（计算机软件与理论专业论文）第三方物流信息管理模型的研究.pdf

摘要 本文针对传统物流作业效率低下、信息流通不畅的问题，提出第三方物流信 息管理模型。通过对第三方物流运作流程的分析，以仓储数据模型和配送车辆调 度模型为重点，首先分析了仓储管理中涉及的众多数据和数据之间复杂的关联关 系，采用面向对象技术进行分析和设计，按照一定规则把对象模型映射到关系数 据库中，并逐步给出货位规划的过程。其次是分析配送管理中的车辆优化调度问 题，总结了配送车辆调度问题中的诸多制约因素，运用启发式信息对配送任务进 行分类并分别建立数学模型，形成基于层次结构的配送优化调度模型，采用遗传 算法结合启发式算法构造而成的混合遗传算法对模型求解，得到了满意的结果。 最后应用m v c 设计模式给出模型在j 2 e e 上总的实现方法，构造了数据层、商业 逻辑层和显示层的对象模型。 关键词：第三方物流仓储数据模型物流配送车辆调度问题层次结构 a b s 仃a c t i no r d e rt oi m p r o v et h el o we f f i c i e n c yi no p e r a t i o na n di n f o r m a t i o nt r a n s m i s s i o no f t r a d i t i o n a ll o g i s t i c s at h i r dp a r t yl o g i s t i c si n f o r m a t i o nm a n a g e m e n tm o d e li sp r e s e n t e d i nt h i sp a p e r b a s e do nt h i r dp a r t yl o g i s t i c s o p e r a t i o np r o c e s s ，t h em o d e li sd e s i g n e d w i t he m p h a s i so ns t o r a g ed a t am o d e la n dd i s t r i b u t i o nv e h i c l es c h e d u l i n gm o d e l f i r s t l y ， o b j e c to r i e n t e dt e c h n o l o g yi sa d o p t e db e c a u s eal o to fd a t as h o u l db ed e a l tw i t hi n s t o r a g em a n a g e m e n tm o d e la n dt h er e l a t i o n sa m o n gt h e s ed a t aa r ec o m p l e x w i t hs o m e m a p p i n gr u l e so b j e c t sa r em a p p e di n t or e l a t i o n a ld a t a b a s e sa n dt h ep r o c e s so fa r t i c l e l a y o u ta r ep r e s e n t e di nt h ep a p e r s e c o n d l y ，a n a l y s i so fo p t i m a lv e h i c l es c h e d u l i n g p r o b l e mi sp r e s e n t e dw i t ha ne y eo nr e s t r i c tf a c t o r si nt h ed i s t r i b u t i o nm a n a g e m e n t m o d e l t h r o u g ht h ec l a s s i f i c a t i o na n dm a t h e m a t i c a ld e s c r i p t i o no fd i s t r i b u t i o nt a s k s w i t hh e u r i s t i ck n o w l e d g e ，a no p t i m a ld i s t r i b u t i o ns c h e d u l i n gm o d e lb a s e do nh i e r a r c h y i s p u tf o r w a r d s a t i s f a c t o r yr e s u l ti so b t m n e dw i t ht h ea d o p t i o no fh y b r i dg e n e t i c m g o f i t h mc o n s t m c t e do fg e n e t i ca l g o r i t h ma n dh e u r i s t i ca l g o r i t h m f i n a l l yar e a l i z a t i o n s t r a t e g yw i t ht h ea p p l i c a t i o no fm v cp a t t