单位文秘网 2021-07-20 08:11:56 点击: 次
[摘 要]以浙江某食品工业(昆山)有限公司为背景,分析了企业产品运输概况及出现的新问题,提出运输的3种优化方案,利用线性规划理论对方案进行了评价和选择,得出最小成本的运输路线,为企业运输节省了成本。
[关键词]运输管理;线性规划;图解法
[中图分类号]F279.3;F224.31 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2007)08-0057-03
一、引 言
在企业的实际生产运作中需要运用许多科学方法来解决问题,运筹学就是其中应用比较广泛的一门科学。而线性规划是运筹学的一个最重要的分支,它是一种解决在线性约束条件下追求最大或最小的线性目标函数的方法,它在理论上比较完善,在企业的实际应用也比较广泛。在计算机管理系统软件的支持下,企业可采用线性规划模型安排生产计划、管理销售及供应链的协调等。
本文研究浙江某食品工业(昆山)有限公司最小成本的运输路线的选择,就是解决把产品从若干个产地调运到若干个销地,在每个产地的供应量与每个销地的需求量已知,并知道各地之间的运输单价的前提下,如何确定一个使得总的运输费用最小的方案。
二、企业产品运输概况及出现的新问题
1. 企业产品运输概况
浙江某食品工业(昆山)有限公司是一家外资企业,主要生产销售各类休闲食品,主打产品是海苔,还同时生产蛋卷、糖果、香菇片等多种食品,形成了以北京、南京、上海、广州等大城市为中心、辐射全国的营销网络。公司将市场分为北京、上海、华东、华西、华南、华北、东北7个区域,设有广州、上海、北京、沈阳4个分公司,北京分公司负责北京和华北两个区域的管理,上海分公司负责上海和华东两个区域的管理,广州分公司负责华南和华西两个区域的管理,沈阳分公司负责东北的区域管理,由此形成了一个覆盖全国的营销网络。其中各个区域都有分管城市,比如东北区域分管天津、哈尔滨、长春、沈阳几个城市。
2. 运输出现的新问题
随着企业的发展和全国性的营销网络的形成,企业的生产运作系统也更加庞大,企业在生产、销售、财务等方面都有着庞大的数据,在货物运输方面也是如此。公司对各个区域的供货至少要保证做到以下3点:
(1)保证各个区域的安全库存,即保证各个区域库存的货物新鲜且又不会出现断货情况。这里涉及运送货物的频率和时间,而它们是由货物的销售情况和保存时间来决定的。
(2)保证货物供应的计划性,因为这涉及生产的提前安排。现今的做法是货物先运送到各个区域的分公司,由分公司统一安排调配。
(3)尽量使运输费用最小化。
东北地区产品运送如图1所示。以前东北地区只有昆山一个生产点,采用的送货方式是:从昆山将货物运送到沈阳(采用汽车运送),再由沈阳分公司进行调配,沈阳分公司通过火车将货物运送到各地,这样能够调节各个城市市场的货物量,保证了货物供应的计划性,同时也就保证了生产上的计划性,实现有序管理。沈阳自己的需求量为2万件,运输单价为6 000元/万件(因一次运送较多,含来回),运送时间为78小时。剩下的产品由沈阳发往各地,使用火车运输,因各地路程不一,沈阳运送产品到天津、长春、哈尔滨的运输时间、单价、需求量如表1所示。
计算出现行方案的大致费用为 Z=6 000×(2+1.5+1.3+2.5)+500×1.5+400×6+650×9=52 800元。
但是这种运输方式暴露出了不少的缺点,首先是从昆山到沈阳,因为使用汽车运送(因不是起点站不能用火车来运送货物),所以运价相对更高;其次,沈阳分公司留下自己的需求量后再运到各个城市,一则跨省份单个运费不低,二则在时间上相对较长;再者,上海二厂开始生产并达到一定的产量后,已经能够开始对部分区域进行部分供货,而且在上海所采用的运输方式是火车运送;最后,随着昆山、上海两地的生产调整,为了预防供货紧张以及时间浪费等情况,计划两地开始同时供货,那么现行的这种送货方式需要改进。
三、运输的优化方案的提出
1. 优化方案的提出
方案一:由上海直接向沈阳供货,因为采用火车运送方式,则运费节省在上海→沈阳这里。这里只需要把图1中的昆山换为上海即可。上海→沈阳,使用的交通工具为火车,运输单价为4 500元/万件。余下不足货物则由昆山发出,运输单价为6 800元/万件。
方案二:由上海和昆山向四地直接供货。如表2所示:
这是一个典型的运输问题,要达到的目标就是使运费最小化以及运送时间最小化。运用线性规划理论,建立线性规划模型,可以设变量如表3所示:
则最小运输费用的模型为
minZ=6 800X1+6 000X2+5 500X3+7 500X4+4 500Y1+4 000Y2+3 800Y3+5 500Y4
满足产地产量的约束条件为:
X1+X2+X3+X4 >0
Y1+Y2+Y3+Y4 <5
满足销地销量的约束条件为:
X1+Y1=2
X2+Y2=1.5
X3+Y3=1.3
X4+Y4=2.5
而最小时间的模型为:minZ=78X1+72X2+68X3+82X4+X5+55Y1+50Y2+48Y3+65Y4,这个模型的约束条件同上。
方案三:上海地区生产的全部货物都运往东北各个城市,充分利用火车运输来降低成本。而东北所不足的部分则由昆山直接运输,一般选择天津市,因为其运输单价相对较低,其中上海的货物供应也从昆山运送(基于方案一)。
