中国物流信息化之路—物流信息化方法论初探.ppt

1、中国物流信息化之路物流信息化方法论初探,李向文 2009年8月,交通运输管理学院,讨论议题,一.物流信息化的困境与悖论 二.物流战略信息规划 三.物流信息资源规划 四.物流企业与业务逻辑建模 五.优化决策物流信息系统解决方案 六.物流软件体系结构与信息平台框架,2009物流信息化峰会,最大的浪费不是看得见的资源的浪费,而是千百万人用笨拙的方式进行生产的浪费。,“物流管理IT”究竟如何成功？ “物流IT黑洞”和悖论如何解决？,一.物流信息化的困境与悖论,原材料,包装,商品进入商店,REWE,商品进入商业仓库,标准件,辅料,通用件,企业物流,废弃,回收,废弃物流,货物跟踪技术,POS系统,1、供应

2、链过程中的信息技术、优化技术及系统集成：MRP、JIT、DRP、EOS、Bar code、EDI、GPS/GIS、RFID,2、物流信息化现状与存在的问题 用户不知道自己需要什么，更不知道软件能为企业干什么，让软件企业干什么（招标） 软件企业不知道用户的需求，不知道企业究竟需要什么样的系统，也就不知道如何下手 ERP成功不足20%（权威机构与业界统计） 管理与MIS脱节，没有成为数字神经系统 软件工程成熟，关系数据库技术稳定，但MIS风险加大 MIS维护成本高达80%，且成功失败不可测、不可控 欲罢不能、预行又止，进退维谷、两难选择 信息革命与信息“黑洞”的悖论,3、中国物流信息化发阶段与水平

3、,供应链管理决策 支持系统,数据连接性,数据采集/内部可视化,业务执行,供应链可视化,物流信息技术发展层次图,当前水平,效 益,搞不清深层次需求 不知道,IT规划Vs信息系统规划,二、 物流战略信息规划 （方法论之一）,1、信息系统规划的性质和挑战,图2 缺乏IT规划而导致的一系列问题（来源：Gartner Research）,2、战略信息系统规划的关系框架,图1 BSP、ISSP、ITSP的关系（来源：AMT企业资源管理研究中心）,信息化规划概念分解图,3、信息化规划层次分析,信息化规划是一个涵盖面很宽的概念。从层次上来 看，可以分为信息战略规划（ISP）、信息资源规划 （IRP）、信息系统

4、规划（ISP）、企业资源规划（ERP）。 可以说，这四个层次是从组织战略出发，由远而近、 由粗到细，逐步具体化、逐步实现化的动态递进过程。而 通常人们所说的信息化规划应该是指其中的信息系统规划。 也有专家将信息系统规划这一层细分成信息架构规划和信 息方案规划。,4、战略信息规划流程图,5、物流战略信息规划的方法,战略关联法 关键成功因素法(CSF) 企业系统规划法(BSP) 战略集合转移法(SST),6、IBM战略规划框架,IRP理论、技术路线与方法工具 基础数据平台建立与信息标准化,三.物流信息资源规划 （方法论之二）,1、引 言,20世纪信息化建设评价： 堆积信息资源 建立信息孤岛 增大语

5、言间隙 21世纪物流信息化任务： 整合信息资源 消除信息孤岛 语言无缝连接,物流MIS开发需要解决的具体问题： 如何突破传统MIS开发方法的局限性 任何建立两类人员共识的系统逻辑模型 管理需要哪些信息，哪些数据需要管理 如何使数据全面、稳定、无冗余和歧义 如何将数据标准化、规范化、基础化 如何把系统目标、需求变为开发依据 如何用工具将管理与软件实现无缝搭接 如何进行信息资源规划，支撑企业和业务模型,物流信息化解决之路理念与目标： 信息资源规划基础理论、方法、工具 信息化是数字神经系统而不是华丽的外衣 MIS为管理服务，但是必须首先变革管理 通过数据资源管理、共享实现管理功能 摸清信息的流动脉络

6、来完成流程重组 运用商务智能与数据挖掘进行决策和战略支持 稳定的数据基础适应系统不断延伸扩展，支持将来的发展变化,问题两类人员怎样结合？系统如何开发？！目标能够实现？！,瓶颈问题：怎样从“信息孤岛”走向“信息大陆”？,IRP,2、 IRP及其理论依据 什么是信息资源规划 ? （Information Resource Planning ,IRP） 信息资源的采集、处理、传输、利用的全面规划。 理论依据 数据是稳定的，处理是多变的。,3、数据环境重建 (Data Environment Reengineering,DER),.数据文件(Data-Files) .应用数据库(Application

