醫(yī)藥企業(yè)物流補(bǔ)貨方式創(chuàng)新思考范文

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一、問題描述

北京嘉和嘉事配送中心隸屬于北京嘉事堂藥業(yè)集團(tuán)。其中有45％左右的業(yè)務(wù)是負(fù)責(zé)給全市2lJ家嘉事堂直屬藥店進(jìn)行藥品配送。通常情況下，配送中心在接到藥店的汀貨后，會在一定的時間范圍內(nèi)，將所定貨物送到各個需求點(diǎn)。由于藥店具有分散的特點(diǎn)．且每個需求點(diǎn)的藥品需求量具有隨機(jī)性和獨(dú)立性，因此各連鎖藥店的藥品銷售量并不同步。同一種藥品有的藥店出現(xiàn)藥品滯銷，從而導(dǎo)致藥品存貨過多；有的藥店會出現(xiàn)藥品供不應(yīng)求從而缺貨。當(dāng)各個藥店之間的商品存量相差較大時，因滯銷或缺貨產(chǎn)生的持有成本或缺貨成本會比較大。如果此時配送中心僅向缺貨點(diǎn)配送商品，整個需求點(diǎn)的庫存量會上升，增加持有成本，同時也占用更多的資金，對于醫(yī)藥集團(tuán)來說，整個配送系統(tǒng)的總成本達(dá)不到最優(yōu)。本文要研究的內(nèi)容趨向于庫存運(yùn)輸優(yōu)化聯(lián)合問題研究，并創(chuàng)造性的提出了各連鎖藥店的橫向補(bǔ)貨模式研究，并以嘉和嘉事醫(yī)藥集團(tuán)為依托，進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)證研究。實(shí)際上從問題的描述中可以看出，筆者所提到的配送系統(tǒng)橫向補(bǔ)貨可以看作一類隨機(jī)需求下的庫存運(yùn)輸聯(lián)合優(yōu)化問題。

二、文獻(xiàn)綜述

在隨機(jī)需求條件下，李爾濤等『1研究了物流網(wǎng)絡(luò)，考慮物流中心布局與配送作業(yè)成本之間的關(guān)系，以物流總費(fèi)用最小為目標(biāo)，建立了一個雙關(guān)的動態(tài)規(guī)劃模型，并用遺傳算法得到了該模型的一個近似最優(yōu)辮。趙曉煜等口研究了分布庫存銷售問題，討論了在隨機(jī)環(huán)境下，配送中心與分銷地點(diǎn)的分銷系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。GaneshanRt3I和MatthieuCt41研究了多階段一體分銷系統(tǒng)的庫存控制問題。以上4篇文獻(xiàn)，都是建立在以配送中心為基點(diǎn)，考慮隨機(jī)條件下補(bǔ)貨的結(jié)果。在橫向補(bǔ)貨方面。Viswanathan和RajeshPiplanil5l較甲．提出了研究一個供應(yīng)商和多個買方企業(yè)的統(tǒng)一庫存補(bǔ)給策略．模型對現(xiàn)實(shí)作了供應(yīng)點(diǎn)間相互補(bǔ)貨的假設(shè)，忽視(或者僅僅考慮了部分)不確定性對庫存成本的影響。王成恩I5I在研究橫向系統(tǒng)時，將庫存控制與運(yùn)輸路線選擇相適合。隋明剛、魏疑等啊在隨機(jī)需求環(huán)境下，對“一對多”的分銷系統(tǒng)(一個倉庫、N個同質(zhì)零售商組成的分銷系統(tǒng))進(jìn)行了研究，其研究重點(diǎn)放在下游零售商的補(bǔ)給策略(交叉訂貨策略、聯(lián)合補(bǔ)充策略)的確定上。McGavinE刪和Jorgensen∥I就生產(chǎn)、庫存和定價(jià)的結(jié)合問題進(jìn)行了探討。但是，在配送路線的設(shè)計(jì)上，存在著缺失。本文在前人的基礎(chǔ)上，以隨機(jī)需求作為假設(shè)，建立了橫向補(bǔ)貨模型，并依據(jù)模型，進(jìn)行了相應(yīng)的貨物供給與一般情況下運(yùn)輸路線的設(shè)計(jì)；完善了隨機(jī)條件下，橫向補(bǔ)貨的計(jì)算流程。劉保政等㈣在隨機(jī)需求的基礎(chǔ)上，建立了連鎖模式下與分銷系統(tǒng)相關(guān)的補(bǔ)貨策略，并提出了雙層補(bǔ)貨優(yōu)化控制模型。潘祥武…I基于建立的分銷系統(tǒng)基礎(chǔ)，結(jié)合數(shù)據(jù)進(jìn)行了相應(yīng)的物流仿真，并在確定條件下研究了缺貨不補(bǔ)貨的情況，其重要的貢獻(xiàn)是更系統(tǒng)地分析了此種情況下的庫存模型分析。

