Размещение объектов цепи поставок

МИКРОЭКОНОМИКА 2 МИКРОЭКОНОМИКА 2 МИКРОЭКОНОМИКА 2 АНАЛИТИКА ЦЕПЕЙ ПОСТАВОК Тема 2. Размещение объектов цепи поставок Аналитика цепей поставок 2 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок О чём речь? Размещение связано с нахождением лучших географических точек для разных элементов цепи поставок (производственных площадок, распределительных центров, объектов сервиса, торговых точек и др.). • Решения о размещении объектов производственной и логистической инфраструктуры в цепях поставок очень важны, так как они влияют на показатели деятельности предприятия в течение многих лет. • Эти решения носят долгосрочный характер. Очевидно, удачное место расположения еще не гарантирует успех в бизнесе, но неудачное практически гарантирует в будущем неудачу. Задание на дом: Найти пример организации, открывшей свои сооружения в неудачном месте, и пояснить, почему их решения были ошибочны. Аналитика цепей поставок 3 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Подходы к решению При принятии решения о выборе места размещения используют два подхода: • Подход на основе бесконечного числа вариантов. Для отыскания лучшего размещения элементов инфраструктуры используются аргументы геометрического характера; при этом предполагается, что никаких ограничений при выборе мест не существует. • Подход на основе реально доступных вариантов. Предполагается, что существует конечное число реально доступных мест для размещения и надо выбрать из них лучшее. Эти подходы часто используются совместно, когда на основе бесконечного числа вариантов выбирается лучшая территория, а затем на основе реально доступных вариантов сравниваются конкретные места на этой территории. Аналитика цепей поставок 4 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Методы  Гравитационный метод  Эвристический метод Ардалана  Метод критической точки  Метод калькуляции затрат  Бальная оценка (scoring model)  Задача единого среднего (single median problem)  Задача охвата (covering problem) Аналитика цепей поставок 5 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Гравитационный метод Centre of gravity approach, метод центра тяжести, метод «сетки» Это один из наиболее простых и часто используемых методов. Гравитационный анализ может быть первым шагом в проектировании новой цепи поставок. Для него не нужно придумывать возможные варианты расположения объектов (распределительных центров или производственных площадок), задача анализа – предложить эти варианты с нуля. Гравитационный анализ предполагает высокий уровень абстракции, поэтому для него потребуется минимальное количество исходных данных: • расположение поставщиков и потребителей, • объемы спроса и возможности предложения. Результатом гравитационного анализа является определение оптимальных мест размещения производственных или складских объектов, при выборе которых стоимость входящих и исходящих перевозок минимальна. Эти оптимальные точки расположения объектов называются центрами гравитации. Аналитика цепей поставок 6 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Гравитационный метод Задача размещения склада Пусть имеется m поставщиков и n потребителей, которые могут быть географически распределены по городу, области, региону, стране и всему миру. Требуется определить местоположение склада (завода, распределительного центра). Как решать? На географическую карту накладывается сетка координат с указанием мест расположения поставщиков и потребителей. Выбор места под склад осуществляется исходя из минимума транспортных расходов, связанных с доставкой груза на склад и со склада потребителям. При этом предполагается прямая зависимость транспортных расходов от расстояний и объемов перевозок. Затраты, связанные со строительством и дальнейшей эксплуатацией склада, в данном случае не учитываются. Условно считается, что они больше зависят от особенностей конструкции склада и его технической оснащенности, чем от места расположения. Аналитика цепей поставок 7 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Гравитационный метод Координаты склада определяются как центр «равновесной системы транспортных затрат»: транспортные расходы на перевозку всех грузов от поставщиков на склад и со склада клиентам с учетом расстояний по оси x 𝑥 = стоимость перевозки всех грузов в расчете на 1 км транспортные расходы на перевозку всех грузов от поставщиков на склад и со склада клиентам с учетом расстояний по оси y 𝑦 = стоимость перевозки всех грузов в расчете на 1 км Классический гравитационный метод не учитывает дороги, города, особенности географических зон и т.