（计算机应用技术专业论文）物流管理信息系统的研究与实践.pdf

湖北工业大学硕士学位论文 _ ii l l l l i l l li i l l l l l l l li i i i | _ i l l l l l i i | l l 一 摘要 在当今全球经济一体化的趋势之下，物流业的竞争墨趋激烈，企业管理者越 来越重视信息技术在物流中的运用。随着科学技术的不断进步和网络技术的发展， 管理的手段和技术正在不凝创新，因此，物流管理信息系统正在发挥着越来越重 要的作用。 本文研究的因的在于通过对物流管理信息系统的理论、技术等相关知识的研 讨和探讨，依托信息技术作为强有力的支撑，设计合理的物流信息系统，整合资 源，提高物流管理信息系统的系统性和集成性，也为企业与供应商、销售商、客 户闯物流信息网络的建设和供应链的一体优奠定了良好的基础，最终降低物流成 本，兼顾高效安全的原则，实现物流的合理化。 本文首先放理论的焦度，介绍了物流概念及其重要性，详缨阐述了国内夕 物 流管理信息系统的发展现状；着眼于我国物流管理信息系统发展状况与存在的问 题，介绍了物流管理信息系统主要的开发方法及其功能结构。 然后分析了物流管理信息系统实现的关键技术，包括计算机网络技术、物流 信息的采集技术、数据库技术、e d i 技术、跟踪技术、路径优化的算法等，着重阐 述了基予混合遗传算法的单配送中心车辆路径优化随题。 最后，分析了物流管理信息系统的设计与应用，针对一家生产制造企业的现 状和企逝发展战略霉标，从系统的总体构架、采赂予系统、配送子系统、储运子 系统等方面来阐述和设计。 本文在物流管理信息系统方爵做了一些粗浅的探讨，引入了混合遗传算法实 现路径优化，以生产制造企业为例按照集成、系统、协调、服务的现代供应链理 念构建其物流管理信息系统，试图引导企业加强对物流管理信息系统建设与物流 成本控制重要性的认识，提高企业的核心竞争力。 关键词；物流管理信息系统，车辆路径问题，遗传算法，混合遗传算法， 系统设计 湖北工业大学硕士学位论文 a b s t r a c t w i t ht h et r e n d so fg l o b a le c o n o m i ci n t e g r a t i o nn o w a d a y s ，t h ec o m p e t i t i o no f l o g i s t i c si sb e c o m i n gi m p e t u o s i t ya n de n t r e p r e n e u r sp a ym o r ea n dm o r ea t t e n t i o nt ot h e a p p l i c a t i o no fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yi nt h el o g i s t i c s m e a n w h i l e ， 勰t h ed e v e l o p m e n t o fs c i e n c ea n dn e t w o r kt e c h n i q u e ，t h ei n n o v a t i o no fm a n a g e m e n tm e t h o d sa n d t e c h n o l o g yg e tf a s t 。a c c o r d i n g l y ，t h el o g i s t i c sm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mi s m o r ea n dm o r ei m p o r t a n t b ys t u d y i n ga n dr e s e a r c h i n gt h et h e o r ya n do t h e rr e l a t i v et e c h n o l o g i e so fl o g i s t i c s m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m s ，t h ep u r p o s eo ft h i sp a p e ri st od e s i g nr e a s o n a b l e l o g i s t i c si n f o r m a t i o ns y s t e m s ， i n t e g r a t er e s o u r c e s ， e n h a n c et h es y s t e m a t i cn e s sa n d i n t e g r a t i o no fl o g i s t i c sm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m s ，a n dt h e ng e taf o u n d a t i o nf o r b u i l d i n go fl o g i s t i ci n f o r m a t i o nn e t w o r ka n ds u p p l yc h a i ni n t e g r a t i o na m o n gs u p p l i e r s ， c u s t o m e r sa n ds e l l e r s u l t i m a t e l y ，w ec a nc u tc o s t ，f o l l o wt h ep r i n c i p l eo fe f f i c i e n c y a n ds e c u r i t y ，a n da c h i e v el o g i s t i cr a t i o n a l i z a t i o n 。 