圖 13 單一場站問題求解結果示意圖 地區性物資配
送中心1
地區性物資配 送中心2
食物100(來自配 送中心1)
飲水50(來自配 送中心2)
物資需求點 物資需求點 物資需求點
物資需求點 物資需求點A 需求:食物100
飲水50
因為災後難以預估交通復建進度與各時期實際需求,若採用動態模式則需 事先確定各時期各路段之旅行時間與各需求點需求量等參數,這些參數很難在災 後第一時間蒐集完成,若事先預估亦難以確保正確性,甚至可能因參數預估錯誤 而導致決策錯誤。
本研究擬採用靜態模式進行分期規劃,在規劃第一時期之運輸方式前,需 蒐集交通阻斷狀況、災區旅運需求與交通管制狀況預估短時期內每一路段之可能 旅行時間;並根據鄉鎮公所回報之各避難所收容人數預估緊急或民生物資需求,
緊急進行物資之調度與運送;在醫療用品方面則根據各大醫療據點之回報,以直 昇機緊急補給藥品等醫療物資。在第一時期規劃完成並進行運輸時,同時蒐集第 二時期之相關資訊,例如更新各路段旅行時間、路段搶通資訊、各需求點之實際 物資需求種類與數量或新增需求點等資訊,以更新的數據作為新一期決策模式之 參數,進行第二時期之規劃。在每一時期物流系統運作同時,為下一期規劃所需 參數,進行各項資料之調查與更新,可以使模式結果貼近實際狀況,也比較符合 實務做法。
但是靜態模式難以處理物流據點之庫存問題,因為必須在動態環境下才能 考慮庫存,因此本研究暫不考慮庫存問題與動態環境,假設物流據點不具備或可 暫不考量庫存功能,期許於後續研究中逐步改進。
以下將介紹在某一特定時期物流據點區位選擇決策模式之構建,並於模式中 同時求解各據點間物資流量。
1. 符號定義
在構建模式前先針對所使用符號做一說明,分別針對決策變數與所需參數進 行符號之解釋,而決策變數正是決策模式所要求解的結果,參數則是模式求解所 需之已知資訊。
(1) 決策變數
模式決策變數定義如下:
RLCi(regional logistics center 區域性轉運中心):
=1,區域性轉運中心設立在位置 i 上;
=0,區域性轉運中心不設立在位置i 上;
LLCj(local logistics center 地區性配送中心):
=1,配送中心設立在位置 j 上;
=0,配送中心不設立在位置j 上;
RLCi
LLCj
IFsil(inbound flow):由外部物資供應點 s 送至轉運中心i 之物資 l 流量;
OFijl(outbound flow):由轉運中心i 送至物資配送中心 j 之物資 l 流量;
DFjkl(distributional flow):由物資配送中心j 送至需求點 k 之物資 l 流量。
以上決策變數間的關係示意如圖 14。
(2) 參數
應輸入模式之參數定義如下:
Ssl:外部物資供應點 s 可提供物資 l 數量;
Dkl:物資需求點 k 需要物資 l 數量;
ITTsi(inbound travel time):由物資供應點 s 送至轉運中心 i 之旅行時間;
OTTij(outbound travel time):由轉運中心 i 送至配送中心 j 之旅行時間;
DTTik(distribution travel time):由配送中心 j 至需求點 k 之旅行時間。
上述參數之間的關係示意如圖 15。
其它應輸入模式之參數定義如下:
區域性轉運中 心候選區位
地區性配送中心
候選區位 物資需求點 物資供應點
IFsil OFijl DFjkl
RLCi LLCj
圖 14 變數說明示意圖
區域性轉運中 心候選區位
地區性配送中心
候選區位 物資需求點 物資供應點
ITTsi OTTij DTTjk
l
圖 15 參數說明示意圖
B1:區域性轉運中心營運之人力限制;
B2:地區性配送中心營運之人力限制;
RFCi:轉運中心 i 之設施營運所需人力;
