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1、W 02物流系统第02章 物流系统 提要：现代物流学最为重要的观点之一就是认为物流的各个环节之间存在着相关联、相互制约的关系，它们是作为一个有机的整体的一部分而存在的，这个有机整体就是物流系统。可以说，物流的系统性是现代物流学的最基本特征。只有充分地运用系统科学的思想和方法，才能充分克服各物流子系统之间存在的效益背反现象，从而使得物流系统总体效益最优化。2.1物流系统的概念“系统”一词在现实生活中被广泛采用。运用系统科学的思想和方法对客观世界进行改造也经成为趋势，物流系统也不例外。本节将讲述物流系统的一些基本知识，便于读者进一步运用系统科学的思想和方法研究物流系统。2.1.1系统与系统工程的概

2、念（1）系统所谓系统是指为达成某种共同的目的、若干构成要素相互有机地结合成的复合体。它具有以下特点： 集合性这是系统最基本的特征。一个系统至少由两个或两个以上子系统构成。构成系统的子系统称为要素。也就是说，系统是由若干要素结合而成。如一个工业企业系统通常由生产子系统、销售子系统、物流子系统、管理子系统构成。 层次性系统的结构是有层次的，构成一个系统的子系统和子子系统分别处于不同的地位。这种系统的要素的不同地位就形成了系统的结构。 例如，工厂的车间，对于工厂系统来说是子系统，而相对于班组子系统来说，又是个系统，工厂相对于公司系统来说，也是一个子系统。系统与子系统是相对而言的。举例如图2-1所示。

3、 相关性系统内各要素之间相互依存、相互制约的关系，就是系统的相关性。系统要素之间不同的组合，形成系统不同的结构，从而形成要素间不同的相互制约关系。 目的性为完成特定功能而结合起来，要根据系统的目标来设立系统。 环境适应性：系统的环境是系统情愿或不情愿必须接受的外部条件，系统必须适应环境才能生存；系统可以能动地改造环境。（2）系统工程（systems engineering）系统工程是一门统筹全局综合协调研究系统的科学技术，是系统开发、设计、实施和运用的工程技术，是在系统思想指导下，综合应用自然科学和社会科学中有关的先进思想、理论、方法和工具（当今，主要是电子计算机），对系统的结构、功能、要素、

4、信息和反馈等，运用多学科成果，进行分析、处理和解决实际问题，以达到最优规划、最优设计、最优管理和最优控制的目的。系统工程以运筹学、控制论、信息论、大系统理论和系统学为基础科学，它们的创立和广泛应用，大大促进了系统工程的发展和运用。2.1.2物流系统与物流系统工程概述（1）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，为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有机地结合而成。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。为了更好的理解物流系统，试说明如下：物

5、流系统分为物流作业系统和物流信息系统，二者虽然可分别独立运行，但又紧密联系，互相依赖，不可分割。物流作业系统的中心在物流中心（或配送中心）；物流信息系统的中心在公司（或信息中心）。物流作业系统由运输(配送)，储存，包装，装卸，回收，流通加工六个子系统中的一个或几个有机地结合而成，每个子系统又可以按空间和时间分成更小的子系统。物流信息系统：是各物流网点之间的物流信息的产生、制作、加工、储存和传递而构成的系统。所有的物流网点同时又是物流信息网点，再加上公司或信息中心，就构成了物流信息系统网络。信息的传递是相互的。物流系统的物质基础要素：物流系统的建立和运行，需要有大量技术装备手段，这些手段的有机联

6、系对物流系统的运行有决定意义。这些要素对实现物流和某一方面的功能也是必不可少的。要素主要有：A物流设施；它是组织物流系统运行的基础物质条件，包括物流站、场，物流中心、仓库，物流线路，建筑、公路、铁路、港口等。B 物流装备；它是保证物流系统开动的条件，包括仓库货架、进出库设备、加工设备、运输设备、装卸机械等。C物流工具；它是物流系统运行的物质条件，包括包装工具、维护保养工具、办公设备等。D信息技术及网络；它是掌握和传递物流信息的手段，根据所需信息水平不同，包括通讯设备及线路、传真设备，计算机及网络设备等。E组织及管理。它是物流网络的软件，起着连结、调运、运筹、协调、指挥其它各要素以保障物流系统目

