星期六由物流中心每日配送到店?，F(xiàn)今連鎖便利商店競爭劇烈，保存期限短的商品為提高質(zhì)量及同業(yè)差異化，在物流中心僅止于轉(zhuǎn)運作業(yè)，以鮮度為訴求，以期增強(qiáng)對消費者吸引力。物流中心對國內(nèi)制造生產(chǎn)及交通環(huán)境等外在因素難以掌控，因此，對一般常溫商品皆有庫存管控作業(yè)，采購單位為確保體系供應(yīng)鏈的有效循環(huán)，對供貨商均要求配合采購需求一周六天進(jìn)貨。個案物流公司提供國內(nèi)一家大型超市的全溫層專業(yè)物流服務(wù)，屬封閉型物流中心型態(tài)，其采購作業(yè)具經(jīng)濟(jì)規(guī)模，因此與其供貨商間通常有合約關(guān)系，一般皆訂定采購前置期及基本單位訂購量等條款。在采購前置期的規(guī)范上，民生消費用品之保存期限通常六個月至十二個月，而為配合物流中心的儲存空間，進(jìn)貨前置期皆定在二天至七天之間，所以物流中心的月平均存貨回轉(zhuǎn)率在四至五次之間。

因此個案公司希望探討是否可以通過科學(xué)化方法解決物流中心供貨商進(jìn)貨配送排程的問題，希望解決物流公司與供貨商的困擾，同時提升雙方配送與進(jìn)貨的作業(yè)效能。

1.2 問題描述

個案物流公司管理數(shù)座供應(yīng)大型連鎖便利商店商品需求的專屬物流中心。因為每日進(jìn)貨供貨商家數(shù)非常多，進(jìn)貨月臺經(jīng)常非常壅塞，造成月臺不足、人力與搬運機(jī)具調(diào)派不當(dāng)、廠商延誤交貨、冗長等候時間、以及影響出貨月臺作業(yè)等服務(wù)質(zhì)量及成本增加的問題，對個案公司及其供貨商帶來非常大的有形及無形成本。

如何依據(jù)每日進(jìn)貨廠商家數(shù)與進(jìn)貨數(shù)量進(jìn)行最佳之供貨商進(jìn)貨配送排程(ISSD)，進(jìn)而規(guī)劃適當(dāng)?shù)脑屡_數(shù)量及理貨作業(yè)人力，成為個案物流公司提高資源利用率、降低作業(yè)成本，甚至改善與供貨商關(guān)系的一個重要途徑。供貨商進(jìn)貨配送排程的規(guī)劃結(jié)果將會影響供貨商貨車配送安排、物流中心月臺使用頻率、驗收人員人力安排、提高設(shè)備使用效率，也會影響理貨動線之規(guī)劃。進(jìn)貨排程過于寬松，雖月臺及人員彈性較大，但也會導(dǎo)致月臺的閑置時間長，降低人員的作業(yè)效率及進(jìn)貨設(shè)備的使用率。進(jìn)貨排程過于緊湊，雖月臺及人員設(shè)備的產(chǎn)能較大，但供貨商貨車等待時間將會拉長，降低滿意度。因此如何有效運用月臺及進(jìn)貨設(shè)備資源、提高月臺使用率、提高進(jìn)貨生產(chǎn)力，進(jìn)而降低成本、增加利潤，成為個案公司所欲達(dá)成的物流管理目標(biāo)。

基于人力資源與月臺資源之限制，欠缺整合性的排程計劃，除了配送卡車會有較長的等候時間外，往往會有兩種問題發(fā)生。第一種是進(jìn)貨月臺閑置時間發(fā)生，進(jìn)貨廠商所需的驗收進(jìn)貨總時間并沒有用掉每天全部月臺可作業(yè)的總時間，如此將造成月臺閑置及進(jìn)貨人力資源浪費。第二種是月臺作業(yè)時間不足，即安排的所有廠商驗收進(jìn)貨作業(yè)的總時間超過每天月臺配置的總作業(yè)時間，因而需要加派臨時作業(yè)人員或是延長工作時間，增加更多的成本。

1.3 ISSD數(shù)學(xué)模式建構(gòu)與數(shù)據(jù)需求

1.3.1 進(jìn)貨棧板數(shù)目估計

依物流中心采購的進(jìn)貨指定日及訂單內(nèi)容，可以統(tǒng)計指定日各供應(yīng)商配送商品種類與數(shù)量。再根據(jù)物流中心規(guī)定各類商品的棧板堆棧規(guī)則(層數(shù)與底數(shù))，可將每一供貨商指定日配送商品換算成進(jìn)貨棧板數(shù)目(簡稱板數(shù))。

