基于时间的供应链分销物流网络模型优化研究

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3.0 陈辉 2024-11-19 7 4 2.11MB 66 页 15积分

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摘要

自从 Stalk Jr.指出时间是竞争优势的一个关键因素后，基于时间的竞争优

势受到了人们广泛的关注。人们生活节奏的加快，使“时间”在企业竞争中占据

越来越重要的地位，客户越来越希望在最短的时间内得到所需商品；企业越来越

希望通过缩短各个流程中的时间来最大限度的满足客户在时间上的要求，提升自

己的竞争力，他们正从传统意义上的“以最低成本提供最高的价值”转向“在最

短的时间内以最低的成本提供最高的价值”。

通过对供应链的研究发现：消耗在物流过程中的时间远大于消耗在制造过程

中的时间。由于生产制造环节的可压缩空间日益减少，物流环节的时间压缩就显

得尤为重要。基于时间的供应链分销物流网络优化研究就是在这样的背景下应运

而生的。

本文主要研究将时间—这一重要的竞争因素引入企业供应链分销物流网络

的构建之中。其中，配送中心的选址规划是构建企业分销物流网络的重要决策之

一，它决定了整个分销物流系统的模式、结构和形状。通过对该问题的研究求解

不同类型的选址-分配问题，来确定分销物流系统中所使用设施的数量、位置和

规模。因此优化配送中心的选址，对企业缩短在整个供应链中的响应周期产生积

极的意义。

论文主要研究的内容包括：(1)将时间因素引入供应链模型，对供应链的时

间和成本的关系进行定性分析，得出在基于时间竞争的策略下，时间的缩短与成

本的降低非但不对立，而是具备一致性的，因而鼓励企业积极采用基于时间的竞

争策略。(2)供应链分销物流网络设计时需要遵守的原则；分销物流中心选址的

影响因素以及总结了相关选址方法的优缺点。(3)研究分销物流网络的构建因素，

根据响应速度和商品库存地点的不同，构建出了三种不同类型的分销物流网络结

构，并比较各自的特点。(4)从两个不同的角度分别对基于时间竞争的供应链分

销网络建立单目标和双目标函数模型，并设计遗传算法和启发式算法对模型进行

优化求解。(5)对建立的两个模型用数据实例进行演算，得出最优值，证明算法

的有效性。

本文在分销物流网络系统课题中加入时间因素，对于研究企业分销物流网络

优化是一种有益的尝试，使它更好的符合企业实际需求，适应时代的发展。

关键词：基于时间供应链分销物流网络选址模型

ABSTRACT

Time-based competition has been given more extensive attention by researchers

and practitioners since Stalk suggested that the time be a key source of competitive

advantage. The acceleration of the rhythm of people's lives, the "time factor" occupies

increasingly important position in the enterprise competition. Customers increasingly

want to get the commodities they need in the shortest time, and enterprises increasingly

hope that to they can continuously reduce time to maximum to meet customer

requirements through improving various processes, in order to enhance their

competitiveness. They are changing from the traditional sense, that is, from "provide the

highest value at the lowest cost" to "in the shortest possible time to provide the highest

value at the lowest cost".

Research on supply chains had found that the time consumed in the process of

logistics exceeds far more than that in manufacturing. Since the compressible space of

the manufacture sub-cycle is decreasing, it is more important to compress the logistics

sub-cycle. The birth of the concept of supply chain distribution network on time based

mainly results from the factors above.

This paper induce the time into the construction and optimization of the supply

chain distribution network, which is one of the most significant. Location of the

distribution centers (DCs) is one of the important decision problems in designing

distribution system. The locations of DCs decide the pattern, framework and form of

whole distributional system. By resolving different types of location-allocation issues,

the quantity, location and the size of the facilities can be decided. Through optimizing

those problems above, the distribution logistics network will be more in line with the

needs of modern commercial society.