7、的的实现之作用。物流系统的特点：以物资为工作对象，为完成物资的实体流通为目的的。物流系统的环境、输入，输出，约束和模式：物流系统的环境，是指物流系统所处的更大的系统。它是物流系统处理的外部条件，是物流系统情愿或不情愿接受的条件。物流系统与其环境之间的相互作用具体表现为物流系统的输入、输出、约束和干扰。物流系统的输入，是环境对物流系统的直接的输入，是物资和信息，它是物流系统处理的对象。物流系统的输出，是物流系统对环境的直接的输出，也是物资和信息，但是是加进了物流服务的物资和信息。它是物流系统处理的结果。物流系统的约束，是环境对物流系统的间接的输入，包括物资、信息、能源和政治经济文化地理气候等软件

8、硬件条件等。它们是物流系统处理的外部条件。干扰，则是一种偶然的约束。物流系统的模式：如图2-2。（2）物流系统的目标：服务目标：物流系统是桥梁、纽带作用的流通系统的一部分，它具体地联结着生产与再生产、生产与消费，因此要求有很强的服务性。物流系统采取送货、配送等形式，就是其服务性的体现。在技术方面，近年来出 现的JIT、柔性供货方式等，也是其服务性的表现。 快速、及时目标：及时性不但是服务性的延伸，也是流通对物流提出的要求。快速、及时既是一个传统目标，更是一个现代目标。其原因是随社会大生产发展，这一要求更加强烈了。在物流领域采取的诸如直达物流、联合一贯运输、高速公路、时间表系统等管理和技术，就是

9、这一目标的体现。 节约目标：节约是经济领域的重要规律，在物流领域中除流通时间的节约外，由于流通过程消耗大而又基本上不增加或提高商品使用价值，所以通过节约来降低投入，是提高相对产出的重要手段。 规模化目标：以物流规模作为物流系统的目标，是以此来追求规模效益 。生产领域的规模生产是早已为社会所承认的。由于物流系统比生产系统的稳定性差，因而难于形成标准的规模化格式。在物流领域以分散或集中等不同方式建立物流系统，研究物流集约化的程度，就是规模优化这一目标的体现。 库存调节目标：是服务性的延伸，也是宏观调控的要求，当然，也涉及到物流系统本身的效益。在物流领域中正确确定库存方式、库存数量、库存结构、库存分

10、布就是这一目标的体现。（3）物流系统的效益背反原理物流的各项活动（运输、保管、搬运、包装、流通加工）之间存在效益背反（Trade off），所谓效益背反是指对于同一资源（例如成本）的两个方面处于相互矛盾的关系之中，想要较多地达到其中一个方面的目的，必然使另一方面的目的受到部分损失。举例如下： 减少库存据点并尽量减少库存，势必使库存补充变得频繁，必然增加运输次数。 简化包装，则包装强度降低，仓库里的货物就不能堆放过高，这就降低了保管效率。而且在装卸和运输过程中容易出现破损，以致搬运效率下降，破损率增多。 将铁路运输改为航空运输，虽然运费增加了，而运输速度却大幅度提高了。不但减少了各地物流据点的库

11、存，还大量减少了仓储费用。 由于各物流活动之间存在着效益背反，因而就必须研究总体效益，使物流系统化。也就是说，物流系统就是要调整各个分系统这间的矛盾，把它们有机地联系起来使之成为一个整体，使成本变为最小以追求和实现部门的最佳效益。 因此，为了使物流系统更加高效，必须运用系统工程的方法，对物流系统进行全局的、科学的规划与设计。（4）物流系统工程所谓物流系统工程，就是综合运用自然科学和社会科学中有关的先进思想、理论、方法和工具，设计制造或改造运行物流系统的综合性工程体系，使之更加符合企业的战略目标。 物流系统工程的几个基本观点：A 整体观点：着眼于系统整体、全局、全过程。B协调观点：系统各分系统之