7、 Data Bases) .主题数据库(Subject Data Bases) .数据仓库(Data Warehouse),4、信息资源规划的工程化方法,用户需求初步意见,1-DFD 2-DFD,业务需求分析,数据需求分析,职能域定义 业务过程 业务活动,用户视图分析 数据元素分析 数据流分析,需求分析,系统建模,E-R 图,系统功能建模,系统数据建模,系统目标 子系统定义 功能模块定义 程序模块定义,业务主题定义 用户视图分组 基本表定义 数据元素规范化,系统体系结构建模( C-U矩阵),业务需求优化,数据需求优化,钱学森:论系统工程 总体设计部由熟悉系统各方面专业知识的技术人员组成，并由知

8、识面比较宽广的专家负责领导。总体设计部设计的是系统的“总体”，是系统的“总体方案”，是实现整个系统的“技术途径”。总体设计部一般不承担具体部件的设计，却是整个系统研制工作中必不可少的技术抓总单位。,5、信息资源规划与总体设计的关系,大型信息系统建设是大型复杂的系统工程，其成功或失败的80%是由总体设计决定的。,6、主要经验 两类人员密切合作进行信息资源规划,7. 技术路线信息工程方法论(IEM),8、用POWER DESIGNER 建立数据库的数据库,然后建立起表之间的联系，用箭头表示。建立起了材料库部分的数据模型，如下图：,讨论：第三方物流信息平台的瓶颈元数据的标准化问题,相同的名字被用于表

9、示意义不同的事情，而同一件事情则使用了几个不同的名字。 目标是为了提升共享、重新获取和理解企业信息资产的水平。 元数据被定义为：描述数据及其环境的数据。 即：data about data (关于数据的数据),企业构架（EA）理论方法 物流业务基础平台的建立,四、 物流企业与业务流程建模 （方法论之三）,（一）问题的提出 IRP数据建模之后还应该做什么？ 物流流程重组与组织再造如何进行？,“企业构架EA的内涵什么？为什么要进行“企业建模”？ “企业建模”技术方法与工具依据的管理理论和知识？,1、信息系统开发、建设的性质和挑战,由于管理软件的柔性化特征， EA在20世纪90年代后，得到重视： E

10、RP、CMIS、SCM、3PL开发应用的需求 物流管理软件必须能够适应敏捷性变化 能够适应不同企业情况，快速实施 能够低成本地重构，以满足企业管理模式、业务过程与组织结构变化的需求,2、物流软件面临的挑战 知识 变化 管理的柔性 分布 软件的刚性 集成,3、物流信息系统开发、建设的现状,目前，我们对对企业管理运作规律（模型）认识还远远不够： 缺乏一用户企业、软件开发商、实施者公认的交流基础和平台 导致需求与软件在业务模式和运作规律（企业模型理解）在认识上的不统一 ERP、SCM、LMIS等实际企业和物流管理的软件的开发、应用都面临许多困惑和困难 迫切需要建立科学的、有共识的交流媒体 企业模型,

11、4、目前面临两个困难 管理需求与MIS软件的脱节的矛盾软件实施的成本高、周期长 企业变化快与软件调整难的矛盾维护成本高、与新环境集成困难 问题的本质： 对象规律认识问题理论与方法 软件开发模式问题工业化生产,企业建模，就是建立企业模型（也可以称为企业蓝图）。 1、企业建模的目的基本可归纳为三个方面： 1）表达企业设计（规划），包括再设计的结果，包括企业分析的结果； 2）用于企业流程和机构的建设与改造（再造），使人们能够精确地按照既定的设计建设或改造、维护企业。 3）供需要的人作为理解企业的工具或桥梁，包括分析、研究企业过去的状态、当前的状态、可能的状态等。,5、企业建模的目的和意义,6、基于企

