第五章 物流系统工程

1、第五章 物流系统工程大纲 5-1物流与物流系统 5-2物流系统工程 5-3物流系统工程的应用5-1物流与物流系统 一、物流 1物流的产生及发展 物流概念的产生可以追溯到上个世纪初，美国经济学家提出物的流通的概念，但真正的完整的物流概念和理论都是在第二次世界大战中形成的。1912年阿奇萧在市场流通中的若干问题一书中提到物流一词，并指出“物流是与创造需求不同的一个问题”。在20世纪初，西方一些国家已出现生产大量过剩、需求严重不足的经济危机，企业因此提出了销售和物流的问题，此时的物流指的是销售过程中的物流（physical distribution）。 第二次世界大战中，围绕战争供应，美国军队建立了

2、“后勤”（logistics）理论，并将其用于战争活动中。 物流概念从1912年提出，经过70多年的发展才有定论，即从原来狭义的physical distribution演变为现在广义的logistics. 物流一词从physical distribution发展到logistics的一个重要变革，是将物流活动从被动、从属的职能活动上升到企业经营战略的一个重要组成部分，因而要求把物流活动作为一个系统整体加以管理和运行，也就是说，物流本身的概念已经从对活动的概述和总结上升到管理学的层次。 2物流管理的演变 （1）物流概念的孕育阶段 美国市场营销学者阿奇.萧(Arch W. Shaw)于1915年

3、提出的叫做Physical Distribution的物流概念，他是从市场分销的角度提出的； 美国少校琼西.贝克(Chauncey B. Baker)于1905年提出的叫做Logistics的物流概念，他是从军事后勤的角度提出的。 （2）分销物流学（Physical Distribution）阶段 从20世纪50年代中开始到80年代中期，可以叫做分销物流学（Physical Distribution）阶段。这一个阶段的基本特征，是分销物流学Physical Distribution 的概念发展而占据了统治地位，并且从美国走向了全世界，成为世界各国一致公认，形成了一个比较统一的物流概念，形成和发

4、展了物流管理学。 （3）现代物流学（Logistics）阶段 是自上世纪80年代年代中期开始一直到现在，叫做现代物流学（Logistics）阶段。 3现代物流的发展趋势 (1)物流系统化 所谓物流系统化是把物流的各个环节（子系统）联系起来当成一个物流大系统进行整体设计和管理，以最佳的结构、最好的配合，充分发挥其系统功能、效率来实现整体物流的合理化，传统物流一般指产品出厂后的包装、运输、装卸、仓储，而现代物流提出了物流系统化或叫总体物流、综合物流管理的理念并付诸实施。 （2）物流服务的全球化 20世纪80年代掀起了跨国经营和产品本地化生产的浪潮，20世纪90年代形成了经济全球化的大潮。国际化采购

5、、国际化生产、国际化销售格局的形成，随之而来的是国际化物流。没有顺畅的国际物流，国际贸易不会扩大，跨国生产和全球采购难以实现。反过来说，在国际化大生产、国际资本大流动、国际贸易大发展、全球经济一体化日益进展的新经济格局中，也迫切要求国际物流走向全球化经营。可以说，伴随着“全球经济一体化”，物流将出现“无国界”的局面。 (3)物流服务的外包趋势进一步加深 世界经济的一体化，使得市场需求更加瞬息万变和竞争环境日益激烈，要求物流业务中的所有成员和环节在整个流程上的业务运作衔接更加紧密，以便对这些成员和环节的业务处理过程中的信息进行高度集成，实现供应链的协同化运作，缩短供应链相对长度，使供应链上的物流

6、业务更流畅、产出率更高，响应速度更快，更加接近客户的需求。为适应这一趋势，专业化分工越来越细,物流服务外包进一步加深； 现代物流服务外包的一个重要内容是物流咨询服务外包即第四方物流的兴起：第四方物流（4PL，Fourth Party Logistics）作为一种管理第三方物流服务的新模式便应运而生。 (4)物流组织的协同化、集成化和本土化经营 随着现代物流的全球化运作，企业的规模扩大势在必行，但仅仅依靠内部扩张是无法实现这一目标的。因此，国外物流企业通过集约化、协同化，实现外部扩张已成为国际现代物流发展的一个鲜明趋势。其主要表现：一是大力建设物流园区；二是物流企业兼并与合作。物流园区是多种物流

