第九章 物流系统决策 第九章 物流系统决策 1. 物流系统决策的基本内容.......................................................................................................2 系统决策的概念...............................................................................................................2 物流决策的层次分类.....................................................................................................3 企业物流的战略决策.....................................................................................................4 客户服务目标.....................................................................................................5 设施选址战略.....................................................................................................5 库存战略.............................................................................................................6 运输战略.............................................................................................................6 2. 第三方物流决策.......................................................................................................................6 物流外包的战略优势.......................................................................................................6 第三方物流决策的影响因素.........................................................................................7 第三方物流决策过程.....................................................................................................8 第三方物流决策的应用.................................................................................................9 3. 风险型物流决策.....................................................................................................................10 风险型物流决策...........................................................................................................10 最大可能收益值准则...................................................................................................11 期望值准则...................................................................................................................12 决策表法...........................................................................................................13 决策树表示法...................................................................................................13 4. 不确定型物流决策.................................................................................................................15 乐观准则.......................................................................................................................15 悲观准则.......................................................................................................................16 折衷准则.......................................................................................................................16 后悔值准则...................................................................................................................17 5. 库存控制与决策.....................................................................................................................18 影响库存决策的相关成本...........................................................................................18 库存决策数学模型.......................................................................................................19 基本经济订购批量模型（Economic Order Quantity，EOQ）...................20 考虑价格折扣的经济订货批量.......................................................................20 库存管理控制系统.......................................................................................................21 1
第九章 物流系统决策 通过对系统的分析、系统建模、系统方案规划和评价后，就要将各种行动方案及其后果信息提供给决策者，让他们根据经验、直感作出决断，这属于决策论的范畴。物流系统决策是各层次物流管理者日常工作不可缺少的部分，如，企业物流战略的决策，存储水平的决策、运输路线的选择等。物流决策正确与否、合理与否，小则关系到能否实现预期的目的，大则影响企业的战略目标是否能实现、甚至决定企业的成败，关系到部门或区域经济的盛衰。因此，掌握科学的决策原理和方法对物流系统工作者至关重要。 1. 物流系统决策的基本内容 系统决策的概念 “决策”就是人们为达到某一目标，从若干可能的方案（或措施、途径、行动）中经过分析，选出最佳（或满意）方案的行为；即针对某一问题，确定反映决策者偏好的目标，根据实际情况，通过决策论中的科学方法，从多个方案中选出一个最佳方案的过程。 决策是行动的基础，正确的行动来源于正确的决策。在企业中，管理的关键在于决策，决策贯穿于企业管理工作的各个方面。决策包括战略性的经营决策、战术性的资源开发利用决策，以及技术管理方面的决策。决策是物流管理人员不可缺少的工作。地位越高，决策在工作中的作用就显得越加重要。决策正确与否，对物流效益影响极大，小则影响一个企业，一个部门，大则影响整个国家和社会的发展。 正确的决策必须建立在认识和了解决策问题内部关系和环境状况的基础上。首先必须掌握决策对象的运动规律，占有必要的资料和信息。其次，还要掌握辅助决策的技术和方法，遵循必要的决策程序和步骤。 一般的系统决策过程包括确定目标、分析可能出现的状态并估计其发生概率、拟定多个备选方案、评价方案、选择最满意的方案等五个步骤。 由于社会经济活动是多方面、多层次、多领域的，因而，有关的决策问题和决策活动也是多方面、多层次、多领域的。从宏观上讲，有政治上的决策、军事上的决策、经济政策与科技政策的决策，从微观上看，有一个企业、一个部门的日常生产计划、经营管理的决策。可以说，决策贯穿于管理的全过程，一切管理工作的核心就是决策。 2