д., он просто предлагает оптимальное математическое решение. Поэтому далее необходимо провести корректировку рассчитанных координат, в результате которой размещение объекта привязывается к ближайшему от расчетной точки возможному пункту размещения с необходимой инфраструктурой (транспортной, складской, инженерной и энергетической) . Аналитика цепей поставок 8 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Гравитационный метод Координаты склада определяются как центр «равновесной системы транспортных затрат»: 𝑥= 𝑚 𝑖=1 𝑇П𝑖 𝑅П𝑖𝑥 𝑄П𝑖 + 𝑚 𝑇 𝑄 + 𝑖=1 П𝑖 П𝑖 𝑛 𝑗=1 𝑇К𝑗 𝑅К𝑗𝑥 𝑄К𝑗 𝑛 𝑇 𝑄 𝑗=1 К𝑗 К𝑗 ,𝑦 = 𝑚 𝑖=1 𝑇П𝑖 𝑅П𝑖𝑦 𝑄П𝑖 + 𝑚 𝑇 𝑄 + 𝑖=1 П𝑖 П𝑖 𝑛 𝑗=1 𝑇К𝑗 𝑅К𝑗𝑦 𝑄К𝑗 𝑛 𝑇 𝑄 𝑗=1 К𝑗 К𝑗 , 𝑅П𝑖𝑥 , 𝑅П𝑖𝑦 – расстояние от начала координат до месторасположения i -го поставщика по оси x и по оси y, км 𝑅К𝑗𝑥 , 𝑅К𝑗𝑦 – расстояние от начала координат до месторасположения j -го клиента по оси x и по оси y, км 𝑇П𝑖 – транспортный тариф для i -го поставщика на перевозку единицы груза на 1 км, руб/ткм 𝑇К𝑗 – транспортный тариф для j -го клиента на перевозку единицы груза на 1 км, руб/ткм (тоннокилометр) 𝑄П𝑖 – масса груза, приобретаемая у i -го поставщика на склад, т 𝑄К𝑗 – масса груза, реализуемого j -му клиенту со склада, т При определении места расположения склада, снабжающего мелких потребителей и розничную сеть города, транспортный тариф на перевозку можно исключить, поскольку внутри города он будет одинаков. В этом случае координаты склада определяются как координаты центра «тяжести грузовых потоков»: 𝑥 𝑦 = масса всех гузов с учётом расстояний по оси 𝑥(𝑦) . масса всех грузов Аналитика цепей поставок 9 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Эвристический метод Ардалана Шаг 1. Составляем таблицу приведенных расстояний от склада к пункту потребления с учетом совокупного спроса в пункте потребления и относительной важности его обслуживания. Вычисляется как произведение Расстояние * Спрос * Важность обслуживания. Получаем таблице приведенных расстояний: Аналитика цепей поставок 10 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Гравитационный метод Пример 1 Компания приняла решение об увеличении количества складов для обслуживания трех новых клиентов, используя поставки от четырех поставщиков. Стоимость перевозки продукции на склад от поставщиков П1, П2, П3, П4 равна 0,7; 0,8; 0,55 и 0,6 у.е./ т за 1 км соответственно. Тарифы для клиентов К1, К2, К3 на поставку продукции со склада составляют 1,1; 0,95 и 1,3 у.е./т за 1 км соответственно. Потребности клиентов в товаре: 300 т, 250 т, 400 т. Поставщики осуществляют поставку партии товара на склад в размерах 200 т, 250 т, 300 т, 200 т. Координаты поставщиков и потребителей: Координаты Поставщики Потребители x 100 350 500 350 200 150 250 y 100 350 250 200 350 200 150 Определите оптимальное расположение нового склада с точки зрения минимума транспортных расходов. Аналитика цепей поставок 11 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Эвристический метод Ардалана Этот метод используется в случаях, когда требуется определить месторасположение более чем одного склада или объектов сервиса, которые обслуживали бы все пункты потребления с наименьшими транспортными затратами. Пусть имеется несколько пунктов потребления. Необходимо выбрать, в каких из них разместить склады, учитывая расстояния между пунктами потребления, совокупный спрос в них и относительную важность обслуживания этих пунктов. Относительная важность размещения – это комплексный показатель, значение которого определяется экспертами, он может учитывать покупательскую способность населения, средний уровень дохода, распределение населения по полу и возрасту, наличие или отсутствие конкурентов и др. Аналитика цепей поставок 12 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Эвристический метод Ардалана Шаг 2. Определяем суммарные