第二章 物流網路結構Logistics Network Configuration

個案研討：個案研討： BisBis 公司公司2.12.1 簡介簡介2.22.2 收集資料收集資料2.32.3 模式及資料的驗證模式及資料的驗證2.42.4 解法技術解法技術2.52.5 網路架構決策支援系統的主要特色網路架構決策支援系統的主要特色2.62.6 解答解答 BisBis 公司配銷問題公司配銷問題

第二章 物流網路結構第二章 物流網路結構

2.1 簡介 物流網路包含供應商、倉庫、配銷中心、物流網路包含供應商、倉庫、配銷中心、

零售點及流通於各設施中的原物料、在零售點及流通於各設施中的原物料、在製品存貨、製成品。 製品存貨、製成品。

網路結構包括有關工廠、倉庫、零售商網路結構包括有關工廠、倉庫、零售商的區位的課題，因為其對公司有長遠影的區位的課題，因為其對公司有長遠影響，屬於策略性決策。 響，屬於策略性決策。

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網路結構策略決策：網路結構策略決策：1.1. 決定適當數量的倉庫。 決定適當數量的倉庫。 2.2. 決定每個倉庫的區位。 決定每個倉庫的區位。 3.3. 在每個倉庫為產品分派空間。 在每個倉庫為產品分派空間。 4.4. 決定顧客將從哪一個倉庫收到產品。 決定顧客將從哪一個倉庫收到產品。

2.1 簡介

倉庫數量增加將造成：倉庫數量增加將造成： 因平均運輸時間減少，服務水準提高。因平均運輸時間減少，服務水準提高。 安全存貨量增加致使存貨持有成本增加。安全存貨量增加致使存貨持有成本增加。 間接費用及設備費用增加。間接費用及設備費用增加。 外向運輸成本（從倉庫到顧客的運輸成本）降低。外向運輸成本（從倉庫到顧客的運輸成本）降低。 內向運輸成本（從供應商、製造商到倉庫的運輸成本）增內向運輸成本（從供應商、製造商到倉庫的運輸成本）增

加。 加。

公司必須在設立新倉庫和使顧客距離最接近倉庫的成本間找公司必須在設立新倉庫和使顧客距離最接近倉庫的成本間找出平衡點。因此倉庫的區位是決定此供應鏈是否能有效率的出平衡點。因此倉庫的區位是決定此供應鏈是否能有效率的分配產品的重要因素。分配產品的重要因素。

2.1 簡介

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2.2 收集資料 Data Collection

網路結構問題牽涉大量資料 網路結構問題牽涉大量資料 1.1. 彙總資料 彙總資料 2.2. 運輸費率運輸費率3.3. 估計里程數估計里程數4.4. 倉庫成本倉庫成本5.5. 倉庫容量 倉庫容量 6.6. 倉庫潛在區位倉庫潛在區位7.7. 服務水準要求服務水準要求8.8. 未來需求未來需求

2.2.1. 彙總資料 (Data aggregation)

1.1. 鄰近的顧客以格子網路或成串的方法彙總一起，同一小團體鄰近的顧客以格子網路或成串的方法彙總一起，同一小團體或同一串中的所有顧客以此團體的中心點代替，此小團體即或同一串中的所有顧客以此團體的中心點代替，此小團體即為一顧客區域。常用的方法是以五或三位數的郵遞區號來彙 為一顧客區域。常用的方法是以五或三位數的郵遞區號來彙 總。總。

2.2. 將產品項目彙總成合理數量的群組將產品項目彙總成合理數量的群組 ,, 依據依據 ::

配銷型態配銷型態產品種類產品種類

以彙總的資料代替原本詳細的資料對模式的效果造成什麼影響 以彙總的資料代替原本詳細的資料對模式的效果造成什麼影響 ??