第九章 物流系统决策 对于复杂的系统，其行动方案后果与系统所处的环境密切相关，因此，以方案选择为决策内容的决策过程也随环境的不同而有很大差别，根据决策环境是否可以预测，可分为三种类型： （1）确定型。未来环境完全可以预测，人们知道将来会发生什么情况，可以获得精确、可靠的数据作为决策基础。如企业开发某个新产品、计划经济机制下的原料供应和产品包销，企业管理者是在确定环境下决策。 （2）风险型。未来环境有几种可能的状态和相应后果，可以观测每种状态和后果出现的概率。人们得不到充分可靠的有关未来环境的信息。如市场经济环境下，企业开发某种新产品或推出某项新的服务就要冒一定的风险，销售状态、原材料供应情况都没有完全的把握，但是根据市场调查、原材料供应户的信息，还能对销售状态的好或坏和原材料供应充分或短缺的概率作出判断。 （3）不确定型。未来环境出现某种状态的概率难以估计，甚至连可能出现的状态和相应的后果都不知道，如开发尚未经过用户考验的全新产品往往属于这种环境。一般来说，越是高层和越关键的决策往往是不确定型的决策。 在物流系统决策问题中，物流运作层的问题（如存储问题）可以近似地按确定型处理。而区域性的物流战略或企业长远的物流战略，影响面广、影响时间长，属于高层次的决策，很少有确定型决策。确定型环境下的决策问题可以利用运筹学中的线性规划、非线性规划这类方法解决。所以，决策分析着重研究的是风险型和不确定型决策。 物流决策的层次分类 物流系统包括库存控制子系统、运输配送子系统、装卸搬运子系统、包装子系统、信息处理子系统等等。在物流系统的规划和企业物流管理过程中，需要进行许多具体的决策。在物流方面需要作出的决策包括：仓库选址、库存策略决策、运输方式选择、运输线路规划等等。其中很多决策取决于不同的物流理念和物流管理人员能运用的决策手段。 按照物流决策作用的范围和影响层面，可将物流决策分为：战略层次的决策、策略层次的决策和运作层次的决策三种。他们之间的主要区别在于计划的时间跨度。物流战略决策是长期的，时间跨度通常超过一年；策略层决策是中期的，一般短于一年；物流运作计划是短期的决策，是几乎每天都要频繁进行的决策，决 3
第九章 物流系统决策 策的重点在于如何利用战略性规划的物流渠道快速、有效地运送产品。按照物流系统的构成，物流决策又分为选址决策、运输决策、仓储决策等不同内容。表9-1举例说明了不同层次、不同类型的物流决策的若干典型问题。 表9-1 物流战略、策略和运作层的决策问题 决策 决 策 的 层 次 类型 战略层次 策略层次 运作层次 选址 设施的数量、规模和位置 库存定位 线路选择、车辆调度 运输 选择运输方式 服务的内容 确定补货计划 订单处理 选择和设计订单录入系统 订单处理排序 发出订单 客户服务 设定标准 仓储 布局、地点选择 存储空间选择 订单履行 采购 制定采购政策 供应商选择 发出订单 上述不同层次的决策有不同的视角、也有不同的要求。战略层次的决策所使用的数据常常是不完整、不准确的，属于不确定型或风险型的决策问题。而物流运作计划的决策一般都是使用准确的数据，规划方法应该既能处理大量数据，又能得出合理的计划。运作层和策略层的决策常常要根据具体问题采用特定的方法。 企业物流的战略决策 企业物流系统的设计首先要进行物流系统的战略决策。选择好的物流战略与制订好的企业战略一样，需要很多创造性的过程。 一般来说，物流战略决策的目标有三个，即降低成本、减少资本、改进服务。 降低成本(Cost Reduction)指战略实施的目标是将与运输和存储相关的可变成本降到最低。通过评价各备选的行动方案，比如，在不同的仓库地址中进行选择或者在不同的运输方式中进行选择，以形成最佳战略,该目标是在服务水平保持不变的前提下，找出成本最低的方案，使利润最大化。减少资本(Capital Reduction)指战略实施的目标是使物流系统的投资回报最大化；例如，为避免仓储环节而直接将产品送达客户、或放弃自有仓库选择社会性仓库、或利用第三方 4
第九章 物流系统决策 供应商提供物流服务、选择适时供给而不留有库存、等等。与需要高额投资的战略相比，这些战略可能导致可变成本增加，但是，投资回报率会得以提高。改进服务(Service Improvement)战略是指应该制定与竞争对手截然不同的服务战略，企业收入取决于所提供的物流服务水平，尽管提高物流服务水平将大幅度提高成本，但收入的增长可能会超过成本的上涨。 物流战略决策主要解决四个方面的问题：客户服务目标、设施选址战略、库存决策战略和运输战略，如图9-1所示，用物流决策三角形表示。这些领域是互相联系的，应该作为整体进行规划和决策。当然，也有分别进行决策的例子。每一领域都对企业物流系统的设计有重要影响。 库存战略： 运输战略： 库存水平运输方式库存分布运输路径客户服控制方法运输批量务目标选址战略： 设施的数量、规模和位置 指定各存储点的供货点 自营仓储/社会仓储 图9-1 物流决策三角形 客户服务目标 企业提供的客户服务水平比任何其他因素对系统设计的影响都要大。服务水平较低，可以在较少的存储地点集中存货，利用较廉价的运输方式。服务水平高则恰恰相反。但当服务水平接近上限时，物流成本的上升比服务水平上升更快。因此，物流战略规划的首要任务是确定适当的客户服务水平。客户服务目标还受限于其他三方面的战略设计。 设施选址战略 存储点及供货点的地理分布构成物流规划的基本框架。其内容主要包括，确定设施的数量、地理位置、规模，并分配各设施所服务的市场范围。好的设施选址应考虑产品在供应链上的流动过程及相关成本，包括从工厂、供货商经分销中心、配送中心，然后到达客户所在地的物流全过程及成本。通过不同的物流渠道 5
