1、6.6分拣成本临界点定义6.7临界点分拣量的确定模型6.8货物分拣6.9佳吉公司半自动化分拣动画优化模型（二） 佳吉公司配装系统优化237.1货物配装7.2配装的一般原则7.3装载与卸载7.4配装的优化-装载率的分析（三） 佳吉公司运输装配方案优化318.1运输与配送8.2佳吉的配送整合8.3建立路线依据8.4整合后的运费比较分析8.5二级中转站的改进8.6对江西省二级中转站的改进四、 小结45一、背景：1、零担货物运输概述1.1零担货物含义所谓零担货物，是指一张（一批）货物运单托运的货物重量或容积不够装一车（即不够整车运输条件）的货物。在零担货物运输中，根据零担货物的性质将其分为普通零担货物
2、、笨重零担货物和危险零担货物三种。1.2零担货物运输方式就运输方式而言，零担货物运输又可分为公路运输、铁路运输和航空运输三种方式。其中公路运输以其灵活、便捷等特点，成为零担货物的主要运输方式；而路途较远，不便以公路形式运输的货物选择铁路零担运输形式，其余价值高、易破损的货物则常以航空运输形式运输。 1.3零担货物运输的特点 （1）不稳定性零担货物运输的货物流量、货物数量、货物流向具有一定的不确定性，特别是不同地区产品的差异性、价格的差异性等原因，加之受到季节影响和国家政府部门的宏观政策影响而具有一定的随机性，难以通过运输合同方式将其纳入计划管理范围。（2）组织工作复杂性零担货物运输货运环节多，
3、货物品种多样，规格不一，作业工艺细致，对货物配载和装载要求也相对较高。因此，作为零担货物运输的主要执行者货运站，要完成零担货物质量的确认，货物的积配载等大量的业务组织工作，相当复杂。（3）单位运输成本较高为了适应零担货物运输的要求，货运站要配备一定的仓库、货栈、站台以及相应的装卸、搬运、堆置的机具和专用厢式车。此外，相对于整车货物运输而言，零担货物周转环节多，更易于出现货损、货差、赔偿费用相对较高，因此导致了零担货物运输成本较高。此外，零担货物运输还有以下特点：适合品种繁多、小批量、多批次、时间紧迫、到站分散；其机动灵活性对于具有竞争性、时令性的货物运输可以做到上门取货、送货到家、手续简便，能
4、有效地缩短货物送达时间，加速资金周转等。2、我国零担物流市场现状分析 2.1零担企业小、多、差据慧典行业研究报告网的研究报告，中国内地零担物流企业约有几十万家，很多只凭一部电话一辆车，靠价格战竞争，位列三甲的天地华宇（TNT全资子公司）、德邦、新时代这三大零担物流企业，市场份额加起来也不到整个市场1%。中国内地公路零担货物物流企业约有78家，并且每年以15%左右的速度增长，总数量超过其他零担企业数量的总和。目前、我国公路零担物流前20名所占的市场份额不到2%。相比之下，美国前五大零担公路运输公司，垄断了美国60%的市场份额。我国大部分中小零担物流企业短期行为明显，杂乱的行业环境让很多企业不愿为
5、了企业长远发展考虑，投入大量资金改善管理流程，提高物流服务质量。整个行业服务呈同质化态势，价格成为吸引货源的主要筹码。专线零担运输与炒货公司并存是中国零担行业的常态。2.2国内零担货物运输企业市场份额分析 中国国内四家具有代表性的零担货物运输企业依次是天地华宇、德邦物流、新时代和佳吉快运，经过近十多年的发展，这几家公司都取得了不错的业绩，其中天地华宇、德邦物流、新时代通成是这行业的三强，这三家企业均达到员工上万名、销售额10亿元以上的规模。零担货物运输领导企业的市场占有率如下表所示:企业市场占有率（%）天地华宇集团0.34德邦物流股份有限公司0.26新时代通成（上海）物流集团有限公司0.17上