The main content of the article is as follows: Firstly, embedding the time into the

model of supply chain, and analyzing on the relationship between the time and the cost,

we can get the conclusion. That is to shorten the time and to reduce the cost is not

ambivalent but accordant. Therefore, we should encourage enterprises adopting

time-based competition strategy with more positive attitude. Secondly, there are some

principles should be obey when we design the supply chain distribution network and

choose the logistics distribution center location and summed up the advantages and

disadvantages of different location methods. Thirdly, study on construction factors of

distribution and logistics network. According to response speed and different

commodity stocks, establish three different types of distribution and logistics network

structure, and compare their respective characteristics. Fourthly, from two different

perspectives on time-based competition in the supply chain distribution network

construction, established single and dual-objective function model, then designed

heuristic algorithms for solving the models. At last, establish two models and perform

mathematical calculations with the data, and get the optimum value to prove the

effectiveness of the algorithm.

By adding the time factor in this paper, It would make the enterprises to better

meet the actual needs and adapt to the development of the times

Key Words ：Based on Time, Supply chain, Distribution network,

Location model

摘要

ABSTRACT

第一章绪论 ...................................................................................................................1

§1.1 研究背景...........................................................................................................1

§1.2 研究意义...........................................................................................................2

§1.3 研究思路和论文框架.......................................................................................3

第二章相关理论研究 ...................................................................................................5

§2.1 供应链相关理论...............................................................................................5

§2.1.1 供应链与价值链的基本概念..................................................................5

§2.1.2 供应链的管理..........................................................................................6

§2.1.3 供应链的目标..........................................................................................7

§2.1.4 供应链优化决策......................................................................................8

§2.2 基于时间的相关理论研究...............................................................................9

§2.2.1 基于时间竞争的研究内容.....................................................................9

§2.2.2 基于时间竞争的时间-成本关系......................................................... 10

§2.2.3 供应链时间-成本的均衡模型一致性................................................. 13

§2.3 供应链分销物流网络相关理论.....................................................................14

§2.3.1 分销物流网络理论...............................................................................14

§2.3.2 供应链分销物流网络模型...................................................................15

§2.4 本章小结.........................................................................................................17

第三章供应链分销物流网络与选址规划 .................................................................19

§3.1 供应链分销物流网络.....................................................................................19

§3.1.1 分销物流网络的概念...........................................................................19

§3.1.2 分销物流网络设计原则和内容...........................................................20

§3.1.3 分销物流节点的配置方式...................................................................21

§3.2 分销物流网络构建与模式比较.....................................................................23

§3.2.1 分销物流网络构建因素.......................................................................23

§3.2.1 分销物流网络模式................................................................................24

§3.2.1 分销物流网络模式比较........................................................................26

§3.3 分销物流网络选址方法研究.........................................................................28

§3.3.1 分销物流中心选址的影响因素...........................................................28

§3.3.2 分销物流中心单设施选址方法...........................................................29

§3.3.3 分销物流中心多设施选址方法...........................................................31

§3.4 本章小结.........................................................................................................32

第四章基于时间的分销物流网络模型 .....................................................................34

§4.1 引言...............................................................................................................34

§4.2 基于时间约束的单目标选址模型.................................................................35

§4.2.1 问题描述与假设...................................................................................35

§4.2.2 模型建立...............................................................................................36

§4.2.3 模型的遗传算法求解...........................................................................38

§4.3 基于时间竞争的双目标选址模型.................................................................45

§4.3.1 问题描述与假设....................................................................................45

§4.3.2 模型建立...............................................................................................45

§4.3.3 模型的启发式算法求解.......................................................................47

§4.4 本章小结.........................................................................................................50

第五章基于时间的模型优化数值实例 .....................................................................51

§5.1 基于时间约束的单目标选址实例...............................................................51

§5.1.1 数值实例一...........................................................................................51

§5.1.2 运算结果...............................................................................................52

§5.2 基于时间竞争的双目标选址实例...............................................................53

§5.2.1 数值实例二...........................................................................................53

§5.2.2 运算求解...............................................................................................54

§5.3 模型的实例结果分析...................................................................................56

第六章总结与展望 .......................................................................................................58

