花蓮因地廣人稀加上地震頻繁，不適合天然氣佈管，現階段僅能仰賴以鋼瓶容器分裝的液化石油氣作為主要熱源來源。又因南北狹長的地理環境，用戶位置分散，提升配送效率以降低營運成本是液化石油氣供應商重視的問題，也關係著使用者的供氣穩定性，更是產業存廢的重要關鍵。
因此，本研究以花蓮北區液化石油氣計畫配送供應商提供配送資料為數據分析基礎，以存貨途程三階段建立配送優化模式，以滿足客戶端不中斷的供氣需求為首要，並顧及優化供應商配送效率的雙重評估條件下，重新規劃計畫配送業者配送模式，以提升供應商配送效率，亦突顯計畫配送模式在產業轉型階段的重要性。
本文研究液化石油氣輸配送的計畫配送模式，是一種供應商庫存管理(Vendor Managed Inventory, VMI)的案例，由供應商管理客戶的庫存補給，依據客戶需求與供應鏈政策做出相應補貨策略，藉此規劃具效益的配送模式，節省分銷成本。而存貨途程問題(Inventory Route Problem, IRP)是執行供應商庫存管理時的核心概念，可視為存貨管理與車輛途程問題的結合。其中，補貨時機、補充數量以及配送路徑三個重要決策相互影響，使問題考量面向較為複雜。
因此，本研究透過實證案例分析，提出啟發式方法能有效減少瓦斯輸配送次數。在小案例中減少配送次數達 13%，在大案例中減少配送次數達 17%。另一方面，本研究所提出的啟發式方法能有效減少瓦斯輸配送里程，在大案例中減少配送里程達 10%。顯示經由規則化建立之輸配送方法，將有助於改善傳統的輸配送效率，提供產業改變交易配送型態的參考。

關鍵字：計畫配送、液化石油氣配送、供應商庫存管理、存貨途程、旅行銷售員問題

Due to its vast area, sparse population, and frequent earthquakes, Hualien is not suitable for natural gas pipeline distribution. Currently, it heavily relies on liquefied petroleum gas (LPG) in steel cylinders as the primary source of heat. However, the narrow north-south geography and dispersed user locations pose challenges for LPG suppliers in improving distribution efficiency and reducing operational costs. These challenges are critical not only for ensuring stable gas supply to users but also for the survival of the industry.

Therefore, this study is based on data analysis provided by LPG suppliers involved in the planned distribution of the northern region of Hualien. It establishes a three-stage inventory routing model to optimize distribution, with a primary focus on meeting uninterrupted gas supply demands from customers while considering the dual evaluation criteria of optimizing supplier's distribution efficiency. The study aims to restructure the distribution model of planned distribution service providers, enhance supplier's distribution efficiency, and highlight the importance of the planned distribution model during the industry's transformation phase.

This study focuses on the planned distribution model for LPG transportation, a case of Vendor Managed Inventory (VMI). VMI allows suppliers to manage customer inventory replenishment based on demand and supply chain policies, enabling the development of efficient distribution models and cost savings. The Inventory Route Problem (IRP) combines inventory management and vehicle routing, posing challenges due to the interplay between replenishment timing, quantity, and delivery routes.

Through empirical analysis, this study proposes a heuristic approach that reduces gas transportation trips by 13% in small-scale cases and 17% in large-scale cases. Additionally, the approach achieves a 10% reduction in delivery mileage. These results highlight the potential of a rule-based transportation method to enhance traditional efficiency and guide industry transformation.


Keywords: planned distribution, LPG distribution, Vendor Managed Inventory, inventory route, traveling salesman problem

第一章 緒論 1
第一節 研究背景 1
第二節 研究動機與目的 6
第三節 研究範圍 9
第四節 研究架構與流程 9
第二章 文獻回顧 13
第一節 國內外液化石油氣產業現況與配送模式概述 13
第二節 供應商庫存管理 20
第三節 存貨途程問題 22
第四節 旅行銷售員問題 25
第五節 小結 26
第三章 研究方法 29
第一節 描述與定義研究問題 29
第二節 說明與分析研究資料 30
第三節 基本假設與限制 35
第四節 模型建立及求解過程 35
第四章 案例分析 41
第一節 計算原始配送值 41
第二節 小樣本案例測試 42
第三節 不同情境模型計算結果 48
第四節 比較差異 53
第五節 預測未來需求量 55
第五章 結論與建議 61
第一節 結論 61
第二節 管理意涵 62
第三節 後續研究 62