12、业模型是物流软件的发展方向 企业建模是了解企业、描述企业业务流程和组织架构的最科学有效的手段 企业建模是准确分析企业需求、定义软件功能的和信息流程的有效方法 企业建模是用户、软件厂商、实施单位交流的媒介和基础平台,1、企业模型定义,企业建模:根据建模企业的知识、以前的模型、企业参考模型、领域的本体论和模型表达语言来完成建立全部或部分企业模型（过程模型、数据模型、资源模型、新的本体等）的一个过程。,（二）企业架构（建模）的涵义,（二）企业架构（建模）的涵义,2、企业建模的含义 是一种全新的企业经营管理模式，它可为企业提供一个框架结构，以确保企业的应用系统与企业经常改进的业务流程紧密匹配。企业建模

13、以分析方法和建模工具为主体，其参考模型的建立以及建模工具的研制，是当前帮助企业 不断缩短产品开发时间(Time)、提高产品质量(Quality)、降低成本(Cost)、提高服务层次(Service)的重要手段。,（二）企业架构（建模）的涵义,3、企业建模的内容（模型类型） 过程建模业务流程分析、设计 机构建模根据流程再造组织架构 功能建模内部管理功能与职能逻辑 数学建模规划决策与优化方法 数据建模数据结构与标准 技术架构软件和网络体系结构,（三）企业建模的理论与方法概述,企业建模分析方法企业建模的第一大主体是分析方法，主要研究对象是企业信息系统的参考模型。分析是将复杂的企业信息合理的整理、加工

14、、归纳、抽象，简化内涵，分解成相对简单的元素（我们之所以要提取元素而不提取要素，是因为业务要件在分析方法中所发挥的作用是未知的），找出这些元素的根本属性和彼此之间的关联。从系统工程理论中不难看出，一个企业之所以成为一个系统，是因为企业是一个用诸多元素组成的整体，这些元素相互关联、相互制约、相互影响、相互作用，有时又相互排斥，于是就导致了企业系统无限复杂、无穷变化和来源于系统根源的不确定性。,1、一体化物流信息系统业务模型,（四）物流企业模型,2、综合性第三方物流企业的企业模型,3、基于BPR的一般综合性第三方物流企业的业务流程,ThemeGallery is a Design Digital

15、Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.,ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.,ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.,Text,Text,Text,4、根据业务流程再造的3PL组织机构,第三方物流企业建模,五. 优化决策物流信息系统解决方案 （方法论之四）

16、,在物流信息系统后台中嵌入优化工具软件 用EXCEL或DB实现参数传递 用可视化图形工具软件展示优化结果 引入BI，进行数据挖掘,2009物流信息化峰会,1、物流信息管理系统的三个层次,2.物流信息化与物流系统优化,物流信息化的核心 资源优化配置 作业调度优化 IT对物流系统优化的影响与需求驱动 LMIS, DSS, MRP-II, CIMS, ERP WMS、TMS、DMS、OMS、SCM GIS、ITS、GPS，RFID/EPC、“3G”,2009物流信息化峰会,3.物流系统优化的问题归纳,1）配送中心与仓库选址问题 多场景选址优化WLP 2）配送车辆路径优化问题 TSP、VRP、PDP、

17、LRP 3）物流多式联运优化问题 MMTP与GIS 4）制造业高级生产排程问题 APS 与MRP&ERP 呼叫中心坐席、排班问题优化，甘特图 5）配送中心与仓库的库存优化 库存策略模型，黄金货位定义,物流系统优化培训,3.物流系统优化的问题归纳,（1）VRP、PDP、LRP选址、APS、多式联运等实际优化问题的建模与求解。 （ 2）用可视化技术在空间（地图对象）与时间（甘特图对象）上展示优化结果。,物流系统优化培训,路径优化VRP/PDP,路径优化VRP (Vehicle Routing Problem)及其特例取货送货问题PDP (Pickup and Delivery Problem)是供

18、应链节点上的主要优化问题，它涉及对车辆的全局最优调度及最优的路线规划。,车辆约束： 运输能力: 载量、时间量、时间跨度、多车次 相容性：车辆对客户的相容性(产品类、准入吨位、工作日期) 耦合性：不同的目的港要求两个订单由不同的车辆服务 客户优先级 其他: 在岗与否, 工作条例, 订单优先权.,优化目标： 最小化费用 最小化卡车数 最小化工作时间量 最小化工作时间跨度 最小化行程.,线路约束： 距离约束: 时间、里程、费用为度量的距离约束 工作条例: 工作时间量、间休、工作时间跨度 时间窗口: 要求早上（而非下午）供货 优先约束: 订单A优先订单B.,定期定量多频率配送计划,定期定量多频率配送问