§6.1 全文总结.........................................................................................................58

§6.2 进一步研究展望.............................................................................................59

参考文献 .........................................................................................................................60

在读期间公开发表的论文和承担科研项目及取得成果 .............................................63

致谢 .............................................................................................................................64

第一章绪论

§1.1 研究背景

进入 21 世纪以后，由于科学技术飞速进步和生产力的发展，顾客消费水平不

断提高，企业之间竞争加剧，加上政治、经济、社会环境的巨大变化，使得市场

需求的不确定性大大增加。[1]

当今市场竞争呈现出新的特点：[1][2][3]

（1）产品寿命周期越来越短。新产品的研制周期大大缩短，产品生命周期的

缩短使企业在产品开发和上市时间的活动余地越来越小，给企业造成了很大压力。

（2）顾客的要求越来越苛刻。随着生活节奏的加快顾客对产品的交货速度要

求日益提高，顾客所能容忍的交货时间越来越短，他们要求企业予以快速响应。

过去为了获得个性化的产品和服务，顾客愿意等待，但是，现在顾客希望企业能

够“即时”提供个性化的产品和服务。

（3）供应商有不断削减库存趋势。供应链上的组织都有缩减存货的倾向，在

降低库存的同时，供应商仍必须满足客户越来越苛刻的要求：更快的提供最新产

品、准确及时的交货、更完善的服务，这些要求迫使供应商通过变革不断缩短从

接到订单，原材料、零部件采购，加工装配一直到分销配送的整个运作时间，以

时间代替空间，以快速反应来代替库存。

事实证明，缩短整体供应链的运作时间可以减少库存，在降低成本的同时，

增加组织的灵活性，提高了对顾客的反应能力，这就打破了传统的成本与服务质

量不能兼得的困境，如图1.1所示。

时间压缩

服务改善

成本降低

打破

图 1.1 打破传统服务与成本权衡

基于时间的供应链分销物流网络模型优化研究

（4）市场进入速度竞争时代。思科CEO钱伯斯在他著名的“速度致胜论”中

指出：“我们已经进入一个全新的竞争时代，在新的竞争法则下，大公司不一定能

够打败小公司，但是快的一定会打败慢的。你不必占有大量资金，因为哪里有机

会，资本就很快会在哪里重新组合。速度会转换为市场份额、利润率和经验。”

