物流系統(tǒng)
1.什么是物流系統(tǒng)
所謂物流系統(tǒng)是指在一定的時間和空間里，由所需輸送的物料和包括有關設備、輸送工具、倉儲設備、人員以及通信聯(lián)系等若干相互制約的動態(tài)要素構成的具有特定功能的有機整體。
隨著計算機科學和自動化技術的發(fā)展，物流管理系統(tǒng)也從簡單的方式迅速向自動化管理演變，其主要標志是自動物流設備，如自動導引車(AGV-Automated guided vehicle)、自動存儲、提取系統(tǒng)(AS/RS-Automated storage/retrieve system)、空中單軌自動車(SKY-RAV-Rail automated vehicle)、堆垛機(Stacker crane)等，及物流計算機管理與控制系統(tǒng)的出現(xiàn)。物流系統(tǒng)的主要目標在于追求時間和空間效益。
2.物流系統(tǒng)的特點
物流系統(tǒng)特點：
1）物流系統(tǒng)是一個大跨度系統(tǒng)，這反映在兩個方面：一是地域跨度大；二是時間跨度大。
2）物流系統(tǒng)穩(wěn)定性較差而動態(tài)性較強。
3）物流系統(tǒng)屬于中間層次系統(tǒng)范圍，本身具有可分性，可以分解成若干個子系統(tǒng)。
4）物流系統(tǒng)的復雜性使系統(tǒng)結構要素間有非常強的 "背反"現(xiàn)象，常稱之為"交替損益"或"效益背反"現(xiàn)象， 處理時稍有不慎就會出現(xiàn)系統(tǒng)總體惡化的結果。
3.物流系統(tǒng)的模式
一般地，物流系統(tǒng)具有輸入、處理(轉化)、輸出、限制(制約)和反饋等功能，其具體內容因物流系統(tǒng)的性質不同而有所區(qū)別，如下圖所示：
資料來源：丁立言.物流基礎[M].北京：清華大學出版社，2000年版，第36頁。
1）輸入
輸入包括原材料、設備、勞力、能源等。就是通過提供資源、能源、設備、勞力等手段對某一系統(tǒng)發(fā)生作用，統(tǒng)稱為外部環(huán)境對物流系統(tǒng)的輸入。
2）處理(轉化)
處理(轉化)是指物流本身的轉化過程。從輸入到輸出之間所進行的生產、供應、銷售、服務等活動中的物流業(yè)務活動稱為物流系統(tǒng)的處理或轉化。具體內容有：物流設施設備的建設；物流業(yè)務活動，如運輸、儲存、包裝、裝卸、搬運等；信息處理及管理工作。
3）輸出
物流系統(tǒng)的輸出則指物流系統(tǒng)與其本身所具有的各種手段和功能，對環(huán)境的輸入進行各種處理后所提供的物流服務。具體內容有：產品位置與場所的轉移；各種勞務，如合同的履行及其它服務等；能源與信息。
4）限制或制約
外部環(huán)境對物流系統(tǒng)施加一定的約束稱之為外部環(huán)境對物流系統(tǒng)的限制和干擾。具體有：資源條件，能源限制，資金與生產能力的限制；價格影響，需求變化；倉庫容量；裝卸與運輸?shù)哪芰Γ徽叩淖兓取?