6、海佳吉快运有限公司0.13中铁物流集团有限公司0.08远成集团有限公司0.05其他企业98.97注：目前我国零担前5位，市场份额之和约占零担市场总额的1%。 物流与经济是相辅相成的，据中国纵横经济研究中心发布的中国零担货物运输市场分析报告，近四年来，除2008年受金融危机的影响外，随着经济的发展，我国零担货物运输市场都在以15%左右的速度增长。如图1-1所示（以2006-2009年）为例：2.4我国零担物流产业前景分析（1）电子商务将为零担物流带来巨大的增长空间 纵观电子商务的发展，随着以淘宝网为首的电子商务的逐渐成熟，其成熟的发展模式将给零担物流市场带来巨大的增长空间。早在2009年4月，德
7、邦物流宣布与阿里巴巴集团合作，成为淘宝网全国范围大件货物交易推荐物流商的时候，物流市场就在酝酿变局。专家认为，未来缝合快递与整车运输的分界线的也将是零担物流。（2）第一零担物流逐步形成中国零担业务的物流市场十分庞大，物流企业业务兼并扩张才刚刚开始，差异化竞争战略是零担物流企业跳出价格战的必然选择。天地华宇被收购以后，推出了“定日达”的新服务，德邦物流则推出“卡车航班”产品，而通成物流被新时代收购后，走上了产业链整合的差异化发展道路。（）专线零担运输将长期存在由于中国物流市场太大，培育难度也很大，预计在未来年，很难出现垄断型企业，国内中小型专线零担运输在未来一段时间内将长期存在。3、宏观经济环境
8、分析 对于这一部分，我们将主要从政策、物流设施建设、社会资金和市场竞争四个方面进行具体分析。3.1政策方面：有利因素：从“十一五”规划开始，物流业作为生产性服务业已成为国民经济的重要组成部分，2009年国务院颁发的物流业调整和振兴规划（2009-2011）作为应对全球金融危机的十大振兴产业之一，上升为国家战略产业，国务院相关部委、各省市政府都出台了物流业的规划与具体行动方案，政府对物流业的支持力度在全世界都是首屈一指的，物流业发展的外部环境得到明显改善。以零担运输方式为主的物流企业也得到了前所未有的发展，许多中小企业逐渐发展成熟。在2011年 “国九条”就对行业的整合提出了意见，其中包括加大对
9、业的土地政策支持力度、促进车辆便利通行、加快体制改革、鼓励整合设施资源、推进创新和应用、加大对业的投入等有力措施。以上种种措施都表明国家对物流行业的重视，这些措施的实施有利于物流行业发展到一个新的高度。零担运输行业也这样有利的条件下得到了迅速发展，乘政策之风，促零担物流之大势。不利因素：由于各种原因，零担运输物流的环境并不是想象中的那么好，许多急需解决的问题并没有得到实质上的解决，一定程度上阻碍了物流行业环境的改善。近些年，国家加大了对交通运输基础设施的投入，对改善零担运输物流的运作条件做出了巨大贡献。零担运输的发展主要依托一些中转站来运作，例如物流园区、交易市场等。但是国家对于一些边缘性的设
10、施很少投入，对物流园区如何规范管理并不明确。到目前为止，全国并没有形成多少成型的、影响较大的物流园区。对于物流公共信息平台，国务院不同部门都在建物流公共信息平台，主要面向本行业，对于一些面向全社会的则无人投资。大宗商品交易市场、大型中心农产品批发市场、电子商务与网购市场，以上三种市场在目前中国的流通业中举足轻重，但是目前既缺少范围，又缺少投入。这些因素也在一定程度上阻碍了零担运输业的健康发展。被称为“第三利润源”的行业一直是人们津津乐道的香饽饽。自从08年经历过寒冬之后，在国家的大力扶植下，行业一直被作为国家十大振兴行业之一来照顾。所以近两年一直呈现兴兴向荣之势，这一情况的出现被很多人和企业看
