第一章物流工程概述.docx

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1、第一章物流工程概述【学习目标】 了解系统的定义和形态。 理解物流系统的构成要素和特征。 掌握物流工程的研究内容。 分析物流工程的地位和作用。物流工程以物流系统为研究对象，主要研究物流系统的规划设计与资源优化配置，以及物流运作过程的控制、经营和管理。物流工程具有很强的实践性，针对系统预测、节点选址、设施规划、生产制造系统布置等问题，不断优化技术手段，提出解决方案，在现代物流管理与决策领域具有广泛的应用价值，对于提高我国生产企业物流管理水平、优化商业物流系统效率、促进现代物流业发展具有重要作用。第一节物流与物流系统一、物流的概念根据我国国家标准物流术语(GB/T183542023),物流(IOgi

2、SIiCS)被定义为“根据实际需要，将运输、储存、装卸、搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等基木功能实施有机结合，使物品从供应地向接收地进行实体流动的过程”。物流不仅包括原材料、产品等从生产者到消费者的实物流动过程，还包括伴随这一过程的信息流动，它将运输、仓储、装卸、加工、整理、配送、信息等方面有机结合，形成完整的供应链。二、现代物流的特征进入21世纪后，由于全球经济一体化进程的加快以及科学技术的迅猛发展，资源在全球范围内进行流动和配置，使得世界各国更加重视物流发展对本国经济发展的影响，从而使现代物流呈现一系列新的发展趋势和特征。(一)物流集成化全球化的物流运作方式要求物流业务中的所有成员和

3、环节在整个流程中的运作衔接更加紧密，成员和环节的业务及相关信息能进行集成，以实现供应链的整体化和集成化运作，缩短供应链响应时间，使供应链上的物流过程更流畅，提高客户服务水平。物流集成化的基础是物流业务过程的优化和管理信息系统的集成，通过计划、优化、决策、执行等方法和技术，实现物流信息集成、业务集成、流程集成和资源集成。物流系统化观念是物流管理的重要基础。由于构成现代物流的各功能要素之间存在着相互作用的关系，因此，必须从系统的角度出发，通过物流功能的最佳组合实现物流整体最优的目标。（二）物流数智化物流数智化的本质，在于通过数字化实现物流活动的智能化。一是通过对物流系统数字化，借助大数据、云计算、

4、人工智能等技术，让物流活动具有实现状态感知、实时分析、科学决策、精准执行的能力；二是借助数字化模拟再现人类智能，进而应用于物流系统的决策与运筹，数智融合，推动系统智慧生成。传统物流的各个功能要素之间缺乏有机联系，经常会产生一些低效甚至无效的物流活动，导致物流成本上升、服务水平下降。通过智能硬件、物联网、大数据等智慧化技术与手段，提高物流系统分析决策和智能执行的能力，提升整个物流系统的智能化、自动化水平，保证物流各个环节之间、物流部门与其他相关部门之间、不同企业之间的物流信息的交换、传递和处理，突破空间和时间的限制，保证实物流与信息流的统一，最终有利于提高物流系统效率和物流服务的可靠性。（三）物

5、流网络化随着生产和流通地域范围的扩大，为了实现高效率的产品分销和原料供应，现代物流需要有完善、健全的物流网络体系。物流网络体系包括物流配送系统的组织网络和信息网络体系。网络上节点与节点之间的物流活动能维持系统性和一致性，因此，可以保证整个物流网络活动的快捷和低成本。以中国台湾计算机行业创立的“全球运筹式产销模式”为例，按客户订单采取分散形式组织生产，将计算机的不同零部件、元器件、芯片外包给世界各地的制造商进行生产，然后通过全球物流网络将这些零部件、元器件等发往同一个物流配送中心进行组装，最后再由物流配送中心迅速发送到客户手中。这种全球化的生产销售模式需要有高效的物流网络和先进的、功能强大的信息