e r no nj 2 e ei sp r o p o s e da n do b j e c t so f d a t a b a s et i e r ，b u s i n e s st i e ra n dv i e wt i e ra r ec o n s t r u c t e di nt h i sp a p e r k e y w o r d ：t h i r dp a r t yl o g i s t i c s s t o r a g ed a t am o d e ll o g i s t i c sd i s t r i b u t i o n v e h i c l es c h e d u l i n gp r o b l e m h i e r a r c h ys t r u c t u r e 创新性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或 其它教育机构的学位或证书丽使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做 的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处。本人承担一切相关责任。 本人签名：社 f ：i 妊j 刃4 1 2 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究 生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕 业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。 学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文：学校可以公布论文的全 部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。( 保密的论文 摘解密后遵守此规定) 本学位论文属于保密，在一年解密后适用本授权书。 本人签名： 鲤垫塑 同期碱j 之 导师签名：翌益 闩期麴生：! ! 垄 第一章绪论 第一章绪论 1 1 物流管理的现状 物流是随着社会经济的发展、社会分工的细化而产生的，简单的说，物流是 物品从生产地至消费者或使用地点的整个流通过程。近年来，随着“第一利润源 泉”和“第二利润源泉”的潜力越来越小，利润开拓越来越困难，物流领域的潜 力逐渐受到人们的关注，以至于物流被称为降低成本的“最后边界”，企业的“第 三利润源泉”和未来企业的“核心竞争力”。而物品供方与需方以外的物流企业提 供物流服务的业务模式，即所谓的第三方物流( t h i r dp a r t yl o g i s t i c s ) 在此过程中发 挥着重要的作用。物流管理正是通过物流管理组织对整个物流活动进行的计划、 组织和控制工作，它是通过对物流的计划一实施一评价过程反复进行的。 国内物流管理的现状 用现代物流的观点来衡量，我国的第三方物流刚刚起步，物流管理的总体社 会化程度较低，还具有很大的发展空l 剐。我国长期形成一种分散的多元化机构， 使流通的集约化经营优势难以发挥，难以实现规模效益。根据m o r g a n s t a n l e y 的资 料，中国第三方物流占整个物流市场的份额大约在2 左右，而美国大概在8 ， 欧洲在1 0 左右。一方面是物流受配送瓶颈的严重制约，需要功能完善的社会化 物流配送中心的支持；另一方面，社会上有相当数量的仓库、车辆等设施在闲置， 形成了投资浪费，所以说我国物流总体质量方面的潜力有待挖掘。现阶段存在的 问题是，还没有形成完整的体系，物流运作缺乏规模效益，物流服务体系建设滞 后等多种因素制约着我国物流的发展，具体表现为： 缺乏支持社会化配送中心运作的综合物品流通系统； 很多企业的物流作业停留于手工半手工状态，科技含量低相对较低； 物流标准化、信息化程度低，不足以支持大规模物流的整体运作。 国外物流管理的现状 国外物流的发展是与生产力的发展相适应的。比如日本也是经历了一个重生 产轻流通到重视流通的发展过程，这个过程是与日本经济的发展阶段相联系的。 据资料显示1 2 j ，在欧洲，全年1 2 9 0 亿欧元的物流服务市场，约四分之一由第三方 物流完成。其中德国9 9 的运输业物和5 0 以上的仓储业务交给了第三方物流， 在美国，大型制造企业使用第三方物流的比例占到6 9 ，未来3 到5 年，美国第 三方物流业的收入将以1 5 2 0 的比例持续递增。总体来看。国外发达国家物流 2 第三方物流信息管理模弛的研究 管理呈现出的特点是：物流管理的社会化、自动化和合理化。 1 2 论文研究背景 本文是根据陕西邮政仓储和配送系统的实际需求提出的，并在中国邮政物流 有限责任公司物流信息系统规划的整体框架下进行的研究，作者所在的陕西邮政 软件研发中心和陕西邮政信息技术局一直有项目上的合作，在进行该项目的丌发 期间，2 0 0 3 年1 月1 8 同国家邮政局成立了中国邮政物流有限责任公司，该公司专 门负责邮政物流的规划、营销、调度、运作、结算、服务以及信息与质量管理， 成立之初就开始物流信息系统的规划，作者的一部分研究成果也用于这个系统的 需求方案中。 