1.1. 透過彙總能減少變異性，在彙總水準下之預測需求會較準確。透過彙總能減少變異性，在彙總水準下之預測需求會較準確。2.2. 研究顯示，將資料彙總成研究顯示，將資料彙總成 150150 至至 200200 個點，不會造成運輸成個點，不會造成運輸成

本上本上 1%1% 的估計錯誤 。的估計錯誤 。

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表表 2.1 顧客需求量歷史資料

年 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998

顧客 1 22,346 28,549 19,567 25,457 31,986 21,897 19,854

顧客 2 17,835 21,765 19,875 24,346 22,876 14,653 24,987

加總 40,181 50,314 39,442 49,803 54,862 36,550 44,841

 

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表 2.2 顧客需求量歷史資料彙總

平均年需求量 年需求標準差 變異係數

顧客 1 24,237 4,658 0.192

顧客 2 20,905 3,427 0.173

加總 45,142 6,757 0.150

 

實務上通常使用以下方法彙總資料：實務上通常使用以下方法彙總資料：

1.1. 將需求點彙總成將需求點彙總成 150-200150-200 個區域。若依顧客服個區域。若依顧客服務水準或配送頻率畫分類別，每一類將有務水準或配送頻率畫分類別，每一類將有 150-150-200200 個彙總點。個彙總點。

2.2. 確認每個區域的總需求量大致相等確認每個區域的總需求量大致相等 (( 每個區域每個區域的地理面積可能並不相等的地理面積可能並不相等 )) 。。

3.3. 在區域的中心置放彙總點。在區域的中心置放彙總點。4.4. 將產品集合成將產品集合成 20-5020-50 個產品群。個產品群。

2.2.1. 彙總資料 (Data aggregation)

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2.2.2 運輸費率 (Transportation Rates)

整車貨件（整車貨件（ TL: Truck Load CargoTL: Truck Load Cargo ））TLTL 運送人提供顧客區域到區域間的費率表，運送人提供顧客區域到區域間的費率表，費率表中列有任兩區域間每卡車每哩的費用。費率表中列有任兩區域間每卡車每哩的費用。

零擔貨件（零擔貨件（ LTL: Less Than Truck Load LTL: Less Than Truck Load CargoCargo ））

LTLLTL 運輸費率有三種：等級運輸費率有三種：等級 ((class)class) 、、例外例外((exception)exception) 及大宗貨品及大宗貨品 ((commodity) commodity)

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1.1. 等級等級 ((class):class): 是標準費率，幾乎所有的產品及商品運輸都依是標準費率，幾乎所有的產品及商品運輸都依此。它們可依分類費率表此。它們可依分類費率表 ((classification tariff)classification tariff) 被分類，每個被分類，每個貨件都有一個類別貨件都有一個類別 ((rating or class)rating or class) 。。例如火車運輸採例如火車運輸採Uniform Freight ClassificationUniform Freight Classification ，，含含 3131 種等級（從種等級（從 400400 到到 1133 ）。而貨車運輸採）。而貨車運輸採 National Motor Freight National Motor Freight ClassificationClassification ，，含含 2323 種貨物等級種貨物等級（（從從 500500 到到 3535 ）。等級越）。等級越高，其運輸費率就越高。高，其運輸費率就越高。 確認費率基礎數字確認費率基礎數字 ((rate basis rate basis number): number): 指起運點到終點的大約距離。有了商品等級及指起運點到終點的大約距離。有了商品等級及費率費率基礎數字基礎數字，，就可從費率表上得到每百磅就可從費率表上得到每百磅 (hundred weight(hundred weight 或或cwtcwt ））的運輸費用。的運輸費用。

2.2. 例外例外 ((exception)exception) : : 用來提供較低費率 用來提供較低費率 3.3. 大宗貨品大宗貨品 ((commodity):commodity): 提供單一貨品的運輸費率計費工具提供單一貨品的運輸費率計費工具 ::

CZAR CZAR 完整的郵遞區號審核與費率計算資訊系統完整的郵遞區號審核與費率計算資訊系統 (Complete (Complete Zip Auditing and Rating) Zip Auditing and Rating) 。提供貨主公平的計價系統，也防。提供貨主公平的計價系統，也防止任何運輸業者人為操作而公然影響貨主的選擇。 止任何運輸業者人為操作而公然影響貨主的選擇。

2.2.2 運輸費率 (Transportation Rates)

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2.2.3 估計里程數

運輸成本是運輸距離的一個函數，因此我們必須有工具來運輸成本是運輸距離的一個函數，因此我們必須有工具來估計距離。估計距離。

6969 ：美國地區：美國地區 11 個經度的大約英哩數個經度的大約英哩數 迂迴因素迂迴因素 ((circuity factor)circuity factor) ：：大城市 大城市 p=1.3p=1.3 ；；鄉間 鄉間 p=1.14 p=1.14