6、网络提供支持。（四）物流智能化在现代物流活动中，各种先进的技术和手段广泛应用于运输、仓储、装卸搬运、流通加工等环节。运输工具日益向大型化、高速化、专用化方向发展；装卸搬运设备及仓储系统的自动化程度不断提高；物流决策日益智能化。这些变化大大提高了物流作业效率及其准确度，也使物流研究领域不断扩大。自动化是以光、机、电一体化为技术基础，以实现物流作业过程的省力、高效率、高准确度为目标，主要体现为各种自动识别技术、自动化立体仓库、自动分拣系统、货物定位及自动跟踪技术等。智能化是自动化和信息化的更高层次，主要是借助人工智能技术和物流领域的知识，对物流管理及决策中的复杂问题进行处理，如物流网络优化、车辆运

7、输路线选择、资源调配、补货策略选择等。（五）物流柔性化柔性（f1exibi1ity）的概念来源于生产制造领域。20世纪90年代，为了更好地满足消费者的多样化、个性化需求，实现多品种、小批量、灵活多变的生产方式，生产领域出现了柔性制造系统(f1exib1emanufacturingSyS1em,FMS)生产方式，实行生产的柔性化。企业生产方式的变革以及末端消费需求的多样化和个性化，也使物流需求呈现“门到门”、小批量、多品种、高频次等特点。订货周期变短、时间要求提高，增加了物流需求的不确定性。物流柔性化就是要以客户的物流需求为中心，通过灵活地组织和安排物流作业，为客户提供定制化的物流服务，快速响应

8、客户需求，并有效控制物流成本。可以说，物流柔性化是生产领域柔性化的延伸。柔性的物流系统已成为供应链快速响应客户需求、获取竞争优势的重要手段，因此，物流柔性也是供应链柔性的重要组成部分。(六)物流集约化物流集约化是指通过一定的制度安排，对供应链上物流系统的功能、资源、信息、网络要素等进行统一规划、管理和评价，通过要素之间的协调和配合使所有要素能够像一个整体在运作，从而实现供应链物流系统要素之间的联系，达到供应链物流系统整体优化目的的过程。物流集约化并不一定要增加或减少要素存量，关键是改变要素的组合方式、协调要素之间的关系、优化要素之间的运作流程、建立基于市场机制的高效治理机制，使物流要素的能力得

9、到充分的发挥，降低物流系统的运作成本，提高整体效益。综上所述，进入21世纪后，现代物流的发展呈现多种趋势和特征。从现代物流学的本质特征来看，各项物流活动之间存在着相互关联、相互制约的关系，它们是作为统一的有机整体的一部分而存在的，这个有机整体就是物流系统。因此，系统性是现代物流学最基本的特性。系统科学的理论、技术和方法在现代物流领域具有广泛的应用价值。三、系统(一)系统的定义系统(SyStem)一词来源于古希腊文，意为由若干个类别相同或有相关性的部分按一定的内在联系组成的，具有一定目的、一定功能和相对独立的整体。一般系统理论创始人贝塔朗菲认为“系统是相互联系、相互作用的诸元素的综合体”；中国大

10、百科全书自动控制与系统工程卷中的解释为“系统是由相互制约、相互作用的一些部分组成的具有某种功能的有机整体”；钱学森教授把“系统”定义为：“由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成的，具有特定功能的有机整体，而且这个整体又是它所从属的一个更大系统的组成部分。”这些定义中，不约而同地强调了元素或子系统之间彼此影响、彼此依赖的关系，以及系统对元素的整合作用，即系统是为了实现特定功能，由多种要素相互关联、相互作用构成的有机整体。在现实社会中，系统是普遍存在的。自然界和人类社会中的很多事物都可以看作系统，如消化系统、铁路系统、神经系统等；而一个工厂可以看作由各个车间、科室、后勤部门等构成的系统；一所学

11、校也可以看作由教学部门、科研部门、后勤服务部门和学生班级构成的系统。系统是有层次的，大系统中包含着小系统，如在自然界中，宇宙是一个系统，银河系又是一个从属于宇宙的系统，是宇宙的子系统，而太阳系又是从属于银河系的一个银河系的子系统，再往下，地球又是太阳系的一个子系统，等等。大系统有大系统的特定规律，小系统不仅要从属于大系统，服从大系统规律，而且本身也有自己的特定规律，这是自然科学、社会科学普遍存在的带有规律性的现象。（二）系统与要素的关系任何事物都是系统与要素的对立统一体，系统与要素的对立统一是客观事物的本质属性和存在方式，系统与要素相互依存、互为条件。在事物的运动和变化中，系统与要素总是相互伴

