【物流管理】物流系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計講義

1、物流系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計講義商務(wù)策劃學(xué)院李健推薦參考書：1、馮耕中現(xiàn)代物流規(guī)劃理論和實踐2、謝如鶴物流系統(tǒng)規(guī)劃原理和方法3、李云清物流系統(tǒng)規(guī)劃4、劉聯(lián)輝物流系統(tǒng)規(guī)劃及其分析設(shè)計5、郝偉物流系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計6、王轉(zhuǎn)程國全配送中心系統(tǒng)規(guī)劃7、伊俊敏物流工程推薦參考書（續(xù)）8、吳清一物流系統(tǒng)工程9、姚城物流配送中心規(guī)劃和運作管理10、蔡臨寧物流系統(tǒng)規(guī)劃一一建模及實例分析11、馬漢武設(shè)施規(guī)劃和物流系統(tǒng)設(shè)計12、董維忠物流系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計第一部分物流系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計概論本章學(xué)習(xí)目標?應(yīng)該掌握物流系統(tǒng)的概念、構(gòu)成要素和基本分類；?掌握物流系統(tǒng)化的概念和推進物流系統(tǒng)化基本策略；?掌握物流系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計概念區(qū)別聯(lián)系、類型

2、和基本框架；?理解物流系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計的層次、企業(yè)物流系統(tǒng)規(guī)劃的任務(wù)、物流系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計的類型;?掌握物流系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的階段；?樹立系統(tǒng)觀點進行物流系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的基本思路主要內(nèi)容：2.1 系統(tǒng)和物流系統(tǒng)的概念2.2 物流系統(tǒng)分析2.3 物流系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計?.4案例分析低溫配送中心的規(guī)劃和設(shè)計1.1 系統(tǒng)和物流系統(tǒng)的概念一、系統(tǒng)一般系統(tǒng)論認為系統(tǒng)是由相互聯(lián)系、相互作用的若干要素結(jié)合而成的、具有特定功能的有機整體。具備四個基本特性，即整體性、相關(guān)性、目的性和環(huán)境適應(yīng)性。1.1 系統(tǒng)和物流系統(tǒng)的概念? 一個完整的系統(tǒng)是由輸入部分、輸出部分、轉(zhuǎn)換過程（將系統(tǒng)的輸入轉(zhuǎn)換成輸出）和系統(tǒng)運行過程中的信息反饋等

3、環(huán)節(jié)構(gòu)成的?系統(tǒng)是相對于外部環(huán)境而言的，外部環(huán)境向系統(tǒng)提供勞力、手段、資源、能量、信息等，稱為？。輸入?±。然后，系統(tǒng)應(yīng)用自己自身所具有的功能，對輸入的元素進行轉(zhuǎn)化處理，形成有用產(chǎn)品，再到外部環(huán)境供其使用1.1 系統(tǒng)和物流系統(tǒng)的概念二、物流系統(tǒng)?它是由物流各要素所組成的，要素之間存在有機聯(lián)系且具有使物流總體合理化功能的綜合體；是社會經(jīng)濟大系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)或組成部分。1.1 系統(tǒng)和物流系統(tǒng)的概念?聽謂物流系統(tǒng)是指按照計劃為達成物流目的而設(shè)計的相互作用的要素的統(tǒng)一體。?其目的和作用是將貨物按照規(guī)定的時間、規(guī)定的數(shù)量、以最合適的費用、準確無誤的送達到目的地，完成物品的使用價值的物理性轉(zhuǎn)移，

4、最終實現(xiàn)物品的社會價值。?物流系統(tǒng)目標1.1 系統(tǒng)和物流系統(tǒng)的概念三、物流系統(tǒng)的構(gòu)成要素?1.系統(tǒng)資源要素微流系統(tǒng)資源要素一般有人、財、物、設(shè)備、信息和任務(wù)目標等。支.物流功能要素?一般的物流系統(tǒng)的功能要素指的是運輸、儲存、裝卸、搬運，包裝、流通加工、配送、信息處理等基本物流活動環(huán)節(jié)，這些活動環(huán)節(jié)有效的結(jié)合在一起，便成了物流的整體功能，能合理、有效的實現(xiàn)物流系統(tǒng)的目的。?3.節(jié)點線路要素?也就是說，工廠、商店、倉庫、物流中心、車站、碼頭、空港等物流據(jù)點以及連接這些據(jù)點的運輸線路、運輸方式和信息傳遞手段構(gòu)成了物流系統(tǒng)的基本要素。1.1 系統(tǒng)和物流系統(tǒng)的概念?4.支撐手段要素疝體制、制度。法律、規(guī)

