（交通运输规划与管理专业论文）面向电子商务的物流信息化理论与方法.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文 第日页 a b s tr a c t 文 . t h i s p a p e r i s b a s e d o n t h e l o g i s t i c s a n d t h e f u n d a m e n t a l t h e o r y a n d a d d r e s s e d t h e p r o c e s s o f l o g i s t i c s i n f o r m a t i o n f a c e d u p t o t h e e l e c t r o n i c c o m m e r c e . ma t e r i a l i z i n g t h e t h o u g h t t h a t l o g i s t i c s i s t h e c o mb i n i n g o f h a r d w a r e ( i n f r a s t r u c t u r e ) a n d s o f t w a r e ( ma n a g e me n t a n d i n f o r ma t i o n t e c h n o l o g y ) . a n a l y z i n g t h e s y s t e m c h a r a c t e r i s t i c a n d t h e i n t e g r a t i o n a mo n g l o g i s t i c , e l e c t r o n i c c o m me r c e a n d i n f o r ma t i o n t e c h n o l o g y . f o l l o w i n g w o r k s i s c a r r i e d o u t ma i n l y : 1 . f o r e c a s t t h e f o u r ma i n t a r g e t s o f r o a d t r a n s p o r t a t i o n a n d a d d r e s s t h e l o c a t i o n o f d i s t r i b u t i o n c e n t e r c o n s i d e r i n g o t h e r f a c t o r s . a t l a s t p r o g r a m t h e a s s i s t a n t d e c i s i o n s o f t w a r e u s e d f o r t h e s u b - mo d e l o f l o g i s t i c s s y s t e m. 2 . a n a l y z e a n d d e s i g n i n g t h e l o g i s t i c s i n f o r ma t i o n o f e n t e r p r i s e a n d b r i n g i n g f o r w a r d t h e i n t e g r a t i o n a n d s u b s i d i a r y d e c i s i o n o f l o g i s t i c s i n f o r ma t i o n s y s t e m . a d d r e s s t h e i n f o r ma t i o n a n d e l e c t r o n i c o f l o g i s t i c s s u p p l y c h a i n a n d a d d r e s s t h e s u p p l y c h a i n m a n a g e m e n t , i n t e g r a t i o n a n d i n f o r m a t i o n u n d e r t h e e d i a n d i n t e r n e t e n v i r o n me n t . 3 . a n a l y z e a n d d e s i g n t h e f r e i g h t t r a n s p o r t a t i o n i n f o r m a t i o n s y s t e m c o m b i n i n g t o t h e s t a t u s o f c h e n g d u . a d d r e s s t h e d e s i g n o f t h e i n t e r c o n n e c t i o n n e t w o r k m o d e l , s t a n d a r d i z a t i o n a n d t h e s a f e t y o f s t a t e i n f o r ma t i o n n e t wo r k . 