Ann Melissa Campbell, Martin W.P. Savelsbergh(2017) ” A Decomposition Approach for the Inventory Routing Problem” Georgia Institute of Technology School of Industrial and Systems Engineering Atlanta, GA 30332-0205
Dantzig, Fulkerson, Johnson,(1954)”Solution of a large-scale traveling-salesman problem.” Journal of the Operations Research Society of America Vol. 2, No. 4 (Nov., 1954), pp. 393-410 (18 pages)
Disney, S.M. and Towill, D.R., (2003) “The effect of VMI dynamics on the bullwhip effect in supply chains”, International Journal of Production Economics, Vol. 85, No. 2, p.199-215.
Forrester, Jay Wright (1961).”Industrial Dynamics. MIT Press.” Journal of the Operational Research Society, Volume 48, 1997 - Issue 10
G.P. Kiesmüller, R.A.C.M. Broekmeulen (2010) “The benefit of VMI strategies in a stochastic multi-product serial two echelon system”, Computers & Operations Research Volume 37, Issue 2, February 2010, p.406-416
Held, M., Karp, R. M.(1962)” A Dynamic Programming Approach to Sequencing Problems” Journal of the Society for Industrial and Applied Mathematics，10(1)，196-210。
Jonah Tyana,Hui-Ming Wee(2003)”Vendor managed inventory: a survey of the Taiwanese grocery industry”
Leandro C. Coelho, Jean-François Cordeau, Gilbert Laporte,(2013),“Thirty Years of Inventory Routing” Transportation Science Vol. 48, No. 1
Luca Bertazzi & M. Grazia Speranza,(2012)”Inventory routing problems: an introduction” EURO Journal on Transportation and Logistics volume 1, p.307-326
L. Bodin, B. Golden, A. Assad, and M. Ball.,(1983),” Routing and Scheduling of Vehicles and Crews - The State of the Art”, Computers & Operations Research,Volume 10, Issue 2, 1983, Pages 63-67, 69-115, 117-147, 149- 193, 195-211
M.A. Darwish, O.M. Odah ,(2010) “Vendor managed inventory model for single- vendor multi-retailer supply chains”, European Journal of Operational Research Volume 204, Issue 3, 1 August 2010, p.473-484
Matt Waller , M. Eric Johnson, Tom Davis ,(2001)“Vendor-Managaged Inventory In The Retail Supply Chain.“ Reprinted with permission of Journal of Business Logistics
Michael Held and Richard M. Karp,(1962)”A Dynamic Programming Approach to Sequencing Problems.” Journal of the Society for Industrial and Applied Mathematics,10(1),p.196-210。Published By: Society for Industrial and Applied Mathematics
Murray Hil,(1971)”An Effective Heuristic Algorithm for the Traveling-Salesman Problem” Operations Research, Vol. 21, No. 2 (Mar. - Apr., 1973), pp. 498-516
Olli Bräysy,(2009)” An optimization approach for communal home meal delivery service:A case study” Journal of Computational and Applied Mathematics Volume 232, Issue 1, 1 October 2009, Pages 46-53
Peter F. Drucker (1962)”Big Business and Public Policy” Business & Society Volume 3 Issue 1, September 1962
Ran Zhao,(2019)”A Review on Theoretical Development of Vendor-Managed Inventory in Supply Chain.”, American Journal of Industrial and Business Management 09(04):999-1010
Terrance Pohlen, Thomas J. Goldsby,(2003) “VMI and SMI programs: How economic value added can help sell the change” International Journal of Physical Distribution & Logistics Management 33(7):565-581
Yan Dong, Kefeng Xu,(2002) ”A supply chain model of vendor managed inventory” Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review Volume 38, Issue 2, April 2002, p.75-95
內政部消防署 消防月刊，(2019)液化石油氣容器儲放安全，108 年 7 月號內政部消防署 消防月刊，(2021)液化石油氣管理行動對策，110 年 8 月號
內政部消防署 消防災防勤業務(2021)110 年統計年報(半年報)
林清和，(2012)供應商存貨管理制度(VMI)應用模式之個案研究 -以 M 公司為例-，台南大學 經營與管理學系科技管理研究所碩士論文
林志鴻，許晉嘉，(2004)宅配業車輛路線問題之研究，運輸計劃季刊 第三十五卷第四期 民國九十五年十二月 p.443-p.474
徐健華，(2021)109 年度國內液化石油氣市場分析，財團法人台灣綜合研究院
陳昭華，(2009)隨機性顧客需求的多週期存貨途程管理策略之研究 研究成果報告(精簡版)
黃彥哲，(2009)個案電力公司之最佳化物流書配送模式，國立東華大學運籌管理研究所碩士論文
劉奕青，(2003)自動販賣機存貨途程問題之研究，元智大學工業工程與管理研究所碩士論文
廖則竣，(2000)以個案研究法探討資訊科技運用於 VMI 管理機制對供應鏈整體綜效之影響
屠益民，侯君溥，鄧祖漢，(2006)供應商代管庫存與跨國供應鏈模式之探討： 以緊固件產業為例。中山管理評論 2006 年 3 號，第十四卷第一期p.271-296
蔣宗翰，(2003)以禁忌搜尋法求解具時間窗限制之開放式存貨途程問題，台灣科技大學，工業管理研究所碩士論文
宋瑞文，(2017)桶裝瓦斯也 GREEN？瞧瞧日本的「檸檬瓦斯」，CSR@天下台灣煤氣 50 周年紀念專刊
財團法人台灣綜合研究院，(2022)110 年度國內液化石油氣市場分析
財團法人台灣綜合研究院，(2023)111 年液化石油氣市場資訊分析レモンガス公式 HP(檸檬瓦斯)，網址：https://www.lemongas.co.jp/ LINGBO 瓦斯管理智慧平台，網址：http://lingbo.com.tw/
民興能源，網址：https://www.mscitw.com/residence