11、在眼里，于是大批的闲散资金和资源涌入行业。作为整个物流系统里面一个重要的系统，零担运输的发展也得到了很多有利资源。社会资金的涌入为零担物流的发展提供了大量的可用资金，但是，也应该看到，热钱的涌入很容易造成资源过剩，利润也就急剧缩减了。 有利因素：物流行业的快速发展，使得更多的物流公司迅速发展壮大，许多从事零担运输的物流公司如雨后春笋般成长起来，更多零担运输物流公司的加入使得整个物流市场呈现繁荣景象。社会资源可以得到充分合理地利用，资源向这一行业流入，使得零担运输物流的发展拥有优越的条件。更多物流企业的加入，也加剧了物流整个行业激烈竞争的局面。同时，也应该看到，外国的许多物流公司竞相入住中国，争
12、夺中国市场这一杯羹。从事零担运输的物流公司也面临同样的命运。例如：佳宇物流被美国耶路物流吃下，新时代收购通成物流，这些足以说明国内物流行业的竞争很激烈。 4、佳吉现状分析 4.1公司介绍佳吉快运有限公司成立于1994年，总部设在上海。该公司是从事国内铁路运输、辅以航空运输、公路运输、第三方仓储分拨、国际海运空运、货物增值包装等业务的物流公司。主营业务是货运，兼营其它提送货、保价、代收货款、包装等增值服务。通过佳吉人的不懈努力，公司获得了一系列的荣誉，成为国内公路零担运输企业中最具影响力的品牌企业之一。公司以加快推进市场化进程、加快发展、做大做强为目标，实施区域经营、协同链接、客户细分、网络统一
13、战略，打造全程服务链条，提供端到端的物流服务，把公司建设成为网络化、集约化、专业化、信息化、国际化的快捷运输企业和现代物流服务集成供应商。4.3佳吉公司问题分析佳吉主要做零担货物方面的运输，在国内零担运输行业中占据着举足轻重的地位。但是在取得一系列的成就的同时，也出现了许多问题。通过对佳吉物流的现状和企业内外环境的分析，我们将一些问题进行分析和总结，以期将佳吉物流公司在时效性方面存在的问题系统地展现出来，并指导我们方案的制定。（1）拣货方面我们都知道，效率是一个物流公司最看重的经营指标，效率的高低直接决定着企业的利润来源，也影响着企业的信誉。在竞争日趋激烈的物流市场，物流公司越来越看重运营效率
14、，毕竟它是事关运输时效性的大问题。现在，我们将佳吉快运的有关拣货方面的问题简化，着重分析拣货方式的选择。拣货方式目前，南昌佳吉快运主要采用分拣方式是人工分拣，但是人工分拣的缺点很明显。随着业务量的进一步增大，人工分拣方式的弊端会越来越突出，会进一步阻碍公司的发展。 例如在案例2中未来的设想自动化拣货能实现吗人工拣货的方式已经渐渐不适应公司的仓库运营，而且弊端百出。效率不高，差错率也很高，漏拣错拣时有发生。信息滞后，只能延时分批手动上传信息。这些弊端正成为公司快递全过程中的发展瓶颈。目前，佳吉也在努力采取相应的改进措施，自动化拣货方式是佳吉正在考虑的分拣方式。我们将考虑人工与自动化相结合的分拣方
15、式，并验证它的可行性。（2）装载方面 对于以零担运输为主要运输的物流公司，装载方面的问题是一个大问题。发车、到车装载率是影响装载的一个大问题，也是关系到货运时效性的大问题。现在我们将着重分析佳吉快运公司在发车、到车装载率方面的问题。货物配装 目前，南昌佳吉公司的车辆装载率可以达到80%-90%，体积可以达到满额，可是重量没有办法满足；而且，省内的货运量不对称，发车装载率和到车装载率有差距。这些都浪费了人力物力，影响公司的运行。例如在案例10中就谈到了，一个货物装载的问题。佳吉公司的货物大概80%是书籍和药物，所以包装规格都比较统一，有70%-80%都是0.15立方米左右，15-20公斤。车型又
