第四章 分群模式構建
4.3 簡例分析
4.3.2 分群結果成本計算
本小節就表4-1 之分群內容，分別進行存貨成本分析。主要分為兩種方式，一為統 計分群分析，一為基因演算法之逐步分群。每一種分群組數的分群結果不盡相同，連帶 影響之後決定之存貨方式及存貨成本。以下就各種分群組數進行分群存貨成本計算，並 以不同成本項目分別探討。
一、統計分群分析
由於統計分群方式必須要先給予分群數，才能開始進行分群工作，換言之，必須要 進行多次分群，才能清楚瞭解何種組數下的分群方式為最佳的方式，研究中發現到利用 基因演算法的方式，將簡例的物料分為六群。有鑑於此，再加上分群組數不宜太多的情 況下，本研究利用統計分群方式將物料分為四至七群，並相互比較，故表4-1 中可以發
現到統計分群有四種方式。目的在於瞭解到統計分群的特性及找出最佳的分群組數及個 集群一（1，3，5） 634,148,540 678,635,460 619,195,710 620,155,070 三 集群二（2，4，6，8，10） 97,599,832 102,320,690 95,576,120 95,629,288 三 集群三（7） 38,997,368 42,821,308 37,959,808 37,954,860 四 集群四（9） 582,956,930 639,274,110 568,413,950 568,335,940 四
表4-3 分五群之各群存貨成本 集群二（2，4，6，8，10） 97,599,832 102,320,690 95,576,120 95,629,288 三 集群三（5） 5,240,276 5,465,906 4,792,200 4,644,891 四
表4-5 分七群之各群存貨成本 存貨方式
群組
獨立訂購 分散倉儲
獨立訂購 集中倉儲
聯合訂購 分散倉儲
聯合訂購 集中倉儲
最佳 方式 集群一（1） 405,177,150 432,145,660 395,965,760 395,106,020 四 集群二（2，4，6） 94,922,576 99,390,248 93,052,192 93,108,504 三 集群三（3） 223,731,140 243,353,280 218,437,730 218,432,000 四 集群四（5） 5,240,276 5,465,906 4,792,200 4,644,891 四 集群五（7） 38,997,368 42,821,308 37,959,808 37,954,860 四 集群六（8，10） 2,677,255 2,848,700 2,523,926 2,526,114 三 集群七（9） 582,956,930 639,274,110 568,413,950 568,335,940 四
表4-6 不同分群方式之存貨成本比較（統計分群）
比較項目
分群方式 存貨成本
分四群 1,321,062,630
分五群 1,320,915,331
分六群 1,320,915,329
分七群 1,320,049,829
從上述各表中可以發現到不同分群方式對於存貨方式及成本的影響也不盡相同。主 要發現如下：
1. 單獨處理的物料（即一群內僅包含一種），其存貨方式較傾向於採用聯合訂購集中倉 儲的方式，而共同處理的物料（即一群內包含數種），其存貨方式較傾向於採用聯合 訂購分散倉儲的方式。主要原因在於不同物料之間，因為需求量大小的不同，會手 彼此之間的影響，訂購比例必須要統一的情況下，易增加存貨成本。
2. 單就物料單位價格來看，單位價格較高的物料，較適用聯合訂購集中倉儲方式進行 存貨管理。
3. 單就物料體積來看，體積較小的物料，較適用聯合訂購分散倉儲方式進行存貨管理；
體積較大的物料則較適合聯合訂購集中倉儲的方式。
4. 單就需求量來看，需求量較低的物料，較適用分散倉儲方式；反之，需求量較高的 物料，則適用集中倉儲的方式管理。
5. 聯合訂購仍然占有一定的優勢，主要原因在於採用聯合訂購的方式下，易產生購買 上的規模經濟，較易享受價格上的折扣，此點與實務上情形相似。