1 3 论文研究目的 本文出于以下几个目的对第三方物流信息管理的模型进行了研究： 首先，通过对物流管理以及第三方物流管理模式的研究，加强信息技术的在 物流管理中的应用，解决传统物流中的信息不畅造成的断点和阻隔。物流发展的 国际经验标明，它必须依赖于现代化的信息管理网络，降低物流活动中各环节的 成本，掌握第一手物流活动过程中的动态资料，从而正确进行物流管理决策，才 有可能在行业竞争中处于优势。 其次，分析第三方物流企业的运作模式，从中提取共同的部分，建立可操作 的模型。第三方物流的兴起为物流业的发展注入了活力，第三方物流企业凭借自 己集中管理的优势，能够实现规模效益，是企业降低物流活动成本，提高企业运 作效率的有效途径。而第三方物流的运作流程和管理的侧重点不同于传统的物流， 所以要针对第三方物流企业的业务运作流程建立相关的信息管理模型。 最后，为物流管理从第三方物流向供应链管理( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，s c m ) 准各理论依据。“供应链是围绕核心企业，通过对信息流、物流、资金流的控制， 从采购原材料开始，制成中间产品以及最终产品，最后由销售网络把产品送到消 费者手中的将供应商、制造商、分销商、零售商、直到最终用户连成一个整体的 功能网链结构模式【5 】，。供应链管理应建立在第三方物流被现代商业广泛接受的基 础之上，对第三方物流的资源、能力和技术进行综合管理，所以把针对第三方物 流运作模式建立的模型有效的用于整个供应链管理中，可以为物流管理向供应链 管理的平缓过渡创造理论依据。 第一章绪论 1 4 论文研究内容 本文从物流的概念入手，对物流管理，特别是在信息化高速公路背景下的现 代物流管理的特征进行了研究，指出要解决传统物流信息不畅，作业效率低下等 问题必须加强信息技术在物流管理中的应用。随后分析第三方物流不同于传统的 物流的特点和运作流程，从流程的分析可以看出，仓储管理和配送管理仍然是第 三方物流管理中的两个主体部分。 之后对仓储管理和物流配送过程中的优化调度分别建模，提出了构筑于第三 方物流基础之上的物流信息管理模型。采用面向对象的分析设计方法对仓储管理 涉及的庞大数据进行分析，把得出的对象模型映射为关系数据库中的数据模型， 给出货位规划方法。然后分析配送瓶颈因素，抽象出车辆调度问题( v e h i c l e s c h e d u l i n gp r o b l e m ) ，针对不同情况下的物流配送的约束条件和目标，对配送任务 进行分类和数学描述，提出了分层调度模型，应用由遗传算法和针对问题特点的 分派启发式算法构造而成的混合遗传算法进行求解并给出验证实例。 最后，结合多种技术描述物流信息管理模型在j 2 e e 平台上采用m v c ( 模型 一视图一控制器) 模式的总体实现策略和方法，在仓储管理中把一个开放源码项 目s t r u t s 用作模型的w e b 实现框架，在配送管理中给出了配送管理所需数据以及 商业逻辑层和表示层的对象模型。 1 5 论文各章节的安排 文章的绪论部分分析了当前国内外物流管理的研究现状，给出本论文的研究 背景、研究的目的以及内容。接下来各章节是这样安排的： 第二章对物流管理进行总体的概述，分析物流信息在物流管理中的作用，对 物流管理框架以及第三方运作流程进行描述，给出仓储和配送在第三方物流管理 中实现规模效益的原理； 第三章采用面向对象技术对仓储管理模型进行分析和设计，给出把对象模型 映射为基于关系数据库的数据模型的整个过程，以及货位优化的考虑因素和流程： 第四章对物流管理中的配送车辆调度问题进行了分析，运用启发式信息对调 度任务进行分类并分别建立数学模型，从而提出基于层次结构的调度模型，采用 由遗传算法和启发式算法构造而成的混合遗传算法对模型求解，给出验证实例。 第五章从总体上描述了应用m v c 模式在j 2 e e 体现结构上实现物流管理模型 的策略和方法。 第六章对全文进行了回顾和总结，指出本论文的不足和解决的思路。 4 第三方物流信息管理模型的研究 第二章物流管理概述 2 1 物流的概念及分类 2 1 1 物流的定义 物流是不断发展的概念，1 9 6 2 年美国物流管理协会( c o u n c i lo fl o g i s t i c m a n a g e m e n t ) 把物流定义为【7 】：“物流是为满足消费者需求而进行的对原材料、中间 库存、最终产品及相关信息从起始地到消费地的有效流动，以及为实现这一流动 而进行的计划、实施、和控制过程。”1 9 9 8 年该协会再次给物流下定义为：“物流 是供应链流程的一部分，是为了满足客户需求而对商品、服务及相关信息从原产 地到消费地的高效率、高效益的正向和反向流动及储存进行的计划、实施与控制 过程。” 在我国，物流这个概念是在7 0 年代由同本引进的，它来源于美国的“实物配 送”( p h y s i c a ld i s t r i b u t i o n ) ，是指物质资料从供给者到需求者之问的物理性运动。 