5）反饋
物流系統(tǒng)在把輸入轉化為輸出的過程中，由于受系統(tǒng)各種因素的限制，不能按原計劃實現(xiàn)，需要把輸出結果返回給輸入，進行調整，即使按原計劃實現(xiàn)，也要把信息返回，以對工作做出評價，這稱為信息反饋。信息反饋的活動包括：各種物流活動分析報告；各種統(tǒng)計報告數(shù)據(jù)；典型調查；國內外市場信息與有關動態(tài)等。
發(fā)展至今，物流系統(tǒng)是典型的現(xiàn)代機械電子相結合的系統(tǒng)。現(xiàn)代物流系統(tǒng)由半自動化、自動化以至具有一定智能的物流設備和計算機物流管理和控制系統(tǒng)組成。任何一種物流設備都必須接受物流系統(tǒng)計算機的管理控制，接受計算機發(fā)出的指令，完成其規(guī)定的動作，反饋動作執(zhí)行的情況或當前所處的狀況。智能程度較高的物流設備具有一定的自主性，能更好地識別路徑和環(huán)境，本身帶有一定的數(shù)據(jù)處理功能?，F(xiàn)代物流設備是在計算機科學和電子技術的基礎上，結合傳統(tǒng)的機械學科發(fā)展來的機電一體化的設備。
從物流系統(tǒng)的管理和控制來看，計算機網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫技術的采用是整個系統(tǒng)得以正常運行的前提。仿真技術的應用使物流系統(tǒng)設計處于更高的水平。物流已經(jīng)成為并行工程的基礎和CIMS的組成部分。
4.物流系統(tǒng)的七大功能
1、運輸功能
運輸是物流的核心業(yè)務之一，也是物流系統(tǒng)的一個重要功能。選擇何種運輸手段對于物流效率具有十分重要的意義，在決定運輸手段時，必須權衡運輸系統(tǒng)要求的運輸服務和運輸成本，可以從運輸機具的服務特性作判斷的基準：運費，運輸時間，頻度，運輸能力，貨物的安全性，時間的準確性，適用性，伸縮性，網(wǎng)絡性和信息等。
2、倉儲功能
在物流系統(tǒng)中，倉儲和運輸是同樣重要的構成因素。倉儲功能包括了對進入物流系統(tǒng)的貨物進行堆存、管理、保管、保養(yǎng)、維護等一系列活動。倉儲的作用主要表現(xiàn)再兩個方面：一是完好地保證貨物的使用價值和價值，二是為將貨物配送給用戶，在物流中心進行必要的加工活動而進行的保存。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，物流由少品種、大批量物流進入到多品種、小批量或多批次、小批次物流時代，倉儲功能從重視保管效率逐漸變?yōu)橹匾暼绾尾拍茼樌剡M行發(fā)貨和配送作業(yè)。流通倉庫作為物流倉儲功能的服務據(jù)點，在流通作業(yè)中發(fā)揮著重要的作用，它將不再以儲存保管為其主要目的。流通倉庫包括撿選，配貨，檢驗，分類等作業(yè)并具有多品種、小批量，多批次、小批量等收貨配送功能以及附加標簽，重新包裝等流通加工功能。根據(jù)使用目的，倉庫的形式可分為：
物流系統(tǒng)現(xiàn)代化倉儲功能的設置，以生產支持倉庫的形式，為有關企業(yè)提供穩(wěn)定的零部件和材料供給，將企業(yè)獨自承擔的安全儲備逐步轉為社會承擔的公共儲備，減少企業(yè)經(jīng)營的風險，降低物流成本，促使企業(yè)逐步形成零庫存的生產物資管理模式。
3、包裝功能
為使物流過程中的貨物完好地運送到用戶手中，并滿足用戶和服務對象的要求，需要對大多數(shù)商品進行不同方式、不同程度的包裝。包裝分工業(yè)包裝和商品包裝兩種。工業(yè)包裝的作用是按單位分開產品，便于運輸，并保護在途貨物。商品包裝的目的是便于最后的銷售。因此，包裝的功能體現(xiàn)再保護商品、單位化、便利化和商品廣告等幾個方面。前三項屬物流功能，最后一項屬營銷功能。
4、裝卸搬運功能