7、设施和不同类型的物流企业在空间上集中布局的场所，是具有一定规模和综合服务功能的物流集结点。物流园区的建设有利于实现物流企业的专业化和规模化，发挥它们的整体优势和互补优势。 随着国际贸易的发展，美国和欧洲的一些大型物流企业跨境并购，大力拓展国际物流市场。 (5)物流绿色化 物流虽然促进了经济的发展，但是物流的发展同时也给城市环境带来负面的影响。为此，21世纪对物流提出了新的要求，即绿色物流（Green Logistics）。所谓绿色物流，就是指在物流过程中抑制或消除物流对环境造成或可能扩大的危害，同时实现对物流环境净化，减少资源消耗，使物流资源得到最充分利用。绿色物流的实质就是在物流管理与作业中

8、充分体现环保与可持续发展的理念。 (6)物流的信息化、标准化和智能化 信息技术与标准化两大关键技术的系统化集成应用，对物流的整合与优化起到了革命性的影响。 各种信息平台、电子数据交换系统(EDI)、事务处理系统(TPS)、管理信息系统(MIS)、决策支持系统(DSS)、销售时点信息系统(POS)、地理信息系统(GIS)、全球卫星定位系统(GPS)、智能交通运输系统(ITS）等信息处理和条形码技术、射频标识技术在物流中广泛运用，将使信息实现共享，信息传递更加方便、快捷、准确，大大增强运输、保管、装卸搬运、包装、流通加工、配送等物流各环节的功能，使物流与商流、资金流、信息流融为一体，提升生产、流通

9、和消费的综合效益，利于实现物流跨越式发展。 各种物流新技术得到广泛应用如智能化交通运输、无人搬运小车、机器人堆码、无人操作叉车、自动分类分拣系统、无纸化办公系统、模块化技术、仿真技术等现代物流技术，都将进一步提高物流机械化、自动化和智能化水平，提高供应链管理质量，使物流进入新的发展阶段。比较内容传统物流管理现代物流管理企业之间的关系冲突，缺乏重复交易与长期合作战略合作伙伴关系企业间协调方式市场虚拟一体化库存01模式：为了自己企业库存成本降低而迫使其他企业的库存量增加，转移库存压力各节点企业都能及时掌握市场需求信息和整条供应链的运行情况信息不共享信息信息共享并在供应链内实现信息与知识的集成投资与

10、资源纵向一体化，不利于核心能力的开发与利用强调横向一体化与业务外包，培育与形成各节点企业的核心效力市场响应响应速度慢、刚性响应速度快、柔性价格采用硬性指标约束强行压价，导致其他企业千方百计封锁成本信息，通过劣质原材料，劣质服务找回自己的价格损失或价格转嫁由于各节点企业都能采取降低库存，减少业务周期，发展持久稳定的合作关系，因而价格反而有所降低连接情况供应链经常处于断裂状态在供应链内借助信息技术实现生产、采购、配送等环节的无缝连接企业思维特征局部思维与追求自身收益最大系统分析和追求整体最优现代物流管理与传统物流管理的比较 二、物流系统 1物流系统的概念 物流是和生产、消费、流通等社会经济系统密切

11、相关的，物流系统是指在一定的时间和空间里，由所需位移的物资、包装设备、装卸搬运机械、运输工具、仓储设施、人员和通信联系等若干相互制约的动态要素所构成的具有特定功能的有机整体。 物流系统的目的是实现物资的空间效益和时间效益，在保证社会再生产顺利进行的前提下，实现各种物流环节的合理衔接，并取得最佳的经济效益。物流系统是社会经济大系统的一个子系统或组成部分。物流系统的构成 物流系统的目标 （1）服务目标 （2）快速、及时目标 （3）节约目标 （4）规模优化目标 （5）库存调节目标 2物流系统的要素 （1）物流系统的内部要素 功能要素 控制要素 （2）物流系统的边界要素 （3）物流系统的环境要素 物流