现在，与之内容相近的还有物资供应( p h y s i c a ls u p p l y ) 、物料管( m a t e r i a l m a n a g e m e n t ) 、配送工程( d i s t r i b u t i o ne n g i n e e r i n g ) 、市场供应( m a r k e ts u p p l y ) 、企业 商业后勤( b u s i n e s sl o g i s t i c s ) 、后勤管理( l o g i s t i c sm a n a g e m e n t ) 等。它是正在发展 中的新科学，包含了运输、保管、包装、装卸、流通加工、配送和信息这七大环 节。 我们认为的物流管理便是对以上七个环节进行系统、全面的计划安排等管理 活动，是企业规划、调节、控制实物( 原材料、在制品、产成品) 在企业内外流 动的过程，使得实物在包装、搬运、保管、库存、流通加工、运输、配送等活动 的过程中成本最小化，效益最大化，企业通过管理活动，使消费者能在正确的时 间，正确的地点，获得所需的货物。 2 i 2 物流的分类 对物流的划分有不同的角度和方法，这里根据运作主体的不同，将物流的运 作模式划分为第一方物流、第二方物流以及第三方物流。第三方物流实际上是相 对于第一方和第二方物流而言的，现在还出现了第四方物流的概念。 第一方物流( f i r s tp a r t yl o g i s t i c s ，简称1 p l ) 是卖方、生产者或供应方组 第二章物流管理概述 5 织的物流，这些组织的核心业务是生产和供应商品，因为生产和销售业务 需要而进行物流自身网络及设施设备的投资、经营与管理。 第二方物流( s e c o n dp a r t yl o g i s t i c s ，简称2 p l ) 是由买方、销售者组织的物 流这些组织的核心业务是采购并销售商品，为了销售业务需要投资建设 物流网络、物流设施和设备，并进行具体的物流业务运作组织和管理。 第三方物流( t h i r dp a r t yl o g i s t i c s ，简称3 p l ) 是指由物流劳务的供方、需方 之外的第三方去完成物流服务的物流运作方式。 第四方物流( f o u r t hp a r t yl o g i s t i c s ，简称4 p l ) 是随着供应链管理的发展出 现的一种新的物流运作模式。美国埃森哲公司给出的定义是【9 】：“第四方 物流( 4 p l ) 供应商是一个供应链的集成商，它对公司内部和具有互补性的 服务供应商所拥有的不同资源、能力和技术进行整合和管理，提供一整套 供应链解决方案。”4 p l 提供的是一种全面的物流解决方案，与客户建立 的是长期、稳固的伙伴关系。 2 1 3 第三方物流 前面提到过，第三方物流是由物流劳务的供方、需方之外的第三方去完成物 流服务的物流运作方式。其中，“第三方”是独立于“第一方”和“第二方”的一 类专业物流服务公司或企业，其本身不拥有货物，是专业的物流组织进行的物流， 提供物流交易双方的部分或全部物流功能的服务提供者，具有比这二者明显的资 源优势来承担物流业务、组织物流运作。 从服务的内容看。第三方物流企业侧重于为客户提供一体化的综合物流服务， 具体内容既有纵向的连接，可以完成从原材料物流、生产线物流，到销售物流的 完整过程的组织和管理；也有横向的整合，体现在对物流服务资源的整合和优化 利用，如运输车队的选择，仓储资源的选择等。 从业务运作看。第三方物流企业在一个完整的物流服务体系中，通过整合低 层的物流资源，为客户提供一站式的物流服务。 从与客户的关系看。第三方物流的采购不是货主向物流服务商偶然的、一次 性的物流服务采购活动，而是采取委托业务外包形式的长期合作关系。物流 服务提供商同客户之间体现为一种战略性的合作伙伴关系。这有别于简单的货运 或仓储服务。 管理技术能力是第三方物流的核心价值。企业物流现代化的最大意义就是将 整个物流成本大幅降低，而物流成本的降低就要靠物流系统的科学规划，物流信 息系统的合理使用，在发展过程根据实际情况不断改进。第三方物流以自己在物 流方面的专业优势，可以帮助客户企业挖掘第三利润源，在选择客户的时候，会 6 第三方物流信息管理模型的研究 考虑业务类型的搭配，如货物密度，物流活动区域分布，物流活动的季节性等， 通过轻重搭配，均衡货流，季节互补等手段，实现物流的互补效益。 2 2 物流信息在物流管理中作用 信息对物流的重要性，在历史上并没有得到过充分的重视。这种疏忽起因于 缺乏适当的技术来产生所需要的信息。管理部门没有能够深刻理解迅速和准确的 信息交流是如何改善物流表现的。无论是企业的经营管理活动，还是企业的业务 操作过程，都离不开信息技术的支持。信息系统被喻为企业的“神经系统”。 2 2 1 传统物流要解决的问题 在没有加以信息化管理以前的物流作业，经常存在的情况是用台帐确定库存， 而手工库存台帐有漏报、错报和迟报的可能性，应该有的货物而没有，货物品种 不对或数量不符等。从接受订单到订货交货需要的时间太长，客户对订单抱有不 信任感，进一步导致配送效率低下、库存不均衡、经常发生浪费等。 