物流中心供貨商的進貨配送排程問題研究

河北建材職業(yè)技術學院 金鳳 王燕 張淑欣

物流中心供貨商的進貨配送排程問題研究

河北建材職業(yè)技術學院 金鳳 王燕 張淑欣

本文旨在探討個案物流公司、物流中心供貨商進貨配送排程問題的模式特性與求解方法。通過建構個案公司物流中心供貨商進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。

進貨配送排程 最佳化 啟發(fā)求解

隨著工商業(yè)之發(fā)達，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)的主要營運設施，幾乎全年無休，而且每日進貨供貨商家不僅數(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、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)每日進貨廠商家數(shù)與進貨數(shù)量進行最佳之供貨商進貨配送排程，進而規(guī)劃適當?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貨配送排程最佳化的相關問題，通過建構供貨商進貨配送排程最佳化整數(shù)規(guī)劃模式(ISSD-IP)及進一步的啟發(fā)式算法求解分析，探討供貨商配送排程表、供貨商進貨月臺分派、及進貨月臺數(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，本文參考歷年研究結果表現(xiàn)較佳的啟發(fā)式算法FFD 及BFD 進行求解，并與最佳化結果比較分析。

1 最佳化模式與求解設計

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，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謹，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。現(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，屬封閉型物流中心型態(tài)，其采購作業(yè)具經(jīng)濟規(guī)模，因此與其供貨商間通常有合約關系，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化方法解決物流中心供貨商進貨配送排程的問題，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)座供應大型連鎖便利商店商品需求的專屬物流中心。因為每日進貨供貨商家數(shù)非常多，進貨月臺經(jīng)常非常壅塞，造成月臺不足、人力與搬運機具調(diào)派不當、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)每日進貨廠商家數(shù)與進貨數(shù)量進行最佳之供貨商進貨配送排程(ISSD)，進而規(guī)劃適當?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系的一個重要途徑。供貨商進貨配送排程的規(guī)劃結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、提高設備使用效率，也會影響理貨動線之規(guī)劃。進貨排程過于寬松，雖月臺及人員彈性較大，但也會導致月臺的閑置時間長，降低人員的作業(yè)效率及進貨設備的使用率。進貨排程過于緊湊，雖月臺及人員設備的產(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貨設備資源、提高月臺使用率、提高進貨生產(chǎn)力，進而降低成本、增加利潤，成為個案公司所欲達成的物流管理目標。

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。第一種是進貨月臺閑置時間發(fā)生，進貨廠商所需的驗收進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)學模式建構與數(shù)據(jù)需求

1.3.1 進貨棧板數(shù)目估計

依物流中心采購的進貨指定日及訂單內(nèi)容，可以統(tǒng)計指定日各供應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)使用的棧板標準規(guī)格為100cm*100cm，棧板重量架高度200cm，疊放高度最高180cm)：

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

1.3.2 進貨驗收時間估計

物流中心進貨驗收流程一般需進行下列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?？恐猎屡_。

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：司機與進貨人員將棧板卸至月臺。

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

步驟5：驗收人員以提高機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，每日商品進出量很大，達到經(jīng)濟規(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，直接進行棧板交換作業(yè)。

1.3.3 ISSD (0,1)整數(shù)規(guī)劃模式建構

物流中心供貨商進貨配送排程問題可以ISSD-IP 的(0,1) 整數(shù)規(guī)劃模式表達，其數(shù)學模式目標函數(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)式為目標函數(shù)，尋求進貨月臺數(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貨月臺卸貨。第(3)式為月臺進貨容量限制式，一個月臺可供供貨商貨車進貨驗收的總時間不可大于該月臺可供開放進貨作業(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 月臺被用于進貨使用；如為0，則未被使用。

1.4 求解設計

為求實務性應用，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決策支持系統(tǒng)，計算ISSD-IP 的近似解，并與LINDO 最佳解進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決策支持系統(tǒng)之流程圖進行說明。

2 結語

物流中心的供貨商配送與進貨作業(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地安排供貨商進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貨配送排程現(xiàn)況，采用最佳化分析方法進行深入的分析，研究取代原有采購訂單先產(chǎn)生先進貨的無效率供貨商進貨配送排程方式。

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