f i r s t l y ，t h ea r t i c l ei n t r o d u c e dt h ei m p o r t a n c eo fl o g i s t i c st h e o r y d e p i c t e dt h e d e v e l o p m e n to fl o g i s t i c sm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mh o m ea n da b r o a di nd e t a i l s i nv i e wo fi t ss i t u a t i o na n de x i s t e dp r o b l e m ，d i s c u s s i n gt h er e s e a r c hw a y s ， s t r u c t u r e a n df u n c t i o n a n dt h e na n a l y z e dt h ek e yt e c h n o l o g yo fl o g i s t i c sm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o n s y s t e m s ， w h i c hi n c l u d e dn e t w o r kt e c h n i q u e 、i n f o r m a t i o nc o l l e c t i o no fl o g i s t i c s i n f o r m a t i o n 、d a t a b a s e 、e d l 、t r a c kt e c h n o l o g y 、a r i t h m e t i co f p a t ho p t i m i z a t i o na n ds o o n e s p e c i a l l ye m p h a s i z et h ev e h i c l er o u t i n go p t i m i z a t i o ni ns i n g l es u p p l yc e n t e rb a s e d o nc o m b i n e dg e n e t i ca l g o r i t h m 。 a tl a s t ，b yu s eo ft h es i t u a t i o na n dd e v e l o p m e n tg o a lo fam a n u f a c t u r ec o m p a n y 鼬r e s e a r c ho b j e c t 。i ti n t r o d u c e dt h ed e s i g na n da p p l i c a t i o no fl o g i s t i c sm a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e m sf r o ms y s t e ms t r u c t u r e ，s t o c ks u b s y s t e m ，s u p p l ys u b s y s t e m ， w a r e h o u s i n ga n dt r a n s p o r t a t i o ns u b s y s t e ma n do t h e ra s p e c t s t 1 1 i sp a p e rd i s c u s s e dt h el o g i s t i c sm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m ss u p e r f i c i a l l y i t a c h i e v e sr o u t i n go p t i m i z a t i o nv i ac o m b i n e dg e n e t i ca l g o r i t h m ；t r i e st ol e a dc o m p a n yt o s t r e n g t h e n t h ec o n s t r u c t i o no f l o g i s t i c sm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m sa n d c o n s c i o u s n e s so f l o g i s t i c s c o s tc o n t r o l ， a n dt h e n i m p r o v e s t h e c o m p a n y c o m p e t