12、系统的每个内部功能要素都是一个子系统。物流系统化的前提是认识物流系统所遵从的规律，物流系统中子系统之间存在较多的二律背反原理，如: 物流服务和物流成本间的制约关系要提高物流系统的服务水平，物流成本往往也要增加。比如采用小批量即时运货制就要增加费用。要提高供货率即降低缺货率，必须增加库存即增加库存费用费.缺货率库存费用缺货率库存费用物流服务与成本的关系 一些典型的关系包括以下几方面 （1）物流服务和物流成本间的制约关系 （2）构成物流服务子系统功能之间的约束关系 （3）构成物流成本的各个环节费用之间的制约关系 （4）各子系统的功能和所耗费用的关系 3物流系统的特点 （1）物流系统是一个“人机系统

13、” （2）物流系统是一个大跨度系统 （3）物流系统是一个可分系统 （4）物流系统是一个动态系统 （5）物流系统是一个复杂的系统 （6）物流系统是一个多目标函数系统 5-2物流系统工程 一、物流系统工程概念 物流系统工程是系统工程在物流领域中应用形成的专门的系统工程分支。 物流系统工程是以物流系统为研究对象，在进行物流系统规划、研究、分析、设计、制造、试验和运行的过程中，综合运用自然科学、社会科学与工程技术中的思想、理论、方法和技术，从而实现物流系统整体目标化的一种科学方法和组织管理技术。 物流系统工程是从物流系统整体出发，根据总体协调的需要，综合运用有效科学理论与方法，以计算机为工具，进行物流

14、系统结构与功能分析，包括物流系统建模、仿真、分析、优化、评价和决策，求得最好的或满意的系统方案并付诸实施。 二、物流系统工程的工作方法 1知识维 知识维是指处理系统问题所需要的知识。由于物流系统的综合性，除了包括系统科学的专门知识外，由于物流系统所需要解决问题的特殊性，关于系统工程领域的知识领域外，还需要包括跨其他学科的知识，即工程技术、经济、环境、法律、社会等多领域的知识；如绿色物流系统的设计、优化等需要综合生态经济与环境工程领域的知识。 2时间维 时间维是指系统的工作活动进程，一般分为以下7个阶段： （1）规划阶段。确定系统的目标，分析环境条件及资源约束，制定规划。 （2）拟定方案。即设计

15、阶段，提出具体的计划方案或设计方案。 （3）研制阶段（分析阶段）。依据设计方案进行系统研制，并制定相应的生产计划方案。 （4）生产阶段（实验阶段）。按照设计方案进行系统的零部件生产，并提出相应的装配计划。 （5）装配阶段（调试阶段）。按照系统方案，把零部件组装成系统，并完成系统的运行计划。 （6）运行阶段。把组装成的系统投入运行，检验系统性能是否达到预期的指标与目标，并进一步提出改进方案。 （7）更新阶段。系统经过运行，提出对原系统改进方案，对原有系统进行更新。 3逻辑维 指应用系统工程方法在处理物流系统在上述各阶段系统问题的步骤，具体包括7个步骤： （1）摆明问题。在对物流系统进行预调研的基

16、础上，对物流系统及其所处环境、拟解决的系统问题以及系统的未来发展作出基本分析。 （2）确定目标。选择评价系统功能的指标（目标体系）并确定相应的评价准则。 （3）系统综合。按照问题性质和总目标要素，提出并形成若干系统的可行方案。 （4）系统分析。按照问题性质和总目标要求，提出并形成若干系统的可行方案。 （5）系统优化。基于系统模型、约束条件和评价指标进行优化分析，对方案进行比较，评价方案的优劣。 （6）对策分析。对各优化方案进行排序，满意方案，由决策者根据更全面的要求，对系统方案作出最终决策。 （7）实施计划。对所选择的满意方案付诸实施，并根据实施的过程和结果决定是否结束整个步骤。 三、物流系统