4 . a d d r e s s t h e b u i l d i n g o f t h e f r e i g h t d e a l i n f o r m a t i o n n e t w o r k b a s e d o n t h e c 一 c mo d e l c o m b i n i n g t o c h e n g d u j i y u n l o g i s t i c s c e n t e r . a n a l y z e t h e f e a s i b i l i t y o f t h e n e t w o r k , t h e b u i l d i n g o f j i y u n l o g i s t i c s c e n t e r i n t r a n e t , i n f o r m a t i o n p u b l i s h a n d t h e i m p l e m e n t o f t h e n e t w o r k . 5 . a n a l y z e t h e f e a t u r e a n d o p e r a t i o n m o d e l o f t h e l o g i s t i c s u n d e r e c . b r i n g f o r w a r d t h e s p e c i f i c o p e r a t i o n i d e a o f t h e v i r t u a l l o g i s t i c s a d d r e s s t h e s p e c i f i c l o g i s t i c s o p e r a t i o n p r o c e s s u n d e r t h e t h i r d - p a r t y l o g i s t i c s a n d t h e o p e r a t i o n i n t e r f a c e b e t w e e n t h e l o g i s t i c s a n d e c . k e y w o r d s :l o g i s t i c s s u p p l y c h a i n el e c t r o n i c c o mme r c e加户r m a t i o n t r a n s p o r t a t i o n 西南交通大学硕士研究生学位论文第 1 页 第 1 章绪论 1 . 1物流与物流信息化概述 物流是在特定的社会经济大环境中，由运输、存储、包装、配送、装卸 搬运等若干个相互依赖、相互制约的子系统集合而成具有特定功能的有机整 体。 最早起源于美国3 0 年 代的实 物配 送 ( p h y s ic a l d i s t r i b u t i o n ) 5 0 年代p d 的概念引入日 本，译为物的流通并简称为物流;二战期间，美国军事部门发 展了 后勤管理 ( l o g i s t i c s m a n a g e m e n t ) ， 涉及运输、 存储和 采购间的 统筹安 排 和系统管理，并广泛应用于生产和流通等各环节。 随着社会化大生产和社会分工的日益细密，物流供应链也变得越来越庞 大，信息技术是整个供应链能够得到正确信息的工具，用全面的信息系统来 支持物流运作在各个层次上都显得特别重要，单纯的，不依赖信息技术的货 物空间位移已不复存在 ， ” 。 传统物流作业管理模式难以 满足社会经济高速发 展的需求。以信息技术等各种高新技术为基础的大型化、专业化、现代化、 社会化、信息化和自 动化的现代物流将成为物流发展的必然趋势。物流信息 化就是要将各种高新技术应用到物流作业管理中， 以实现物流作业的自动化、 物流管理的信息化，从而提高整个物流运作效率。现今在物流中广泛应用的 信息技术有以e d i 技术为核心的电子商务、以g i s 技术为核心的工 t s 技术、 计算机网络技术、数据库技术、通讯技术、自 动控制和人工智能技术等。本 论文将重点讨论电子商务，计算机网络和数据库技术。 物流是一个系统，而且是一个相当复杂的动态社会经济大系统;一个与 外界环境密切联系，涉及三大领域、两大循环的开放大系统。从整个国民经 济的高层次来看，也可以视物流系统为一个子系统。物流系统具有十分明确 的目的性、适应性和整体性。重视系统观念、追求综合效益最佳是研究物流 最基本也是最重要的观点之一。 物流是一个涉及多个学科的交叉学科。其中经常涉及的有管理学、经济 学、计算机科学、预测学、统计学、运筹学、生产加工科学等，因此研究物 西南交通大学硕士研究生学位论文第 2 页 流必然会用到多学科的知识。对物流的研究不是对其它各学科知识的简单重 复和照搬， 如何因地制宜、 因时制宜的有机结合和充分利用其它各学科知识， 并将其成功运用到物流作业管理实践中是物流研究的又一个重要内容。物流 学科另一个特点就是它既涉及了宏观的管理和决策，又涉及了微观的模拟、 仿真、规划和预测。宏观与微观、管理和技术的有机结合和相辅相成将使物 流研究发挥出巨大的社会效益和经济效益。 1 . 