i t i v e n e s s k e y w o r d s ：l o g i s t i c sm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m s ，v e h i c l er o u t i n gp r o b l e m ， g e n e t i ca l g o r i t h m ， c o m b i n e dg e n e t i ca l g o r i t h m ，s y s t e md e s i g n 珏 湖北j 堂大謦 学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取 得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经 发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方 式标明。本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：糊日期- 押7 年月 ，日 l ， 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授 权湖北工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采 用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 f 日 指导教师签名： 帆唧年乡肌日 湖北工业大学硕士学位论文 | l 。 论文的研究背景 第1 章引言 随着全球经济一体化和信息化技术的不断发展，现代物流由于它先进的组织 方式和管理技术，受到各国政府和企业的重视，成为具有巨大潜力和发展空闻的 新兴服务产业。方面，生产企业把物流作为企业的“第三利润源泉 和获取企 监竞争优势的战略枫会；另一方甏，传统的运输、仓储等物流企韭把发展现代物 流作为重新打造企业、寻求企业新的利润增长点、实现企业再发展的战略目标； 与此同时，政府从社会发震与产业发展高度出发，将发展现代物流佟为支持经济 持续发展、改善投资环境、提高社会经济效益、降低社会物流成本、充分利用社 会资源的重要策略u 1 。 欧美发达国家物流信息化的程度比较高，物流产生的价值在经济中处在一个 十分突出的地位，而且借鉴现代物流科学理论和技术的力量，大力改善流通领域 和生产领域酶效率已经很普遍。在我国，物流管理的观念还没有得到广泛的认弱， 物流信息化程度也不高。不仅很多的国有犬中型企业未能意识到物流的重要性， 甚至是有关主管部门也还不能真正理解物流管理对经济繁荣所超的巨大作用，这 对于希望在经济全球化背景下取得长足发展的我国企业是极为不利的。 中国加入w t o 后，全球众多的商业巨头已经开始争夺中国这个巨大的市场， 外资的大量涌入，给本土的企业带来了很大的冲击，同时，也带来了前所未有的 发展机遇。面对机遇和挑战，企业必须提高自身的核心竞争力，加强信息化建设。 在管理上缩小同国外先进企业的差距，从整体上对企业的管理迸行整合。我囡企 业仍然处于起步阶段，一方面由于物流的观念尚未在工商企业中得到普及，国内 的企鲎对物流服务需求不足溺；另一方面物流企韭提供的服务质量不高，数量也有 限，特别是对物流系统计划、设计与管理的水平与发达国家相比还有差距。随着 计算机和信息技术突飞猛进的发展，传统物流企韭也瑟临着要改变经营模式，提 高服务水平和管理水平，向高层次发展的需求。近年来，国际上一些著名的物流 公司已在中国合资或独资歼展物流业务，开始了成熟的物流运作。大部分的国外 物流企业已成功利用了电子数据交换( e l e c t r o n i cd a t ai n t e r c h a n g e ，e d i ) 、互联网、 全球定位系统( g l o b a lp o s i t i o n i n gs y s t e m ) 等物流信息技术，实现了物流管理的信 息化。市场竞争程度的加副迫使我国的物流企业也要开始作自身的改造，不仅要 湖北工业大学硕士学位论文 利用先进的技术、设备，而且要有完善的管理，以此来拓宽服务功能，提高服务 水平。因此，实现我国物流企业管理的信息化和现代化，物流信息系统的研究已 经成为是值得我们探讨的问题。 1 2 论文研究的目的和意义 现代物流系统是倡导以低廉的成本，尽可能快的速度，安全可靠的对商品与 货物的存储、流动，即s p e e d ( 速度) 、s a f e t y ( 安全) 、s u r e l y ( 可靠) 和l o w ( 低费用) 的3 s 1 l 原则，进行管理和控制。依托信息技术作为强有力的支撑，企业物流管理 信息系统的建设不仅有利于实现企业物流供应链的一体化和信息化，提高物流管 理的系统性和集成性，也将为企业与供应商、销售商、客户间物流信息网络的建 设和供应链一体化奠定良好的基础口1 。因此，物流信息管理系统建立的目的，应该 核心是成本控制，兼顾系统的高效、安全等其他方面，实现物流的合理化与快捷。 1 3 论文的结构和内容 本文共分五章。 第一章引言介绍了论文研究的背景、研究的目的和意义。 第二章物流管理信息系统，首先介绍了物流的概念与物流的重要性，然后介 绍了物流管理信息系统的概念、国内外发展的现状，最后介绍了物流管理信息系 统开发方法及其功能结构。 