12、间,各层次之间；系统和环境之间在规模大小、资源分配、进度、指标之间都要协调配合，各取合适的比例；在利害得失发生矛盾时，也要兼顾各方，树立局部服从全局、个人服从集体的观点。C环境观点：要根据环境情况构造合适的系统，保证系统能适应环境；争取系统能对环境的改造起积极推动作用。D发展变化的观点：要根据发展变化来设置系统的结构和目标，要有时间变化的考虑。E合理选优的观点：经常注意从多种方案中选择最优方案；F控制观点：随时对系统进行调查测定，求出对象的状态值和输出管理特征值，并与管理目标进行比较找出差距，并采取必要措施进行修正。G人是系统主体的观点：六大因素(人、财、物、设备、任务、信息)中人是主要的，要

13、发挥人的积极性,要培育合格的相关人才。 物流系统工程研究依赖的理论与方法A运筹学为寻求物流系统的最优方案，必须要采用运筹学中的具体理论和方法，如：规划论（线性非线性动态整数规划）解决物流系统中的物资运输、设施规划、计划优化等问题。库存论解决物流系统中的最优订货量、订货间隔等库存问题排队论解决物流系统中的流程概率性问题，按随机的到达率处理各类现象。决策论解决物流系统中的多目标、多方案决策问题B经济控制论解决物流系统中的资源最优利用与控制以及物流系统合理化等问题。C大系统理论及协同论、耗散结构理论物流系统是一种包含多个子系统的复杂大系统，而且是一个非平衡的开放系统。采用大系统理论，解决物流系统中的

14、整体与部份、整体与环境的关系，使物流系统处于最优状态。采用协同学理论，便于研究各子系统间的相互关系，相互影响。由于物流系统内部各元素之间的联系是非线性的，因而是一个耗散结构，应该采用耗散结构理论加以研究。D系统动力学理论物流系统中采用动力学理论可用来分析系统与子系统以及不子系统的发展变化趋势、相互关系各相互影响。 物流系统工程常用的研究技术与手段A模型化技术采用模型化技术，经过恰当地抽象、加工、逻辑整理，能够把复杂的物流系统变成各种模型，从而对物流系统进行准确地、定量地分析，有利于得出正确的结论。物流系统中常用的模型有：库存模型、运输模型、选址模型等。B最优化技术运用运筹学的知识，对物流系统进

15、行描述，找出系统的约束条件，并找出目标函数为最大或最小的解。这就是最优化技术。常用的物流系统最优化技术运用有：库存优化策略、生产计划优化、最短路问题、最大流问题、最小费用问题。C网络计划技术网络计划技术包括以时间控制为主的计划评审法（Program Evaluation and Review Technique）和以成本控制为主的关健线路法(Critical Path Method)。它是以数理统计为基础，以网络图分析为主要内容，以计算机为手段的现代化管理方法。常用的物流系统网络计划技术运用有：配送问题、物流项目管理问题、物流瓶颈问题等。D仿真技术所谓仿真技术，是指用系统模型结合实际的或模拟的

16、环境和条件，进行研究、分析或试验的技术方法。常见的运用有：需求预测、库存策略、运输网络设计等。2.2物流系统规划与计划物流系统规划，是一个复杂的、涉及面广的、需做科学地分析、策划的系统工程，是物流合理化的基础。做好物流规划，首先要对物流系统现状进行分析，从而在科学的分析基础上，制定各种物流功能规划、设施规划、网络规划、作业管理方法等规划。2.2.1物流系统规划的涵义物流系统规划，是指运用系统工程的理论与方法，对现有物流系统或新物流系统制定长远的、总体的发展计划。(1) 物流系统规划的目的密西根大学的斯麦基教授倡导的物流系统规划的目的为：Right Quality(优良的质量)，Right Qu

