物流系统设计与分析

第一章

系统是同类或相关事物按一定的内在联系组成的整体。

系统的分类：（1）按系统的形成方式可分为：自然系统、人造系统和复合系统；（2）按系统实体的性质可分为实体系统和抽象概念系统；（3）按系统的运行性质可分为静态系统和动态系统；（4）按系统与环境的关系可分为开环系统和闭环系统；（5）按学科领域可分为自然系统、社会系统和思维系统；（6）按范围可分为宏观系统和微观系统。

系统的特征：整体性、相关性、目的性和环境适应性。

物流系统是指在一定的时间和空间里，由所需位移的物资、物流设施、物流设备、人员和通信联系等若干相互制约的动态要素所构成的，以完成物流活动为目的，具有特定功能的有机整体。

物流系统的特征：物流系统具有一般系统所共有的特点，即整体性、相关性、目的性、环境适应性，同时还具有规模庞大、结构复杂、目标众多等大系统所具有的特征。

物流系统化的原则与要求：（1）大量化；（2）计划化；（3）短距离化；（4）共同化；（5）标准化；（6）信息化。

物流系统的目标：物流系统是社会经济系统的一部分，其目标是获得宏观和微观经济效益，具体的目标是：（1）服务（Service）；（2）快速、及时（Speed）；（3）低成本（Saving）；（4）规模优化（Scale Optimization）；（5）库存控制（Stock Control）。

物流系统的构成要素可具体分为功能要素、支撑要素、物质基础要素和流动要素。 物流系统的组成：物流系统主要由管理系统、作业系统和网络信息系统、输入输出环境系统几部分组成。

物流系统的整体功能就是提供物流的空间效用和时间效用。具体功能有：（1）运输功能；（2）仓储功能；（3）包装功能；（4）装卸搬运功能；（5）流通加工功能；（6）配送功能；（7）信息服务功能。

物流系统的分类：（1）按物流发生的位置，物流系统可划分为企业内部物流系统和企业

外部物流系统；（2）按物流运行的性质，物流系统可划分为供应物流系统、生产物流系统、销售物流系统、回收物流系统和废弃物流系统；（3）按物流活动的范围，物流系统可划分为企业物流系统、区域物流系统和国际物流系统；（4）按物流构成的内容，物流系统可划分为专项物流系统和综合物流系统。

物流系统的工作机制：（1）结构和功能相统一；（2）竞争与协调机制。

物流系统规划是对拟建的物流系统的做出长远的、总体的发展计划与蓝图。具体表现为物流战略规划、营运规划、组织规划、设施规划等。 物流系统设计（Logistics System Design）是运用系统方法分析研究物流过程中相互联系的各部分的问题和需求，确立解决它们的方法步骤，然后评价物流运作成果的系统计划过程。 企业物流系统设计是指生产企业和商贸流通企业的物流系统设计。尤其是大型生产企业，从“营销支持”和“流程再造”角度进行物流系统的建立与设计，会有效地提高企业的素质，增强企业的运营能力。

系统分析，就是利用科学的分析工具和方法，分析和确定系统的目的、功能、环境、费用与效益等问题，抓住系统中需要决策的若干关键问题，根据其性质和要求，在充分调查研究和掌握可靠信息资料的基础上，确定系统目标，提出为实现目标的若干可行方案，通过模型进行仿真试验，优化分析和综合评价，最后整理出完整、正确、可行的综合资料，从而为决策提供充分依据。 物流系统分析是指在一定时间、空间里，对其所从事的物流活动和过程作为一个整体来处理，以系统的观点、系统工程的理论和方法进行分析研究，以实现其空间和时间的经济效应。

物流系统分析的原则：（1）物流系统内部与物流系统环境相结合；（2）局部效益与整体效益相结合；（3）当前利益与长远利益相结合；（4）定量分析与定性分析相结合。

物流系统分析的实质：物流系统分析是一种决策工具，目的为决策者提供直接判断，设

计最优化的物流系统。

物流系统分析的应用范围：物流系统分析贯穿于从系统构思、技术开发到制造安装、运输的全过程，其重点放在物流系统发展规划和系统设计阶段。具体包括：指定系统规划方案；生产力布局：厂址选择、库址选择、物流网点的设置、交通运输网络设置等；工厂内（或库内、货场内）的合理布局；库存管理，对原材料、在制品、产成品进行数量控制；成本（费用）控制等。