第三章主要介绍了物流管理信息系统实现的关键技术，包括计算机网络技术、 物流信息的采集技术、数据库技术、e d i 技术、跟踪技术、路径优化的算法等，着 重阐述了基于混合遗传算法的单配送中心车辆路径优化问题。 第四章主要介绍了物流管理信息系统的设计与应用，针对一家生产制造企业 的现状和企业发展战略目标，从系统的总体构架、采购子系统、配送子系统、储 运子系统等方面来阐述和设计。 第五章对全文进行了总结，并提出了展望。 2 湖北工业大学硕士学位论文 i ii i _i 一一i i ! ! ! 蔓 2 1 物流概述 第2 章物流管理信息系统 2 1 1 物流的概念及其发展 物流( l o g i s t i c s ) 的研究最初来源于二战时期解决美国对军队实施战时供应的 问题的解决，由于战争的特殊性，战时物质的生产、储运、调配、补给、采购等 一系列的问题事关战争的最后胜利，因此建立了“后勤 管理( l o g i s t i c sm a n a g e m e n t ) 的理论。这些最初应用于军事的理论和方法在和平年代被引入到商业部门，后来 也被人称之为商业后勤( b u s i n e s sl o g i s t i c s ) h 1 。 物流的概念随着时代的前进也在不断地发展。在2 0 世纪5 0 年代至7 0 年代期 间主要研究的是狭义的物流，也可以称作为实物流通( p h y s i c a ld i s t r i b u t i o n ) 。主 要是指与商品销售有关的物流活动和流通过程中的商品实体运动。在2 0 世纪8 0 年代，因为实物流通的领域较狭窄，美国物流管理协会开始使用l o g i s t i c s 代替 p h y s i c a ld i s t i l b u t i o n ，原因在于l o g i s t i c s 表达的意义比较宽广，具有连贯性和整体 性。目前，物流界比较认同的关于物流的概念是美国物流管理协会( c l m ) 在1 9 9 8 年最新的定义：“物流是供应链中的一部分，以适合于顾客的要求为目的，对原材 料、在制品、制成品以及与其相关联的信息，有效率且有效果地进行计划、执行、 控制从产出地点到消费地点之间的流通与保管”。 物流业虽然是起源与美国，但是由于其先进的管理理念，很快在日本、英国、 法国、德国得到了广泛的发展嘲。例如物流这一概念在日本是1 9 6 4 年开始使用。 随后，日本在政府就在文件中正式采用“物流 这一术语，很快在日本大力推广。 对于物流的引入我国要晚一些，也不是从起源国开始引入的，而是在1 9 7 9 年 6 月赴日参加第三届国际物流会议之后，开始引用和使用“物流 这一术语。中国 台湾地区是在1 9 8 8 年开始使用“物流 这一概念的。 2 1 2 物流的重要性 物流的活动从古至今一直存在，然而在近些年来，物流越来越引起政府、学 术界等各行各业的重视。主要原因在于，物流是在经济全球一体化的趋势之下， 是降低物耗提高劳动生产率以外的利润源泉，也既是我们通常所讲的“第三方利 润源泉”，此外，生产模式的变更以及信息技术对传统物流的冲击等也使得企业要 湖北工业大学硕士学位论文 詈曼! ! ! ! 皇! ! ! ! ! ! ! ! ! 曼! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 曼! ! ! ! ! ! 画曼! i ；_ 二；i ；i ；_ ! ! ! ! 皇詈 不断借助现代管理技术来降低成本。下面具体分析一下物流的重要意义： ( 1 ) 合理化的物流可以增加企业的竞争力。有别于过去关税壁垒阻碍国家与 地区之间的贸易来往造成贸易摩擦，在现今全球化的背景下，非关税壁垒的原因 对于企业竞争力影响将更加突出。其中，现代物流设施的实施以及拥有发达的现 代物流管理技术，对于现代企业的发展非常重要。有效地配置资源和合理的利用 资源是经济全球化背景下经济发展的必由之路。在企业的发展战略中，如何降低 企业的制造成本，如何合理的控制物流中的运输成本等问题也是物流研究中的重 要课题，现代企业的运行离不开高度发达和可靠快捷的物流系统。 ( 2 ) 物流是企业的“第三利润源泉 。很多的发达国家与地区如美国、日本 和德国等的物流成本在g d p 中的比重为十分之一左右。在广大发展中国家则远远 高于这个比例，在我国，物流成本占g d p 的比重是发达国家的2 倍。如此大的差 距使我们清醒的看到：如果能够将我国的物流成本能如同欧美发达国家保持l o 的水平，这将会是有一个1 0 的利润空间，将是一个巨大的利润源泉。随着现代物 流技术以及信息技术的发展，物流成本占g d p 的份额越来越低将是必然的趋势。 ( 3 ) 现代物流支持先进的制造模式。先进的生产模式的实现需要方便快捷的 物流系统提供有力的保证，例如丰田公司提出的敏捷制造，这一先进的生产模式， 得宣于方便快捷的现代物流系统，使得该公司在市场竞争中立于不败之地。 2 2 物流管理信息系统的发展现状 2 2 1 物流管理信息系统的概念 物流管理信息系统( l o g i s t i c sm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m s ，l m i s ) 是 随着计算机技术和物流思想的发展而发展，是计算机管理信息系统在物流领域的 应用隅3 。