三、條件假設(shè)

考慮一個由一輛貨車、一個配送中心和n個需求點(diǎn)組成的單種商品配送系統(tǒng)。設(shè)需求點(diǎn)與配送中心的距離di(i_l?！?，n)已知，需求點(diǎn)之間的距離乩(j_1，2，…，n)已知。需求點(diǎn)j的最大庫存為V．。我們假定需求點(diǎn)采用定期訂貨策略，缺貨損失費(fèi)用為C，，存貯費(fèi)用為c：，訂貨提前期T固定不變，T周期內(nèi)各個需求點(diǎn)的需求rj是隨機(jī)的、獨(dú)立的，概率密度為‘P(rj)，均值¨和方差皿2已知。假設(shè)配送中心在某一訂貨點(diǎn)對各需求點(diǎn)的庫存進(jìn)行考察，需求點(diǎn)在這一點(diǎn)的庫存已知。設(shè)采用一輛貨車做配送T-具．其載重量最大為h，單位距離走行費(fèi)用為一常數(shù)，不妨假設(shè)其等于1。在這里不考慮配送中心的配送能力，也不考慮需求點(diǎn)的訂貨費(fèi)，設(shè)每個需求點(diǎn)需要裝卸的商品不大于車輛的載重限制。對于這樣一個系統(tǒng)，我們需要使每個需求點(diǎn)在分配后的庫存費(fèi)用及運(yùn)輸費(fèi)用達(dá)到最小的庫存分配策略和運(yùn)輸策略，即需要確定每個需求點(diǎn)的配送量和最佳的運(yùn)輸路線。

四、數(shù)學(xué)模型的確定

如果把庫存一運(yùn)輸系統(tǒng)的集成優(yōu)化放在一個模型中去解決，將會考慮很多約束條件以及變量，為計(jì)算帶來麻煩，因此，把整個問題分解成兩個子問題來研究，即庫存控制子問題和運(yùn)輸優(yōu)化子問題，采用二階段方法解決。在第一階段需要確定在隨機(jī)條件下每個需求點(diǎn)的最佳出貨或者配貨的數(shù)量，使整個庫存成本最小。第二階段則要解決運(yùn)輸成本最優(yōu)。