19、题在日常生活中层出不穷。如在天然气、煤炭等能源物资的供应中，需求往往具定期定量的特性。此类货物的供货问题即典型的定期定量多频率配送问题. 通常在某周期内，给定车辆数目、车辆载量及客户订单，对每一客户，已知其地址、服务时间、供货时间窗口，定期多频率供货问题要求根据客户对不同货物的库存量及消耗量，求出此周期内的供货频率(决定供货规律)，在满足客户约束条件下，评估实际所需车辆数目，合理安排车辆覆盖区域，以达至最小车辆行程的优化目的。 例：周期8星期，每星期工作5天，下表给出不同Frequency的取货规律:,集成到MIS/IE上的VRP/PDP系统,模块化集成 优化与可视化 计算与交互,客户服务器架

20、构 客户端: Internet Explorer 计算服务器: PoemServer 数据库服务器： Oracle, DB2, SQL Server,计算机 语言环境,仿真软件,优化引擎,Excel数据,4、LMIS与仿真软件和优化引擎集成,海事大学物流系统优化实验平台主界面,5、物流系统优化实现,海事大学物流系统优化实验平台子系统界面,5、物流系统优化实现,海事大学物流系统优化实验平台子系统界面,VRP的电子地图可视化交互,5、物流系统优化实现,VRP的甘特图直觉式交互,系统结构,港口通过能力评估系统,资源配置,系统中可新建并修改泊位子系统等 9 种港口资源信息 录入到港船舶信息,港口通过能

21、力评估系统,方案结果,港口的综合能力评估,港口通过能力评估系统,方案结果,各类资源的利用情况,港口通过能力评估系统,系统结构,港口调度计划评估系统,方案结果,各类资源的利用情况,港口通过能力评估系统,SA之重要,好的软件体系结构，是好的软件的必要条件。 “Good architectural design has always been a major factor in determining the success of a software system.”,六.物流软件体系结构与信息平台框架 （方法论之五）,1、建筑“体系结构”,1、 “建筑体系结构”,如果倒过来建会怎么样？！,2、信

22、息系统体系结构的图示,分层：按资源配置,3层,信息系统体系结构的表述方式（续）,分层：按抽象级别,FEAF的4层、个视图,RDAA的个层次,信息系统体系结构的表述方式（续）,分面,生产； 销售； 财务 。 。,关系数据库；对象数据库； 规则库 。,关系库接口；对象库接口； 通信 。,层,面,物流信息系统的层次结构,信息系统体系结构的表述方式（续）,多维：例-SCM系统的四维体系结构,管理维,3、传统软件体系结构的平台实现,4、新的物流软件体系结构的平台实现,“业务基础软件平台”是一种技术创新，也是一种新的企业管理软件体系结构，它使软件平台又多了一个层次，并将企业管理应用软件的业务逻辑和实现技术

23、分离开来，使得应用软件的开发者可以集中关注应用的业务领域，而不必关注其技术的实现。这使管理与业务人员参与应用软件的开发成为可能。,东北亚国际航运中心公共信息平台建设,5、物流信息平台举例,Windows Server 2003,Visual Studio .NET,JCSOFT 应用框架,人力资源 客户关系 基础数据 系统管理,箱管,进出口,工作流程引擎,Smart Client,协同电子商务平台,运输,修箱,仓储,设备,材料配件,费用,SQL Server Oracle DB2,物流信息系统总体架构愿景,基于微软的企业级解决方案,使系统能够可继续 扩展应用，从而满足企业信息化整体规划、分步 实施的策略. 应用框架、业务子系统及支撑子系统采用面向对 象的方法分析与设计，并基于组件集成应用系统 以支持企业未来业务扩张，即适应企业需求不断 的增长和变化。 逻辑和物理上的分布式解决方案及智能客户端技 术应用支持集团化企业的集中管理、中央监控， 但又不以牺牲服务器负载、增加网络带宽、高成 本部署为代价。 分布式解决方案可以有效的利用硬件资源 工作流引擎支持提高作业和服务规范性和可视性 图形化操作、手持设备支持可以提高企业作业效 率和资源使用率。 .NET的核心Freamwork支持平台迁移