物流管理信息系统是企业管理信息系统中的一个重要子系统，一般指的是 基于计算机的物流管理信息系统，可以作个基本的定义：物流管理信息系统是 指在一定时间空间内，由人和计算机等组成的对物流信息进行收集、传递、存储、 加工、维护和使用的系统，是物流系统的重要组成部分。其作用是实现物流系统 中各环节的有机衔接与合作，提高物流活动的效率，降低物流活动的成本，它是 整个物流系统的神经中枢，在现代物流中发挥着重要的作用。 物流管理信息系统的功能是对物流系统的各个阶段和各个层次之间的信息进 行采集，存储、传递，处理、显示和分析，图2 1 表示了物流管理信息系统( l m i s ) 的基本功能。 物流管理信息系统的概念结构包括了四个部分：信息源、信息处理器、信息 4 湖北工业大学硕士学位论文 用户和信息管理者。信息源是l m i s 的基础，它是物流信息产生地；信息处理器主 要是负责物流信息的传输、加工、保存等工作；l m i s 服务的对象即是物流信息用 户，利用所得到的物流信息进行决策：物流信息管理者负责l m i s 的设计与实现， 并负责系统的运行和维护。 i 物流数据采集h 物流信息传递h 物流信息处理h 物流信息传递r 叫物流信息输出l i 物流信息存储 图2 1 物流管理信息系统( l m i s ) 的基本功能 物流管理信息系统实现对物流服务全过程的管理。系统以运输和仓储为主线， 管理取货、集货、包装、仓储、装卸、分货、配货、加工、信息服务、送货等物 流服务的各环节，控制物流服务全过程。物流信息系统所要解决的问题主要包括： ( 1 ) 物流系统的库存控制模型与方法研究的库存问题 ( 2 ) 物流配送车辆调度问题的模型和各类数学算法( 遗传算法、模拟退火算 法等) 的研究 ( 3 ) 关于物流中心如何选址的问题 ( 4 ) 控制物流环节缩短从订货到发货的时间，提高物流过程中的精度，使订 货和发货更为简洁 ( 5 ) 物流过程中车辆运输路线安排问题 2 2 2 国外物流信息化的发展现状 发达国家的物流产业发展迅速、体系完备，这其中尤其以美国、日本和欧洲 走在世界的前列h 1 。 ( 1 ) 美国 美国是物流的发源地，其物流体系以配送中心、速递和现代企业物流等最为 突出，各组成部分均居世界领先地位。美国物流业的发展经历了物流观念的产生 和萌芽、物流管理的实践与推广、物流管理逐步走向现代化和物流国际化、信息 化及迅速发展等四个阶段陋3 。美国企业采取多种措施来提高物流效率，比如改老式 仓库为配送中心，引进电脑管理网络，开发实施“快速反应”系统等。 ( 2 ) 日本 湖北工业大学硕士学位论文 日本在2 0 世纪6 0 年代正式采用“物流”这个术语。日本物流的发展经历了 概念的引入和形成、以流通为主导的发展、物流合理化和物流现代化四个阶段州。 日本物流信息化技术水平高，物流业发展迅速，日本也是最早提出和发展物流园 区的国家。物流领域采用条码技术、电子数据交换技术等，机械化、自动化和计 算机化程度很高。 ( 3 ) 欧洲 欧洲的物流发展经历了工厂物流、综合物流、供应链物流和全球物流四个阶 段。欧洲引入物流概念较早，市场的总体规模也越来越大，很多的欧洲制造业企 业都已经深刻认识到物流是影响其竞争能力重要因素。 2 2 3 我国物流信息化发展现状与问题 我国物流经历计划经济时代的物流、有计划的商品经济下的物流和社会主义 市场经济体制建立中的现代物流三个阶段n 们。 ( 1 ) 现状 我国物流业是伴随着改革开放的步伐发展起来的，现状可以概括如下：首先， 物流基础设施的投入和运营能力有很大的提高，国际物流量增长迅速：第二，物 流的效率仍然比较落后，与发达国家差距很大；第三，信息化程度仍然很低，但 信息化进程在加快；第四，物流管理体制改革还有必要加强。中国物流业与发达 国家仍存在距离，仍以多元的管理方式为主，涉及到铁道部、交通运输部等综合 部门。各部门之间分工有交叉，造成了条块分割、重复建设等问题，需要进一步 的规范。 ( 2 ) 存在的问题 物流信息化是现代物流的核心，我国要缩小与欧美发达国家的差距，物流信 息化必然要作为首要的任务来抓。目前，我国物流信息化的现状还讲面临着重大 的挑战，要缩短已经与发达国家之间存在的1 0 - - 2 0 年的差距，我们任重而道远 【儿一1 2 o 1 ) 信息技术应用和物流设备落后。国内多数的物流设备比较陈旧，在国外物 流得到广泛实用的关键技术如条码技术、g p s g i s 、r f i d 和e d i 技术在中国物流 业的应用并不广泛。在我国，绝大多数企业并不具备运用现代技术处理物流信息 的能力，而已拥有信息系统的服务企业中，其信息系统的业务功能和系统功能还 不完善，整合物流信息资源的能力尚未形成，缺乏必要的远程通信和决策能力。 2 ) 物流管理软件的发展与应用良莠不齐。国外著名的管理软件或物流软件商、 国内的大型管理软件商占据高端市场，但总的来看，物流管理软件水平差距较大。 6 湖北工业大学硕士学位论文 目前的格局是不稳定的，随着未来的发展会出现整合，已经有一批供应商开始退 出市场。 3 ) 服务水平、质量较低。信息流与物流的矛盾会导致整个客户服务水平低效。 现代物流的特征要求有其相应快速、高效响应的物流配送关系。 4 ) 控制物流成本困难。