16、有限制，很难再提高装载率了。再一个问题，就是实效性和装载率的问题如何做到协调，使二者的效用发挥到最大值。佳吉公司也在考虑这个问题，我们也将从这个方面入手。通过分析佳吉运送货物的组合配装，来提高装载率，并保证公司的时效性。（3）运输方面运输是一个物流公司很重要的环节，这一环也将直接影响公司的信誉和竞争力的提高。运输方面是一个物流公司提高时效性很重要的突破口，这方面处理得好，就可以促进公司时效性的提高，为公司带来额外的利润。我们分析佳吉快运公司运输方面的问题，以此从运输方面着手，提高公司的时效性。运输线路 佳吉快运公司的货运方针是“安全、快捷、方便、准确”，随着佳吉快运的销售量不断增长，配送出现了
17、很大的问题，已经深深影响到了佳吉的发展。佳吉公司的网络主要分为实体网络和虚拟网络两部分，这里单说实体运输网络方面。在实体网络方面，以高速公路和国家高等级公路为依托，发展建成以上海、北京、广州、武汉、兰州五地为中枢的全国性货运网络体系。随着业务量的增长，优化现有的运输路线、提高运输的时效性是佳吉不得不考虑的方案。 例如在案例10中，有对运输网络的解读。在给定运输任务的条件下如何派车、组织循环运输，使得空驶里程最少、运输成本最低，这是佳吉公司的设想，佳吉公司在以往的线路上可以做到优化，可是这不是那么容易就可以做到的。在案例12佳吉运输网络集散与时效中，佳吉公司已经找到了运输方面存在的问题，但是对时
18、效的提高和运输线路的整合以及运输方式的选择，是佳吉公司要考虑的问题。5、选题依据 5.1时效性的重要性 时效性涉及到一个企业的运作效率的问题，时效性高的物流企业可以迅速拣货、装货、运货，将货物迅速送到顾客手中，为顾客提供便捷快速的服务。这是一个关系到公司利润的获取和企业形象建立的大问题，不可小觑。一般来讲，运作效率高、时效性高的企业具有很强的竞争力，可以迅速占领市场，并在消费者心中树立良好的口碑。佳吉快运公司经过近十年的发展，已经取得不错的成绩。但是面对竞争日趋激烈的国内市场，佳吉已经显得有些力不从心了。如何提高竞争力，在原有的市场份额的基础上继续扩大市场占有额，是佳吉考虑的重要问题。而提高时
19、效性是佳吉公司解决问题的一个不错的选择。基于以上的考虑，我们选取了案例2、案例6、案例10、案例12为突破口，这几个方面所涉及到的问题是关系到佳吉快运的时效性的，并且相互之间具有联系。（1）我们所选的案例在总体上具有一致性。所选取的方案都涉及到了时效性的问题。对于一个物流公司来说，各个环节是彼此紧密相连的，不可能单独的就某一方面来解决问题，需要从一个整体上来考虑。我们选取的案例2和案例6，涉及到拣货方式和装载，案例10中涉及到装载和运输的问题，案例12中涉及到了装载和运输的问题。不管是分拣、装配，还是运输，都是与时效有很大的关系。（2）我们选取的方案相互之间具有关联。我们从分拣、装配、运输这个
20、物流系统中选取突破口，是考虑到整个运输系统的优化，从整个线路开始，寻求相互联系的因素，方案2、方案6、方案10、方案12都是相互关联。1.拣货创新点在关于半自动拣货方案的优化时，一动画的形式直观地向观众展示，便于理解和交流；2.配装创新点对于针对案例3，案例10及案例12中装载率不高的问题，有了一个更科学、更规范的货物装配方案，有利于装载率的提高及时效性的加强。3.运输配送创新点为佳吉公司在全国范围内建立了五个区域配送中心，使佳吉物流全国性运输网络更加完善。同时针对佳吉的二级中转站得配送问题建立了二级中转站之间的直接配送网络并做了关于佳吉运输车辆调度的优化方案。三、佳吉快运的时效性问题及解决方