物流系统分析的基本要素：目的、可行方案、模型、费用和效益、评价基准。 物流系统分析的内容：（1）物流系统要素分析：物流系统组织结构的分析，物流系统网络结构的分析，物流信息系统的分析，物流系统绩效评估。（2）物流系统构成分析：层次构成分析，业务活动构成分析，功能构成分析。

物流系统典型模式：供应物流系统模式、生产物流系统模式和销售物流系统模式。 物流系统分析常用的理论及方法：数学规划法（运筹学）、统筹法（网络分析法）、系统优化法、系统仿真法、系统分析与运筹学比较、系统分析与技术经济分析。

物流系统分析中需注意的问题：忽视明确问题，过早得出结论，过分重视模型而忽视问题本身，抓不住重点，误用模型，忽略了主观因素，物流系统的范围选取不当，数据有误。

第二章

物流系统设计的原则：整体性原则，结构功能原则，目的性原则，最优化原则，系统的开放性原则。

最常用的系统工程方法，是系统工程创始人之一霍尔创立的，称为三维结构图：①时间维，②逻辑维，③知识维。

物流系统研究的应遵循的基本规律：结构功能相关规律，信息反馈规律，竞争协同规律，涨落有序规律，优化演化规律。

影响物流系统设计的因素：物流服务需求，行业竞争力，地区市场差异，物流技术发展，流通渠道结构，经济发展水平，法规、财政、工业标准等。

物流系统设计与分析就是根据物流系统的功能要求，以提高系统服务水平、运作效率和经济效益为目的，制订各要素的配置方案。

物流系统设计的内容：物流系统组织结构分析与设计、物流系统网络结构的分析与设计、物流系统控制机制分析与设计、物流信息系统分析与设计、物流系统的评价。

物流系统设计的步骤：（1）物流系统设计的目标确定；（2）收集系统设计所需要的基础数据资料；（3）物流系统方案评估；（4）物流系统方案实施；（5）物流系统评价。 一般物流系统规划设计需要调查的基础资料内容：物流资源状况调查，物流服务需求调查，社会经济发展调查，竞争状况。

物流系统调查的主要方法：（1）查阅历史资料；（2）召开调查会；（3）访问面谈调查；（4）发调查表；（5）参加业务实践：

基础设计资料的分析方法：定性分析方法和定量分析方法。

物流系统需求分析是指用定性或定量的方法对物流系统要进行的运输、存贮、装卸搬运、包装、流通加工、配送等作业量进行预测分析。物流系统需求分析包含了当前物流市场和潜在物流市场的需求分析。

现代物流需求包括物流需求量和物流需求结构；物流系统的需求具有时间和空间特征；物流需求同时包含独立需求和派生需求。

物流需求量化指标选择的原则：绝对量与相对量互补的原则，统一度量衡的原则，静态与动态兼顾原则。

物流需求预测方法：（1）定性预测方法：德尔菲法，主观概率法，头脑风暴法，情景分析法；（2）定量预测方法：时序预测法包括平均平滑法、趋势外推法、季节变动预测法和马尔可夫时序预测法，因果分析法包括一元回归法、多元回归法和投入产出法。 目前物流业中常用的预测方法有以下几种：加权算术平均法、趋势平均预测法、指数平滑法、马尔可夫预测方法、灰色预测法、一元线性回归预测法、多元回归分析预测法、系统动力学预测法。

物流系统设计评估的方法：程序评估法、因素评估法（优缺点列举法、因素分析法、点评估法和层次分析法）、综合评价法（模糊评价法和数据包络法）等。

第三章

物流供应主体和物流需求主体通过物流服务平台共同构成了社会物流系统的主体框架。物流服务水平是保证物流供需两大主体达到优化均衡的环境保障、技术保障和能力保障。

物流供应主体的业态结构：专业配送企业、新兴储运企业、综合物流企业。物流供应主体的供应能力结构：单一物流服务体、综合物流服务主体、规模化物流服务主体。

普遍意义上的物流需求主体结构可分为以下三个客观层面：企业物流、行业物流和社会物流。需求主体的需求特征结构：市域配送物流、区域物流和国际物流。

物流服务平台：物流基础设施平台、物流信息平台和物流政策保障平台。

物流结点的类型：按照物流结点的主要功能及性质可以进行如下分类：转运型物流结点、物流园区、物流中心。

物流结点的选址原则：①符合城市或区域总体规划的空间布局要求；②各种交通方式重叠和交汇地区；③物流资源较优地区；④土地开发资源较好地区；⑤支持城市或区域产业布局和发展；⑥符合城市或区域总体规划的土地利用布局；⑦符合并服务于城市或区域发展总体战略；⑧符合区域物流特点；⑨有利于整个物流网络的优化；⑩有利于各类结点的合理分工、协调配合。