这种传统的物流运作方式依靠的是原始的信息传递，在供货商、承运商、客 户以及物流服务者之间产生了断点和阻隔，为了解决这些问题： 需要有一个全局的核心中枢，跨越物流管理的全过程； 需要及时、统一、规范的数据和信息，保证物流的计划性、准确性、连贯 性和一致性； 需要追求整体成本的降低，效率的提高和抗风险能力的增强； 需要打破环节间的割断，使物流活动中关联的活动相互融合与协作； 如何连接各个物流断点，融合以上需求，唯一的解决办法就是规范管理系统， 建立一个公共协同的物流信息平台。所谓公共协同的物流平台，事实上是资源+ 信息+ 管理+ 服务的整合。其中的物流信息在物流系统化管理中起着核心作用， 具体可以概括为： ( 1 ) 物流信息是物流管理决策的前提和基础。物流管理中要想保证决策的科学 性，首先要对决策对象及相关因素的状况和变化有一个全面准确的了解， 才能提高决策的效率。 ( 2 ) 物流信息是提高物流企业经济效益的重要条件。物流信息在物流各环节中 起到信息共享的作用，信息的统一管理，减少了冗余，避免信息的不一致， 使工作更加协调，提高了工作效率。 ( 3 ) 提高服务质量，改善客户关系。对物流信息进行有效管理，做到与客户信 息共享、信息互动，可以及时的了解客户的需求，在保证满足客户需求的 第二章物流管理概述 7 前提下，尽可能压缩成本，做到服务与成本的协调统一。 2 2 2 物流合理化需要信息技术的支持 物流成本的降低有赖于物流的合理化，把物流各环节综合起来考虑。物流的 合理化既要追求微观物流的合理化又要追求宏观物流的合理化；既要从静态角度 调整物流结构，包括物流资源的合理布局与配置、实现物流网点的配置与分工科 学合理，又要从动态角度调整物流过程，在既定的物流资源配置条件下合理组织 与使用，谋求物流资源时间上的最大价值，包括运输过程的优化、存储过程的优 化、配送过程的优化和整个物流系统的优化等。认识到物流合理化的重要性之后， 是如何使这种合理化成为现实，这正是物流信息系统发挥作用的时刻。 信息是提高物流效率的技术保障，物流企业甩e d i 、互联网、数据库等技术， 通过网络平台和信息技术将企业经营网点连接起来，建立物流信息系统，既可以 优化企业内部资源配置，又可以通过网络与用户、制造商、供应商及相关单位联 结，实现资源共享、信息共用，对物流各环节进行有效控制与全程管理，加快物 流与电子商务的融合，使物流过程的各环节紧密衔接，保证商品配送的及时准确， 加速商品周转，同时将零售企业的库存压缩到最低限度。 物流信息化的直接结果是物流信息流动的加快、信息流动的及时准确，而信 息的迅速流动关系到工作流程的平衡。信息技术将原先割裂的供应链中各个物流 坏节整合在一起，最大限度地将原先在实现物品空间位移中所进行的运输、仓储、 包装、装卸、加工以及配送等多个环节整合在一起，以一个整体面对社会的物流 需求。借助于现代物流信息管理，可以解决传统物流依靠手工作业的诸多弊病。 2 3 物流系统结构 2 3 1 物流系统的基本组成要素 为了达到一定的服务水平，要求建立相适应的物流结构。这个结构一般称为 “物流系统”。所谓物流系统，是由多个互相区别又互相联系的单元结合起来，以 物资为工作对象，以完成物资流通为目的的有机结合体。最基本的物流系统由包 装、装卸、运输、储存、流通加工及信息等子系统中的一个或几个最佳地结合而 成。每个子系统又可以按空间和时间分成更小的子系统。物流系统本身又处在更 大的系统之中。这里的“最佳”意味着最低成本。物流系统，特别是大型企业中 的物流系统，看起来复杂，实际上基本构架却是意外的简单，基本是运输和库存 8 第三方物流信息管理模型的研究 以及连接这二者的信息构成【4 】。包装、装卸和流通加工作业可以说是伴随上述活 动而发生的。 物流系统的基本形式虽然不复杂，但实际的组织工作却不是那么容易的。以 第三方物流中心为例，一个规模稍大的物流中心连接了几个甚至十几个供应商， 而这些供应商的目标客户和交货地点则有数百个，各供应商生产的产品多种多样， 根据几百个乃至上千个客户各种各样的要求，一个不漏，及时和尽量低成本的供 货，这中间的联系、组织、协调等工作是一项了不起的组织技术。要完成好这项 任务，需要对客户、库存、输送手段的选择，计划编制，配送方法，以及有关订 货、发货、补货信息的传递等一系列问题进行研究，以便找出上述诸种活动的最 佳组合形式。 2 3 2 第三方物流运作流程 第三方物流是合同导向的一系列物流服务，它的正常运作是建立在现代化电 子信息技术基础上的。完善物流管理，从供应链角度讲，要求各参与方密切合作， 整条供应链上的制造、存货、运输、选址等一系列活动，要有序安排，统筹考虑。 由于供应链范围广泛，起初，3 p l 企业可能只为顾客在物流系统中某几个环节提供 服务( 比如仓储环节和配送环节) ，但应通过组织和策划，努力把这些单项服务有 机的结合起来，使顾客接受全套解决方案并得到价值的增加，尽量达到“按需运 送、零库存、短在途时间、无缝隙传输”的物流理想状态。 第三方物流中心作为物流服务的提供商，其物流作业涉及到制造厂商、原材 料供应商、分销商、零售商、消费者等之间的物流活动。因此其信息系统需要涉 及从供应方到最终消费者的各个层面。 在物流从供应方到需求方的过程中，一般业务流程需经过入库的配送( 货物 受理) 、入库、在库管理、出库、面向需求方的配送5 个环节，如图2 1 所示。 