裝卸搬運是隨運輸和保管而產生的必要物流活動，是對運輸、保管、包裝、流通加工等物流活動進行銜接的中間環(huán)節(jié)，以及在保管等活動中為進行檢驗、維護、保養(yǎng)所進行的裝卸活動，如貨物的裝上卸下、移送、揀選、分類等。裝卸作業(yè)的代表形式是集裝箱化和托盤化，使用的裝卸機械設備有吊車、叉車、傳送帶和各種臺車等。在物流活動的全過程中，裝卸搬運活動是頻繁發(fā)生的。因而是產品損壞的重要原因之一。對裝卸搬運的管理，主要是對裝卸搬運方式、裝卸搬運機械設備的選擇和合理配置與使用以及裝卸搬運合理化，盡可能減少裝卸搬運次數(shù)，以節(jié)約物流費用，獲得較好的經(jīng)濟效益。
5、流通加工功能
流通加工功能是在物品從生產領域向消費領域流動的過程中，為了促進產品銷售、維護產品質量和實現(xiàn)物流效率化，對物品進行加工處理，使物品發(fā)生物理或化學性變化的功能。這種在流通過程中對商品進一步的輔助性加工，可以彌補企業(yè)、物資部門、商業(yè)部門生產過程中加工程度的不足，更有效地滿足用戶的需求，更好地銜接生產和需求環(huán)節(jié)，使流通過程更加合理化，是物流活動中的一項重要增值服務，也是現(xiàn)代物流發(fā)展的一個重要趨勢。
流通加工的內容有裝袋、定量化小包裝、拴牌子、貼標簽、配貨、挑選、混裝、刷標記等。流通加工功能其主要作用表現(xiàn)在：進行初級加工，方便用戶；提高原材料利用率；提高加工效率及設備利用率；充分發(fā)揮各種運輸手段的最高效率；改變品質，提高收益。
6、配送功能
配送功能的設置，可采取物流中心集中庫存、共同配貨的形式，使用戶或服務對象實現(xiàn)零庫存，依靠物流中心的準時配送，而無需保持自己的庫存或只需保持少量的保險儲備，減少物流成本的投入。配送是現(xiàn)代物流的一個最重要的特征。
7、信息服務功能
現(xiàn)代物流是需要依靠信息技術來保證物流體系正常運作的。物流系統(tǒng)的信息服務功能， 包括進行與上述各項功能有關的計劃、預測、動態(tài)（運量、收、發(fā)、存數(shù)）的情報及有關的費用情報、生產情報、市場情報活動。財物流情報活動的管理，要求建立情報系統(tǒng)和情報渠道，正確選定情報科目和情報的收集、匯總、統(tǒng)計、使用方式，以保證其可靠性和及時性。
從信息的載體及服務對象來看，該功能還可分成物流信息服務功能和商流信息服務功能。商流信息主要包括進行交易的有關信息，如貨源信息、物價信息、市場信息、資金信息、合同信息、付款結算信息等。商流中交易、合同等信息，不但提供了交易的結果，也提供了物流的依據(jù)，是兩種信息流主要的交匯處；物流信息主要是物流數(shù)量、物流地區(qū)、物流費用等信息。 物流信息中庫存量信息、不但是物流的結果，也是商流的依據(jù)。
物流系統(tǒng)的信息服務功能必須建立在計算機網(wǎng)絡技術和國際通用的EDI信息技術基礎之上，才能高效地實現(xiàn)物流活動一系列環(huán)節(jié)的準確對接，真正創(chuàng)造“場所效用”及“時間效用”?？梢哉f，信息服務是物流活動的中樞神經(jīng)，該功能在物流系統(tǒng)中處于不可或缺的重要地位。
信息服務功能的主要作用表現(xiàn)為：縮短從接受訂貨到發(fā)貨的時間；庫存適量化；提高搬運作業(yè)效率；提高運輸效率；使接受訂貨和發(fā)出訂貨更為省力；提高訂單處理的精度；防止發(fā)貨，配送出現(xiàn)差錯；調整需求和供給；提供信息咨詢等。
5.物流系統(tǒng)優(yōu)化的10項基本原則
對于大多數(shù)的企業(yè)來說，物流系統(tǒng)優(yōu)化是其降低供應鏈運營總成本的最顯著的商機所在。但是，物流系統(tǒng)優(yōu)化過程不僅要投入大量的資源，而且是一項需要付出巨大努力、克服困難和精心管理的過程。
美國領先的貨運計劃解決方案供應商Velant公司的總裁和CEO Don Ratliff博士集30余年為企業(yè)提供貨運決策優(yōu)化解決方案的經(jīng)驗，在2002年美國物流管理協(xié)會（CLM）年會上提出了“物流優(yōu)化的10項基本原則”，并認為通過物流決策和運營過程的優(yōu)化，企業(yè)可以獲得降低物流成本10%-40%的商業(yè)機會。這種成本的節(jié)約必然轉化為企業(yè)投資回報率的提高。