第九章 物流系统决策 来满足客户需求，会有不同的物流成本。寻求成本最低的需求分配方案或利润最高的需求分配方案是选址战略的核心所在。设施选址的方法已在第六章阐述。 库存战略 库存战略指管理库存的方式。将库存分配(推动)到储存点与通过补货自发拉动库存，代表着两种战略。库存战略决策还包括，产品系列中的不同品种是选在工厂自营的仓库、还是选择第三方物流服务？这将影响到具体的库存控制及设施选址决策，所以必须在物流战略规划中予以决策。 运输战略 运输战略包括运输方式、运输批量和运输时间以及路线的选择。这些决策受仓库与客户、仓库与工厂之间距离的影响，反过来又会影响仓库选址决策。库存水平也会通过影响运输批量影响运输决策。 客户服务目标、设施选址战略、库存战略和运输战略是物流决策的主要内容，因为这些决策都会影响企业的赢利能力、现金流和投资回报率，而且每个决策都与其他决策互相联系，彼此之间还存在悖反关系，应在一个系统的框架内统一考虑。 1. 第三方物流决策 物流外包的战略优势 除了企业自己管理全部物流活动并建立一个庞大的物流组织机构之外，有些企业会与其它企业共同管理物流活动；或者将物流活动通过合同的形式外包出去，由专门提供这类服务的公司去做。这些专门的企业被称为第三方物流供应商，他们提供的这种物流服务就是第三方物流。 利用第三方物流可以获得战略上和运作上的优势，主要包括： ·降低成本，减少资本投入； ·使企业得到先进的技术和管理经验； ·有利于提高客户服务质量； ·通过扩大市场份额提高企业的竞争优势； 6
第九章 物流系统决策 ·提高信息获取能力，有利于经营规划； ·减少风险和不确定因素。 其中，经营成本的降低是企业最大的收益，客户服务水平的提高也是一个很重要的方面。 当然，利用第三方物流也有其弊端。物流外包将使企业面临着失去对关键物流活动控制的风险，失去对物流渠道的控制能力，进而，可能失去一些潜在的市场机遇和收益。 第三方物流决策的影响因素 是否使用第三方物流要视企业的具体情况而定。采用自营物流还是物流外包取决于下列两个因素的平衡：物流对于企业成功的关键程度以及企业管理物流的能力。如图9-2所示，企业所处的位置决定了其奉行的战略。 物流对企业的重要度高寻求强有力自营物流的合作伙伴低成为合作关外包系的核心低 高 企业经营物流的能力 图9-2 物流活动经营形式选择示意图 如果公司对客户服务要求高，物流对企业非常重要，物流成本占总成本的比重大，且企业已经有高素质的人员对物流运作进行有效的管理，那么该企业就不应该将物流活动外包出去，而应当自营。例如沃尔玛就属于这样的情况。 另一方面，如果物流并不是某家企业的核心战略，且企业内部物流管理水平也不高，那么，将物流活动外包给第三方物流供应商就有利于降低成本、提高客户服务质量。例如某著名电脑公司认为其核心竞争力是营销，是制造高科技的个人电脑硬件，而不是物流，因此该公司的电脑在世界各地直销时，就与几家第三方物流企业合作，在一定地理范围内分销商品。 如果物流是企业战略的核心，但是企业现有的物流管理能力较低，这时，寻 7
第九章 物流系统决策 找物流伙伴就会给企业带来很多收益。好的合作伙伴拥有的先进的物流设施可以向企业提供自营物流无法达到的服务管理水平。 衡量一个企业的物流能力一般要从物流设施设备（如运输设备、仓库）、物流技术（如物流管理信息系统、订单处理系统）和物流管理人员素质等方面进行评价。 另外，第三方物流决策还面临着很多不确定的因素。如：未来的经营环境是否可以控制、第三方物流服务提供方是否可靠、物流失败的风险有多大，等等。因此，正确的决策还要依靠一些主观因素和经验。 第三方物流决策过程 采用第三方物流能降低成本，提高顾客服务水平。在供应链构建中，一个不可避免的问题就是第三方物流决策。企业是否应该使用第三方物流？多大程度上物流是否构成建立企业否非战略企业核心能力流程图 系统按物流业务功能分 是是将物流业第三方物流是否有物流运否 务按功能作能力？ 分类是战略地位：保持是该功能是否有成本有无否 领先地位 战略意义？第三方 竞争力？物流 否是第三方否 是否有物流运自营, 及部分合作物流 作能力？ 成本有无否第三方竞争力？物流自营 8
第九章 物流系统决策 使用第三方物流？对这些问题，目前还缺乏一套严格的逻辑判断方法。在进行第三方物流决策时，应从物流在企业战略中的地位出发，在考虑企业物流能力的基础上，进行总成本评价。如图9-3是第三方物流决策过程流程图。 图9-3 第三方物流决策过程流程图 第三方物流决策时，首先要考虑物流对企业战略的重要性。分析物流系统是否构成企业的核心能力，一般可从以下几方面进行判明： (1)它们是否高度影响企业业务流程? (2)它们是否需要相对先进的技术，采用此种技术能使公司在行业中领先? (3)它们在短期内是否不能为其它企业所模仿? 如能得到肯定的回答，那么就可以断定物流功能在企业战略上的重要地位。由于物流系统是多功能的集合，各功能的重要性和相对能力水平在系统中是不平衡的，因此，还要对各功能进行分析。 某项功能是否具有战略意义，关键就是看它的替代性。如其替代性较差，物流公司将很难胜任，几乎只有本企业才具备这项能力，这时企业就应保护好、发展好该项功能，使其保持旺盛的竞争力；反之，若该项功能很容易由外部的物流企业完成，或该项功能对企业并非最重要的，那就需要决定是自营还是外购。 如果企业不具备满足一定顾客服务水平的物流能力，就要进行外购。在外购时采用何种服务，是租赁公共物流服务还是组建物流联盟，这就要由物流系统对企业成功的重要性来决定。如果物流系统是企业战略的重要组成，企业就应该与物流公司签订长期合同，由物流公司根据企业流程提供定制化服务，即实施第三方物流。如果物流系统不是企业战略系统的组成部分，采用何种服务方式就要取决于在顾客服务水平与成本之间寻找平衡点。 第三方物流决策的应用 例9-1：某制造企业拥有价值500万元的运输车辆规模，且车辆维护较好，另有司机10人；但企业仓库年久失修。在2001年企业采用的物流方式是自营，2002年采用了第三方物流，将本企业物流外包出去。两年各项费用的比较见表9-2。 9