2本文研究目的意义和国内外研究现状 随着 电子技术和网络的不断发展， 电子商务已逐渐成为一种 日益重 要的商务活动。 物流是电子商务的重要组成部分， 而传统的物流运作方 式难以满足电子商务高效、快捷、便利等多方面的需求，难以解决电子 支付、电子单据的传输、物流同交易双方间的业务接口等诸多问题。因 此要实现商务活动的电子化首先就要实现物流本身的信息化， 只有实现 物流信息化才能实现高效率、 低成本的物流作业管理。目前我国的物流 信息化建设还很不完善，跟发达国家之间存在着 1 0 -2 0年的差距。每 年我国在物流费用上的经济损失就达数百亿元， 尽早实现我国物流信息 化既是现代物流发展的必然趋势， 也是电子商务发展的必然需求。 可见 研究面向电子商务的物流信息化既可更有效的加快物流速度， 节约物流 成本， 提高物流作业管理的现代化水平。 又可使传统物流能够真正满足 电子商务活动的需求， 使其成为电子商务活动的重要保障， 从而更进一 步促进电子商务的发展. 此外， 本文的研究成果可广泛应用于物流作业管理和物流信息化建 设中， 它既可以为在物流过程中遇到的诸如运输方式和路线选择、 配送 中心选址和配送网络优化、 产品需求预测、 生产作业调度和合理库存模 拟等问题提供理论指导; 又可以为电子商务环境下物流信息化系统的建 设提供具体的网络建设、 硬件平台和开发工具的选择、 同电子商务交易 双方间的业务接口、 电子单据的规范化以及网络安全等诸多问题的解决 方案 。 西南交通大学硕士研究生学位论文 目前， 物流科学越来越受到世界各国各界的重视和研究， 第 3 页 物流理论 也在实践中不断完善和发展， 综合物流、 第三方物流和物流一体化等成 为研究的热点，而专业化、社会化、大型化、柔性化、信息化、智能化 和自动化等将成为现代物流的发展方向 ， ， 。本文主要研究的是基于或 在电子商务环境下物流信息化理论和方法， 具体而言主要研究物流应用 的基础理论和面向电子商务的物流信息系统的构建。 国外由于物流技术 发展较早， 在物流信息化方面已取得了不少的研究成果， 但基于电子商 务环境下的研究也开始在最近几年。 现阶段，国外电子商务物流解决方 案较为典型的有:美国的联邦快运、o r a c l e和 s a p公司提出的电子供 应链一体化解决方案、c i s c 。和 h p公司的电子商务物流环境，亚马逊 网上书店和美国沃尔玛大型配送中心等， 其它大型的专业物流企业 ( 如 澳大利亚的 t n t公司， 瑞典的a s g公司) 也都实现了物流信息化和成功 应用电子商务的核心技术一e d i 实现了业务凭单和数据的标准化。 而对 于我国电子商务下物流的应用主要有广州宝供的物流信息化管理、 8 8 4 8 面向企业的 e - m a r k e t 、深圳全程物流系统l 训以及结合了计算机互联网 络、安全认证中心、现代支付手段、协同工作体系、电子商务法律环境 等的北京电子商场， 现今电子商务应用的主要问题就是要实现物流的信 息化，实现电子商务交易双方，物流企业，专业运输公司，银行机构、 电信机构、 保险机构等间的有效衔接， 从而为电子商务的高效性和及时 性提供有力保障。 1 . 3本文研究主要内容和研究方法 本文研究目标就是实现电子商务环境下物流信息化. 其先通过规划 或仿真解决运输、存储、包装等物流活动中遇到的各种实际问题 ，从而 提供物流信息化的辅助决策功能。 其次是解决在电子商务环境下的物流 信息化系统的实现 ( 包含网络建设、网络平台和硬件平台的选择、开发 工具的选取、电子单据的规范、业务结构、电子支付、安全和认证体系 等) 。研究内容可分为理论研究和方法研究两大部分。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 4 页 . 理论研究 在整个理论研究中将主要研究预测、模拟和运筹相关理论在整个 物流运作过程中的具体应用.物流理论研究是物流信息化应用的前提， 本项 目中探讨的各种模型都将作为模型库子模块应用到物流信息系统 中，从而提供物流信息系统的辅助决策功能。 . 应用和方法研究 本文主要是研究面向电子商务的物流信息化，其重点是物流信息 化， 核心是围绕电子商务展开。 因此其研究的内容主要是从企业物流信 息化建设到大电子商务环境下的物流信息化实现等。 具体可以分为以下 几个方面 : 研究企业物流信息化建设， 其中主要研究企业物流信息系统的建 设和企业物流供应链的信息化和电子化。 对物流核心环节运输物流的信息化进行分析和设计， 其中一方面 将结合成都市货运信息系统构建实例研究货运信息系统的建设， 一方面 对全国性物流信息网络的构建进行分析。 研究物流下的电子商务，即研究物流作为主体， 如何借助电子商 务这种手段实现物流信息化。其中主要研究一种基于 c -c 模式下的货 运交易信息网络的分析和建立。 研究电子商务下的物流， 即研究电子商务作为主体， 物流作为中 介如何更好的为电子商务服务。 其中主要研究物流信息化实现， 物流企 业与销售商和顾客以及其它中介组织间的接口， 电子单证的标准化， 电 子认证和支付及网络安全等问题。 在本文的研究中， 注重了信息技术与物流系统的结合、 电子商务和物 流信息化的结合、 理论和实践的结合; 注重了物流所涉及的各学科知识 间的整合以及物流信息化和电子商务间的整合以保持论文研究特色。