2. 优化方案的解
依照各方案的方法可以得到:
方案一的费用为Z=4 500×4+6 800×3.3+500×1.5+400×6+650×9=49 440(元)
方案二的费用为Z=44 500元(运用运筹学软件解决)
方案三的费用为Z=4 500×2+4 000×1.5+3 800×1+
5 500×2.5+150×3+5 500×0.3=34 650(元)
四、优化方案的比较与选择
1. 优化方案的评价
对于企业产品运输来说,采用的方案需要使得费用/时间优化并符合公司内部架构。费用/时间的优化是指运输成本最小路径的选择,而符合公司内部架构是指方案是否能够与企业生产相协调,是否能够有效地统筹安排。对于以上提出的3个方案,从费用/时间的优化和公司内部架构两方面做如下分析(采用评价点数,总点数为10):
(1)方案一相对于现在所采用的运输方式是有所改进的,即在满足自己的销售前提下,将用剩余生产能力生产的货物向东北地区供应,同时因为把货物运送到分公司,符合货物由分公司统筹分配的原则,是可行的,但在3个方案中其成本和时间并非最优。那么我们设其在两方面的评价点数为:费用/时间的优化→2,公司内部架构→7。
(2)方案二、方案三相较于现行的运输方式也有所改进,对比之下,方案三成本更低,但是这两个方案都存在着各自的问题。首先,两者都忽略了沈阳分公司的作用,如此运输使得货物的运输控制需要由昆山、上海两个分厂来调配,这就需要一个相对很稳定的业务预算,能够较准确地确定预期销售量,从而安排生产和运输,这需要公司进行一定的内部调整,在公司内部架构方面并不能算是最优;其次,方案三还存在着上海方面的生产能力有限的问题,它并不能保证东北各个城市的货物同时生产完,容易引起断货的情况,这时需要昆山总厂打乱生产安排来缓解这一状况,将严重影响到公司的正常生产活动。那么设方案二的评价点数为:费用/时间的优化→4,公司内部架构→4。方案三的评价点数为:费用/时间的优化→7,公司内部架构→3。3个方案的评价参数如表4所示:
对于一个企业而言,节约成本是生产活动中非常重要的一部分,只有在成本降低到最小化的情况下,企业的利润才能够达到最大化,那么它可以依照成本最小化时的要求对企业内部的生产、调配、人事、财务等多方面进行整合。在这里公司内部架构这个因素的可变性相对强一些,它的重要性相对于费用/时间因素的最优就弱一些,这里假设X1>4X2。
2. 优化方案的比较
通过以上的分析,可以建立方案的数学模型来帮助进行决策。
方案一:Y1=2X1+7X2
方案二:Y2=4X1+4X2
方案三:Y3=7X1+3X2
X1+X2=10
X1>0,X2>0
X1≥4X2
采用图解法,可以计算出3个模型的最大值为:
Y1=2X1+7X2=30(X1=8,X2=2);Y2=4X1+4X2=40(X1=8,X2=2);Y3=7X1+3X2=62(X1=8,X2=2)。其结果为Y3 >Y2>Y1。具体如图2所示。
3. 优化方案的选择
通过图解法,可以得到Y3 >Y2 >Y1,方案三是最优解。
采用方案三可以降低成本,但方案三有许多不足之处:
(1)东北区域增加订货量时,由于上海供应不足,将加重昆山供货的压力。因为食品一般属于快速消费品,季节、公司配套的市场推广活动等都将极大地影响销售量。
(2)一旦发生火车运力紧张的情况,需要重新调整运输方式,很匆忙,相对比较勉强。
(3)并不能完全保证东北各个城市同时供货,容易影响到实际销售。所以说它不可取的。
方案一与方案二相比起来,在完全不改变现有公司内部架构的情况下进行,费用不及方案二优。方案二是可取的,相比之下在3个方案中是最优的,能够避免一系列的生产方面问题,但是需要改变现行的公司架构,需要一定的投入。
五、结 论
在本文所提出的方案中存在以下一些前提假设:
(1)每个地区的销售计划与销量是一致的;
(2)昆山和上海两个厂是产销平衡;
(3)运输过程中不会出现其他状况;
(4)不考虑其他地区的订货需求,只将东北地区单独考虑。
这些前提假设在现实的企业生产销售中是不可能的,是必须综合考虑的。
另外,在方案执行方面,运输方案的改变需要公司制度的相应变化,也影响到公司的生产计划,还将考察公司的执行力。
所以以上所提出的3个方案都是片面的,在实际提出解决方案时需要考虑更多的其他因素。在货物运输方面采用线性规划理论,可以改变货物运输要由分公司周转运货的状况,从而可以大幅度地降低运输成本,帮助企业领导者进行有效决策。本文中只是以线性规划的理论来分析问题,并不能完整地解决所面对的问题,如果要将线性规划理论运用到整个公司的产品运输上,寻求最低成本的运输路线,那么需要开发一个大型的专用系统来全面改善公司的产品运输方式。
主要参考文献
[1] 韩伯棠. 管理运筹学[M]. 北京:高等教育出版社,2003.
[2] 刘丽文. 生产与运作管理[M]. 北京:清华大学出版社,2001.
[3] [美]瓦泽斯坦. 线性规划导论[M]. 谢金星译. 北京:机械工业出版社,2005.
[4] 龚国华,龚益鸣. 生产与运作管理[M]. 上海:复旦大学出版社,1998.
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