12、随而产生、相互作用而变化。系统与要素之间的相互作用表现在以下几个方面。1 .系统通过整体作用支配和控制要素当系统处于平衡稳定条件时，系统通过其整体作用来控制和决定各个要素在系统中的地位、排列顺序、作用的性质和范围的大小，统率着各个要素的特征和功能，协调着各个要素之间的数量比例关系等。在系统整体中，每个要素以及要素之间的相互关系都由系统所决定。系统整体稳定，则要素也稳定；当系统整体的特性和功能发生变化，则要素以及要素之间的关系也随之发生变化。例如，综合运输系统的整体功能，决定和支配着作为要素的铁路运输系统、公路运输系统、水路运输系统、航空运输系统以及管道运输系统的地位、作用和它们之间的关系，为了

13、使综合运输系统的整体效益最佳，就要求各子系统必须充分发挥各自的功能，就要对各子系统之间的关系进行控制和协调。2 .要素通过相互作用决定系统的特性和功能一般来说，要素对系统的作用有两种可能的趋势：一种是要素的组成成分和数量具有协调、适应的比例关系，使得要素能够维持系统的动态平衡和稳定，并使系统走向组织化、有序化；另一种是要素之间出现不协调、不适应的比例关系，这就会破坏系统的平衡性和稳定性，甚至使系统衰退、崩溃和消亡。例如，对我国国民经济大系统而言，如果构成该系统的工业系统、农业系统、交通运输系统等各个系统都能够协调发展的话，国民经济就能够持续、稳定地发展；但如果交通运输系统发展缓慢，与其他子系统

14、之间不协凋、不适应，就会严重制约国民经济的发展，影响国民经济大系统的整体效益。3 .系统与要素的概念是相对的一个系统相对于构成它的要素而言是一个系统，而相对于由它和其他事物构成的大系统而言则是一个要素（或称子系统）；同样地，一个要素相对于由它和其他要素构成的系统而言是一个要素，但相对于构成它的要素而言则是一个系统。比如，车辆、场站、路网等要素组成了公路运输系统，但公路运输系统又是整个交通运输系统的要素；再比如，相对于交通运输系统而言，水路运输系统是一个要素，但它同时又是由港口运输系统、水上船舶运输系统、航道系统、物流信息系统等要素构成的系统。（三）系统的形态系统是以不同的形态存在的。根据生产的

15、原因和反映的属性不同，系统可以进行各种各样的分类。系统的形态与其所要解决的问题密切相关。系统的一般形态如下。1 .自然系统和人造系统自然系统是宇宙中天然形成的各种自循环、自平衡系统，如天体系统、海洋系统、水循环系统、生态系统、大气系统等。系统内的个体按自然法则存在或演变，产生或形成一种群体的自然现象与特征。自然系统没有尽头，没有废止，只有循环往复，并从一个层次发展到另一个层次。人造系统存在于自然系统之中，是为了达到人类所需要的目的，由人类设计和建造的系统，如工程技术系统、经营管理系统、科学技术系统等。实际上，多数系统是自然系统与人造系统相结合的复合系统，因为许多系统都是人类运用科学力量、认识改

16、造过的自然系统。例如，社会系统看起来是一个人造系统，但是它的发生和发展是不以人的意志为转移的，有其内在独特的规律性。2 .实体系统和概念系统实体系统是以矿物、生物、能源、机械等实体组成的系统。也就是说，它的组成要素是具有实体的物质，如人一机系统，机械系统、电力系统等。实体系统是以硬件为主体，以静态系统的形式来表现的。概念系统是由概念、原理、方法、制度、程序等观念性的、非物质实体要素所组成的系统，是以软件为主体，依附于动态系统的形式来表现的，如科技体制、教育体系、法律系统、程序系统等。3 .闭环系统与开环系统闭环系统是指与外界环境不发生任何形式交换的系统。它不向环境输出，也不从环境输入，一般地，它是专为研究系统目的而设定的，如封存的设备、仪器及其他尚未使用的技术系统等。开环系统是指系统内部与外部环境有能量、物质和信息交换的系统。它从环境得到输入，并向环境输出，