приведенные расстояния для каждого пункта потребления. Шаг 3. Выбираем месторасположение 1го склада в том пункте, где суммарное приведенное расстояние наименьшее. Пусть это будет Пункт 2. пусть здесь минимальное расстояние Аналитика цепей поставок 13 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Эвристический метод Ардалана Шаг 4. Преобразуем таблицу по следующему правилу. В каждой строке числа, превосходящие значение из столбца Пункт 2 (именно там мы разместили 1ый склад), заменяем на значение из столбца Пункт 2. Шаг 5. Вычисляем суммарные расстояния для каждого пункта потребления (столбец Пункт 2 можно не рассматривать) и выбираем месторасположения второго склада там, где суммарное расстояние наименьшее. Продолжаем расчеты, пока не определим месторасположение всех складов. Аналитика цепей поставок 14 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Эвристический метод Ардалана Пример 2 Компания хочет арендовать три склада для поставок продукции в четыре города. Склады, удовлетворяющие требованиям компании, имеются во всех этих городах. Исходные данные о совокупном спросе в городах, расстоянии между городами и относительной важности обслуживания клиентов приведены в таблице. Город Расстояние до склада в городе, км Спрос, тыс. паллет A B C D A 40 38 50 10 Относительная важность обслуживания 0,8 B 40 36 24 6 1,3 C 38 36 12 11 1,2 D 50 24 12 9 1 Определите расположение трех складов, которые обслуживали бы рассматриваемые города с наименьшими затратами. Аналитика цепей поставок 15 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Метод критической точки Позволяет определить оптимальный вариант расположения объекта цепи поставок (например, распределительного центра) при выборе из нескольких альтернатив, различающихся величиной постоянных и переменных затрат. К постоянным затратам можно отнести арендные платежи, амортизацию оборудования, расходы на содержание здания и другие накладные расходы. К переменным затратам относятся расходы на единицу продаж (возникающие при обслуживании каждого клиента или при выполнении каждого заказа, или при производстве каждой единицы выпуска). Аналитика цепей поставок 16 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Метод критической точки Варианта размещения определяется так: 1. Определение величины постоянных и переменных затрат, связанных с размещением распределительного центра по каждому из рассматриваемых вариантов. TC 2. Построение графиков зависимости полных затрат от объема реализации (уровня загрузки распределительного центра) по каждому варианту. 3. Определение минимальной границы и критических точек – объемов реализации, начиная с которых вариант с наименьшими полными затратами меняется с одного на другой. Выпуск 4. Выбор варианта размещения, которому соответствуют наименьшие суммарные затраты при предполагаемом уровне загрузки. Аналитика цепей поставок 17 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Метод критической точки Варианта размещения определяется так: 1. Определение величины постоянных и переменных затрат, связанных с размещением распределительного центра по каждому из рассматриваемых вариантов. TC 2. Построение графиков зависимости полных затрат от объема реализации (уровня загрузки распределительного центра) по каждому варианту. 3. Определение минимальной границы и критических точек – объемов реализации, начиная с которых вариант с наименьшими полными затратами меняется с одного на другой. Крит. Крит. точка 1 точка 2 Крит. точка 3 Выпуск 4. Выбор варианта размещения, которому соответствуют наименьшие суммарные затраты при предполагаемом уровне загрузки. Аналитика цепей поставок 18 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Метод критической точки Пример 3 Предприятие планирует выход на рынок одной из соседних областей. Для того чтобы эффективно работать на этом рынке, можно заключить договор с местным распространителем или разместить на территории области свой распределительный центр (включающий в себя оптовый склад и сервисный центр). Возможные альтернативы и величина постоянных и переменных издержек представлены в таблице. Варианты Постоянные издержки, млн. руб. Переменные издержки, тыс. руб. / ед. A B C D (дилер) 35 50 