17、antity(合适的数量)，Right Time（适当的时间），Right Place(恰当的场所)，Right Impression(良好的印象)Right Price (适宜的价格)，Right Commodity(适宜的商品)。 (2) 物流系统规划的内容： 物流系统现状的分析在对现有物流系统进行重组或设计新的物流系统时，需要对物流系统进行分析；当系统的运行环境发生改变时，也必须对现有物流系统进行分析，以使物流系统能更好的适应环境。物流系统分析是对企业物流网络或供应链中有序地、有计划地对一个或多个部门进行观察以决定每个部门和整体系统如何有效地运转。物流系统的分析可以是一个物流子系统，也可

18、以针对企业整个物流子系统之间的相互关系进行分析。A 物流系统分析的要点：物流系统分析的要点可用“5W1H”来概括。即英文词：What, Why, When, Where, Who, How.举例来说，在分析采购子系统时，可进行如下分析：a 采购分析的对象是什么？即要干什么？（What）b 为什么要进行采购分析？（Why）c 在何时或什么情况下进行采购分析，它需要得到什么资料？（When）d 进行分析的场所在哪里？（Where）e 由谁来干？（Who）f 解决问题的方法有哪些？即如何干？（How）B 物流系统分析的内容物流系统分析的内容包括：物流系统目的分析、物流系统的环境影响分析和物流系统的成

19、本效益分析、物流系统的结构分析、物流各子系统分析等。物流成本分析在其它章节中阐述，本节重点介绍物流系统目的分析、物流系统结构分析、各物流子系统分析。a 物流系统目的分析物流系统分析的首要任务是物流系统目的分析。对物流系统目的的不同定位，将决定物流系统的努力方向、改进重点、投资额度、人员分配与组织机构重组等决策。物流系统目的分析的内容有： 系统目的的必要性分析。即分析一个系统或进行物流系统的重组是否有必要。通常在物流系统出现了与客观环境不适应，如竞争对手新技术的采用或客户提出了新的服务要求时。 系统目的的可行性分析即分析系统的目的理论根据是否充分，现实条件是否能保证系统目的的实现。 系统目的的完

20、备性分析根据物流系统的“效益背反”原理，.系统目的的实现可能会对系统的结构产生影响，各子系统之间的相互联系会发生变化，因此，系统目的完备性分析是分析系统目的的提出是否正确处理了总系统与子系统、子系统之间是否协调。b 物流系统结构分析系统是由两个或两个以上的要素构成的有机整体。系统中各要素间的相互联系、相互作用的方式或形式，即系统各要素之间在时间和空间的不同的排列和组合，构成系统不同的结构。结构是系统的普遍属性，没有无结构的系统，也没有离开系统的结构。在这里，有必要阐述结构与流程、结构与功能之间的关系。 结构与流程的关系。- 流程决定了系统的结构。在企业中存在大量的重复性行为，对完成这些重复性行

21、为的组织，形成了系统的结构。没有重复性的行为，也就形不成相对稳定的结构。理解了这一点，就不难理解流程再造就是通过对系统内的要素进行重新组织，以使结构更好地服务于流程的需要。- 结构是流程实现的外在表现，反映了资源的配置情况，也反作用于流程。如果有新的流程能更好地实现系统的目的，必然带来结构的变化。同时，如果结构对流程的实现起制约作用，说明结构不合理，结构的重新组织也就成必然。 结构与功能的关系- 系统结构是实现系统功能的基础。一定的结构表现出一定的功能，一定的功能总是由一定的结构产生。各孤立的要素只有通过结构被连成一体，才能表现出一定的功能。- 系统结构决定着功能，系统功能对结构也有反作用。系