17、工程的工作内容 1物流系统分析 物流系统分析就是运用科学的分析工具和方法，对物流系统的目标、功能、环境、费用、效益等进行充分的调查研究，并收集分析和处理有关的资料和数据，提出实现物流系统目标的若干可行方案，通过建立物流系统模型，进行仿真试验、优化分析和综合评价，最后整理成完整、正确与可行的综合资料，作为决策者选择物流系统方案的依据。 物流系统分析的主要方法是系统建模和最优化方法，具体包括规划论、排队论等。 2物流系统建模 要对物流系统进行有效的分析、预测、优化、评价和决策，并得到有效的结果，就必须首选建立物流系统模型，然后才能借助模型对物流系统进行定量的或者定量与定性相结合的分析。因此，建立物

18、流系统模型是物流系统分析、预测、优化、评价和决策的工具和基础。根据不同的研究目标，可以建立物流系统的分析模型、优化模型、预测模型、评价模型、决策模型等。 3物流系统评价 物流系统评价就是借助科学方法和手段，对各种可行方案中的物流系统的目标、结构、环境、输入、输出、功能、效益等要素，构建指标体系，建立评价模型，经过计算分析，从物流系统的经济性、社会性、技术性、可持续性等方面进行综合评价，为决策提供科学依据。 4物流系统决策 物流系统决策就是运用系统理论和决策技术，对互相可以替代的物流系统优化方案进行排序，寻求满意方案，由决策者根据更全面的要求，对物流系统方案作出最终选择。物流系统决策问题有不同类

19、型，包括确定型决策、风险型决策以及非确定型决策，一般需要建立决策模型，例如规划论、决策表法、决策树法、贝叶斯决策法、悲观决策及乐观决策等。 5物流系统预测 物流系统预测就是根据物流系统发展变化的实际数据和历史资料，运用现代的科学理论和方法，以及各种经验、判断和知识，对物流系统在未来一定时期内的可能变化情况，进行推测、估计和分析，从而减少对物流系统未来认识的不确定性，以指导我们的决策行动，减少决策的盲目性。物流系统预测的主要方法包括定性预测、定量预测和因素关系预测，例如德尔菲法、时间序列预测、回归预测、系统动力学预测等。 6物流系统控制 物流系统控制就是运用系统控制理论，通过对物流系统的控制，调

20、整物流系统实际或仿真运行结果与物流系统期望目标之间的偏差，使物流系统运行在期望的状态。物流系统控制的主要内容包括成本控制、质量控制、流程控制等。 7物流系统优化 物流系统优化就是运用优化理论和方法，解决物流系统资源如何合理、有效地使用或配置，以及方案的评价和优选等问题。物流系统优化的主要方法包括运筹学、智能优化方法以及模拟仿真法等。 8物流系统规划 物流系统规划就是运用规划理论和方法，根据需要构建的物流系统的输入条件，即物流系统的范围及外部环境，以及物流系统的输出结果，即物流系统的规划目标，在收集、整理分析物流系统原始数据的基础上建立规划模型，进行系统分析，提出若干物流系统可行规划方案，通过系统评价和决策，确定并实施最终规划方案。物流系统规划包括战略层、战术层和运作层的规划，以及国家级、区域级、待业级和企业级的规划，如网络规划、设计规划、供应链规划等。物流系统规划的主要方法包括规划论、决策论等。 9物流系统仿真 物流系统仿真就是运用系统仿真理论和技术，通过建立物流系统的计算机仿真模型，对物流系统的某些功能、过程或规律进行仿真，以寻求对某些问题的解决方法。物流系统传真包括连续系统仿真、离散事件系统仿真等，经常采用专门的仿真语言和软件仿真。5-3物流系统工程的应用举例 一、绿色供应链管理 绿色供应链 (GSC)