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 5 页 第2 章 物流基础理论方法和应用研究 2 . 1预测基础理论方法与应用 预测产生于商品生产和交换过程，它是适应社会经济发展和经营管理的 需要而发展的。本文主要研究与物流运作和管理联系较为紧密的经济预测， 即从准确的调查资料入手， 法对未来发展前景进行测定 分析事物发展历史、现状和规律，运用科学的方 2 . 1 . 1预测概述 预测是用现有的数据和资料推测其未来的发展趋势，可见数据是预测的 基础和前提，数据的准确和可靠程度将直接影响到预测结果的正确性。只有 在充分占有有关预测对象及其相关因素的数据基础上，才可能作出可靠的预 测。常见的预测方法如下: 表2 -1常见各种预测方法列表 预测方法简要说明 定 性 方 法 市场调研通过调查、面谈等收集数据， 检验市场假设是否正确 小组共识主要是通过会上讨论得出大家共同认可的结果 历史类比将所预测的对象与类似产品相联系，利用类似产品的历史数 据进行预测 德尔菲法通过专家问卷调查的不断反复得出最后的预测结果 定 量 分 析 简单移动平均将一段包含一些数据点的时间段求平均 加权移动平均可根据需要设置各数据点的权重 指数平滑最近数据的权重高于早期数据，此权重因子依指数 卜 降 回归分析将历史数据按数据值随时间的变化拟合为一函数 自回归预测值表现为过去实际值和误差的线形组合 灰色模型通过时间序列的累加生成减少预测目 标的随机和波动 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 6 页 2 . 1 . 2预测具体应用一成都市公路运输四大指标量预测 1 . 概述 公路运输四大指标是指客运量、货运量、客运周转量和货运周转量。公 路运输业作为沟通城乡、联系产销、促进经济发展的物质生产部门，是联系 工农业生产和消费的纽带。国民经济的发展和人口的增长，必然会使交通运 输业客货运量随之增长， 而且只有当两者间的增长水平保持适当的比例关系， 才能满足社会经济日益发展的需要。因此，科学预测运输量的发展水平可以 使决策者很清楚的了解整个公路运输行业的发展情况和发展趋势，了解公路 运输业在整个综合运输业中的地位和对g d p的贡献及拉动作用， 同时运输量 预测也是进行宏观决策，制定交通发展战略依据。 本次预测的时间跨度为3 0 年，将其分为三个时段，具体如下: 短期:2 0 0 0 -2 0 1 0 中长期:2 0 1 0 -2 0 2 0 远期:2 0 2 0 -2 0 3 0 为了更有效的对预测值进行对比分析，本文共预测了四川省和成都市公 路运输客运量、客运周转量、货运量和货运周转量等八个指标.四大指标量 的预测是在社会经济发展预测己经完成的前提下进行的，在预测中涉及社会 经济指标的地方一律采用规划值。 2 . 历史资料 成都市四大指标量的历年情况如表2 -2 和表2 -3 : 表2 -2成都市各种运输方式货物运输量汇总 年份 运量 ( 万吨)周转量 ( 万吨公里) 铁 路公 路航 空水 运铁路公 路航 空水 运 1 9 9 01 5 9 48 5 0 02 . 04 31 1 8 3 1 5 02 8 8 5 7 46 4 5 9 1 4 9 1 9 9 11 6 0 89 0 6 62 . 04 31 2 4 0 7 2 03 3 2 6 3 06 0 4 9 1 5 0 1 9 9 21 7 1 58 7 0 05 . 04 41 2 5 6 2 3 63 5 2 3 5 5 7 5 4 51 5 3 1 9 9 31 8 0 19 2 2 52 . 84 51 3 1 7 5 8 43 6 3 2 3 51 0 4 6 1 1 6 0 1 9 9 41 7 6 49 7 7 03 . 54 61 3 9 4 0 3 24 0 7 5 5 01 3 5 1 8 1 6 2 1 9 9 51 7 1 49 8 9 34 . 34 81 3 7 7 4 0 04 3 0 7 0 51 6 1 4 7 1 7 0 1 9 9 61 8 6 01 1 1 3 34 . 9 37 51 4 5 9 5 4 34 4 0 1 8 11 8 7 4 7 2 31 1 9 9 71 7 5 31 2 5 5 15 . 8 53 21 4 7 4 0 0 04 9 9 7 7 02 2 2 4 56 4 1 9 9 81 7 1 71 4 4 7 71 32 1 01 4 3 0 4 0 05 8 5 5 0 01 8 8 0 01 4 0 西南交通大学硕士研究生学位论文第 7 页 表2 -3成都市各种运输方式旅客运输量汇总表 年 份 运量 ( 万人)周转量 ( 万人公里) 铁 路公 路民 航水 运铁路公 路航 空 水 运 1 9 9 01 7 2 91 1 0 4 8 71 . 94 6 . 24 3 6 4 1 93 7 4 1 9 21 7 3 4 3 9 1 1 6 1 9 911 8 3 81 2 0 2 09 64 8 . 