5、章。行政、命令。標準化系統(tǒng)。?5.物質(zhì)基礎(chǔ)要素疝物流設(shè)施。物流裝備。物流工具。信息技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)。組織及管理。石.系統(tǒng)的流動要素縱流系統(tǒng)有六個流動要素：流體、載體、流向、流量、流程、流速。?流體的自然屬性決定了載體的類型和規(guī)模；?流體的社會屬性決定了流向、流量和流程；?流體、流量、流速、流向和流程決定采用的載體的屬性，?載體對流向、流速、流量和流程有制約作用，載體的狀況對流體的自然屬性和社會屬性均會產(chǎn)生影響1.1 系統(tǒng)和物流系統(tǒng)的概念四、物流系統(tǒng)的特征?1.目的性?物流系統(tǒng)有明確的目的，而且這個目的只有一個，就是保證將市場所需要的商品，在必要的時候，按 照必要的數(shù)量送達到需求者的手中。?2.最求系

6、統(tǒng)整體最優(yōu)?3.系統(tǒng)要素之間存在著效益背反的關(guān)系?4 .物流系統(tǒng)作為其上位系統(tǒng)的子系統(tǒng)而發(fā)揮作用?企業(yè)物流系統(tǒng)的上位系統(tǒng)是企業(yè)的運營系統(tǒng)，物流服務(wù)水準設(shè)定要以企業(yè)總體的運營目標，戰(zhàn)略目標 為依據(jù)，服從企業(yè)總體發(fā)展的要求。?5.物流系統(tǒng)需要通過信息的反饋加以控制1.1系統(tǒng)和物流系統(tǒng)的概念五、物流系統(tǒng)運行的基本原理1.1系統(tǒng)和物流系統(tǒng)的概念1.1系統(tǒng)和物流系統(tǒng)的概念六、企業(yè)物流系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)?企業(yè)物流系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)大致能夠分為作業(yè)系統(tǒng)、信息系統(tǒng)和組織管理系統(tǒng)。1.1系統(tǒng)和物流系統(tǒng)的概念物流系統(tǒng)化物流系統(tǒng)化就是為提高物流系統(tǒng)的效率和效益，把物流的各個環(huán)節(jié)(子系統(tǒng))聯(lián)系起來見成一個物流大系統(tǒng)，且進行整體

7、設(shè)計和管理，以最佳的結(jié)構(gòu)、最好的配合，充分發(fā)揮其系統(tǒng)功能、效率，實現(xiàn)整體物流 合理化。?目標：1.系統(tǒng)具有良好的服務(wù)性(service)、2.系統(tǒng)具有良好的快捷性(speed) ,3.系統(tǒng)庫存合理(stock control) 、4.系統(tǒng)設(shè)施規(guī)模適當 (scale optimization) 、5.系統(tǒng)能有效的利用面積和空間(spacesaving)。物流系統(tǒng)化的目的，人們通常簡稱為物流系統(tǒng)“5S”目標。?原則和要求：1.大量化；2.計劃化；3.短距離化；4.共同化；5 .標準化；6 .信息化。1.2物流系統(tǒng)分析?一、物流系統(tǒng)分析的概念?系統(tǒng)分析(System analysis )不是一門新的

8、學(xué)科，早在第二次世界大戰(zhàn)期間，就和運籌學(xué)同時出現(xiàn)。不過直到1950年左右，根據(jù)有關(guān)學(xué)者的建議，由美國道格拉斯飛機公司出面組織了各方面的科學(xué)家為 美國空軍研究“洲際戰(zhàn)爭”，目的是向空軍提出有關(guān)設(shè)備和技術(shù)的建議，當時稱之為“研究和開發(fā)R Research and development )” 計戈U。1.2物流系統(tǒng)分析?0為道格拉斯這個組織能夠影響美國空軍的計劃和軍事訂貨，為防止外界不應(yīng)有的猜測和保護自身的 名譽，1948年5月，執(zhí)行這項“研究和開發(fā)”計劃的部門從道格拉斯飛機公司獨立出來，正式成立蘭 德公司(RAND Company ) “蘭德”是“研究和開發(fā)”的縮寫。1.2物流系統(tǒng)分析?長期以來