第九章 物流系统决策 表9-2 自营物流与第三方物流费用对比 单位：万元 总运输库存维批量仓储固定费仓储可变订单处理和顾客服合计成本T 护费S 成本L用Fw 费用Vw 信息费用P务费C 2001年 150 100 90 27 30 10 20 427 2002年 120 70 60 27 15 16 15 323 根据图9-3中的流程图，可将该企业的物流系统分成四个子功能模块：1）运输子系统；2）仓储子系统；3）订单处理和信息子系统；4）顾客服务子系统。 对于运输子系统，由于该企业前期已在运输方面投入了500万，且车辆状况较好，另还有10名司机。所以，将运输服务外包后，并不能使企业的总运输成本明显降低。因此该企业不应该将运输功能外包，而应该采取自营。 对于仓储子系统，由于该企业的仓库年久失修，已不具备竞争力，将仓储功能外包，可明显降低仓储可变费用，因此仓储功能应采取第三方物流。 同理，根据该企业的实际情况，另外两个功能子系统也采取第三方物流服务。 上述例子告诉我们，企业具备了物流能力，并不意味着企业一定要选择自营物流，而是应该与第三方物流服务进行比较，在满足一定顾客服务水平下，哪一种形式的成本更低，就选择哪一种物流形式。 3. 风险型物流决策 风险型物流决策 a) 问题概述 未来情况是未知的，但各种状态出现的概率是已知的，这种条件下的决策称为风险型决策。它是以概率或概率密度为基础的，具有随机性。例如，一个厂家不知道新型组合家具投产后的实际购买率如何，但是可以根据历史资料，得到几种可能购买率及其相应的概率，这对于生产厂家进行决策是有帮助的。这种决策由于各种自然状态的发生与否是与概率相关联的，而决策又是根据概率做出的选择，因而具有一定的风险，所以称为风险型决策，也称为随机型决策或统计型决策。 风险型决策必须满足以下5个条件： 10
第九章 物流系统决策 (1)存在决策人希望达到的一个明确的目标(如，收益最大或损失最小)； (2)存在两种或两种以上的自然状态； (3)存在可供决策人选择的两个以上的决策方案； (4)不同的备选方案在不同状态下的损益值可以计算出来； (5)在N种自然状态中，究竟哪一种状态会出现，决策人不能肯定，但是各种自然状态发生的概率事先可以估计或计算出来(根据历史数据或经验判断估计)。 上述第（4）条中的损益值是指在不同自然状态下相应方案所产生的损失和收益状态，收益用正数表示，损失用负数表示。例如，针对新产品投产问题，对于{产品销路好，产品销路一般，产品销路差}这三种自然状态，如果采取{不生产，小批量生产，大批量生产}三种方案，就会有9种不同的经济效益状况，这就是损益值，它们构成一个矩阵，称为损益矩阵或风险矩阵。 例9-2： 某货场计划贷款修建一个仓库，初步考虑了三个建仓库的方案：1)修建大型仓库；2)修建中型仓库；3)修建小型仓库。由于对货物量的多少不能确定，对不同规模的仓库，其获利情况、支付贷款利息及营运费的情况都不同。经初步估算，编制出每个方案在每种不同的货物量下的损益值，如表9-3所示。 表9-3 货物量损 益 值（万元） 方案 货物量大货物量中货物量少建大型仓库 100 50 30 建中型仓库 60 80 50 建小型仓库 40 60 70 另外，若根据对货运量的调查分析，估计货物量大的可能性是50%，货物量中的可能性是30%，货物量小的可能性是20%。试进行方案决策。 这是一个风险型决策问题。对此，主要采用两种准则进行决策判断：最大可能收益准则、期望收益值准则，其中期望值准则更为常用。下面分别介绍。 最大可能收益值准则 11
第九章 物流系统决策 某种状态的概率值越大，说明该状态发生的可能性越大。因此，在风险型决策问题中，若某种状态的概率远大于其他状态的概率，就可以忽略其他状态，而只考虑概率最大的这一状态。这相当于将风险型决策问题转换成确定情况下的决策问题。这就是最大可能收益值准则。由于最大可能状态也是仅以一定的概率出现的，所以按这一准则决策具有一定的风险。 最大可能收益值准则的决策过程非常简单。首先，从各自然状态的概率值中，选出最大者对应的状态，其余状态则不再考虑；然后，再根据在最大可能状态下各方案的损益值进行决策。下面利用最大可能收益值准则对例9-2进行决策。 根据估计的三种状态的概率值大小，只需考虑发生概率最大的“货物量大”这一情况，对一个具体的方案，分别用最大收益值准则和最小损失值准则决策。数据如下表9-4。 表9-4 方案 收益值准则 损失值准则 建大型仓库 100 0 建中型仓库 60 40 建小型仓库 40 60 决策 Max {100,60,40}=100 Min {0,40,60}=0 故，选择建造大型仓库的方案。 最大可能收益值决策法适合于某一状态发生概率明显大于其他状态发生概率的情况。若各种状态的概率相差不大，就不能使用这种方法。 期望值准则 期望值准则是根据各备选方案在各自然状态下的损益值的概率平均的大小，决定各方案 的取舍。这里所说的期望值就是概率论中离散随机变量的数学期望，即： nE（A）= cP （9-1） i∑ijjj=1其中，E（A）是第i个方案的期望值，c是第i个方案在第j种状态下的损益iij值，P是第j种状态发生的概率。 j 12