22、统结构是系统要素之间的相互作用、相互联系的方式和形式。不同的结构决定了要素在时间和空间的不同排列，也决定了系统的功能。系统结构的改变必然导致系统功能的改变。因此系统的功能主要取决于系统的结构。虽然系统的结构决定着系统功能，但是，功能在于环境的相互作用中，会出现与结构不相适应的状态。当这种状态持续一定时间时，就会刺激并迫使结构发生变化，以适应环境的需要。 系统结构分析方法物流系统结构分析的主要任务是分析物流系统的组成要素以及要素之间有什么样的联系。常用的分析方法有：结构图法、要素联结法。结构图是通过图的方式反映要素之间的联系的一种方法。如组织结构图，直观地反映了系统的组织情况和各组织的功能。要素

23、联结法则是通过要素之间的联接关系，来反映结构的方法。我们知道，要素之间的联接有串联联接、并联联接、反馈联接三种基本形式，一切系统的结构都可看作由这三种基本形式通过复杂组合而构成。如图2-3所示：上述图形也可用数学方法进行描述，从而进行系统结构的数学分析，这里不作过多的阐述。举例，某企业欲建立自己的物流配送网络系统。系统应包括哪些部分，系统的结构应如何？在这一物流系统的设计中，首先应明确仓库的层次结构，即从企业的成品仓库到消费者之间应该设几级仓库？每级仓库的数量是多少？每级仓库的位置应在哪里？仓库的容量多大合适？通过数据的收集和分析，进行多方案的对比，我们就能设计出合乎企业要求的配送网络系统。c

24、 物流子系统分析通常情况下对一个物流系统的所有部分进行分析是不太可行的。有时只需对部分子系统进行分析就足够了。同时如果没有对构成总系统的各个不同子系统的业绩进行衡量和了解，是很难对一个系统进行客观的评价和分析的。因此，物流子系统的分析是物流系统分析的基石。物流子系统分析的内容很多，如仓储子系统分析、运输配送子系统分析、物流信息子系统分析、服务水平分析、物流成本分析等，在这里介绍运输子系统分析。运输子系统的目的应该是在满足客户服务水平和服务政策的前提下，实现运输成本的最小化。为实现这一目的，对运输子系统的分析应包括： 运输成本的构成分析；运输成本包括货运、车队、燃料、设备维护、劳动力、保险、装卸

25、、逾期滞留费、税收等方面的开支。 物流系统其他要素与运输成本的相互作用分析；根据物流的“效益背反”原理，必须考虑运输方案对仓储、存货、客户服务水平与客户服务政策的影响。 运输子系统内部能力的约束分析；主要是分析影响运输方案最优化的运输能力方面的约束。如：通道能力、车辆能力、容器能力、劳动力能力等方面的制约。 运输的历史数据分析。运输历史数据的分析有利于确保运输方案的可行性。常用的历史数据有：送货频率、送货距离、客户分布、在途时间、运输费用、非正常运行的时间和速度、运输方式及可靠性等数据。物流管理策略的制定经过前面的分析，结合企业的实际情况，就可以制定出企业的物流管理策略。企业的物流管理策略按重

26、要程度分，可分为战略层的物流策略、战术层的物流策略和操作层的物流策略三个等级。A战略层的物流策略战略层的物流策略大体上有三种：a物流成本导向战略；该战略注重物流成本的节约，通过减少物流过程中的不必要浪费而实现增值的目的；b提高企业竞争力导向战略；该战略注重物流成本与服务水平的平衡，一般说来物流服务与成本的关系有下述四个方面： 在物流服务不变的前提下考虑降低成本。不改变物流服务水平，通过改变物流系统来降低物流成本，这是一种尽量降低成本来维持一定服务水平的办法，亦即追求效益的办法。 为提高物流服务，不惜增加物流成本。这是许多企业提高物流服务的作法，是企业在特定顾客或其特定商品面临竞争时，所采取的具