6. 利用統計分群的方式，在簡例中最佳的存貨策略為先分成七群，然後就各群採用個 別適當之存貨方式。
7. 由於各分公司需求量的變異不大，故對於最佳存貨策略之研擬仍有討論空間。
二、基因演算法逐步分群
運用基因演算法逐步分群方式進行物料分群，除了可以直接以找尋最佳目標值為尋 優條件，並且可同時進行物料分群的工作。本研究主要是以逐步分群的方式進行物料分 群，主要演算過程以圖4-3 表示：
圖4-3 本研究逐步分群流程圖
本研究是以二元編碼為主要編碼方式，其編碼數字為0 或 1，並以一個數字代表一 個基因，有眾多數字組成染色體並進行世代交配演算。每一階段先就其單一集合進行分 組，其依據即為將編碼數字將 0、1 分組，做為下一階段的待分群集合，如此反覆演算 過程，直到無法再進行分組（即物料已經找到適當的集合及存貨方式）為止；與先前方 式不同的地方，在於每一次分組後，對於新的群組仍要持續分群，如此才能夠對於各物 料進行完全分群。而決定最佳染色體的依據即為將染色體代入各方式下之成本公式中，
進而決定該集群適合之存貨方式及存貨成本，換句話說，計算出來之存貨成本即為演算 法中的目標值。表4-7 為採用逐步分群方法下，各集群採取各存貨方式之各項成本及存 貨成本，表4-8 為對於各分群方式而言，討論其存貨成本的差異。與之前相同，存貨方 式一欄中，一代表獨立訂購分散倉儲，二代表獨立訂購集中倉儲，三代表聯合訂購分散 倉儲，四代表聯合訂購集中倉儲。
0
0 0 0
GA
階段0
階段1
階段2
階段k
全部觀測值集合
群組一
（1）
群組二（1）
群組一（2） 群組二（2）
群組一（k） 群組二（k）
0
1 1 1 1
1
成本計算及存 貨方式決定（目 標值計算）。
表4-7 逐步分群之存貨成本 項目
群組 存貨方式 存貨成本
集群一（1，3，9，10） 三 1,182,906,809
集群二（2） 三 16,083,522
集群三（4，6） 三 76,782,037
集群四（5） 四 4,447,264
集群五（7） 四 37,901,576
集群六（8） 四 1,137,308
整體 （三，三，三，四，四，四） 1,319,258,517
表4-8 各種分群方式之存貨成本比較
分群方式 存貨成本
不分群 1,321,145,583
分七群（統計分群） 1,320,049,829 逐步分群（基因演算法） 1,319,258,517
針對以上的計算過程與結果，研究中發現到下列幾點：
1. 由於存貨成本模式中在設計本身，於訂購成本與購買成本方面，聯合訂購較獨立訂 購擁有較強烈的優勢，故不論是採用何種倉儲，各群組都採用聯合訂購的方式進行 訂購。
2. 物料屬性對於逐步分群與統計分群的影響方式及程度大致相同，但逐步分群會因為 以計算目標值最佳化的關係，會將物料各種屬性以數學的方式結合，故同種物料於 兩種分群方式間結果不同。
3. 不管採取哪一種存貨方式，其內部各項成本與第三章簡例驗證有相同的性質，換句 話說，即是存貨方式影響各項成本的程度及性質皆相同，不會因進行分群工作而有 所不同。
4. 就逐步分群方式來看，其分群完後各群組之間採取存貨方式的原理，基本上與統計 分群的方式相似，即單獨處理的物料（即一群內僅包含一種），其存貨方式較傾向於 採用聯合訂購集中倉儲的方式，而共同處理的物料（即一群內包含數種），其存貨方 式較傾向於採用聯合訂購分散倉儲的方式。
5. 以簡例而言，使用逐步分群的方式，其存貨成本最低，但與統計分群中之分四群結 果相近，推估應與物料各屬性的數字以及問題規模較小有關。但無論如何，逐步分 群的效益仍然不可忽視。
6. 雖然基因演算法較統計群落分析有效，但是對於變數規模較大的問題，也許會有運 算時間上的問題，故可以推論出基因演算法分群方式效率較統計群落分析方法為 低，但效果較高（存貨成本較低）。
4.3.3 敏感度分析