第九章 物流系统决策 期望值准则是把每个备选方案的期望值求出来，加以比较。如果决策目标是效益最大，则采取期望值最大的备选方案；如果损益矩阵的元素是损失值，而且决策目标是使损失最小，则应选定期望值最小的备选方案。 期望值准则法的决策过程可以在决策表上进行，也可通过决策树表示法完成。下面分别用两种表示法，对例9-2进行期望值准则决策。 决策表法 如表9-5所示，先按各行计算各状态下的损益值与概率值乘积之和，得到期望值；再比较各行的期望值；根据期望值的大小和决策目标，选出最优者，对应的方案就是决策方案。 表9-5 期望收益值 状态 损 益 值（万元） nE(Ai)= cP概率 货物量大 货物量中货物量少∑ijjj=1方案 建大型仓库 100 50 30 ×100+×50+×30=71 建中型仓库 60 80 50 ×60+×80+×50=64 建小型仓库 40 60 70 ×40+×60+×70=52 Max{71, 64, 52} = 71 = E（A1） 期望收益值最大的建库方案是A，即建大型仓库的方案。 1 决策树表示法 决策树是经营管理人员进行决策的一种十分有效的工具。决策树的结构比较简单，如图9-4所示。它是由方框和圆圈作为结点，并由直线连接而成的一种树状结构。方框结点是决策结点，由决策点引出若干条树枝，每枝代表一个方案，成为方案枝。圆圈结点是状态结点，由状态结点引出若干条树枝，表示不同的自然状态。这些树枝称为状态枝，或者叫概率枝。在状态枝的末端列出不同状态下收益值(或损失值)。一般决策问题具有多个方案，每个方案可能遇到多种自然状态。因此图形由左向右、由简到繁组成一个树型网状图。 13
第九章 物流系统决策 应用决策树进行决策的过程是由右向左，逐步后退。根据右端的收益值(或损失值)和概率枝上的概率，计算出同一方案不同状态下的期望收益值(或期望损失值)，然后根据不同方案的期望收益值的大小进行选择。 概率枝(状态概率)U 结果点方案枝U 结果点U 结果点决策点U 结果点状态点 图9-4 决策树的结构 如图9-4是决策树的结构图。图中的方块是决策点；从它引出的若干条线，代表若干个方案，称为方案枝；方案枝末端圆圈叫做自然状态点；从它引出的线条代表不同的自然状态，叫做概率枝；概率的末端画个三角形，叫做结果点。 应用决策树进行决策，是从右向左逐步进行的。根据右端结果点的损益值和概率枝的概率，计算出期望损益值的大小，确定方案的期望结果。然后根据不同方案的期望结果作出决策。方案的舍弃叫做修枝，被舍弃的方案在方案枝上做上标记“≠”；最后在决策点留下一条树枝，即为最优方案。 例9-3：用期望值准则和决策树法求例9-2中的最优决策方案。 仿照图9-4建立决策树，在树上直接进行计算、比较、修剪，方案决策结果见图9-5。 14
第九章 物流系统决策 货物量大()U 10072 货物量中()U 50货物量少()大型U 30仓库货物量大()U 6072 中型64 仓库货物量中() U 80货物量少()U 50小型货物量大() U 40仓库52 货物量中() U 60货物量少()U 70 图9-5 例9-2的决策树表示法 4. 不确定型物流决策 不确定型决策是指在既不知道哪种状态会发生、也不知道状态发生概率的情况下的决策。这种情况下的决策主要取决于决策者的经验和主观要求。常用的决策准则有乐观准则、悲观准则、折衷准则和后悔值准则。 例9-4：假设在例9-2中，我们只知道各种方案在各种货物量下的损益值，而不知道不同货物量发生的概率。如何进行方案的决策？ 这属于不确定型决策问题。下面介绍四种决策准则及其决策结果。 乐观准则 也称大中取大准则，即决策者对客观情况很乐观，愿意争取一切获得最好结果的机会。决策过程是：先从每个方案中选出一个最大收益值，再从这些最大收益值中选出最大值，该最大值对应的方案就是决策所选定的方案。 利用乐观准则对例9-4进行决策的结果如表9-6。决策结果是建大型仓库，收益100万。 表9-6 货物量 损 益 值（万元） 最大收益值 方案 货物量大 货物量中 货物量少 15
第九章 物流系统决策 建大型仓库 100 50 30 100 建中型仓库 60 80 50 80 建小型仓库 40 60 70 70 Max{100,80,70} =100 悲观准则 也称小中取大准则，即决策者对客观情况比较悲观，比较保守，从最坏结果中选择一个相对好的。决策过程是：先从每个方案中选出一个最小收益值，再从这些最小收益值中选出最大收益值，对应的方案就是决策方案。 利用悲观准则对例9-4进行决策的结果如表9-7。决策结果是建中型仓库，收益50万。 表9-7 货物量 损 益 值（万元） 最小收益值 方案 货物量大货物量中货物量少 建大型仓库 100 50 30 30 建中型仓库 60 80 50 50 建小型仓库 40 60 70 40 Max{30,50,40} =50 折衷准则 这是介于乐观准则与悲观准则之间的一个决策准则。通过一个折衷系数α（0≤α≤1）将乐观与悲观结果加权平均，因此，也称为乐观系数准则。 决策时，决策者根据自己的愿望、经验和历史数据，先给出乐观系数α，按下式计算每个方案的折衷收益值： 折中收益值=α×最大收益值+（1-α）× 最小收益值 （9-2） 再从诸方案的折中收益值中选择数值最大者，对应的方案就是决策方案。 下面利用折中准则对例9-4进行决策。 若取乐观系数α=，计算结果如表9-8，决策结果是建大型仓库，折衷收 16