面对上述种种新的竞争特点，如果说资金与资源是工业社会最重要的竞争要

素，那么时间优势则是21世纪最强大的竞争战略武器[4]。企业家们已经清醒地认识

到时间将成为决定竞争胜负的关键。如今，许多买方不再拘泥于价格，而特别强

调交货期，因为交货期越短，则买方得益于及早使用该产品的效益便越大。于是，

企业便越来越依赖于时间竞争，在最短的时间内将最新的产品推向市场，以最快

的速度、最准确的时间将产品和服务送到顾客指定的地点，这将是一个企业占领

市场和赢得竞争的强有力的竞争武器[5]。

在竞争异常残酷的今天，产品生命周期越来越短，顾客要求的响应速度越来

越快。企业在控制好运作成本的条件下，寻找差异化的服务亮点。如国内中铁快

运，为了确保自己的核心业务，创造性地提出“24/48配送服务”，承诺能满足对

客户需求的实时响应，并保证在24小时，最迟48小时内将货物按照客户指定时间

配送至指定地点；家电连锁巨头之一五星电器，将对客户的服务水平提升至另一

个高度，提出把产品的配送到达时间精准在2小时内。企业环境和竞争的变化，促

使竞争模式从基于价格的竞争转向基于质量和基于服务的竞争，最终又转移到基

于时间的竞争上来。基于时间的供应链管理是解决高客户服务水平和低库存、低

成本之间矛盾体的有效手段。

通过对供应链的研究发现：消耗在物流过程中的时间远大于消耗在制造过程

中的时间[6]。如今随着生产工艺的不断提高，在生产制造环节的可压缩空间日益减

少，因此，分销物流环节的时间压缩就显得尤为重要,基于时间的供应链分销物流

网络优化研究就是在这样的背景下应运而生的。

§1.2 研究意义

供应链分销物流网络结构的设计属于企业战略规划层次的问题，是对供应链

中产品、信息等的流动结构进行科学合理的规划、设计、建设，包括节点布局、

运输线路设计、容量配置等，其合理与否对企业发展具有长远的影响，需要从战

略上对企业的整体利益加以考虑和研究[7]。目前，在我国对分销物流网络的研究中，

大多带有政府色彩的区域性的配送网络规划研究[8][9]，而对如何构造企业分销物流

网络的研究却不多，一般都是以物流配送的总成本最低为规划的目标[10][11][12]，

基于

第一章绪论

时间竞争的角度进行研究的则更少。因此，从时间的角度研究企业分销物流网络

优化是一种有益的尝试。

首先，从物流成本角度上看，基于时间竞争的供应链分销物流网络体系可大

大提高企业物流系统的运作效率、极大地减少库存占压资金，从根本上解决企业

产品大量变成库存沉淀的顽疾，从而减少流动资金的占用，大大降低企业的物流

成本。

其次，从市场销售角度看，基于时间竞争的供应链分销物流网络体系可体现

“以人为本”的服务理念，大大提升企业客户服务水平，从而扩大市场份额。先

进、高效的物流网络能在缩短物流各环节所需时间、将库存资金压缩到最小值的

情况下，仍可以以很低的服务成本为客户提供满意周到的服务。通过优质的客户

服务增强产品的市场竞争能力，抢占市场先机，提高产品的销售水平，从而提高

企业的销售利润空间，取得市场竞争优势[13]。

综上所述，基于时间的供应链分销物流网络优化研究是一项在基于时间竞争

提出之后与管理领域传统的分销物流网络相结合的研究课题。在分销物流网络系

统课题中加入了新的元素，使它更好的符合企业实际需求，适应时代的发展。因

此，本课题研究方向的本身就是一种新的尝试，具有一定的理论价值和现实意义。

§1.3 研究思路和论文框架

本文研究内容主要分为以下三个部分：

第一部分为建立所研究课题的相关理论、概念。主要研究了基于时间的相关

理论，提出在采用基于时间策略时，重点是理清时间与成本的相互关系。建立基

于时间策略下的时间-成本模型以及两者的均衡模型，得出在基于时间竞争的策略

下，速度的提高与成本的降低非但不对立，而且是具备一致性的。因而鼓励企业

积极采用时间竞争策略，尤其在占用较多非增值时间的商品分销物流网络方面，

大胆进行TBC改革。

第二部分研究分销物流网络的构建因素，根据客户响应速度和商品库存地点

的不同，构建出了三种不同类型的分销物流网络结构，并比较各自的特点。同时，

针对分销中心库存模型分析了供应链分销物流网络设计时需考虑的相关因素以及

比较研究了各种不同选址技术的优缺点。

第三部分在分销物流网络建模时加入时间因素，建立基于时间的分销物流网

络选址模型。分别建立基于时间的单目标选址模型和双目标选址模型。单目标选

址模型是以分销物流网络模型总成本最低为目标函数，同时在满足各需求点及各

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摘要自从StalkJr.指出时间是竞争优势的一个关键因素后，基于时间的竞争优势受到了人们广泛的关注。人们生活节奏的加快，使“时间”在企业竞争中占据越来越重要的地位，客户越来越希望在最短的时间内得到所需商品；企业越来越希望通过缩短各个流程中的时间来最大限度的满足客户在时间上的要求，提升自己的竞争力，他们正从传统意义上的“以最低成本提供最高的价值”转向“在最短的时间内以最低的成本提供最高的价值”。通过对供应链的研究发现：消耗在物流过程中的时间远大于消耗在制造过程中的时间。由于生产制造环节的可压缩空间日益减少，物流环节的时间压缩就显得尤为重要。基于时间的供应链分销物流网络优化研究就是在这样的背景下应...

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