人工调度的传统物流配送只适合在交易规模较小的系 统运作。面对巨大交易量的电子商务环境，需要建立合理的、自动的物流配送调 度系统。 5 ) 对信息系统的建设缺乏总体规划。由于企业规模化、集约化的趋势，企业 力求扩大规模，采取合作、收购、兼并等多种方式发展自身的网络体系，同时也 在调整、升级自己的物流信息系统。但是也有很多企业的物流管理信息系统，由 于在开发时缺乏总体规划而导致系统现在无法升级或改造，只能淘汰而造成很大 浪费n 射。 2 3 物流管理信息系统开发方法 物流管理信息系统的开发是一项复杂的系统工程，它涉及计算机处理技术、 系统理论、组织结构、管理功能、管理认识、认识规律及工程化方法等方面的问 题。物流管理信息系统的开发主要有生命周期法、原型法、面向对象法、计算机 辅助软件工程方法四种n 引。 ( 1 ) 生命周期法 又称为结构化生命周期法，基本思想是用系统工程的思想和工程化的方法， 按照用户至上的原则，结构化、模块化，自顶向下对系统进行分析与设计。生命 周期法系统开发的模型如图2 2 。 7 湖北工业大学硕士学位论文 抽 象 程 度 图2 2 系统开发的生命周期模型 时间 ( 2 ) 原型法 它的基本思想是由用户与系统分析人员合作，在短期内根据用户的要求首先 建立一个能反映用户主要需求的原型，然后与用户反复协商改进，逐步完善最终 建立符合用户要求的新系统。原型法的一般开发过程如图2 3 所示。 8 湖北工业大学硕士学位论文 图2 3 原型法的般开发过程 ( 3 ) 面向对象的方法( o b j e c to r i e n t e d ，0 0 ) 它是戮面向对象恩憨为指导进行系统开发一类方法的总称，开发一般经历三 9 湖北工业大学硕士学位论文 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 曼! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! i ；- ；i i ! ! 苎! 曼! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 个阶段：面向对象的分析( o o a ) 、面向对象的设计( o o d ) 和面向对象的实现( 编 程) 。面向对象的方法的开发模型如图2 4 所示。 时 间 图2 4 面向对象的方法的开发模型 时间 ( 4 ) 计算机辅助软件工程方法( c o m p u t e ra i d e ds o f t w a r ee n g i n e e r i n g ，c a s e ) c a s e 方法是系统开发工具与方法的结合，它的目标是为了实现一种比较完善 的技术，为系统开发人员提供一组优化的、集成的且能大量节省人力的系统开发 工具，它着眼于系统分析和设计以及程序实现和维护等各个环节的自动化，并使 之成为一个整体。 c a s e 方法解决问题的基本思路是在生命周期法、原型法、面向对象的方法中 的任何一种系统开发方法之中，如果在对象调查后，系统开发过程中的每一部都 可以在一定程度上形成对应关系的话，那么就可以借助专门研制的软件工具来实 现一个个系统开发的过程。c a s e 方法采用的软件有：查询语言( 如s q l ) 、报表 生成器、决策支持系统生成器、应用软件包等。 1 0 湖北工业大学硕士学位论文 2 4 物流管理信息系统的功能结构 ( 1 ) 系统设计目标 在企业总体发展目标的战略目标、体系框架下，按照集成、系统、协调、服 务的现代供应链理念，基于i n t e m e t i a t r a n e t ，以订单信息为核心，采用精益化、集 成化供应链物流运作模式，形成企业新的核心竞争力。 ( 2 ) 系统的架构设计 系统的架构设计，可以按照使用信息的组织职能加以描述。系统所涉及的各 职能部分都有自己特殊的信息需求，需要专门设计相应的功能子系统。描述子系 统的功能模块设计的目的是建立一套完整的功能模块处理体系作为系统实施阶段 的依据。例如在生产制造企业中，物流管理信息系统可以由采购子系统、配送子 系统、储运子系统构成。如图2 5 所示。 图2 5 生产制造企业物流管理信息系统总体框架 采购子系统：包括订货、供应商管理、付款条件、进货验收等。采购是供应 链上的第一个环节，它的质量直接决定了后续环节的实现程度。采购子系统涉及 到采购人员、计划人员、合同人员、审计人员、监察人员、财务人员、质检人员、 库管人员、信息操作员、系统管理员、企业领导等相关人员，设计子系统可以根 据各个职能部门及人员不同的信息需求和业务逻辑来处理n 卜1 6 1 。 配送子系统：包括配送仓库储存、分拣、拣货、配运、配装等。配送中心是 物流系统中作业流程最为复杂的物流节点，功能主要包括配送资源的整合、仓库 库区的划分、库存管理等方面。 储运子系统：包括仓储管理和运输，仓储管理是对货物存储的经营管理，运 输提供产品转移和产品存储两大功能。仓储和运输有效的衔接生产和消费，整合 湖北工业大学硕士学位论文 曼! ! ! 曼曼! 曼! ! ! i m n ! ! ! 苎! ! 皇! ! ! 曼! ! ! ! ! ! ! 曼 储存和运输职能提高顾客的满意度，降低储运成本，实现服务与经济性的目标平 衡1 7 。1 引。 