(一)庫存控制模型

令某一時刻各個需求點(diǎn)的庫存為M．，需要確定需求點(diǎn)多余存貨或缺貨數(shù)量Q。的值，設(shè)多余存貨Q。取正值，缺貨Q，取負(fù)值。假設(shè)配送完畢，每個需求點(diǎn)的庫存變?yōu)?M，一皚)，則每個需求點(diǎn)的缺貨成本和持有成本變?yōu)椋骸癚，)=max[CI(M．-QJ—Dj)，O]+max[C2(一Mi+Qj+Dj)，0】(1)由于配送的方式是從存貨多的需求點(diǎn)到缺貨的點(diǎn)，進(jìn)出商品的數(shù)量應(yīng)該是平衡的，即產(chǎn)生約束∑Qj=o，此外目標(biāo)函數(shù)還j=I應(yīng)滿足每個需求點(diǎn)庫存限制。于是我們得到模型：f(Q)=∑{max[C，(Mi-Qj—D，)，0]+max[C2(一M，+Q，+D，)，o】)(2)1=ls．t{芻Qj-0(3)10≤M．-Q．sV，j=1，2，…，n這是帶一般約束的非線性規(guī)劃問題，由于F(q)的二階導(dǎo)數(shù)存在且大于O，顯然目標(biāo)甬?dāng)?shù)是連續(xù)可微的凸函數(shù)，并且約束條件是線性的，因此本問題又是一個凸規(guī)劃，存在一個最優(yōu)的集合；{Q：lj=l，2，…，n}滿足K—T條件。如果我們不考慮s．t，目標(biāo)函數(shù)F(Q)的最優(yōu)解可以通過求導(dǎo)得出如下結(jié)果：幫)：o芍中(半卜擊中引(4)結(jié)合(3)與(4)式可以看出，不考慮約束條件的最優(yōu)解Q，的取值與斗，、仃；有關(guān)，Qi取值全部大于等于O，則說明各個需求點(diǎn)不存在缺貨現(xiàn)象，沒有需求點(diǎn)需要配送商品；反之則說明各個需求點(diǎn)全面缺貨，需要從配送中心向各個需求點(diǎn)補(bǔ)充商品。由于本文所研究的內(nèi)容是將商品從滯銷點(diǎn)配送到缺貨點(diǎn)的橫向補(bǔ)貨策略，其前提就是滯銷和缺貨同時存在，因此，對于Q．的取值我們姑且不考慮需求點(diǎn)的庫存全部大于等于0或者全部小于等于。的情況，而是假設(shè)這兩種情況并存。為了求得最優(yōu)的值Q．，對F(Q)求導(dǎo)，解方程組后我們可以得到一個集合{QjIj=l，2，…，n如果同時滿足約束(3)，我們就可以確定每個需求點(diǎn)的最優(yōu)的Q、值。

(二)運(yùn)輸優(yōu)化模型

確定了最優(yōu)的Q，值，我們可以得到一個劃分，即把Q；值大于0的點(diǎn)看作倉庫，而將Q．小于O的點(diǎn)作為需要配貨的需求點(diǎn)，不考慮Q．等于O的情況，假設(shè)點(diǎn)的數(shù)量總和依舊為n。設(shè)z是以配送中心為始點(diǎn)和終點(diǎn)，并對所有需求點(diǎn)進(jìn)行配送路線總長度，經(jīng)筆者查閱文獻(xiàn)得知，此種問題類型可以以旅行商問題-。進(jìn)行相應(yīng)的對比研究。與一般的旅行商問題相比，車輛經(jīng)過任意段路程后，車上所剩余的商品必須是大于等于O的，并且滿足車輛的載重限制。由于我們把單位距離費(fèi)用假設(shè)為常數(shù)1，因此需求點(diǎn)問的距離可以看作送貨時的可變費(fèi)用。令Q．。表示第k段路程后車輛到達(dá)的i點(diǎn)所缺的或者多余的商品數(shù)量，)(ii表示第k段路程是從i到i，d。表示i到j(luò)的距離。于是我們得到藥品運(yùn)輸模型如下Minz=∑∑“淺約束條件為：s；=∑Kd．=∑xi(5)(6)

五、仿真算例

例：北京嘉和嘉事集團(tuán)在海淀區(qū)共有20家直屬藥店，假設(shè)在某一段時間內(nèi)，各藥店所需為同一種藥品，設(shè)第j家藥店的庫存量Mj(見表1)；各需求點(diǎn)的需求量為Di，服從均值150，標(biāo)準(zhǔn)差為50的正態(tài)分布；各點(diǎn)的調(diào)運(yùn)量為Q．。缺貨損失費(fèi)用為C產(chǎn)200元，存貯費(fèi)用為c產(chǎn)50元，因?yàn)樵诤５韰^(qū)內(nèi)，假沒運(yùn)輸成本可忽略不計(jì)，并在此基礎(chǔ)上來解(5)，(6)運(yùn)輸模型相應(yīng)的總成本。