(( 乘上乘上 DDabab ，，以考量道路距離以考量道路距離 )) 地理資訊系統地理資訊系統 ((GIS)GIS) 之應用之應用

2 269 ( ) ( )ab a b a bD lon lon lat lat

2 22(69)sin sin( ) cos( ) cos( ) sin( )2 2

a b a bab a b

lat lat lon lonD lat lat

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2.2.4 倉庫成本 搬運成本搬運成本 ((Handling costs)Handling costs) ：：包括勞工及公包括勞工及公

用設施成本。與倉庫年度物流量成比例。 用設施成本。與倉庫年度物流量成比例。 固定成本固定成本 ((Fixed costs)Fixed costs) ：：包括所有不與倉庫包括所有不與倉庫

年度物流量成比例的成本。通常固定成本與年度物流量成比例的成本。通常固定成本與倉庫大小（容量）成比例，但非線性比（倉庫大小（容量）成比例，但非線性比（見圖見圖2.52.5 ）。 ）。

持有成本持有成本 ((Carrying costs)Carrying costs) ：：代表存貨持有代表存貨持有成本，與平均存貨水準成比例。 成本，與平均存貨水準成比例。

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2.2.5 倉庫容量

有了倉庫年度貨物流量後，該如何估計實際需有了倉庫年度貨物流量後，該如何估計實際需要的空間 。要的空間 。 (1,000(1,000 單位單位 ))

倉庫年度貨物流量除以存貨週轉率可得平均存倉庫年度貨物流量除以存貨週轉率可得平均存貨水準。 貨水準。 ((週轉率週轉率 =10=10 ；； AI=100)AI=100)

需要的儲存空間約為平均存貨的兩倍 。需要的儲存空間約為平均存貨的兩倍 。 將所需的儲存空間乘上一大於將所需的儲存空間乘上一大於 11 的乘數，通常的乘數，通常

為為 33 。 。 舉例 ：估計容量舉例 ：估計容量 == 單位儲存空間單位儲存空間 *100*2*3*100*2*3

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2.2.6 倉庫潛在區位

好的區位必須滿足下列條件：好的區位必須滿足下列條件： 地理及公共建設條件。地理及公共建設條件。 自然資源及勞力的供應力。 自然資源及勞力的供應力。 地方性產業及租稅法則。 地方性產業及租稅法則。 大眾利益。 大眾利益。

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2.2.7 服務水準要求 定義服務水準有許多方法，例如我們可在定義服務水準有許多方法，例如我們可在

每個顧客與提供其服務的倉庫間限定一個每個顧客與提供其服務的倉庫間限定一個最大距離，這可以保證倉庫能在一合理的最大距離，這可以保證倉庫能在一合理的時間內服務顧客。 時間內服務顧客。

因此定義服務水準為：某一比例的顧客距因此定義服務水準為：某一比例的顧客距離提供其服務的倉庫不可超過某一距離是離提供其服務的倉庫不可超過某一距離是有幫助的。例如要求有幫助的。例如要求 95%95% 顧客所在的位顧客所在的位置距離提供其服務的倉庫不可超過置距離提供其服務的倉庫不可超過 200200哩。哩。

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2.2.8 未來需求

與倉庫的數量、區位、大小有關的決策，與倉庫的數量、區位、大小有關的決策，對公司的影響將長達對公司的影響將長達 3-53-5 年，也就是說年，也就是說設計網路時要考慮未來幾年顧客需求的設計網路時要考慮未來幾年顧客需求的變化。 變化。

通常會用以情境為基礎的方法來解決 。通常會用以情境為基礎的方法來解決 。

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2.3 模式及資料的驗證 Model and Data Validation

確保資料及模式正確的反應網路設計確保資料及模式正確的反應網路設計問題的程序稱為模式及資料的驗證。問題的程序稱為模式及資料的驗證。通常利用模式產生出的資料與現有的通常利用模式產生出的資料與現有的資料作比 較，以重新架構現有的網路資料作比 較，以重新架構現有的網路結構。結構。