基于仓储配送的物流中心，其入库的配送环节中主要的物流作业为货物受理， 包括接单、验货、信息输入等；之后进入入库环节，物流信息系统要对需要入库 的货物进行分配、搬运等，将产品入库并合理的分配货位：库存管理环节有库存 查询，盘点、移位、货物在库量管理以及货位管理等过程；出库环节有分拣、包 装、分运、出库等；出库的配送环节有车辆调度、定制配载计划等流程。 第二章物流管理概述 9 图2 1 第三方物流中心业务流程 从以上的流程分析，可以看出仓储和配送是第三方物流管理的两个基本内容， 其他作业环节是伴随着这两项内容而发生的，现代物流管理的目标诸如规范化流 程，快速反应，提高服务质量等也是以这两项内容为基础的。在构筑物流信息化 平台的过程中，围绕着仓储和配送逐步扩展，可以使信息系统和作业流程有机的 结合起来。 2 3 3 仓储和配送在第三方物流中的作用 不同的第三方物流中，i i , 有不同的业务需求，但都离不开仓储和配送两项基本 内容，并且第三方物流中心的优势得以发挥也有赖于这两项内容。 在满足生产和销售需求的前提下，企业总是最大可能的降低库存以节省库存 成本。然而零库存是企业追求效益最大化的出发点，也是达不到的理想状况。就 是说要满足一定的生产销售要求，提高客户满意度，企业就必须保持一定量的库 存，由于第三方物流集中管理、规模经营的优势，把这部分库存交给第三方物流 中心进行管理，就会降低成本。同样，一个企业如果能够不发生配送，所有和其 联系的上游和下游厂商都在该企业的周围，那是最节省成本的情况，然而这也是 做不到的，成本和服务水平之间存在着“二律背反”效应，同样，企业把配送任 务交给第三方物流中，i i , 来统一调配，就可以集中精力发展自己的核心业务。 第三方物流将运输、仓储、装卸、流通加工、信息传输等多功能集中于一身， 拥有快速反映能力。实行集中进货、集中库存、集中分拣配货及加工，将多批次， 小批量的产品定时、定点、定路线的送到用户手中。减少了周转环节，使产品迅 0 第三方物流信息管理模型的研究 速投入市场，从而加速了资金周转提高了经济效益。对下面两幅图进行比较可 以发现，第三方物流仓储配送中心成为连接供方和需方的枢纽。对涉及三个生产 商和三个销售商的情况进行理论分析：在采纳第三方物流( 3 p l ) 服务之前，存在可 能的九条货物输送路线，每一条都相对较长，实行3 p l 之后，只有六条货物输送 路线，并且每一条路线都缩短了，当然这其中还涉及第三方物流仓储配送中心的 选址问题，图2 3 给出的是简化了咀后的理想模型，但只要选址得当。还是可以大 幅度的减少货物周转的时间和路程，提高服务质量和客户满意度。 图2 2 实行3 p l 之前的企业间模式 图2 3 实行3 p l 之后的企业间模式 事实上这就是商流和物流分离带来的好处，“商、物分离”一方面可以减少货 物周转的里程，另一方面也可以减少货物输送环节。出现3 p l 之前，货物的输送 一般要经历从生产商到一级批发商、二级批发商，再到零售商的过程，每一个单 位都保持一定的库存。实行“商、物分离”之后，把一级批发商和二级批发商的 物流设施与功能分离出来，成立第三方物流仓储配送中心。这样，企业内物流流 向就从“供应方一一级批发商一二级批发商一需求方”改变成“供应方一第三方 物流中心一需求方”。通过这种商、物分离减少了运输、配送、库存和装卸等作 业，可以显示出以下几方面的优点。 在“供应方一第三方物流中心”阶段，运输距离缩短的同时，把过去分头 向数个批发商运输的货物集中起来，统一利用大型车辆运输，运费可以相 应的减少。 在“第三方物流中心一需求方”阶段，多个批发商的订货也能集中起来， 翟雷 一 物 匹 茹一 磊一 盈蛩蛋 第二章物流管理概述 i l 从而提高配送车辆的装载率，有效的运用了车辆。 在第三方物流中心的库存阶段，通过集中库存和彻底的库存管理，有助于 解决库存不合理的问题。 第三方物流中心都是有相当规模的，能做到装卸机械化和仓库自动化。 第三方物流仓储配送中心运用先进技术，根据用户订货要求，对大宗产品越 库直送用户，对于小批量产品采取及时订货，及时送货。取消每家设库，库存分 散，库存总量过大的问题，从而改变库存结构失衡状态，使生产和销售企业实现 “零库存”，有效地防止资会占用，提高了资会利用率，另外，相当一部分企业不 再需要保持自己的运输车队，就可以集中精力于核心业务。 2第三方物流信息管理模型的研究 第三章仓储模型的分析和设计 3 1 仓储模型分析思路 第三方物流的仓储管理不同于一般供应链意义上的仓储管理或库存管理，供 应链管理涉及到多个供货商、多个销售商，一个企业在生产流程中有瓶颈步骤， 为了最大可能的屏蔽生产或销售中的不确定因素，需要一定的原材料，零配件， 半成品甚至是成品的存储，为此需要各个环节协同一致，供应链管理就是要综合 考虑供应链上的多个厂商，达到供应链整体效益的最大化。这里的第三方物流管 理虽然涉及到供应链上多个上下游厂商，但还没有上升到供应链管理阶段，没有 能力对与其合作的企业内部资源进行管理。第三方物流也不同与传统的第一方物 流或第二方物流的思考方式以“零库存”为出发点，在不影响生产进度的条 件下尽量减少库存，理想情况下库存为零。第三方物流是纯粹的服务提供者，没 有自己的产品，而是在为合作厂商进行存货管理，当然也不涉及减小库存的问题， 物流中心设立自己的仓库，就是为了租用出去，取得回报。