(一)庫存控制優(yōu)化根據(jù)筆者的實(shí)證調(diào)查．走訪了近四十余家嘉和嘉事藥店，篩選出了一些有效的調(diào)研資料進(jìn)行相應(yīng)的模擬。其中，各庫存藥店的數(shù)量如表1所示。根據(jù)嘉和嘉事的實(shí)際情況，可以采用對比的方法分析。當(dāng)嘉和嘉事集團(tuán)不采用橫向補(bǔ)貨策略時，即藥店問不允許相互補(bǔ)貨時，經(jīng)過MATLAB編程計(jì)算結(jié)果為FI(Q)為8367元。當(dāng)采用橫向補(bǔ)貨策略時，嘉和嘉事各藥店的藥品調(diào)運(yùn)量為F：(Q)為1418元，總成本節(jié)約值為=8367—1418=6949元。由此可見，在橫向補(bǔ)貨的模式下，嘉和嘉事的總成本會降低，同時也減輕了嘉和嘉事物流中心的配送壓力。在以上計(jì)算的基礎(chǔ)上，進(jìn)行相應(yīng)的配送模擬，可以得出以下的運(yùn)量，如表2所示(符號為正表示此點(diǎn)為輸m點(diǎn)，符號為負(fù)表示藥品的輸入點(diǎn))。對以上的結(jié)果進(jìn)行整理，再來規(guī)劃其配送路線(見表3o

(二)運(yùn)輸配送優(yōu)化為了解決連鎖藥店之間的運(yùn)送問題，假設(shè)在20個點(diǎn)中，兩點(diǎn)之間可以直達(dá)，并假設(shè)運(yùn)輸經(jīng)費(fèi)與點(diǎn)點(diǎn)之間的距離成比例關(guān)系。由于旅行商問題本身是一個典型的NP問題，在求解過程中為了得到理想的結(jié)果，我們把線路構(gòu)造法和線路改進(jìn)法結(jié)合起來即綜合法用來求解本文的目標(biāo)函數(shù)。具體步驟如下：第一步：采用最鄰近法，取起始點(diǎn)0作為路線的起點(diǎn)。第二步：尋找與上次加入線路的點(diǎn)距離最近的點(diǎn)，并判斷是否滿足約束，如果滿足的話，把此點(diǎn)加入線路中；如果不滿足，則繼續(xù)尋找距離次近的點(diǎn)，并進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)值模擬。第三步：對于臨近的點(diǎn)，為了確保其可行性，進(jìn)行重復(fù)尋找，直到所有的需求點(diǎn)都加入線路中之后，即為目標(biāo)函數(shù)的初始解。第四步：在以上三步的基礎(chǔ)之上，分別對所得的初始解進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，同時判斷解的最優(yōu)性是否滿足約束條件，若滿足，則可以證明線路已得到優(yōu)化改進(jìn)；若不滿足．則繼續(xù)數(shù)據(jù)搜索，直到得到最優(yōu)解為止。通過Hngo進(jìn)行編程計(jì)算，可以求出以下的配送關(guān)系(見表4)。由表4可以模擬出各藥店的配送模式與運(yùn)量調(diào)配，其中Q。，Q3，Q¨，QmQmQ。Q。。為橫向需求點(diǎn)，接受其余各點(diǎn)的補(bǔ)貨并在此種模式支持下，進(jìn)行有效的集團(tuán)內(nèi)部補(bǔ)貨。綜上所述，在橫向配送的模式下，可以求出其成本的節(jié)約值與路線的優(yōu)化設(shè)計(jì)，有利于嘉和嘉事管理企業(yè)內(nèi)部物流，實(shí)現(xiàn)配送效益最大化。

六、結(jié)論

本文提出了一種提高嘉和嘉事物流中心整體效益的配送模式，即藥店間的橫向補(bǔ)貨模式。將配送系統(tǒng)橫向補(bǔ)貨看作一類隨機(jī)條件下的庫存運(yùn)輸聯(lián)合優(yōu)化問題，把問題分解成庫存與運(yùn)輸兩個子問題來解決。分別建立了補(bǔ)貨與運(yùn)輸路線模型及相應(yīng)的算法，對企業(yè)在實(shí)際中的操作有一定的借鑒意義。有效的解決了僅由單一配送中心向缺貨藥店配送藥品而造成整個集團(tuán)內(nèi)部的庫存量上升，持有成本增加等一系列問題，有利于醫(yī)藥集團(tuán)合理的規(guī)劃配送戰(zhàn)略，使整個配送系統(tǒng)的總成本達(dá)到最優(yōu)。