第九章 物流系统决策 益为79万。 表9-8 货物量 损 益 值（万元） 折衷收益值 最小收益最大收益 α= 方案 货物量大 货物量中货物量少 建大型仓库 100 50 30 30 100 79 建中型仓库 60 80 50 50 80 71 建小型仓库 40 60 70 40 70 61 Max{79,71,61} =79 后悔值准则 在决策过程中，当某一种自然状态可能出现时，决策者必然首先要选择收益最大的方案。 如果由于决策失误未选取这一方案，而是选择了其它方案，就会感到后悔。最大收益值与其他收益值之差就叫做后悔值或遗憾值。后悔值准则就是为避免将来后悔而设计的一种决策方法。 决策时，先根据决策收益表计算出每个状态、每个方案的后悔值，构成后悔值矩阵；然后，在后悔值矩阵中对每一方案选出最大后悔值；最后，从这些最大后悔值中选出最小后悔值，它所对应的方案为选定的决策方案。 下面对例9-4利用后悔值准则进行决策。表9-9中用“*”标出不同状态下的最大收益值，表9-10是计算得到的后悔值矩阵。从中确定的最小后悔值为40万元，对应着两个方案，即建大型仓库或中型仓库均可，两方案的后悔值均为40万元。 表9-9 货物量 损 益 值（万元） 方案 货物量大货物量中货物量少 建大型仓库 100* 50 30 建中型仓库 60 80* 50 建小型仓库 40 60 70* 17
第九章 物流系统决策 表9-10 货物量 损 益 值（万元） 最小后悔值 方案 货物量大货物量中货物量少 建大型仓库 0 30 40 40* 建中型仓库 40 0 20 40* 建小型仓库 60 20 0 60 Min{40,40,60} =40 从上面的决策结果可知，不同的决策准则下的决策方案可能会不同，也可能会相同。一般可将几种准则同时使用，便于全面把握各种情况。 乐观准则的风险最大，适用于十分有把握、或损失不大的情况； 悲观准则最保守、稳妥，当决策失误带来的损失严重时，应选用此方法； 折衷准则介于乐观与悲观之间，乐观系数的选择具有一定的主观性，因人而异，两个极端分别是乐观准则和悲观准则； 后悔值准则就是要使未来的后悔值最小。 5. 库存控制与决策 供应渠道中的资金占用主要集中在存货上。库存管理的首要目标就是保证一定时期内期望数量的产品有现货供应。最优库存决策是利用库存管理方法和库存控制模型，在满足需求的情况下，决定存储点应保持多少库存、什么时候订货、订购量为多少，等等，以达到库存总费用最省的目的。 影响库存决策的相关成本 三大类成本对库存决策有重要作用，即采购成本、库存持有成本和缺货成本。这些成本之间存在悖反关系。要确定订购量补足库存，就需对其相关成本进行权衡，如图9-6所示。 18
第九章 物流系统决策 总 总成本相 关 成 库存持有成本本 采购成本和缺货成本 Q* 订购量Q 图9-6订购量与相关库存成本之间的悖反关系 （1）采购成本(Procurement Costs) 采购商品的相关成本往往是决定再订货数量的重要经济因素。发出补货订单后，就会产生一系列与订单处理、准备、传输、操作、购买相关的成本。具体包括：不同订货批量下产品的价格或制造成本，生产的启动成本，订单经过财务、采购部门的处理成本，订单传输成本，运输成本，在收货点的物料搬运或流通加工成本。这其中，采购成本是固定的，有的成本如运输成本、生产成本和物料搬运成本则随订货规模而变化。 （2）库存持有成本(Carrying Costs) 库存持有成本是因一段时期内存储或持有商品而导致的，大致与所持有的平均库存量成 正比。该成本又分为四种：空间成本（如场地占用或租借费）、资金成本（如库存占用资金的利息、损失的机会成本）、库存服务成本（如保险和税收）、库存风险成本（如存货变质、破损等造成的损失）。 （3）缺货成本（Out-of-Stock Costs） 包括失销成本和保留订单成本。当出现缺货时，如果客户选择收回他的购买要求，甚至要违约赔偿，这就产生了失销成本，也可能包括缺货对未来销售造成的消极影响。如果客户愿意等待订单履行，那么就不会发生失销的情况，只会出现订单履行的延期，即产生保留订单成本。这些成本是实际发生的，衡量起来并不困难。但是，失去未来销售机会的成本，却很难衡量。 库存决策数学模型 库存决策依赖于各种数学模型，尤其是需求不确定情况下的库存决策，还要19
第九章 物流系统决策 以复杂的概率统计分析为基础。目前，关于库存控制方面的研究仍在不断地发展。这里只介绍两种经济订购批量库存模型，即选择某一批量订货，使库存总费用最*经济，这个订货批量就叫做经济订购批量，用Q表示。 基本经济订购批量模型（Economic Order Quantity，EOQ） 即“不允许缺货、及时补货”模型。如果需求是连续的，且需求速率R基本稳定，控制库存水平时就要确定：定期补货的数量和补货频率。 由图9-6知，当采购成本与库存持有成本达到平衡时，就得到使总成本最低的最优订购量。假设每次订货费用固定、单位保管费不变，通过求极值法，可得经济订货批量EOQ为： 2CR （9-3） 2Q*=C1式中：R——需求速率； C——采购成本(元/订单)； 2 C——库存产品的价值(元/件)。 1最佳订货周期： 2C （9-4） 2T*=CR1单位时间最小总费用：E=2RCC （9-5） 012 考虑价格折扣的经济订货批量 在现实生活中，为了促销常常实行价格折扣，即当订购数量大于某一个较大的数量Q时，进行价格折扣（设为δ）。如果原来单价为K，则折扣后单价为（1-1δ）K。 设基本经济订货批量Q*(Q*<Q)，则我们需要考虑是否放弃Q*，将订货批1量增至，以享受价格折扣所带来的好处。价格折扣后，一般会发生以下三方Q1面的变化： •价格降低，单价减少； •订货批量提高，平均库存量增加，保管费将会增加； •订货批量提高，订货次数减少，订货费将减少。 20