80 8 21 13 8 6 При изучении вариантов следует иметь в виду, что, несмотря на то, что последний вариант имеет очень низкие постоянные и переменные издержки, предприятие вынуждено предоставить региональному партнеру скидку в размере 20 % от оптовой цены изделия. В денежном выражении эта скидка составит 34 тыс. руб. на каждую единицу товара. Тогда переменные издержки при заключении договора с региональным представителем составят 40 тыс. руб./ед. Определите оптимальный вариант размещения распределительного центра, обеспечивающий наименьшие полные издержки. Аналитика цепей поставок 19 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Метод калькуляции затрат На практике многие расходы предприятия фиксированы и не зависят от места его расположения, поэтому при сравнении разных вариантов их можно не учитывать, а сосредоточиться на тех затратах, которые меняются, прежде всего на транспортных затратах и операционных издержках. Метод калькуляции затрат может служить, например, для выбора расположения единственного торгового дома, обслуживающего несколько магазинов из конечного числа возможных вариантов на основе транспортных затрат. Считается, что транспортные затраты пропорциональны расстоянию (на практике они могут зависеть также от типа транспортного средства, частоты поставок, выбранного маршрута, типа заказов и т.д.) Операционные затраты считаются одинаковыми для всех возможных вариантов. Для упрощения расстояние между точками с координатами (xA , yA), (xB , yB) считается, как ρ(A, B) = | xB – xA | + | yB – yA |. Предпочтение отдается варианту с наименьшей стоимостью доставки. Аналитика цепей поставок 20 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Метод калькуляции затрат Пример 4 Компания планирует построить логистический центр обслуживания семи крупных заказчиков, координаты которых и средний спрос в неделю, выраженный числом отправляемых машин с продукцией, представлены в таблице. Заказчики Координаты (x, y) Спрос 1 100 110 20 2 120 130 5 3 220 150 9 4 180 210 12 5 140 170 24 6 130 180 11 7 170 80 8 Компания может разместить логистический центр в трех разных местах с координатами: A(120, 90); B(160, 170), C(180, 130). Какое из них лучше, если операционные издержки и затраты на входящий транспортный поток можно считать одинаковыми для всех трех мест размещения? Аналитика цепей поставок 21 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Бальная оценка (scoring model) При принятии решения по размещению производства и элементов инфраструктуры необходимо учитывать факторы, важные для размещения, но которые не всегда возможно представить в числовом виде или оценить с точки зрения затрат. на уровне региона или страны Аналитика цепей поставок на уровне города или территории на уровне конкретного места 22 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Бальная оценка (scoring model) При принятии решения по размещению производства и элементов инфраструктуры необходимо учитывать факторы, важные для размещения, но которые не всегда возможно представить в числовом виде или оценить с точки зрения затрат. на уровне региона или страны на уровне города или территории на уровне конкретного места наличие квалифицированных работников, инфраструктура, близость расположения основных поставщиков и рынков, привлекательные условия для жизни, политическая и экономическая стабильность, и т.д. плотность населения и тенденции ее изменения, наличие доступных мест и проблемы их развития, число конкурентов, их мощь и месторасположение, отношение общественности и т.д. количество проходящего транспорта и его тип, легкость доступа и парковки, близость к общественному транспорту, потенциал расширения или осуществления изменений, общие затраты на место и др. Аналитика цепей поставок 23 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Бальная оценка (scoring model) Порядок действий: 1. Составляем список факторов, которые имеют отношение к принятию решения. 2. Выбираем шкалу для измерения и присваиваем вес каждому фактору. Список важных факторов и весовых коэффициентов отражает особенности объекта размещения (факторы, важные при решении задачи размещения промышленного предприятия, отличны от факторов, учитываемых при размещении розничного магазина). 