本小節的主要目的為針對簡例中部份參數，其數值在產生變化時，對於逐步分群結 果的影響，為一敏感度分析。本小節進行方式主要為改變各單位成本的數據，找出其在 該成本項目及總成本項目的變化情形為何，並進而比較出不同單位成本於變動時對於逐 步分群結果的影響程度。調整數據的方式得視該參數於簡例中原本規模而決定，並找出 調整數據下之分群結果。數據調整之主要範圍以該參數的性質與規模為調整考量。而表 4-9 為本小節敏感度分析之主要參數及調整範圍。
表4-9 敏感度分析參數及調整範圍
調整參數（單位） 數值範圍 備註
單位訂購成本（元/次） 9,000 至 11,000 以千為調整單位。
單位倉儲成本（元/公升—年） 9 至 11 以0.1 為調整單位。
外部單位配送成本（元/車公里） 90 至 110 以十為調整單位。
內部單位配送成本（元/車公里） 45 至 55 以五為調整單位。
年利率（%） 0.04 至 0.06 以0.01 為調整單位。
車容量（公升） 2700 至 3300 以300 為調整單位。
倉儲規模係數 0.85 至 0.95 以0.05 為調整單位。
配送規模係數 0.85 至 0.95 以0.05 為調整單位。
購買規模係數 0.09 至 0.11 以0.01 為調整單位。
本節主要分為兩部份，第一部份針對分群結果，分別進行敏感度分析，其探討方式 為就每一種參數而言，其數值的變動下，會形成如何的分群策略。；第二部份為綜合比 較各分群方式下，不同參數的影響情形，並找出影響分群結果與模式內各係數之間的關 係。表4-10 至表 4-18 為各參數調整下，對於分群影響的結果，並且還進行參數調整下 的成本差異，不僅可以看出不同的分群結果，還可以看出各參數變動下，分別對於存貨 成本的變動及影響程度。與之前相同，在不同數字調整欄位中，內部括弧內的文字，代 表不同的存貨方式，其中，一代表獨立訂購分散倉儲，二代表獨立訂購集中倉儲，三代 表聯合訂購分散倉儲，四代表聯合訂購集中倉儲。
表4-10 單位訂購成本之分群敏感度分析 數字調整
群組 9000（存貨方式） 10000（存貨方式） 11000（存貨方式）
第一群 1，5（四） 1，3，9，10（三） 1，3，4（三）
第二群 2（三） 2（三） 2，9（三）
第三群 3，6，9（四） 4，6（三） 5（四）
第四群 4，8（三） 5（四） 6，7，8（三）
第五群 7（四） 7（四） 10（四）
第六群 10（四） 8（四） --
存貨成本（＄） 1,319,147,582 1,319,258,517 1,319,261,760
成本變動百分比 -0.0084% 0.0% 0.0002%
由表 4-10 中可以發現到不同的單位訂購成本下，對於分群的方式會有所影響。基 本上單獨處理的物料還是較適用於聯合訂購集合倉儲的方式，多物料較適用集中倉儲的 方式。單位訂購成本下降，對於較多物料採取集中倉儲是較有幫助的。而就存貨成本來 看，單位訂購成本的變動對於存貨成本的影響不甚大，就整體而言，在單位成本變動上 下百分之十之間，大概只有幾萬元的差距。
表4-11 單位倉儲成本之分群敏感度分析 數字調整
群組 9（存貨方式） 10（存貨方式） 11（存貨方式）
第一群 1，3，4，5，6，7（三） 1，3，9，10（三） 1，8，9（三）
第二群 2，8（四） 2（三） 2（三）
第三群 9，10（四） 4，6（三） 3（四）
第四群 -- 5（四） 4，6（三）
第五群 -- 7（四） 5（四）
第六群 -- 8（四） 7（四）
存貨成本（＄） 1,318,457,996 1,319,258,517 1,319,944,762
成本變動百分比 -0.0607% 0.0000% 0.0520%
由表 4-11 中可以發現到不同的單位倉儲成本下，對於分群的方式會有所影響。基 本上單獨處理的物料還是較適用於聯合訂購集合倉儲的方式，但是單位倉儲成本的下
由表 4-11 中可以發現到不同的單位倉儲成本下，對於分群的方式會有所影響。基 本上單獨處理的物料還是較適用於聯合訂購集合倉儲的方式，但是單位倉儲成本的下