27、有战略意义的作法。 积极的物流成本对策，即在成本不变的前提下提高服务水平。在给定成本的条件下提高服务质量。这是一种追求效益的办法，也是一种有效地利用物流成本性能的办法。 用较低的物流成本，实现较高的物流服务。这是增加销售、增加效益，具有战略意义的办法。 c 供应链管理导向战略。该战略是把企业的物流系统置于更大的系统供应链系统中进行考虑，通过对库存、运输、设施、信息等供应链驱动要素的整合，以实现整条供应链的利益最大化。企业究竟如何选择与自身战略相匹配的物流系统战略，应考虑因素有：a 客户的需求；包括：客户要求的服务水平、每客户包装中所需产品的数量、订单完成周期、产品价格、潜在的需求等因素b 竞争

28、对手的情况；包括：竞争对手的竞争战略、物流战略、物流水平、产品价格、销售情况等因素。考虑竞争对手的情况有助于企业建立标杆。c 企业的竞争战略。 物流系统是企业的一个子系统，物流战略必须与企业战略相匹配。因此，了解企业的竞争战略是确定物流战略的重要一环。B 战术层的物流策略战术层的物流策略是在物流战略的指导下，对物流各子系统进行详细地系统地规划与设计，以实现物流系统战略。物流战略的不同，必然导致各子系统管理策略的不同。如采用物流成本导向战略的企业的包装策略有别于采用提高企业竞争力导向战略的企业包装策略。战术层的物流策略有：a 物流运作系统，包括物流组织系统规划、物流信息系统规划、物流运行模式规划

29、。 b物流设施与设备；包括：物流网点的布局、物流网点内设施使用、物流设备的选择等。c物流功能规划包括：物流作业管理，采购、生产、存货控制策略与方法等。C运作层的物流策略运作层的物流策略则是战术层策略的具体细化。如仓库管理员进行仓库管理的措施与办法就是在储存策略在这一功能上的细化。 2.2.2物流系统规划过程一般来说，物流系统规划应按照下列步骤进行：（1）物流需求分析物流需求分析是物流系统分析的重要组成部分。它是物流系统规划和管理的依据。大致内容有：地理市场分析市场是在一定的空间形式上分布的，不同产品市场、分布的格局不尽一致，从总体上，各类市场分布都包含了以下三个要素： 经济活动或与之相关的各种

30、经济指标 特定顾客的地理分布和发展 现有和潜在的需求状况产品品种的需求分布特定产品线中的需求特性是不同的，也就是说，产品需求的分布差异很大。美国学者麦基研究表明，一般而言，大部分品种需求量相对较少，而少数品种却占了需求量的绝大多数，也就是说，特定产品线的品种需求分布大多呈典型的“对数正态分布”（Log normal Distribution）。如果横轴是产品品种年需求量，纵轴代表具有一定需求量的品种数，按各个品种记入需求量，就形成图24所示的钟形正态分布。产品品种的需求分布特性表明大需求量品种的物流应与小需求量品种的物流区分开来，也就是说，相对需求量较大的品种更加侧重物流成本而言，小需求量品种

31、或需求量比较固定的品种应更侧重物流服务的维持与改善。顾客需求分布顾客需求是指企业所有产品在需求市场中的配置状况。一般来讲，与产品品种需求分布一样，大多数顾客需求分布也是呈对数正态分布。说明相对少数的顾客占了需求的绝大部分，这种顾客需求分布的差异性对实施多种物流路线具有相当大的启示性。订货分布类型不同客户的订货类型也对物流系统的规划产生影响，订货的重要特征表现在订货大小、订货时间以订货统计的相关特性等要素。变动性的统计特征随着时间的推移，需求会出现统计上的特征，即平均需求比率或平均供给比率会随季节、气候的差异以及产业的不同情况而变动。（2）绘制企业物流系统图，在彻底分析现状的基础上找出需改进的问题彻底查明从最初供应商开始到最终顾客为止整个物流存在的问题，并实现物流整体改善的方法主要是物流流程图（图25）。在物流流程图中考察的问题大致有：供应的时间是否过长；供应的数量、质量是否符合要求物料在企业各部门停留的时间是否过长，数量是否过多库存是否过多，或者过少，仓库据点数量、利用率如何企业内的运输设备如何，装载效率如何企业的装卸搬运是否科学企业物