影响物流结点布局设计的因素：①城市或区域主要物流方向；②各种运输方式、运输节点的分布；③城市或区域的产业布局和物流相关市场、资源的布局；④物流用地的区位优势；⑤对城市正常运行的影响；⑥对现有的物流设施的充分利用；⑦土地利用和建设的可行性；⑧整个物流节点系统能够满足支持该城市或区域内外经济联系；⑨支持城市或区域主要产业布局和发展。

物流结点的功能组成：基本功能、物流延伸服务功能和配套服务功能。

区域物流系统设计原则：满足区域经济发展需要原则、系统性原则、战略性原则、 充

分利用现有物流资源原则、规范化原则、服务产业集群发展原则。

区域物流系统设计的原理：增长极理论、梯度理论。 区域物流系统的形态：点辐射、线辐射和面辐射。

区域物流园区的规划设计是指对城市区域物流用地进行定位、空间布局，对区内功能进行设计，对设施、设备进行配置，以及对物流园区经营方针和管理模式等进行策划的过程。

区域物流园区规划设计的内容：选址规划、平面布局规划、细部规划、信息平台规划、道路交通规划和运作模式规划。

物流信息平台的组成：企业物流信息系统、物流园区信息平台和公共物流信息平台。 物流园区（中心）信息平台和公共物流信息平台的建设主要可以采用三种模式：商业运营机构全资拥有模式、政府参与的业界协作组织模式、政府主导模式。

公共物流信息平台建设的意义：物流信息资源的整合与共享，物流资源整合与优化配置， 物流系统运行优化，物流服务水平提升，社会物流技术水平的提高，物流企业信息化进程的加速，推动电子商务的发展。

公共物流信息平台建设的原则：先进性、开放性、实用性、扩充性、安全性和可靠性。 公共物流信息平台的功能主要由行业监管、公共信息服务、业务交易、数据交换和应用系统服务等组成。

公共物流信息平台关键技术：数据自动采集与存储，数据及系统的安全维护，数据通信与交互，信息标准化，物流决策与管理。

第四章

物流网络定义：“在网络经济和网络信息技术条件下，适应物流系统化和社会化的要求发展起来的，由物流组织网络、物流基础设施网络和物流信息网络三者有机结合而形成的物流服务网络体系的总称。”

物流网络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

条件下，实现各种物流环节的合理衔接，并取得最佳的经济效益。具体包括：提供优质服务，准时、快捷，节约，规模化，库存控制。

物流网络的基本特征：服务性，开放性，信息先导性，外部性和规模效应，整体性，服从性。

企业的物流网络化，首先是实现企业内部的物流网络化；其次是实现交易双方企业间的物流网络化；最后是实现同行业企业间的物流网络化。

物流企业的网络化，首先是运输手段的网络化；其次是物流企业间的网络化；最后是物流需求信息整合。

物流网络由结点和线路以及伴随的信息组成。

微观物流网络：制造企业的生产场所，批发企业的存储场所和零售企业的市场场所。 物流园区是指国家或地区为了研究和发展某个或者多个特定物流领域的事业，以此为基础逐步建设成为该领域内具有强大核心竞争能力主体而确定的中心性区域。

城市物流是在市场经济框架内，综合考虑交通环境、交通阻塞、能源浪费等因素，对城市内私有企业的物流和运输活动，进行整体优化的过程。

区域物流是为实现区域经济可持续发展，对区域内物资流动统筹协调、合理规划、整体控制，实现区域内物流各要素的系统优化，以满足区域内生产、生活需要，提高区域经济运行质量，促进区域经济协调发展。

国际物流是以实现国际商品交易为最终目的而进行的原材料、半成品、成品以及相关信息从起点到终点在国际间的有效流动，以及为实现这一流动所进行的计划、实施和控制的过程。

物流网络的结构：物流网络的要素在时间和空间的排列顺序。包括：流动结构、功能结构、供应链物流结构、治理结构、网络结构和产业结构。物流网络的流动结构包括7个流动

要素：流体、载体、流向、流量、流径、流速和流效。物流网络的功能结构就是运输、存储、包装、装卸搬运、流通加工和物流信息处理。供应链的物流结构由供应物流、生产物流、流