依商品外箱規(guī)格體積及商品數(shù)據(jù)庫中規(guī)定的底數(shù)＊層數(shù)，換算供應(yīng)商配送板數(shù)的計算公式如下(目前流通業(yè)使用的棧板標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格為100cm*100cm，棧板重量架高度200cm，疊放高度最高180cm)：

板數(shù)＝供貨商進(jìn)貨箱數(shù)／(底數(shù)＊層數(shù))

1.3.2 進(jìn)貨驗收時間估計

物流中心進(jìn)貨驗收流程一般需進(jìn)行下列5 項工作步驟：

步驟1：供貨商貨車到月臺前需將車輛暫停，打開卸貨門，再將車輛停靠至月臺。

步驟2：驗收人員以PDA 刷取商品條形碼，檢查與PDA 顯示的規(guī)格是否相同。

步驟3：司機(jī)與進(jìn)貨人員將棧板卸至月臺。

步驟4：驗收人員將數(shù)量輸入PDA，并打印進(jìn)貨驗收單據(jù)供雙方簽收。

步驟5：驗收人員以提高機(jī)將商品及棧板從月臺移至重量架商品暫存區(qū)。

步驟1至步驟4作業(yè)時間一般均很固定。如果供貨商未于出車前即將商品根據(jù)物流中心要求規(guī)范堆棧棧板，則須在物流中心月臺卸貨時進(jìn)行，將會使步驟3 時間增長很多。因此絕大部分供貨商為節(jié)省卸貨時間，均會依據(jù)物流中心要求于出貨前預(yù)先堆棧棧板。個案物流中心是大型連鎖便利商店專屬封閉型物流中心，每日商品進(jìn)出量很大，達(dá)到經(jīng)濟(jì)規(guī)模，百分之九十五以上供貨商均已將商品迭好棧板才送至該物流中心，直接進(jìn)行棧板交換作業(yè)。

1.3.3 ISSD (0,1)整數(shù)規(guī)劃模式建構(gòu)

物流中心供貨商進(jìn)貨配送排程問題可以ISSD-IP 的(0,1) 整數(shù)規(guī)劃模式表達(dá)，其數(shù)學(xué)模式目標(biāo)函數(shù)及限制條件說明如下。

ISSD-IP (0,1)整數(shù)規(guī)劃模式

ISSD-IP 第(1)式為目標(biāo)函數(shù)，尋求進(jìn)貨月臺數(shù)量的最小化。第(2)式為月臺分派限制式，一個供貨商配送貨車只能安排在一個進(jìn)貨月臺卸貨。第(3)式為月臺進(jìn)貨容量限制式，一個月臺可供供貨商貨車進(jìn)貨驗收的總時間不可大于該月臺可供開放進(jìn)貨作業(yè)總時間。xik 為(0,1)決策變量，如果為1，則表示分派i 供貨商由k 月臺進(jìn)貨；如果為0，則不做分派。yk 為(0,1)決策變量，如為1，則表示k 月臺被用于進(jìn)貨使用；如為0，則未被使用。

1.4 求解設(shè)計

為求實務(wù)性應(yīng)用，本文開發(fā)出基于BFD 及FFD 兩個知名啟發(fā)演算公司的供貨商法的計算機(jī)決策支持系統(tǒng)，計算ISSD-IP 的近似解，并與LINDO 最佳解進(jìn)行比公司的供貨商較分析。決策支持系統(tǒng)并可于近似解求得后，立刻完成供貨商之月臺分派公司的供貨商及配送排程。

ISSD-IP 可以最佳化算法求解并得到最佳解，本文最佳解的計算采用軟件包LINDO 工具求解。(注：LINDO 內(nèi)建最佳化求解法應(yīng)該為基于LP 的分枝界限法)

接著，針對BFD 及FFD 啟發(fā)算法之步驟及計算機(jī)決策支持系統(tǒng)之流程圖進(jìn)行說明。

2 結(jié)語

物流中心的供貨商配送與進(jìn)貨作業(yè)，傳統(tǒng)上經(jīng)由人工經(jīng)驗排程法直覺判斷，往往無法有效率且精準(zhǔn)地安排供貨商進(jìn)貨時間與合理的月臺開放數(shù)量，造成供需雙方許多不必要的成本與時間浪費。本文探討了個案物流公司物流中心供貨商進(jìn)貨配送排程現(xiàn)況，采用最佳化分析方法進(jìn)行深入的分析，研究取代原有采購訂單先產(chǎn)生先進(jìn)貨的無效率供貨商進(jìn)貨配送排程方式。

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1005-5800(2011)06(b)-137-02