第九章 物流系统决策 针对上述变化，通过节约的费用与增加的费用的比较来决定是否改变订货批量。 •设对某物资的单位时间需求为R件，则单位时间的购价节省费用=δKR（元/年）。 **•折扣前，订货次数为R/Q，订货费为RC/Q；折扣后，订货批量升至Q，21订货次数减少为R/Q，订货费减少为RC/Q，则订货节省费为： 121*RC/Q- RC/Q= RC（1/Q*-1/Q） 22121*•折扣前保管费为1/2 QC，折扣后增加至1/2 QC，保管费的增加为： 111**1/2 Q C-1/2 Q C=（Q- Q）C1 1 11 1综合起来，若下面的不等式成立： *δKR+ RC（1/Q*-1/Q）> （Q- Q）C （9-6） 2111则可以接受折扣价格，改为Q的订货批量；否则，仍采用原最优订货批量。 1 根据需求和交货期是否确定、单一或多个存货点、在库存货还是在途存货等等情况的不同，还有各种各样的库存控制模型；而且关于优化库存管理的研究仍在不断发展。限于篇幅，这里只介绍两种基本模型，更复杂的模型可参见库存管理方面的教材。 库存管理控制系统 与机械系统、自动化系统类似，物流系统也需要进行控制。早在1952年，西蒙(Simon)曾建议将自动控制理论用于解决商业方面的问题，特别是库存控制问题。 库存控制系统分为开环、闭环和修正型控制系统。开环控制就是在采取措施之前，有人员的介入，比较灵活，主观性强，可靠性差。闭环系统中，用决策准则取代了管理人员，管理控制将由决策准则负责，可靠但不太灵活。修正控制就是管理人员与决策准则共同起作用，可以说是人机一体化，通过管理者提高了系统的灵活性、扩大了系统管理范围，而且系统更加可靠。 图9-7是三种形式的库存管理控制系统示意图，这是一个订货量固定、需求和订货提前期固定、订货时间间隔可变的库存管理模型。图（a）的闭环控制与图（b）的开环控制系统相比，这个业务流程基本相同：随着需求不断消耗掉库 21
第九章 物流系统决策 存，应采取措施补充库存。在这个简单的系统中，流程的输出信息就是所持有的库存。图（b）中的监控者被图（a）中的决策准则替代，即：当持有的库存量降*到再订货点（ROP）数量以下时，订购Q单位货物。闭环系统中，执行决策准则、随时报告持有的库存量、发出订单等，都是通过计算机来处理的。 与开环系统相比，闭环控制系统在迅速、准确地控制多种产品库存方面显示出强大的功效。然而，闭环系统在遇到其设计参数以外的情况变化时过于死板、不能灵活变动，同时由于其只对整个流程的一部分进行控制，所以比开环系统控制的范围小。 图（c）的修正控制系统将开环和闭环系统相结合，由管理人员和决策准则共同决策，可以消除环境影响的不确定性，可以获得更广泛的信息来源，尤其是像客户投诉、市场促销通告、库存成本报告、生产计划改变等一类的信息，是自动控制系统无法作出反映的信息。因此，修正控制系统能可靠地保证最佳库存决策和最佳的管理绩效。 *Q 和ROP的库存标准 决策准则： 修正措施： 当L ≤ ROP， 调整供给 *订购Q单位量 计算机生成的库存持有量报告 输入 结果 流程 补货量，Q 仓库操作 库存持有量，L 需求，D （a）闭环控制系统 22
第九章 物流系统决策 服务和库存目标 监控： 修正措施： 管理者 调整供给 成本和服务情况的报告 输入 结果 流程 补货量，Q 仓库操作 缺货成本和库存成本需求，D （b）开环控制系统 成本、服务、促销、生产计划等报告 管理者 *Q和ROP的库存标准 决策准则： 修正措施： 当L ≤ ROP： 向供应商订货 *订购Q单位量 关于L的计算机报告 输入 输出 流程 补货量，Q 持有库存L，缺货量和库存成本 仓库操作 需求，D （c）修正控制系统 图9-7 库存管理控制系统示意图 库存控制系统综合考虑了成本、服务目标、利润等因素；将计算机应用技术、数据库系统与库存决策控制模型结合，可开发库存决策支持系统，更有效地辅助管理者进行库存决策。 思考题与习题 1．系统决策的作用是什么？ 2．物流系统战略决策与物流策略决策、运作决策之间有什么区别与联系？各包含哪些决策内容？ 3．指出物流系统规划和决策中可能遇到的成本悖反现象。 4．相对于开环或闭环控制系统，修正的控制系统有哪些优点？哪些缺点？ 5．试论述闭环控制系统可成功控制哪些物流活动？ 6．在什么情况下，你会建议公司外包部分或全部的物流活动？ 23
第九章 物流系统决策 7．某钟表公司计划通过它的分销网络推销一种低价钟表，计划零售价为每块10元。初步考虑有三种分销方案：方案I需一次投资10万元，投产后每块成本5元；方案Ⅱ需一次投资16万元，投产后每块成本4元；方案Ⅲ需一次投资25万元，投产后每块成本3元。该种钟表的需求量不确切，但估计有三种可能：El——30000，E2——120000，E3——200000。 要求：(1)建立这个问题的损益矩阵； (2)分别用悲观法、乐观法，决定公司应采用哪一种方案？ (3)建立后悔矩阵，用后悔值法决定应采用哪一种方案？ 8．某物流中心计划新建一个分装加工车间。现提出了两个规划方案，方案1需要投资300万元；方案2需要投资160万元；均考虑10年的经营期。据预测，在未来10年的经营期内，前三年市场前景好的概率为；若前三年市场前景好，则后七年市场前景好的概率为；若前三年市场前景差，则后七年市场前景肯定差。另外，估计每年两个方案的损益值如下表所示，要求用决策树法确定应采用哪种方案? 规划方投产后的年损益值（万元） 案 市场好 市场差 方案1 100 -20 方案2 40 10 24