通物流和消费物流组成；在每一个环节，都存在运输、存储、装卸搬运、包装、流通加工和信息处理作业。物流网络的治理结构包括多边治理、三边治理、双边治理和单边治理。物流网络的网络结构包括增长极网络、点轴网络、多中心多层次网络和复合网络。物流网络的产业结构具体包括物流基础业、物流装备制造业、物流系统业、第三方物流业和货主物流业。

物流网络设计的四项基本原理：系统分析原理、供需平衡原理、供应链一体化原理和成本效益分析原理。

物流网络规划层次：网络设计，总量计划与分配，滚动计划或主生产计划，交易处理和短期安排。

物流网络设计的数据转化为信息：数据单位、产品分类组合、运输费率估算、客户集聚处理、设施成本、库存量与周转量的关系、需求预测及其他需要考虑的因素包括财务限制、规划所能提供的最大投资额；法规和政治限制；人力资源限制；时间限制；合同限制。

物流网络设计模型：数学分析技术；仿真模型；启发式模型；最优模型；专家系统模型和决策支持系统。

第五章

物流结点：物流网络中货物运往最终消费者过程中临时经过停顿的地方，是物流网络的重要组成部分，是整个物流网络的灵魂所在。其功能包括：衔接、信息、管理、处理、预测、咨询、培训和金融。

物流结点的种类：按结点功能分转运型节点、储存型节点、流通型节点和综合型结点。按社会化程度分社会物流中心、企业物流中心。按综合程度分综合物流中心和专业物流中心。按地理区域分区域物流中心和城市物流中心。

选址决定了整个物流系统及其他层次的结构：配送物流系统设计、仓库布局问题和选址及功能设置的合理性与科学性。

物流结点选址影响因素：区域经济发展背景资料、交通运输网及物流设施现状、城市规划、环境保护与社会可持续发展。具体为：自然环境因素、经营环境因素、基础设施状况、

其他因素、系统内部因素、结点选址影响因素的权衡。

物流结点选址的主要内容：顾客服务水平、选址决策、库存规划、运输管理。 物流结点选址的步骤：物流设施选址约束条件分析，收集整理资料，地址筛选，定量分析，结果评价，复查，确定选址结果。

物流结点选址方法：（解析技术，线性规划，仿真技术）专家选择法，解析法，模拟法，启发法，其他方法（包括费用-效果分析法，关联矩阵法，层次分析法，遗传算法，模糊综合评价法，仿真技术，网络布点模型、整数或混合整数规划法、蒙特卡洛法等）。

物流结点选址问题类型：按设施对象划分：工厂、仓库和服务设施选址。按设施的维数划分：体选址、面选址、线选址和点选址。按设施的数量划分为单一设施选址问题和多设施选址问题。按选址的离散程度划分连续选址、离散选址和网格型选址。按目标函数划分可行点／最优点、中点问题、中心问题、单纯选址问题／选址分配问题。根据选址约束条件分有能力约束的选址问题和无能力约束的选址问题，以及可行区域与不可行区域的选址问题。

物流结点选址模型：（1）单一物流结点的选址模型：重心模型、交叉中值模型。（2）多物流结点选址模型：单品种选址模型、多品种选址模型、多重心法选址、服务设施选址、动态仓库选址。

第六章

运输方式的衡量指标：货物运输量，货物周转量，货物平均运程，货车周转时间，货物装卸量，运送速度。

影响运输方式选择的因素：运输物流的种类、运输量、运输距离、运输时间和运输成本。 影响运输线路选择的因素：（1）成本因素：运输成本、营运成本、运输线路建设成本和土地成本、固定成本；（2）非成本因素：交通因素、环保因素和政策法规因素。

选择运输线路一般应遵循以下几个原则：费用最小原则、动态性原则、简化作业流程原则、适度原则。

物流运输线路优化模型：直达运输线路优化模型（表上作业法）、中转运输优化模型、

起讫点重合问题（扫描法）。

第七章

物流信息是物流活动的内容、形式、过程及发展变化的反映，它表示了品种、数量、时间、空间等各种需求信息在同一个物流系统内，在不同的物流环节中所处的具体位置。

物流信息化指广泛使用现代信息技术，管理和集成物流信息，通过分析、控制物流信息和信息流，来管理、控制物流、商流和资金流，提高物流运作的自动化程度和物流决策的水平，达到合理配置物流资源、降低物流成本、提高物流服务水平之目的。