94 7 2 9 0 24 1 8 7 9 7 2 8 8 5 7 51 2 3 1 9 9 21 9 6 81 2 5 5 02 2 35 05 0 6 8 1 84 3 2 0 5 8 3 7 91 2 41 3 5 1 9 9 32 0 2 91 1 7 2 4 1 3 95 15 4 4 6 3 83 9 5 41 65 4 5 3 5 5 1 2 6 1 9 9 41 9 9 81 2 4 9 91 7 05 75 6 9 1 0 24 3 5 2 3 86 8 3 7 9 6 1 4 0 1 9 9 51 7 0 21 7 9 6 92 0 06 05 3 0 0 9 05 0 8 7 5 2 8 3 5 1 8 71 4 7 1 9 9 61 4 0 82 3 0 0 02 0 55 54 6 0 2 7 96 3 5 1 1 28 8 5 5 9 3 1 3 4 1 9 9 71 4 7 32 7 2 612 0 71 5 14 3 3 0 0 07 5 7 5 9 09 0 5 9 6 22 5 4 1 9 9 81 6 2 93 3 7 5 25 9 21 5 74 7 2 4 0 09 2 8 0 6 77 4 3 5 7 53 4 8 3 . 预测方法 本文在预测方法的过程上主要分两步进行，首先采用四种不同的预测模 型 ( 多元回归模型、三次指数平滑、自回归和灰色模型)分别对四大指标量 进行预测，得出预测指标在短期、中期和远期的不同预测值，然后根据四大 指标量发展的实际情况和未来的发展趋势对以上四种模型的预测值进行整 合，得出最终预测结果值。四种预测方法的含义和适用性如表2 -4 : 表2 -4所选四种预测模型含义和适用性比较 模型名称含义适用范围 多元 线 形 回归 选取预测指标的相关因素，建立预测值 与相关因素间的线形关系式 受其它外界因素影响较大的 预测指标的预测 三 次 指 数 平滑 不研究外部影响，而是对预测指标的历 史数据按时间顺序进行处理 变化平稳，受外界因素影响 小的目 标的预测 自回归一种通过预测指标本身而建立的一种历 史序列线形回归模型 历史数据须具有一种线形的 规律 灰色模型通过时间序列迭加生成的一种微分方程 型的动态模型 适合作为预测指标的远期预 测 4 . 分段预测模型的建立 考虑到预测指标受时间因素影响较大和各种预测模型的优缺点，对以上 四种预测模型进行整合。即由四种预测模型生成预测值的一个可信区域，再 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 8页 根据交通设施建设在预测年份对指标的影响选取整合函数。设本次预测的历 史资料年份从 t 0 -t 1 年， 预测的年份从 t l -t n 年， 其中 t l -t 2为本次预测 的初期时间段，t 2 -t 3 为预测的中期时间段，t 3 -t 4 为预测的远期时间段。 各预测模型的预测值可以用函数序列 f l ( x ) , f 2 ( x ) , . . . f n ( x ) 来表示， 将各预测模型的预测值和历史数据的指标值用图形表示有如下图: 个 ，旨 标 值 ( v ) 、，; f n ( t ) f 3 ( t ) f 2 ( t ) f 1 ( t ) t 0 t i t 2 t 3 t 4年份 ( t ) 图2 -1 不同预测模型预测趋势图 从图中可看到，各模型都具有相同的历史数据，但在预测年份，由于各 模型预测原理不尽相同，使得增长最快的预测模型曲线和增长最慢的预测模 型曲线间形成了一个弹性区域， 因此最优预测指标值应在该弹性区域中选择。 弹性区域可用下式表示: s 一 f i m a x (f i(t )d , 一 f m in (f i(t)d , i = 1,2 ，二n (2 - 1 ) 当 s的值越小，即图中弹性区域面积越小时，表明各模型之间的预测结 果很接近，这时可采用平均值方法得到预测结果如下: ， = 艺f i(t ) j n = 1 ,2 .n ( 2 - 2 ) 当s的值越大，即图中弹性区域面积越大时，表明各模型之间的预测结 果相差较大，这时应根据交通设施与国民经济的适应性构造分段预测模型: ( 1 ) 初期取预测模型中指标的最大值作为预测结果， 其原因在于使预测指 标与现有国民经济发展相适应，同时体现交通设施建设超前发展。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 9 页 ( 2 ) 中期取各预测模型中预测的最大值或剔除了最小值后的平均值作为 最终预测结果。 体现交通设施建设的适度超前或与当时国民经济发展 相当。 ( 3 ) 远期由于预测时间长，各模型预测原理不同，各相关因素变化不定， 因此会出 现异常数据集u 二 f i ( x ) i i = 1 , 2 . . .m ) ， 取剔除异常数据后的平 均值作为最优预测结果。异常数据主要有两种情况，一种是预测值低 于中期预测值;一种是预测值比中期预测值平均增长大于2 0 %。即: m a x ( f i ( t ) ) t l t t 2 i =1 , 2二n m a x ( f i(t ) 或 (艺f i( x ) - m in ( f i(t ) ) i ( n 一 1) t2 t 3 二 1 ,2 .n (2 - 3 ) 艺f i ( t ) 1 ( n - m ) t 3 t t 4 f i ( x ) 。 