所以现在研究很多的 库存a b c 分类法，经济订货批量( e c o n o m i co r d e rq u a n t i t y , e o q ) 在这里不适用。 根据实际的需要，本文重点是研究仓储管理需要记录哪些信息，怎样全面而 准确的获得这些信息并有效管理以及怎样安排货物的摆放，以减少人力物力的损 耗等。该模型建立的难点不在于流程，而在于对众多数据的记录，以及各种数据 表格之间的关联关系。要考虑如何组织这种关系，以减少数据冗余、提高存储效 率，同时提供全面的信息给相关人员进行查询、指导作业，进一步提供管理决策 的依据、优化作业流程等。 3 2 仓储模型的分析 3 2 1 仓储信息的分类 仓储信息是指仓储作业活动、管理工作所需要的各种信息的总称，仓储管理 模型要对这些信息加以规范化。可以根据仓储管理信息产生的背景、作用和意义 把它分为三类： 战略计划信息：这部分信息包括仓储管理部门为定制和实现发展战略计划 而制定各种措施所需要的信息，又包括上述过程中形成的信息。 第三章仓储模型的分析和设计 管理控制信息：是指管理人员为了了解掌握各种物资和信息资源利用情况 及其水准，以便将实践结果与计划内容相比较，从而了解管理过程所达到 的水平与预期目的之问的差距，并据以进行指导或指挥，以便更有效的实 现管理目标所需要的信息。 业务信息：仓储管理的业务信息还可以分为组织信息与业务信息。组织信 息与仓储内部作业和管理组织的日常活动有关，应用这类信息不仅能够保 证完成所组织的具体任务，而且能够根据管理要求适时、定期的提供设备 利用清单等有关组织方面的管理信息；作业信息可以用来指导仓储作业和 形成系统作业的指令。 3 2 2 仓储管理的功能模型 目前来看，战略信息的获取有赖于多种媒介，并要对获取的数据分析统计， 涉及到物流设施的长远规划，在仓储管理模型中没有直接的体现，仓储管理模型 的主要目的是已录业务信息。提供管理控制的依据，那么首先要对仓储作业的具 体内容进行分析。 圈3 i 仓储管理作业流程 一 一 喜 1 4 第三方物流信息管理模型的研究 不同的企业可能有不同的仓库作业流程，对这些流程进行归纳总结，总体上 都具有入库管理、出库管理和库存管理三个部分。图3 1 给出了仓储作业的一般流 程。图中包含了货物从供应方生产场地进入仓库，在第三方物流中心仓库进行保 管和必要的包装加工，到最后离开仓库到达需求方手中经历的一系列过程： 入库管理 仓储系统应满足多种入库操作，包括常规入库、调拨入库、回收入库、退货 入库等。在建立仓储管理模型时，要考虑根据预先设定的规则，引导操作员选择 合适的货位。 在库管理 库存是指处于储存状态的货物，是储位的表现形式。在库管理是仓储的最基 本的功能，除了进行货物储存保管外，它还具有整合需求和供给，维持物流系统 中各项活动顺畅进行的功能。相应的在库管理涵盖了日常仓储管理中除出入库之 外的所有操作，包括盘点、移位、调拨、存货管理等。 出库管理 出库管理应与入库操作对应，包括常规出库、调拨出库。出库时引导操作员 选择不同货位上的货物，保证货物的先进先出。 其他管理功能 仓储管理不仅要记录上述作业信息，此外，应根据仓库中的货物量和实际可 容纳的货物量给出报警信息： 入库时货物有可能达到或接近最高库存限量，这时要及时的给出最高库存报 警； 出库操作时如果货物少于库存的最低限量，仓库的利用率就会大幅下降，就 要给出最低库存报警，提醒操作人员在安排货位时考虑到这些因素最终目的是使 仓库达到晟大的利用率； 在库期间要保证货物没有过有效期，所以要根据货物的保存期提前给出有效 期预警信息； 考虑到安全因素，只允许特定的人员对上述信息进行操作，所以还要进行身 份验证，经过授权的仓库管理员才能实行必要的操作。图3 2 给出了对仓储管理作 业分析产生的功能模型，用使用实例图( u s ec a s ed i a g r a m ) 来表示。 第三章仓储模型的分析和设计 oo h c l u d 9 ：y ， ) 、 d6 勇份验证盘点管理移位警毽 幽3 2 仓储管理功能模型 b w i 接t 理 图3 2 是仓储管理功能的高层抽象，实际的分析过程中还要对总体的仓储功能 模型进一步细化，每一个u s ec a s e 都可以演化出更为详细的u s ec a s e ，直到和具 体的操作对应起来，比如入库管理就包含了入库单的输入、修改、删除和查询四 项内容，其中的入库单修改和删除都要使用入库单查询功能，如图3 3 所采。 o 吴 入 一 入库簟输入 吴乌：阳 台库管理员 入库。富理 仓库曹理员 入库单一除 图3 3 入库管理功能模型的细化过程 为了对功能模型进一步验证，从而更清楚的理解使用实例的行为，为部分使 用实例建立了简单的交互图，包括顺序图( s e q u e n c ed i a g r a m ) 和协同图 ( c o l l a b o r a t i o nd i a g r a m ) 。图3 4 显示了入库管理中对入库单进行修改的顺序图。 第三方物流信息管理模型的研究 譬景裹苎。瞢询舞件设r 请物入痒蕈l 合霞臂弹品 立 登录 、 “t 设二霹、 ， 查询 ， 漫有符台条件的入p !臣 设定查询条件、 ， 直询 、 条件匹配的入库j l 修改入库单 圈3 4 入库单修改的顺序幽 圈中包含的具体交互事件有： 登录：仓储管理员在进行任何操作之前，首先要发出登录消息，并输入用 户标识和口令。 