物流信息系统（Logistics Information System，LIS）作为企业信息系统中的一类，可以理解为通过对与物流相关信息的加工处理来达到对物流、资金流的有效控制和管理，并为企业提供信息分析和决策支持的人机系统。

物流信息系统的基本功能：数据实时搜集和输入；数据传输 ；数据处理 ；数据存储 ；数据输出 ；控制功能。

物流信息系统的开发方法及优缺点：（1）结构化系统开发方法：优点是更强调开发人与用户的紧密结合、自顶向下的观点、开发过程的整体性和全局性，即在整体优化的前提下考虑具体的分析设计问题。缺点是开发过程过于繁琐，周期过长，工作量太大，同时要求系统开发人员在调查中充分掌握用户需求、管理状况以及可预见未来可能发生的变化，这在实际工作中难以实施，导致系统开发的风险较大。（2）原型法：优点是以用户为中心来开发系统，加强了用户的参与和决策，实现了早期的人-机结合测试，提供了良好的文档、项目说明和示范，增强了用户和开发人员的兴趣。缺点是不适合开发大型系统，易导致开发人员因为最终系统过快产生。而忽略彻底的测试，文档不够健全。（3）面向对象的方法：优点是以对象为中心，利用特定的软件工具直接完成从对象客体的描述到软件结构间的转换，缩短了开发的周期，是一种很有发展潜力的系统开发方法。缺点是需要一定的软件支撑，并且在大型物流信息系统开发中不进行自顶向下的整体划分，而直接采用自底向上的开发，因而会造成系统结构不合理，各部分关系失调等问题。

自动识别技术：条形码技术，光学字符识别技术，磁条卡技术，声音识别技术，视觉识别技术，射频识别技术，便携式数据终端和射频通信，智能卡。

自动定位技术：全球定位系统，地理信息系统。

数据处理技术：电子数据交换，数据库技术，数据挖掘技术，web技术。

第八章

系统动力学的理论基础：控制论，决策论，系统分析和仿真。

系统动力学的工作原理：系统动力学利用反馈控制的原理，用因果关系图和流程图来描述系统的内部联系，并用仿真语言来定量计算系统状态的动态变化。

因果箭：一个箭头连接两个有因果关系的相关变量，称之为因果箭。因果箭的箭尾始于原因要素，箭头指向结果要素。

因果链是用因果箭来描述的递推性的因果关系。

当因果链中“原因”引起“结果”，“结果”又引起“结果的结果”，最终又作用于最初的“原因”，形成一个封闭的回路，则称为因果关系的反馈回路或因果反馈回路、因果反馈环。同一系统中存在的两个或两个以上的反馈回路称为多重反馈回路。

第九章

物流系统评价的原则：整体性原则，系统性原则，静态指标与动态指标相结合，定性评价和定量评价相结合，可操作性原则。

物流系统评价指标体系的组成：政策性指标，技术性指标，经济性指标，时间性指标，发展性指标。

物流系统综合评价方法：层次分析法，模糊综合评价法。

物流系统优化是要在满足各方面限制条件的情况下，通过科学的方法，建立与现实物流系统相对应的数学模型，并合理的确定模型的各种参数，以协调各子系统之间的冲突，达到最佳设计目标的过程。

物流系统优化方法：运筹学方法（规划论，图论，排队论，存储论），启发式算法（智能优化算法，模拟退火算法，遗传算法，蚁群算法），系统仿真法（连续系统仿真和离散事件系统仿真）。

物流系统优化内容：车辆路径问题，旅行商问题，物流中心选址问题，布局优化问题，库存优化问题。

整合物流系统，就是要将与物流有关的各项活动、要素、资源和信息等综合在一起，从系统的角度来进行分析和管理，优化资源配置，从而获得整体的最优化。

物流系统整合的原则：整体优化原则，个体优化原则，信息共享原则，合作原则，公平原则，标准化原则。

物流系统整合的目标：降低物流成本，提高系统效率，提高响应速度，提高系统稳定性。 物流系统整合的内容：资源整合（客户资源整合，能力资源整合，信息资源整合），企业整合，流程整合。

物流系统仿真就是根据被研究的物流系统，建立能反映其内部要素关系及系统本质特征的系统模型，并利用计算机进行试验研究的方法。

物流系统仿真的作用：现行物流系统的评价；新建物流系统的预测；物流流程控制；物流系统优化。

物流系统仿真的主要内容：自动化物流系统仿真；供应链库存系统仿真；物流中心仿真。