1 2 湖北工业大学硕士学位论文 第3 章物流管理信息系统关键技术分析 在现代物流中，物流信息技术是构成物流体系的重要组成部分，也是建立科 学合理的物流信息系统以提高现代物流服务效率的保障。在现代企业物流信息系 统中，计算机网络技术、物流信息的采集技术、数据库技术、电子数据交换技术、 物流信息跟踪技术以及运筹学范畴的路径优化技术等都得到了充分的展现和运 用。本章主要介绍第四章系统设计与应用中涉及的几项关键技术1 1 9 1 。 3 1 计算机网络技术 计算机网络是现代通信技术与计算机技术相结合的产物。计算机网络就是把 分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通讯线路互连成一个规模大、 功能强的网络系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息、共享资源。 对于物流业来说，要完成大量的物流业务就必须有一个通畅的信息流的网络作为 支撑。互联网技术和电子商务在企业内部计算机网络建设和改造中的普及应用， 使互联网正成为广大物流企业的信息基础结构。 3 1 1 计算机网络的功能 建立计算机网络的主要目的是实现在计算机通信基础的“资源共享 。计算机 网络具有如下几个方面的功能： ( 1 ) 实现资源共享。是指所有网内的用户均能享受网上计算机系统中的全部或 部分资源，这些资源包括硬件、软件、数据等。 ( 2 ) 进行数据信息的集中和综合处理。将地理上分散的生产单位或业务部门通 过计算机网络实现联网，把分散在各地的计算机系统中的数据资料适时集中，综 合处理。 ( 3 ) 提高计算机的可靠性及可用性。在单机使用的情况下，计算机或某一部件 一旦有故障引起停机，当计算机联成网络后，各计算机可以通过网络互为后备， 另外，当网中某一计算机的负担过重时，可将新的作业转至网络中另一较空闲的 计算机去处理，从而均衡各计算机的负担。 4 ) 能够进行分布处理。对于综合性的大型问题采用合适的算法，将任务分散 到不同的计算机进行分处理。利用网络技术还可以将许多小型机或微型机联成具 有高性能的计算机系统，使它具有解决复杂问题的能力。 湖北工业大学硕士学位论文 3 1 2 计算机网络的类型 计算机网络的可以从不同的角度进行分类。网络按照交换技术可以分为线路 交换网、分组交换网；按传输技术可分为广播网、非广播多路访问网、点到点网； 按传输介质又可以分为同轴电缆、双绞线、光纤或卫星等所连成的网络1 2 们。按照 网络分布规模来划分的网络是：局域网、城域网、广域网和网间网。 按拓扑结构可分为总线型、星型、环形、数形、全网状和部分网状网络。 ( 1 ) 星形拓扑。在星形拓扑结构中，节点通过点到点通信线路与中心节点连接。 中心节点控制全网的通信，任何两节点之间的通信都要通过中心节点。星形拓扑 结构简单，易于实现，便于管理与维护，但是网络的中心节点是全网可靠性的瓶 颈，可靠性差，中心节点的故障可能造成全网瘫痪，另外，消耗线缆较多、施工 麻烦。 ( 2 ) 环形拓扑。在环形拓扑结构中，节点通过点到点通信线路连接成闭合环路。 环形拓扑结构简单，传输延时确定，但是环路中每个节点与连接节点之间的通信 线路都会成为网络可靠性的瓶颈。环路中任何一个节点出现线路故障，都可能造 成网络瘫痪。 ( 3 ) 树形拓扑。在树形拓扑结构中，节点按层次进行连接，信息交换主要在上、 下节点之间进行。树形拓扑可以看成是星形拓扑的一种扩展，结构较星形复杂。 ( 4 ) 网状形拓扑。网状形拓扑又称无规则形拓扑。在网状形拓扑结构中，节点 之间的连接是任意的，没有规律。网状形拓扑的主要优点是系统可靠性高，但是 结构复杂。必须采用路内选择算法与流量控制方法。目前实际存在与使用的广域 网，一般都采用这种拓扑结构，典型的是互联网。 ( 5 ) 总线形拓扑。总线形结构中各节点通过一个或多个通信线路与公共总线相 连。总线形结构简单，扩展容易。网络中任何节点的故障都不会造成全网的故障， 故可靠性较高，一般用于主干网。 3 2 物流信息的采集技术 物流管理中的一项基本的工作就是数据的采集，物流企业的信息管理系统的 一个重要特点是基于单品管理的进销调存业务会产生大量的数据，键盘输入的问 题使人力成本和差错的几率很高而且无法满足业务的实际需求。数据采集应摆脱 人工收集的种种弊端，走向自动化的收集，这就与自动识别紧密相关。自动识别 系统指的是用不同键盘直接将数据输入到计算机系统、可编程逻辑控制器或者其 他微处理器中，主要包括条码技术与射频识别技术。 1 4 湖北工业大学硕士学位论文 i _ i _ _ 一 一一 i iiio ! ! 曼 3 2 1 条码技术 条码系统是全世界通用的商品代码表示方法。条码系统是包括条码的编码技 术、条码符号码技术、快速识别技术和计算机管理技术的系统组合，它是实现计 算机管理和电子数据交换相结合的技术。 ( 1 ) 条码的构成 条码是由一组按特定规则排列的黑白相间、粗细不同的条状符号及其对应字 符组成，条码隐含着数字信息、字母信息、标志信息、符号信息，主要表示对象 物( 商店销售的商品、进入物流领域的货物) 的名称、产地、价格、类别等，是系 统中物流对象的一部简要说明书。目前，较常用的码制有e a n 条码、u p c 条码、二 五条码、交叉二五条码、库德巴条码、三九条码、1 2 8 条码等f 2 1 2 2 1 。 ( 2 ) 条码系统工作原理 条码的结构是由若干个黑色的“条和白色的“空 所组合成的一个单元， 黑色条对光线的反射率低而白色空对光线的反射率高，再加上条与空宽度不同， 就能使扫描光线产生不同的反射接收效果，在光电转换设备上转换成不同的电脉 冲，通过电路系统对电脉冲信号进行放大和整形，最后以二进制脉冲信号输出给 译码器进行译码。 3 2 2 射频识别技术 射频识别技术r f i d ( r a d i of r e q u e n c yi d e n t i f i c a t i o n ) 是1 9 9 0 年代兴起的一项非 接触式自动识别技术。它是利用射频方式进行非接触双向通信，以达到自动识别 目标对象并获取相关数据，具有精度高、环境适应能力强、传输范围广、信息量 大、使用灵活等许多优点1 2 ”6 1 。 ( 1 ) 射频识别技术原理 当标签进入磁场后，通过天线接收解读器发出的信号，凭借感应电流的能量 将储存在芯片中的信息发送出去，或是主动发送某一频率的信号；解读器接收标 签信息并译码后，送至中央信息系统进行相关处理。 ( 2 ) 射频识别系统的组成 射频识别系统一般由四部分组成：信号发射机、阅读器、编程器和天线。 1 ) 信号发射机。在射频识别系统中，信号发射机存的典型形式是标签( t a g ) 。 标签用来存储需要识别的信息，是r f i d 系统的真正载体，把存储的信息主动地发 射出去。 2 ) 阅读器。阅读器的基本功能是负责读取或写入标签信息。 湖北工业大学硕士学位论文 曼! ! ! 曼曼! ii； 一； i ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 曼! ! ! 曼! ! 曼 3 ) 编程器。编程器是向标签写入数据的装置。并不是所有的标签都需要编程 器，只有可读可写标签系统才是有必要的。编程器写入数据可以离线( o f f - l i n e ) 完成，也有一些射频识别系统，写数据是在线( o n 1 i n e ) 完成的。 4 ) 天线。在射频识别系统中，天线是标签与阅读器之间传输数据的发射、接 收装置。所采用天线的形式及数量应视具体应用而定。 3 2 3 采集技术在物流中的应用 ( 1 ) 条码技术在物流业中的应用 1 ) 应用于大型超市或购物中心。在超市的货架上每种商品上都有条码，这些 商品经过光笔扫描、自动计价，并同时做销售记录。公司可用这些记录做统计分 析、预测未来需求和制定进货计划。 2 ) 配送中心的订货、进货、验收、出库等作业。订货信息先利用计算机网络 终端向计算机中心输入，然后通过打印机打印，以条码及拣货单的形式输出。操 作人员将条码贴在集装箱的侧面，并将拣货单放入集装箱。拣选过程中，集装箱 一旦到达指定的货架前，自动扫描装置会立即读出条码的内容，进行自动进行分 货。 3 ) 应用于库存管理。在库存物资上应用条码技术，尤其是在规格包装、集装 箱、托盘货物上，入库时自动扫描并输入计算机，有计算机处理后形成库存的信 息，并输入入库区位、货架、货位的指令，出库程序正好相反，同时通过计算机 处理，掌握了物资进、出、存的数据。 ( 2 ) 射频技术在物流管理中的应用 射频技术广泛应用于物流配送中，比如在仓储管理、运输管理、商品的入库 与出库、分拣、配送等，r f i d 技术可以提高物流管理的效率。 1 ) 运输管理 由于r f l d 标签可以实现货物和运输工具的自动定位，通过在货物和车辆上贴 r f i d 标签，可准确、迅速地完成物流配送任务，准确定位和实现对在途物资的既 时跟踪。 2 ) 入库与出库 阅读器读取到射频标签信息，射频标签承载了物资的相关信息，传输给仓储 中心系统，自动完成物资入库与出库。 3 ) 仓储管理 在仓储管理中，射频技术通过存取货物与库存盘点来实现自动化的商品的登 记、存货和取货等操作。可增强物流管理的准确性和快捷性，提高效率，降低成 1 6 湖北工业大学硕士学位论文 本，减少物流损耗。 3 3 数据库技术 在物流管理信息系统中，要对大量的数据进行处理。数据库技术主要解决如 何收集、存储、j n - r 物流数据，如何快速、开放的使用物流数据。物流管理信息 系统对数据结构和数据库的要求就是能充分的反应企业发展变化的状况，充分满 足组织的各级管理要求。同时使得后继的开发工作方便、快捷，易于管理和维护 等。衡量信息系统的主要指标之一在于建立一个良好的数据结构和数据库，是否 可以迅速、方面、准确的调用和管理所需的数据【2 7 2 s l 。 在物流管理信息系统中运用数据库技术对数据库设计就是根据数据的用途、 使用要求、统计渠道、安全保密性能等方面的需求，来确定数据的整体组织形式 以及数据的基本结构、类别、载体、保密措施等。数据库的设计过程分成需求分 析、概念设计、逻辑设计和物理设计四个阶段，如图3 1 所示。 需求分析与l 需求说明 数据分析广写甄据说 錾霁酬覆霁幡刊蓑霁设计卜f 州设计广刁雨1 设计 图3 1 数据库的设计过程 物理 3 3 1 数据模型 ( 1 ) 概念数据模型。数据库的概念设计与数据模型相关联，概念数据模型为 数据库结构设计提供了基础。概念数据模型是独立于计算机系统而实现的，用于 概念设计的数据模型需要具有以下特点：有足够的表达力，能方便地表示各种类 型数据及其相互间的联系和约束；组成模型的概念少，定义严格，无多义性：使 用图形具有表示概念的能力。实体联系模型，即e - r 模型，具有上述