身份验证：登录表单响应登录消息，检查用户标识和口令，如果正确无误 则可以进行下一步的操作，否则提示用户重新输入用户标识和口令，进行 新一轮的身份验证。 设定查询条件：入库单的修改操作是以已经存在的入库单为前提的，首先 根据设定的条件找到要修改的入库单，查询条件设定包含了多种组合条 件。 查询：仓库管理员确定查询条件后，查询条件设定对象发出查询消息。 返回查询结果：入库单返回查找成功或失败结果。 修改：如果有符合条件的入库单，仓库管理员对该入库单内容作必要的修 改，提交成功后进行其他操作或退出本次登录。 3 2 _ 3 仓储静态结构模型 仓储管理功能模型完成了领域分析的任务，进一步要做的是确定仓储管理的 静态结构模型和动态行为模型，就是从使用实例的交互剧本中发现对象和类，确 定类的主要属性和主要操作，然后对主要的使用实例和对象类绘制交互图，状态 第三章仓储模弛的分析和设计 1 7 图和活动图，以便验证和修静态结构模型，达到用户需求。 为了描述的方便，首先给出仓储管理整体结构的划分，分为入库管理、在库 管理、出库管理、基本信息管理、货位管理以及综合查询六个部分，如图3 5 所示。 三翌篓塾弋二互要至翌互至互 二夏至二墨盈曩斟 入 车 管 理 耋国 耋圈 i | | 冒f 耋耋圈i 耋圈 薹斟 董 综合查询 幽3 5 仓储管理模块划分 这样划分的主要依据有三个： 首先根据图3 1 给出的仓储管理作业流程，划分出入库管理、在库管理以 及出库管理，这有利于直观上的理解。 进一步把公共的部分抽取出来，组合成基本信息管理和综合查询，基本信 息包括了仓库的信息、客户信息和货物信息：综合查询是对其余五个模块 的全面而快捷的信息展示。 此外，把逻辑控制较多的货位管理部分独立出来，因为货物的入库、出库、 库存的盘点、移位等作业都涉及到货位信息，流程相对复杂，目前只是用 固定的程序进行控制，未来也可能运用更先进的方法，把货位管理独立出 来，与其余部分保持尽可能低的耦合性有利用将来功能的扩充和完善。 仓储管理模型涉及到的许多操作都是类似的，比如入库、出库、调拨等一系 列操作都涉及单据的输入、修改、删除和查询操作，对一种仓储作业的分析过程 可以应用于其他作业，所以在接下来建立静念模型的过程描述中仍然以入库管理 为例。静态模型的建立包括定义对象类、用户接口以及对象类之的问联系。图3 6 是根据入库管理的功能模型抽象出来的主要类、类间的联系以及和其他模块的接 口。 第三方物流信息管理模型的研究 图3 6 入库管理静态模型 从图中可以看出：入库管理中抽象出4 个主要的类：具体是客户、入库单、 货物以及仓库，图中分别给出了它们的属性，这些类与基本信息管理、出库管理、 货位管理模块之间的接口以及对象类之间的联系同样显示于图中。此处不再对每 个类和接口作具体的描述，因为本章开始已经提到过仓储管理的重点在于数据模 型的设计，这里采用了面向对象方法构造了静态结构模型，静态结构模型的设计 是建立仓储数据模型的中间产物，下一节会对它们作更详尽的描述。 从面向对象分析设计的角度讲，应当对主要使用实例绘制动态行为模型，以 印证和修改模型的静态结构，仓储管理中动态行为模型主要涉及各种单据的增加、 删除、修改等操作，流程相对固定也相对简单，类似于图3 4 对入库单修改的描述 过程，这里不再对动态行为模型作进一步的描述，而进入到数据模型的设计阶段。 3 3 仓储数据模型的设计 仓储管理模型的重点在于数据模型的设计，模型是现实世界特征的模拟和抽 象，数据模型则是现实世界数据特征的抽象1 6 】，接下来要解决的是根据前面分析 的结果建立数据模型。 第三章仓储模型的分析和设计 9 3 3 1 对象模型向数据模型的转化 因为面向对象方法对现实世界的描述更接近于人们的思维方式，在对仓储管 理模型的整个分析过程采用了面向对象的方法，然而仓储管理比较特殊的一点就 是需要记录的数据很多，要对这些数据进行有效的管理当然还是要借助于d b m s ( 数据库管理系统) ，d b m s 经历了层次模型、网状模型、关系模型和对象模型一 系列的发展过程，其中的关系数据库( r d b m s ) 由于其概念直观、便于理解，又有 坚实的数学基础，到目前为止仍然主导着数据库市场的主流。所以本文采用关系 数据库作为永久数据的存放和组织方式。 可以说是用面向对象的方法来设计关系型数据库结构，反过来讲是用关系数 据库为面向对象模型提供一套实现方案。在这个过程中存在对象范例和关系范例 之间“阻抗不匹配”问题，使用对象范例是通过它们的关系来访问对象，而使用 关系范例则是通过复制数据来联接表中的行i 】。需要解决对象类一关系数据库之 间的映射。本文在将对象映射到关系数据库时遵循了以下几条原则： 一个对象类映射为个表，并为每个对象类设定主键( p r i m a r yk e y ) 属性， 主键属性映射为表的主键，其他属性映射为列； 对象间的关联( 一对一、一对多、多对多) 关系在对象类间定义相应的外 键，一般在关联角色多的一方引入对方的主键作为外键，并根据关系的紧 密程度为外键字段加上非空以及唯一性约束； 类间如果存在的泛化关系包括多重继承时，把超类和子类分别映射成表， 子类表以父类表的主键为外键； 在聚合关系或者组合关系的“部分类”对应的数据