21、案（一）佳吉公司拣货系统的优化6、拣货61什么是拣货 拣货作业是依据客户的订单要求或者配送中心的送货计划，尽可能迅速、准确的将商品从其贮藏位置或者其他地方捡取出来，并按照一定的方式进行分类、集中、等待配送货的作业流程。62拣货的重要性在配送中心的搬运成本中，拣货的搬运成本约占90%；在劳动密集型的配送中心，与拣货作业直接相关的人力占50%；拣货作业时间约占整个配送中心作业时间的30%-40%。因此，在配送作业的各个环节中，拣货作业是整个配送中心作业系统的核心。合理规划与管理拣货作业，对配送中心作业效率的提高具有决定性的影响。63佳吉分拣存在的问题及解决方案综述通过案例分析和调查，佳吉公司一直以
22、人工拣货为主，拣货自动化程度很低。货物分类与集中效率低，轻重货物分类与堆放不合理。随着业务量的进一步增长，人工拣货方式的弊端越来越突出，已经成为佳吉物流全过程中的瓶颈问题，分拣方式更新已经迫在眉睫。针对拣货存在问题分两步提出优化方案：1. 通过人工拣货与半自动拣货的成本分临界点分析模型，迅速确定应该采用何种分拣方式来提高时效性；2. 借助成本分析模型，在确定采用半自动分拣的情况下，设计出一种半自动分拣方案动画。通过这种分拣方式既降低分拣成本，又为货物按比例进行配装提供方便，从而提高整体的时效性。人工分拣与半自动化分拣64分拣成本分析分拣成本是指分拣设备及人工在完成货物分拣过程中所发生的各种费用
23、，主要包括设备成本/人员成本/场地成本及其他成本。（1）.设备成本设备成本主要是指在分拣系统建立时一次性投入购买设备的购置安装调试成本，以及设备在运行过程中的维护成本。购置安装成本的特点是一次性投资，长期使用，维护成本指对分拣设备进行维修和保养时的成本，该成本通常和设备固定成本成比例。在佳吉分拣中心内，主要采用半自动分拣设备和原人工分拣时的设备相结合的情况下。而采用哪种输送机和分拣设备的成本相差很大，而每条分拣线所需的扫描机等的数量是一般为一定的，其投资成本可以看成是固定值，与所选取哪种类型的分拣设备的关系不太大。所以我们在考虑设备成本只考虑分拣机和输送皮带的成本。（2）.人员成本分拣系统的人
24、员成本指的是从事分拣工作的作业人员及相关人员的工资/奖金/福利等费用的总和。（装卸搬运成本：在由人工分拣系统向半自动分拣系统过度的过程，人员成本改变的只是分拣过程中增减的人员的那部分成本，而装卸搬运人员由于业务量的需要没有多大改变，所以可以看成是固定的）。佳吉集团配送中心的分拣系统上的工作人员主要包括：人工分拣时所需的工作人员主要占大部分，半自动分拣机的工作人员，还有一部分工作人员是负责打包的。（3）.场地成本佳吉分拨中心占用的场地有自建的，也有租用的，无论是自建成本还是租用成本都可以分摊到单位时间单位面积的场地上，这就是场地成本。分拣系统所占用的场地可分为三类：一类是和分拣机有关的场地占用；
