物流中心供貨商的進貨配送排程問題研究

河北建材職業技術學院 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規劃模式(ISSD-IP)，采用最佳化算法及啟發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限制的最佳月臺數量、供貨商月臺分派及配送排程表。

進貨配送排程 最佳化 啟發求解

隨著工商業之發達，支撐連鎖零售業有效發展的物流配送業已成為現代物流的主要象征。然而，白熱化的競爭環境，促進物流配送業者間激烈的價格競爭，造成利潤愈趨微薄的現象。物流中心為物流配送業的主要營運設施，幾乎全年無休，而且每日進貨供貨商家不僅數量多，而且貨量也非常大。在繁忙時期，進貨月臺經常非常壅塞，造成月臺不足、人力與搬運工具調派不當、廠商延誤交貨、冗長等候時間、以及影響出貨月臺作業等服務質量及成本增加的問題，對物流配送業及其供貨商帶來非常大的有形及無形成本。因此，如何依據每日進貨廠商家數與進貨數量進行最佳之供貨商進貨配送排程，進而規劃適當的月臺數量、理貨作業人力，并有效指派供貨商卸貨月臺，成為物流配送業提高資源利用率、降低作業成本，甚至改善與供貨商關系的一個重要物流規劃課題。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規劃模式(ISSD-IP)及進一步的啟發式算法求解分析，探討供貨商配送排程表、供貨商進貨月臺分派、及進貨月臺數量的改善方案。經分析發現ISSD-IP為作業研究典型一維裝箱條碼問題，本文參考歷年研究結果表現較佳的啟發式算法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，而且也是多數人每日必經采購之處。連鎖便利商店的每日營業額一般均以每日來客數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，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，加盟主對店鋪內的庫存數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，而銷售數量又具有高度周期循環，一年之中除特定節慶日期外，其銷售量以一星期七天為周期循環。

連鎖便利商店的銷售數量及存貨數量影響上游物流中心的出貨數量，一般國內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。現今連鎖便利商店競爭劇烈，保存期限短的商品為提高質量及同業差異化，在物流中心僅止于轉運作業，以鮮度為訴求，以期增強對消費者吸引力。物流中心對國內制造生產及交通環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，采購單位為確保體系供應鏈的有效循環，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一家大型超市的全溫層專業物流服務，屬封閉型物流中心型態，其采購作業具經濟規模，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效能。

1.2 問題描述

個案物流公司管理數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非常多，進貨月臺經常非常壅塞，造成月臺不足、人力與搬運機具調派不當、廠商延誤交貨、冗長等候時間、以及影響出貨月臺作業等服務質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。

如何依據每日進貨廠商家數與進貨數量進行最佳之供貨商進貨配送排程(ISSD)，進而規劃適當的月臺數量及理貨作業人力，成為個案物流公司提高資源利用率、降低作業成本，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生。第一種是進貨月臺閑置時間發生，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。第二種是月臺作業時間不足，即安排的所有廠商驗收進貨作業的總時間超過每天月臺配置的總作業時間，因而需要加派臨時作業人員或是延長工作時間，增加更多的成本。

1.3 ISSD數學模式建構與數據需求

1.3.1 進貨棧板數目估計

依物流中心采購的進貨指定日及訂單內容，可以統計指定日各供應商配送商品種類與數量。再根據物流中心規定各類商品的棧板堆棧規則(層數與底數)，可將每一供貨商指定日配送商品換算成進貨棧板數目(簡稱板數)。

依商品外箱規格體積及商品數據庫中規定的底數＊層數，換算供應商配送板數的計算公式如下(目前流通業使用的棧板標準規格為100cm*100cm，棧板重量架高度200cm，疊放高度最高180cm)：

板數＝供貨商進貨箱數／(底數＊層數)

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，再將車輛停靠至月臺。

步驟2：驗收人員以PDA 刷取商品條形碼，檢查與PDA 顯示的規格是否相同。

步驟3：司機與進貨人員將棧板卸至月臺。

步驟4：驗收人員將數量輸入PDA，并打印進貨驗收單據供雙方簽收。

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。

步驟1至步驟4作業時間一般均很固定。如果供貨商未于出車前即將商品根據物流中心要求規范堆棧棧板，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省卸貨時間，均會依據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，達到經濟規模，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。

1.3.3 ISSD (0,1)整數規劃模式建構

物流中心供貨商進貨配送排程問題可以ISSD-IP 的(0,1) 整數規劃模式表達，其數學模式目標函數及限制條件說明如下。

ISSD-IP (0,1)整數規劃模式

ISSD-IP 第(1)式為目標函數，尋求進貨月臺數量的最小化。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，本文開發出基于BFD 及FFD 兩個知名啟發演算公司的供貨商法的計算機決策支持系統，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 啟發算法之步驟及計算機決策支持系統之流程圖進行說明。

2 結語

物流中心的供貨商配送與進貨作業，傳統上經由人工經驗排程法直覺判斷，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