第二章 物流網路結構第二章 物流網路結構

這些資料與公司的會計資訊相比較，通這些資料與公司的會計資訊相比較，通常是找出資料中的錯誤、有問題的假設、常是找出資料中的錯誤、有問題的假設、建構模式的缺失等的最佳方法。建構模式的缺失等的最佳方法。

例如在某一個案中，經驗證程序計算出例如在某一個案中，經驗證程序計算出來的運輸成本與會計資料建議的成本相來的運輸成本與會計資料建議的成本相比較，一直被低估。仔細實際檢查後，比較，一直被低估。仔細實際檢查後，顧問下結論說是卡車的有效承載量只有顧問下結論說是卡車的有效承載量只有可載重量的可載重量的 30%30% ，也就是說卡車以很，也就是說卡車以很少的承載量運送。 少的承載量運送。

2.3 模式及資料的驗證 Model and Data Validation

第二章 物流網路結構第二章 物流網路結構

對網路結構做局部或小的改變，看系統對網路結構做局部或小的改變，看系統如何評估對成本及服務水準的影響。此如何評估對成本及服務水準的影響。此步驟包括提出一些假設性的問題，例如步驟包括提出一些假設性的問題，例如 : : 如果關閉系統中某一現有的倉庫有什麼如果關閉系統中某一現有的倉庫有什麼影響，或者變換現存網路中的物料程序，影響，或者變換現存網路中的物料程序，成本會有何改變。 成本會有何改變。

2.3 模式及資料的驗證 Model and Data Validation

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2.4 解法技術 Solution Techniques

使物流網路架構最佳化之技術：使物流網路架構最佳化之技術：1.1. 數學上的最佳化方法：處理靜態的模式，數學上的最佳化方法：處理靜態的模式，

未考量需求會隨時間改變 未考量需求會隨時間改變 )) 最佳化演算法：一定能找出最佳解。最佳化演算法：一定能找出最佳解。 啟發式演算法：能找出好的解，但未必是啟發式演算法：能找出好的解，但未必是

最佳解。最佳解。2.2. 模擬模式：考慮動態系統 模擬模式：考慮動態系統

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2.4.2 模擬模式與最佳化技術 以模擬模式為基礎的工具可考慮動態系統且能表達以模擬模式為基礎的工具可考慮動態系統且能表達

出給定設計系統的系統績效。 出給定設計系統的系統績效。 但是，模擬模式只能模擬預定的物流網路系統。換但是，模擬模式只能模擬預定的物流網路系統。換言之，當你提供某一結構的倉庫、零售商…等資料，言之，當你提供某一結構的倉庫、零售商…等資料，模擬模式可幫助你估計出運作這個結構的成本。如模擬模式可幫助你估計出運作這個結構的成本。如果考慮變換結構（例如：有幾個顧客要改換其他倉果考慮變換結構（例如：有幾個顧客要改換其他倉庫提供服務），則要重新運作此模式。 庫提供服務），則要重新運作此模式。

一個詳細的模擬模式（納入每個客戶的訂單、特殊一個詳細的模擬模式（納入每個客戶的訂單、特殊存貨、生產政策、每日配銷策略…等），可能需要存貨、生產政策、每日配銷策略…等），可能需要非常多計算時間來讓系統執行到某一精確度。 非常多計算時間來讓系統執行到某一精確度。

第二章 物流網路結構第二章 物流網路結構

二階段解法二階段解法 如果動態不是主要關鍵，用靜態模式較為適如果動態不是主要關鍵，用靜態模式較為適

當，且可應用數學最佳化方法。在我們的經當，且可應用數學最佳化方法。在我們的經驗中，實務上的網路結構大多使用這類型模驗中，實務上的網路結構大多使用這類型模式。式。

如果動態是主要關鍵，可利用二階段方法：如果動態是主要關鍵，可利用二階段方法：1.1.用最佳化模式找出幾個最低成本的解，以宏觀用最佳化模式找出幾個最低成本的解，以宏觀