i / u f.1.j、eses、 一一 y 5 . 预测结果 采用四种预测方法分别的预测结果仅举全社会货运量进行说明，成都市 全社会货运量预测计算表和四大指标量预测结果如表2 -5 和表2 -6 所述: 表2 -5成都市全社会货运量预测计算表 了 卿li 方 法万 颐 彬 翘些变量说明 邪 狈 植 ( 互人 ) 2 0 0 52 0 1 02 0 2 ( 1加3 0 多泪 归 y = 5 6 8 3 . 7 2 切.9 6 9 7 x 1 十 4 7 .0 4 x 2 xi , x 2 :工、 农 业总 沪 植 ( v ve) 2 1 7 铭3 2 2 4 65 3 2 7 18 2 1 4 6 督 数平滑 y = 1 5 8 5 6 .4 3 十 1 2 0 4 .7 2 t + 4 2 . 1 4 1 t . 1 9 9 8年 后的 第t 年 2 6 3 5 43 6 3 8 16 刀5 79 7 5 6 1 灰台斡i, 砚1 9 8 0 + t = 9 0 8 1 6 .8 3 * e x p ( t 0 .0 5 9 ) -e x p ( ( t 1 ) 0 .0 5 9 ) t 1 9 8 0 年以 后的t 年 2 抖3 33 1 5 8 85 7 3 9 71 0 4 2 9 4 自 回归 y = 9 8 .9 9 + 1 .0 6 3 6 x x : 预 ri 9 前 一年 的 指 摘 植 肠1 2 03 6 1 1 46 8 2 3 11 2 7 7 3 2 5叫植 7 4 4 1 43 4 0 8 2叹月1 41 0 2 9 3 3 推荐 值 2 6 3 5 43 6 3 8 16 0 4 1 49 4 6 6 7 平均增长 率 ( %) 6 石5 24 石 西南交通大学硕士研究生学位论文第 1 0页 表2 -6成都市公路运输四大指标预测结果( 单位:万人) 盔 赢 疏 _ 1i n!9#a t 2 0 0 52 01 02 0 2 02 0 3 0 全社会客运量 8 0 0 1 81 2 5 4 2 22 3 3 0 6 53 8 6 9 7 0 全社会货运量 2 6 3 5 43 6 3 8 16 0 41 49 4 6 6 7 全社会客运周转量 3 4 3 61 9 34 5 9 8 3 0 57 9 5 9 0 2 41 2 3 4 7 41 2 全社会货运周转量 2 9 9 2 8 7 43 7 9 3 61 6 5 4 3 2 9 0 27 5 6 8 4 2 3 公路客运量 6 9 5 7 71 0 8 5 5 22 1 3 3 7 33 1 7 1 1 3 公路货运量 21 2 512 91 4 05 41 8 78 1 0 9 8 公路客运周转量 1 9 4 8 5 2 73 0 0 2 5 7 85 8 4 6 2 6 38 6 8 1 3 8 0 公路货运周转量 1 0 2 2 0 9 61 3 9 9 2 312 3 8 3 3 4 7 3 3 2 9 1 2 1 2 . 2计算机模拟和仿真理论方法与应用 2 . 2 . ，计算机模拟概述 计算机模拟是一种崭新的辅助管理决策和系统设计的现代化技术，它常 常是解决具有随机因素复杂系统的好方法。现有计算机模拟有离散型、连续 型、离散一连续型三种。模拟时间是计算机模拟中的主要自变量，其它因素 为因变量，即模拟时间的函数。 计算机模拟现在应用广泛，主要解决的问题有:无法实施的问题。 大量方案的比较和选优。不易为人们所了解的复杂大系统。有危险的现 象。无法重复的现象。成本过高的现象。计算机模拟可以广泛用于物流 运作和管理中的各个环节。生产内部物资的流动，生成计划的设计，库存控 制，运输调配，作业排序等诸多问题都可以通过计算机模拟的方法来解决。 计算机模拟的主要阶段如图2 -2 所示: 西南交通大学硕士研究生学位论文第 1 1 页 图 z -2计算机模拟的主要阶段 计算机模拟技术与其它规划求解技术的一个主要区别在于:模拟模型是 针对某一具体问题而建立的，而规划求解模型可以用于不同的情况，只不过 其目 标的意义不同。模拟模型的这一特性确定了模拟模型建立和实施的步骤 是多种模拟方法的合成，并且是指导性的而不是严格的规则。在建立计算机 模拟模型时应着重考虑三个因素: . 变量和参数的确定 首先应对现实系统中存在的问题进行分析， 确定哪些因素是固定不变的， 哪些因素是要在模拟过程中改变的。固定不变的因素则设为参数，需要变动 的因素设为变量。 . 决策原则的确定 决策原则是模拟模型在设计和运行时必须遵守的原则。这些原则直接或 间接的成为模拟研究的焦点。在许多模拟中，决策原则就是优先原则，如哪 类顾客先服务，哪些工件先加工等。 西南交通大学硕士研究生学位论文第 1 2 页 . 概率分布的确定 在计算机模拟中常用到两种概率分布:经验频数分布和标准数学分布。 经验分布是通过观测发现的时间发生的实际频数。经验分布通常可以近似的 看作标准数学分布， 如正态分布或泊松分布等， 这将简化数据的采集和计算。 . 时间增长方法的确定 在计算机模拟模型中，时间可以按照固定时间和可变时间两种方法进行 增长。