3. Вариант с наибольшей взвешенной суммой баллов считается наилучшим. Изменяя оценки или веса факторов, можно исследовать устойчивость полученного решения, а также степень влияния факторов на конечный результат. Те факторы, которые почти не влияют на решение, можно исключить из рассмотрения. Аналитика цепей поставок 24 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Бальная оценка (scoring model) Пример 5 Рассматривается вопрос о строительстве поликлиники. Существуют три возможных района. Учитываемые факторы, их веса и баллы отражены в таблице. A Варианты B C 0,5 10 8 7 Стоимость земельного участка 0,3 5 4 6 Удобство для персонала 0,2 3 6 5 Фактор Вес Доступность для пациентов Дайте рекомендации по месту строительства объекта. Аналитика цепей поставок 25 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Задача единого среднего (single median problem) Пусть есть сеть городов, связанных друг с другом дорогами. В каждом городе есть спрос на ваш товар и вы хотите разместить склад для доставки товара в эти города. Лучшее место расположения может оказаться в любой точке сети, может оказаться на дороге, НО мы будем искать лучшее место расположения склада в городе. В качестве критерия используется среднее расстояние или время поездки, а отыскание наименьшего из этих значений называется задачей единого среднего. Шаг 1. Составляем матрицу самых коротких расстояний между городами. Шаг 2. Умножаем расстояние на спрос в каждом городе и получаем матрицу приведенных расстояний с учетом веса перевозимого груза (спроса). Шаг 3. Складываем составляющие по каждому городу и находим вариант с наименьшим значением. Аналитика цепей поставок 26 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Задача единого среднего (single median problem) Пример 6 Компания доставляет товары в восемь городов, данные по размещению которых и спрос представлены на схеме. Матрица кратчайших расстояний между городами имеет вид: Город AL BE CP DI EN FR GO HT AL 15 22 24 31 28 32 36 BE 15 8 9 16 14 17 21 CP 22 8 17 12 6 25 17 DI 24 9 17 7 13 8 12 EN 31 16 12 7 6 15 5 FR 28 14 6 13 6 21 11 GO 32 17 25 8 15 21 14 HT 36 21 17 12 5 11 14 Необходимо найти место для размещения логистического центра, имеющего минимальное среднее время доставки продукции в эти города. Аналитика цепей поставок 27 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Задача охвата (covering problem) В задачах охвата наиболее важным является время обслуживания (например, доставка заказа в течение одного рабочего дня). Существует два варианта этой задачи: 1. Необходимо найти размещение с наименьшим максимальным временем, необходимым для поездки в любой узел сети. 2. Необходимо обеспечить желаемый уровень услуг (например, доставка пиццы в течение часа). Найти число мест расположения, позволяющих решить эту задачу, и определить, где их следует расположить. Варианты размещения ищут в узлах сети, предполагая, что лучшее место всегда располагается в одном из узлов. Аналитика цепей поставок 28 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Задача охвата (covering problem) Пример 7 На схеме представлена дорожная сеть и указано время поездки (в минутах) между отдельными ее узлами. Матрица кратчайших расстояний (в единицах времени) между узлами имеет вид: Узел A B C D E F G H I J A 10 24 10 29 29 25 20 35 32 B 10 14 20 19 19 15 30 25 22 C 24 14 15 11 5 15 25 11 14 D 10 20 15 15 20 30 10 25 29 E 29 19 11 15 6 4 23 8 3 F 29 19 5 20 6 10 21 6 10 G 25 15 15 30 4 10 27 12 7 H 20 30 25 10 23 21 27 15 20 I 35 25 11 25 8 6 12 15 5 J 32 22 14 29 3 10 7 20 5 Определите, где следует разместить склад, чтобы обеспечить лучшее время обслуживания потребителей. Сколько складов потребуется разметить, чтобы время поездки не превышало 15 минут? Аналитика цепей поставок 29 Тема 2 Размещение объектов цепи поставок Список источников Д. Уотерс Логистика. Управление цепью поставок. // гл. 5 Размещение элементов инфраструктуры Лукинский В.С. Модели и методы теории логистики // гл. 8 Определение количества и координат складов в регионе Сергеев В.И. Управление цепями поставок // гл 3.3 Попов П.В. Логистика: модели и методы: учебное пособие // гл. 3.1 Аналитика цепей поставок 30