的層面，考慮最重要的成本組成元素。的層面，考慮最重要的成本組成元素。2.2.用模擬模式評估前面求得的解。用模擬模式評估前面求得的解。

2.4.2 模擬模式與最佳化技術

2.5 網路結構 DSS 的主要特色Key Features of a Network Configuration DSS

網路設計的網路設計的 DSSDSS 之要求之要求• 有彈性有彈性 ((flexibility): flexibility): 此系統能將公司多數已此系統能將公司多數已

存在的網路特性納入考量的能力 。存在的網路特性納入考量的能力 。

• 下列的特色可納入最佳化模式中考量：下列的特色可納入最佳化模式中考量： 11. . 顧客專屬的服務水準要求。顧客專屬的服務水準要求。 22.. 現有的倉庫：大部分的個案中，倉庫是已經存在的，且租現有的倉庫：大部分的個案中，倉庫是已經存在的，且租賃權還未到期，因此不允許關閉倉庫。賃權還未到期，因此不允許關閉倉庫。

33. . 擴建現有倉庫：現有倉庫可以擴建。擴建現有倉庫：現有倉庫可以擴建。 4. 4. 特殊流量型態：在許多情況下，特殊流量型態（例如：從特殊流量型態：在許多情況下，特殊流量型態（例如：從某個倉庫到一系列顧客）不能改變，或是某工廠不生產或某個倉庫到一系列顧客）不能改變，或是某工廠不生產或不願生產某不願生產某 SKUSKU 。。

5. 5. 倉庫到倉庫的流程：有時候物料會在兩倉庫間流動。倉庫到倉庫的流程：有時候物料會在兩倉庫間流動。 6. 6. 物料單物料單 ((BOM)BOM) ：：有時候最後的組合（零件裝配）是在倉有時候最後的組合（零件裝配）是在倉

庫中進行的，模式必須將此納入考慮。因此，使用者必須庫中進行的，模式必須將此納入考慮。因此，使用者必須提供組成元素的資訊以組合最終貨品。提供組成元素的資訊以組合最終貨品。

2.5 網路結構 DSS 的主要特色Key Features of a Network Configuration DSS

2.6 解答 Bis 公司配銷問題

分析的一個重要關鍵是如何有效的研判預估的需求增加對分析的一個重要關鍵是如何有效的研判預估的需求增加對網路設計的影響。一個方法是依照現在的需求來設計網路，網路設計的影響。一個方法是依照現在的需求來設計網路，再評估未來需求對總成本的影響。也就是依照現在的需求再評估未來需求對總成本的影響。也就是依照現在的需求（（ 19971997 年）固定倉庫的區位與個數，然後計算年）固定倉庫的區位與個數，然後計算 19971997 、、 11998998與與 19991999 的總成本。將其與依照例如的總成本。將其與依照例如 19981998 年的需求設年的需求設計出的物流網路做比較。計出的物流網路做比較。考慮下列三點選擇：考慮下列三點選擇：

選擇選擇 11 ：依照：依照 19971997 年的需求找出最佳網路設計。 年的需求找出最佳網路設計。 選擇選擇 22 ：依照：依照 19981998 年的需求找出最佳網路設計。年的需求找出最佳網路設計。 選擇選擇 33 ：依照：依照 19991999 年的需求找出最佳網路設計。年的需求找出最佳網路設計。

選擇選擇 11 中，假設網路結構沒有改變，我們必須計算中，假設網路結構沒有改變，我們必須計算19981998 、、 19991999 的總成本。我們根據此設計選擇固定的總成本。我們根據此設計選擇固定網路結構，然後估計需求增加對總成本的影響。藉網路結構，然後估計需求增加對總成本的影響。藉計算計算 19971997 、、 19981998 及及 19991999 年總物流成本的淨現值，年總物流成本的淨現值，我們得到與此設計選擇有關的總成本。注意在此過我們得到與此設計選擇有關的總成本。注意在此過程中，我們可以研究產能問題，例如：分析程中，我們可以研究產能問題，例如：分析 19981998年的需求資料可以評估產能是否足夠，或是必須增年的需求資料可以評估產能是否足夠，或是必須增加產能以滿足顧客需求。加產能以滿足顧客需求。 另外兩項設計選擇也依同樣方法分析，然後以三另外兩項設計選擇也依同樣方法分析，然後以三個淨現值做最後決定。個淨現值做最後決定。

2.6 解答 Bis 公司配銷問題