在事件发生很有规律或事件的数量很多时采用固定时间增量的方法较 好，而对于在长时间内发生较少事件的情况则采用可变时间增量。 在通过计算机模拟得出具体的结果后应对其进行验证，分析其是否满足 现实系统中的实际情况。当模拟结果不满足要求时可改变模拟变量，参数和 决策原则等，然后进行新的计算机模拟实验，直到模拟结果满足要求为止。 2 . 2 . 2库存问题的计算机模拟 库存问题是物流过程中常遇到的问题， 库存量过大会导致保管费用过高， 过小又容易因缺料而造成损失。 因此必须寻求恰当的库存量使库存成本最小。 该库存问题的具体描述如下:对一库存系统，其每日的需求量和到货的 天数符合一定的经验频数分布。存货每日的保管费用为3 0 元/ 吨，每日 缺货 的损失为2 5 0 元/ 吨，最初的库存量为8 0 吨。其目标是要选择适当的每批定 货量和临界库存量( 临界库存量是指当存货低于该值时就开始定货) ， 以使保 管费用和缺料费用之和最小。在该问题中，可变量是每日定货量和临界库存 量，其余因素为参数。 原料的每日 需求量和到货天数的经验分布数据表如表2 -7 和表2 -8 : 表2 -7每日需求量经验分布数据表 每日 需求量 ( 吨) 1 71 81 92 02 12 22 3 发生频率 0 . 0 50 . 1 00 . 2 00 . 3 00 . 2 00 .1 00 . 0 5 累计发生频率 0 . 0 50 . 1 50 . 3 50 . 6 50 . 8 50 . 9 51 . 0 0 表2 -8到货天数经验分布数据表 到货天数 ( 天) 34567 发生频率 0 . 1 00 . 2 50 . 4 50 . 1 60 . 0 4 累计发生频率 0 . 1 00 . 3 50 . 8 00 . 9 61 . 0 0 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 1 8 页 用最小。对该问题用重心法求解，公式如下: m in c ( x , y ) 一 全 w , (x , - x ) + (y , - y ) = (2 - 6 ) 其中:c 为配 送总费 用。p ( x , y ) 为配送中心的 坐标位置 p ( x ; , y j ) 为各用户的坐标位置 w , 为各用户在一定时期内的 物资需求量 若 设 从 配 送 中 心 到 用 户j 的 直 线 距 离 为 d j ， 对以 上 公 式 求 解 有 : y h ;w x ; / 试 x 0 = 兴一一一一 y h ,w , l d ; y, h ,w ,. y ; l d ; y o = 竺 上 一 一 一 一 一 一 一 艺 h ,w , / 试 2 . 理想情况下的多个配送中心的选址问题 问题描述: 设有m个工厂通过k 个配送中心向n 个顾客进行送货， 假设 工厂向顾客配送的是同一种产品且工厂的总供给量等于顾客的总需求量。求 使运输成本最小时的配送中心选址。对于该问题，我们的目 标是运输总费用 最小，将其转化为规划求解模型有: m in ( u ) 一 艺 艺叽气十 艺艺h .ij ,x .y , ( 2 - 7 ) 少 = i! 司 i = 1 , 2 , . . . . . . . m 户了 司-1 c 艺问 艺x .,r1 = d , 1 =1 , 2 . . . . . . . . . n 应满足: i c , m , .1 =1 , 2 , . . . . . . . k x ,i , mi ? o , x, ? 0 1 = 1 ,2 . . . . . . . . k i = 1 , 2 . 二.m , l = 1 , 2 . . . . . k , j = 1 , 2 . . . k 艺间气 西南交通大学硕士研究生学位论文第 1 9页 其中 w .;， c :。 一从 点i 个 工 厂 到 第.l 个 配 送中 心的 运 输费 用 和 运 输 量 h ;x ,;l 一从 第j 个 配 送中 心 到 第1 个 顾客 的 运 输 费 用 和 运 输 量 s 一第i 个配 送中 心的 供 给量:d ， 一第1 个 顾客的 需 求量 m i 一第.1 个配 送中 心 的 容量 从模型可见该问题实际是一类产销平衡的运输问题，但其涉及了配送中 心这个中间环节，此问题涉及的变量多，是 n p难题，用经典的算法很难求 解，通常对这类问题我们都采用启发式方法寻求满意解。 3 . 考虑其它客观因素的配送中心选址问题。 通常配送中心的选址还需要考虑其它一些客观因素，如城市配送中心的 选址需考虑城市用地，城市交通影响，环境和污染等许多客观因素。这些客 观因素都将直接对配送中心的位置产生影响。另外配送时间的长短也是配送 中心选址时应着重考虑的问题之一。 问题描述:某一企业欲建一城市配送中心，企业货源入口点只有一个， 配送中心需向城市n 个配送点x i , x 2 . . . . . x . 送货，若考察期限为n年，试选 择配送中心的位置使每年配送费用最省。 设配送中 心的 建设费 用为 其位置的函 数w o = f ( s ( x , y ) ) ， 各配 送点 对配送 时间的要求分别为 t i ， t 2 , . . - t , . 。