1、目標（Objectives）：設定的目標必須是定量的和可測評的。
制定目標是確定我們預期愿望的一種方法。要優(yōu)化某個事情或過程，就必須確定怎樣才能知道目標對象已經(jīng)被優(yōu)化了。使用定量的目標，計算機就可以判斷一個物流計劃是否比另一個更好。企業(yè)管理層就可以知道優(yōu)化的過程是否能夠提供一個可接受的投資回報率（Return On Investment）。
2、模型（Models）：模型必須忠實地反映實際的物流過程。
建立模型是把物流運營要求和限制條件翻譯成計算機能夠理解和處理的某種東西的方法。例如，我們需要一個模型來反映貨物是如何通過組合裝上卡車的。一個非常簡單的模型，不能充分地反映實際的物流情況。如果使用簡單的重量或體積模型，許多計算機認為合適的載荷將無法實際裝車，而實際上更好的裝載方案會由于計算機認為不合適而被放棄。所以，如果模型不能忠實地反映裝載的過程，則由優(yōu)化系統(tǒng)給出的裝車解決方案要么無法實際執(zhí)行，要么在經(jīng)濟上不合算。
3、數(shù)據(jù)（Data）：數(shù)據(jù)必須準確、及時和全面。
數(shù)據(jù)驅動了物流系統(tǒng)的優(yōu)化過程。如果數(shù)據(jù)不準確，或有關數(shù)據(jù)不能夠及時地輸入系統(tǒng)優(yōu)化模型，則由此產生的物流方案就是值得懷疑的。對必須產生可操作的物流方案的物流優(yōu)化過程來說，數(shù)據(jù)也必須全面和充分。例如，如果卡車的體積限制了載荷的話，使用每次發(fā)貨的重量數(shù)據(jù)就是不充分的。
4、集成（Integration）：系統(tǒng)集成必須全面支持數(shù)據(jù)的自動傳遞。
因為對物流系統(tǒng)優(yōu)化來說，要同時考慮大量的數(shù)據(jù)，所以，系統(tǒng)的集成是非常重要的。比如，要優(yōu)化每天從倉庫向門店送貨的過程就需要考慮訂貨、客戶、卡車、駕駛員和道路條件等數(shù)據(jù)。人工輸入數(shù)據(jù)的方法，哪怕是只輸入很少量的數(shù)據(jù)，也會由于太花時間和太容易出錯而不能對系統(tǒng)優(yōu)化形成支持。
5、表述（Delivery）：系統(tǒng)優(yōu)化方案必須以一種便于執(zhí)行、管理和控制的形式來表述。
由物流優(yōu)化技術給出的解決方案，除非現(xiàn)場操作人員能夠執(zhí)行，管理人員能夠確認預期的投資回報已經(jīng)實現(xiàn)，否則就是不成功的?，F(xiàn)場操作要求指令簡單明了，要容易理解和執(zhí)行。管理人員則要求有關優(yōu)化方案及其實施效果在時間和資產利用等方面的關鍵標桿信息更綜合、更集中。
6、算法（Algorithms）：算法必須靈活地利用獨特的問題結構。
不同物流優(yōu)化技術之間最大的差別就在于算法的不同（借助于計算機的過程處理方法通常能夠找到最佳物流方案）。關于物流問題的一個無可辯駁的事實是每一種物流優(yōu)化技術都具有某種特點。為了在合理的時間段內給出物流優(yōu)化解決方案就必須借助于優(yōu)化的算法來進一步開發(fā)優(yōu)化技術。因此，關鍵的問題是：（1)這些不同物流優(yōu)化技術的特定的問題結構必須被每一個設計物流優(yōu)化系統(tǒng)的分析人員認可和理解;（2)所使用的優(yōu)化算法應該具有某種彈性，使得它們能夠被“調整”到可以利用這些特定問題結構的狀態(tài)。物流優(yōu)化問題存在著大量的可能解決方案（如，對于40票零擔貨運的發(fā)貨來說，存在著1萬億種可能的裝載組合）。如果不能充分利用特定的問題結構來計算，則意味著要么算法將根據(jù)某些不可靠的近似計算給出一個方案，要么就是計算的時間極長（也許是無限長）。