LFCj:配送中心 j 之設施營運所需人力;
RUBi:轉運中心 i 運量規模之上限;
RLBi:轉運中心 i 運量規模之下限;
LUBj:配送中心 j 運量規模之上限;
LLBj:配送中心 j 運量規模之下限;
Ajk:需求點 k 是否在配送中心可能設置位置 j 之服務範圍內;
Ajk=1,j 可以服務到 k
(需求點 k 在配送中心可能設置位置 j 之服務範圍內);
Ajk=0,j 不能服務到 k
(需求點 k 不在配送中心可能設置位置 j 之服務範圍內)。
2. 一階規劃決策模式
當指揮體系統一時,轉運中心與配送中心區位之決策者相同,震災物流系統 之模式為一階規劃。在做區位選擇的同時,各節點間物資流量需符合各需求點之 需求,在決定最佳區位時會同步算出各據點間之最佳流量。
(1) 目標函數
震災發生後,各項救援物資之輸送具有急迫性,必須適時、適量、適當地點 以滿足災民需求,運輸成本相對上較不重要,運送時間越縮短越能提昇震災物流 系統之效率,故本模式設計為總運輸時間最小之單目標規劃,目標函數如下:
(2) 限制式 Ø 限制式 1
使轉運中心 i 物資 l 流入數量總和等於流出數量總和:
Ø 限制式 2
使配送中心 j 物資 l 流入數量總和等於流出數量總和:
∑∑ ∑
∑
∑∑
∑∑ ∑
+ +=
j k l
jkl jk
l ijl
i j
ij
s i l
sil
si IF OTT OF DTT DF
ITT F
Min
l i OF IF
j ijl s
sil =
∑
,∀ ,∑
l j DF OFijl = jkl,∀ ,
∑ ∑
Ø 限制式 3
所有配送中心送至需求點 k 之物資 l 數量總和等於其總需求:
由限制式 1~3 可以使物資由供應點運輸至需求點間各段流量在每一據點流 進與流出都達成均衡,且最後由配送中心送至各個需求點之流量恰好滿足需求。
因為不限制單一需求點僅能受一個配送中心服務,在限制式 3 中可能發生單一需 求點同時受一個以上的配送中心服務的情形,為顧及物資配送效率而暫不設相關 限制,允許同一地區同時有一個以上配送中心可服務相同需求點。
Ø 限制式 4
物資供應點 s 所提供物資 l 總數必須小於 s 之最大供應量,以免產生某物資 供給點之供給量超過實際物資擁有數量的偏誤:
Ø 限制式 5
為避免設置過多轉運中心,造成人力不足而發生管理困難,限制每一轉運 中心為維持設施運作有最小人力需求,使維持所有轉運中心運作所需人力 總數不能超過縣市政府可用人力 B1:
Ø 限制式 6
為避免同一地區設置過多配送中心,造成人力不足以維持運作,而造成管 理困難,限制每一配送中心為維持設施運作有最小人力需求,使維持所有 配送中心運作所需人力總數不能超過鄉鎮公所可用人力 B2:
限制式 5 與限制式 6 避免物流據點之設施數目過多,因人手不足而造成管 理與運作之困難,避免模式為運輸效率而廣設物流據點,且使設施數目之限制符 合各級單位可用人力。一般物流系統以設施成本與預算限制做為考量設施設置數 目之主要因素,或以直接限制設施數目方式處理,都不符合震災救災工作效率第 一而成本為次要考量之特性,故本研究修改為以可用人力作為考量因素,後續更 可以通過每一物流據點之物資流量衡量所需人力,使人力需求之預估更切合實 際。
Ø 限制式 7
因為各轉運中心之設施面積有限,無法容納過多物資與車輛,為避免過多 流量集中於某一轉運中心,根據每個可能區位之設施面積衡量最大負荷
∑
= ∀j
kl
jkl D k l
DF , ,
l s S IF sl
i
sil ≤ ,∀ ,
∑
B1
RFC
RLC i
i
i × ≤
∑
B2
LFC
LLC j
j
j × ≤
∑
量,限制各轉運中心流量必須在最大負荷量 RUBi 以下,若 RLCi 等於 1 代
Ø 限制式 12