对配送时间超出要求时间时的缺货损失为 w , = 9( 4 t ) ，城市具体情况如下图 所示: 配送点 货源入口 图2 -6 城市与配送中心布置情况图 第 2 0页 西南交通大学硕士研究生学位论文 对该问题建立规划求解模型如下: 九 f i n z =w c + 艺h , x , + w o i n + w ( 2 - 8 ) 其 约 束 条 件 如 下 :艺x i = c _ d , i = 1 , 2 . . . . . .n 其中:环 七一 货源入口点到配送中心的平均单位运费 c 一货源入口点到配送中心的年运输量 h ;,x ;一配送中心到第i 个配送点的单位运费和年运输量 d ;第i 个配送点的需求量 模型求解中的关键问题分析: 配送中心建设费用 w o 的确定是求解过程中的一个关键问题，这与各个 城市布局和规划等其它因素密切相关。如中心辐射型城市可以参考构建以到 市中心距离 l为变量的分段函数。设随离中心的距离不同费用分别为 q o , q i q 2 1 q s 。即有: 吼, l l o q , , l , _ l l , q 2 , , _ l _ l 2 了11 -一 l f( 一一 巩 图2 -7配送中心建设费用与城市布局关系图 运输费用和缺货损失等的确定都涉及到具体配送线路的选择问题:运输 费用涉及配送线路的长度，缺货损失涉及具体的配送时间，而且配送线路长 不一定配送时间就长，这跟城市具体道路布局和交通组织方式等有密切的联 系，很难用确切的函数加以表达。在实际问题中，应结合城市具体情况进行 研究和分析，找出切实可行的方法。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 2 1 页 第3 章 企业物流信息化分析与设计 对大型企业而言，实现物流信息化是降低物流成本的关键因素。物流的 系统性和过程性决定了物流研究的整体性和集成性。本章将从物流供应链的 一体化和信息化来研究整个企业物流信息化建设，其重点是物流信息化内部 功能的实现。 3 . 1企业内部物流信息系统的分析 3 . 1 . 1 物流信息系统集成性分析 在整个企业内部物流信息系统的构建中，还可能包含财务管理系统、办 公自动化系统、人事管理系统等。本章研究重点是物流供应链的信息化:即 包含了具体物流运作过程的各子系统信息化建设，具体包含运输调度、仓库 管理、生产作业、订购与销售等各子系统的信息化建设. 由于物流本身就是一个涉及三大领域、两大循环的开放大系统，因此研 究物流应从系统观点出发，挖掘各子系统间内在影响和联系，寻求整个物流 系统最优。对于企业物流信息系统建设，研究各物流子系统的关联性和集成 性也十分重要。 对于企业内部的物流运作过程可以用下图表示: 图3 -1 企业内部物流运作过程 下面对企业内部物流系统进行集成性分析如下: 首先对于生产计划子系统而言，它有效的贯穿了整个物流运作过程，衔 接了进货管理、销售管理和生产管理等各个子系统。企业在进行生产前首先 根据前期的销售情况和市场调查情况等进行产品的需求分析，从而制定详细 第 2 2 页西南交通大学硕士研究生学位论文 的产品生产周期、批量等生产计划;通过对生产计划的分析来决定具体原材 料采购量、批次、时间间隔等。 仓库管理子系统是整个物流管理信息系统中的另一核心，它有效集成了 进货、生产、发货和运输等各个子系统。在此集成环境中，除原材料或产成 品的实物流动外，还涉及了大量单据、票据等信息流和资金流的流动。 可将企业内部物流信息系统的集成情况用下图来表示: 图3 -2企业内部物流信息系统集成情况 物流信息系统的集成性决定了在进行物流信息系统建设时，不能简单的 考虑某一物流子系统的建设，而应在整个物流系统大环境下进行统一规划和 设计.这样才可能达到整个物流供应链的最优化。 3 . 1 . 2 物流信息系统中的方法和模型 物流运作和管理中涉及了运筹学、预测学、系统仿真和控制理论等很多 方法和模型的应用，这些理论涉及了物流运作的全过程。因此在企业物流信 息系统建设时应着重考虑方法模型库的设计，正因为有了这些理论的应用使 物流信息系统具备了辅助决策功能. 为了最大限度的降低物流成本， 优化库存结构， 应科学的进行订购决策。 因此在定货子系统中应能根据产品的需求信息和其它基础数据，提供定货的 数量、批次和定货周期等辅助决策功能。对于具体需求量的确定应进行需求 预测，这可以根据第二章相关的预测理论和方法来进行;对于具体订购量的 确定可以根据运筹学中库存论相关原理和方法进行决定。 对于运输配送子系统， 其主要应解决运输方式的选择， 运输线路的确定， 调配方案的确定，配送网络优化等各种实际问题的辅助决策功能。而这些问 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 2 3页 题都可以根据运筹学相关理论知识，建立相应模型进行规划求解。 生产作业子系统中有作业排序，设备使用，排队问题，生产控制和网络 计划确定等各种实际问题，这些问题都可以应用运筹学相关原理或计算机模 拟等方法进行解决。 库存管理子系统是物流管理系统的一个重要子系统，从独立需求的库存 系统到非独立需求的库存系统，都大量运用了运筹学中的库存理论。不论是 合理库存量的模拟还是最优定货量的确定，其最终目的就是要实现