7、計算（Computing）：計算平臺必須具有足夠的容量在可接受的時間段內給出優(yōu)化方案。
因為任何一個現(xiàn)實的物流問題都存在著大量可能的解決方案，所以，任何一個具有一定規(guī)模的問題都需要相當?shù)挠嬎隳芰χС?。這樣的計算能力應該使得優(yōu)化技術既能夠找到最佳物流方案，也能夠在合理的時間內給出最佳方案。顯然，對在日常執(zhí)行環(huán)境中運行的優(yōu)化技術來說，它必須在幾分鐘或幾小時內給出物流優(yōu)化方案（而不是花幾天的計算時間）。采取動用眾多計算機同時計算的強大的集群服務和并行結構的優(yōu)化算法，可以比使用單體PC機或基于工作站技術的算法更快地給出更好的物流優(yōu)化解決方案。
8、人員（People）：負責物流系統(tǒng)優(yōu)化的人員必須具備支持建模、數(shù)據(jù)收集和優(yōu)化方案所需的領導和技術專長。
優(yōu)化技術是“火箭科學”，希望火箭發(fā)射后能夠良好地運行而沒有“火箭科學家”來保持它的狀態(tài)是不可能的。這些專家必須確保數(shù)據(jù)和模型的正確，必須確保技術系統(tǒng)在按照設計的狀態(tài)工作?，F(xiàn)實的情況是，如果缺乏具有適當技術專長和領導經(jīng)驗的人的組織管理，復雜的數(shù)據(jù)模型和軟件系統(tǒng)要正常運行并獲得必要的支持是不可能的。沒有他們大量的工作，物流優(yōu)化系統(tǒng)就難以達到預期的目標。
9、過程（Process）：商務過程必須支持優(yōu)化并具有持續(xù)的改進能力。
物流優(yōu)化需要應對大量的在運營過程中出現(xiàn)的問題。物流目標、規(guī)則和過程的改變是系統(tǒng)的常態(tài)。所以，不僅要求系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)監(jiān)測方法、模型結構和算法等能夠適應變化，而且要求他們能夠捕捉機遇并促使系統(tǒng)變革。如果不能在實際的商務運行過程中對物流優(yōu)化技術實施監(jiān)測、支持和持續(xù)的改進，就必然導致優(yōu)化技術的潛力不能獲得充分的發(fā)揮，或者只能使其成為“擺設”。
10、回報（ROI）：投資回報必須是可以證實的，必須考慮技術、人員和操作的總成本。
要證實物流系統(tǒng)優(yōu)化的投資回報率，必須把握兩件事情：
一是誠實地估計全部的優(yōu)化成本；二是將優(yōu)化技術給出的解決方案逐條與標桿替代方案進行比較。
在計算成本的時候，企業(yè)對使用物流優(yōu)化技術的運營成本存在著強烈的低估現(xiàn)象，尤其是在企業(yè)購買的是“供業(yè)余愛好者自己開發(fā)使用”的基于PC的軟件包的情況下。這時要求企業(yè)擁有一支訓練有素的使用者團隊和開發(fā)支持人員在實際運行的過程中調試技術系統(tǒng)。在這種情況下，有效使用物流優(yōu)化技術的實際年度運營成本極少有低于技術采購初始成本的（如軟件使用許可費、工具費等）。如果物流優(yōu)化解決方案的總成本在第二年是下降的，則很可能該解決方案的質量也會成比例的下降。
在計算回報的時候，要確定物流優(yōu)化技術系統(tǒng)的使用效果，必須做三件事：一是在實施優(yōu)化方案之前根據(jù)關鍵績效指標（Key Performance Indicators）測定基準狀態(tài)；二是將實施物流優(yōu)化技術解決方案以后的結果與基準狀態(tài)進行比較；三是對物流優(yōu)化技術系統(tǒng)的績效進行定期的評審。
要準確地計算投資回報率必須采用良好的方法來確定基準狀態(tài)，必須對所投入的技術和人力成本有透徹的了解，必須測評實際改進的程度，還必須持續(xù)地監(jiān)測系統(tǒng)的行為績效。但是，因為績效數(shù)據(jù)很少直接可得，而且監(jiān)測過程需要不間斷的實施，所以，幾乎沒有哪個公司能夠真正了解其物流優(yōu)化解決方案的實際效果。