25、一类分拣后货物的暂存区（中间区域的货物摆放）；另一类是和分拣设备无关的固定设备占用场地，如：控制台，建包区，打板区和人员操作区所占用的场地。此次场地成本只将分拣设备的场地成本计入内，将其换算到单位时间内（以下的计算是以月为单位），以租金的方式算入分拣成本。（4）.其他成本其他成本，比如系统耗电成本，由于改变后耗电与原来相比无太大的差别，所以，以下对该成本忽略不计。65设备部分改装后的配备优化模型（1）.假设条件1）一次分拣的区域只占用一个通道；2）人工分拣的人数为半自动人工分拣人数的3倍；3）半自动分拣员工的工资与人工分拣员工具有相同的工资；4）分拣进行时不存在等待时间；5）各分拣机的分拣速度
26、都按平均速度计算。（2）. 符号说明c1：普通分拣机的购买成本；l1：普通分拣机所需的分拣皮带的长度；b1：普通分拣单位时间内的分拣数量；f1：普通分拣机占用的场地面积；r1：普通分拣机的平均分拣速度；m1：人工分拣时所需人工数；c2：每台半自动分拣机的购买成本；l2：每台半自动分拣机所需的分拣皮带的长度；b2：每台半自动分拣单位时间内的分拣数量；f2：每台半自动分拣机占用的场地面积；r2：每台半自动分拣机的平均分拣速度；m2：半自动分拣机所需的人工数；c3：单位长度输送皮带的成本；c4：单位面积场地的租金；c5：单位时间内单位人工成本；u：设备维护成本占购买成本的比例系数；y：设备折旧期限；
27、n：分拣方向数；qi：第i个方向的分拣量，且qi=qi+10,i=1,2,n；xi：0-1决策变量，当第i区域的快递件被配备人工分拣的分拣机分拣时其值为1，否则，被自动分拣机分拣时为0。（3）成本计算以下分别计算配备人工分拣的分拣机和半自动分拣机时的分拣成本。（1）配备人工分拣时的分拣机（统称为普通分拣）的成本每台普通分拣机的购买及维修成本为（c1+ l1 c3）（1+u），折旧至每月得（c1+ l1 c3）（1+u）y，y按每月计；普通分拣机每月占用的场地成本为：f1 c4；普通分拣机的人员的分拣成本是m1c5 q1/ b1；设普通分拣机的分拣成本为C1，则C1=（c1+ l1 c3）（1+
28、u）y+ f1 c4+ m1c5 q1/ b1；（2）采用自动分拣时的分拣成本每台半自动分拣机的购买及维护成本为（c2+ l2 c3）（1+u），折旧至每月得（c2+ l2c3）（1+u）y，y按每月计；半自动分拣机每月占用的场地成本为：f2 c4；半分拣机的人员的分拣成本是m2c5 q1/ b1；设半自动分拣机的分拣成本为C2，则C2=（c2+ l2c3）（1+u）y+ f2 c4+ m2c5 q1/ b1。（4）建立模型在对人工分拣和半自动分拣系统成本分析计算的基础上，建立使整个分拣系统成本最低的设备选择优化模型。其目标函数为：MinC=C1xi+C2（1-xi） 约束条件： xi =0,
29、1xin将C1 ，C2代入，目标函数转化为：MinC=（c2+ l2c3）（1+u）y+ f2 c4+ m2c5 q1/ b1）xi+（c2+ l2c3）（1+u）y+ f2 c4+ m2c5 q1/ b1）（1-xi） 该模型为0-1整数规划，其最优解存在于所有的可行解组成的集合中，所有可行解的数量为2n。当n的数量较大时，很难在有限时间内用精确的算法求得最优方案。经过深入分析分拣成本的特点，提出一种求解该模型的启发式算法成本临界点法，该方法可以快速的求得最优解。66分拣成本临界点的定义 设备单元配置优化模型以人工分拣和半自动分拣成本之和为目标函数，但对于利用人工分拣还是半自动分拣机即xi的取值是相互独立的，因此可以将求目标函数总成本最小化问题转化为求每条分拣方向的成本最小化问题。 由对分拣成本的分析可知，在人工分拣和半自动分拣系统的分拣成本主要包括场地成本、设备成本和人