9、，蘭德公司發(fā)展且總結(jié)了一套解決復(fù)雜問題的方法和步驟，他們稱之為“系統(tǒng)分析”也叫蘭德型的系統(tǒng)分析，它致力于提供重大的研究和發(fā)展計劃和相應(yīng)的科學(xué)依據(jù)，提供實現(xiàn)目標的各種方案且給出評價，供有關(guān)決策人進行決策。第二次世界大戰(zhàn)后40多年來，系統(tǒng)分析逐步成為一項很熱門的方法和技術(shù)，其應(yīng)用范圍也由早期的武器系統(tǒng)擴展到政府部門、行政事業(yè)和企業(yè)界的政策和決策的制訂和 分析。2.1物流系統(tǒng)分析?聽謂系統(tǒng)分析，就是利用科學(xué)的分析工具和方法，分析和確定系統(tǒng)的目的、功能、環(huán)境、費用和效益等問題，抓住系統(tǒng)中需要決策的若干關(guān)鍵問題，根據(jù)其性質(zhì)和要求，在充分調(diào)查研究和掌握可靠信息資 料的基礎(chǔ)上，確定系統(tǒng)目標，提出為實現(xiàn)目標的

10、若干可行方案，通過模型進行仿真試驗，優(yōu)化分析和綜 合評價，最后整理出完整、正確、可行的綜合資料，從而為決策提供充分依據(jù)。系統(tǒng)分析實際上是綜合 運用科學(xué)方法、技術(shù)以處理問題的一種態(tài)度和觀點。1.2物流系統(tǒng)分析?W流系統(tǒng)分析(Logistic System Analysis ,簡稱LSA )是指在特定的時間和空間里，對其所從 事的物流服務(wù)及其過程作為一個整體來處理，以系統(tǒng)的觀點、系統(tǒng)工程的理論和方法進行分析研究，以 實現(xiàn)其空間和時間的經(jīng)濟效應(yīng)。1.2物流系統(tǒng)分析二、系統(tǒng)分析的目的系統(tǒng)分析的目的在于通過分析比較各種替代方案的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟指標，得出決策者形成正確判斷所必需的資料和信息，以便獲得最優(yōu)系統(tǒng)

11、方案。系統(tǒng)分析的目的能夠用下圖表示。三、物流系統(tǒng)分析范圍?物流系統(tǒng)分析所涉及的問題范圍很廣，它研究的主要問題是如何使物流系統(tǒng)的整體效應(yīng)達到最優(yōu)化。在經(jīng)濟管理中主要有以下幾方面的應(yīng)用：? (1)制定經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃、計劃；? (2)重大物流工程項目的組織管理；? (3 )廠址選擇和建廠規(guī)劃；? (4)組織企業(yè)生產(chǎn)布局和生產(chǎn)線。? (5)編制生產(chǎn)作業(yè)計劃等。四、物流系統(tǒng)分析的要素?物流系統(tǒng)分析的因素很多，一般必須把握以下幾點：?i確期望達到的目的和目標；確定達到預(yù)期目的和目標所需要的設(shè)備、技術(shù)條件和相應(yīng)的資源條件； 計算和估計達到各種可行方案所需要的資源、費用和生產(chǎn)的效益，建立各種替代方案所需要的模型

12、，模 型中標明目的、技術(shù)條件、環(huán)境條件、資源條件、時間、費用、元素間的關(guān)系；為選擇最優(yōu)化方案，建 立一定的判別準則。?在上述論點的基礎(chǔ)上，后人總結(jié)出物流系統(tǒng)分析的五個基本要素：目的、可行方案、模型、費用和效益、評價基準。物流系統(tǒng)分析的這5個基本要素，根據(jù)各要素相互之間的制約關(guān)系，可組成物流系統(tǒng)分析結(jié)構(gòu)的概念圖。如下圖所示五、物流系統(tǒng)分析方法?物流系統(tǒng)分析注意邏輯思維推理的方法，在分析時往往要通過追問一系列的“為什么”而使問題得到圓滿的解答?？山栌孟卤韥砝斫?。?有人把上述內(nèi)容歸納成解決問題的"5WIH',即： What , Why , When , Who , Where ,

13、How。7例如，假設(shè)接受了某個物流系統(tǒng)的開發(fā)項目，那么接下來就必須設(shè)定問題，如果擬出下列疑問句自問 自答，就容易抓住問題的要點。? (1)項目的對象是什么？即要干什么？ ( what )? (2)這個項目何以需要？即為什么這樣子？ ( Why )? (3)它在什么時候和在什么樣的情況下使用？即何時干？ ( when )? (4)使用的場所在哪里？即在何處干？ ( where )? (5)是以誰為對象的物流系統(tǒng)？即誰來干？ ( Who)76)怎樣做才能解決問題？即如何干？ ( how )?舉例：以沿海某省建立核電廠為例，這些問題的答案如下：? (1)要干什么事？(what )?在研究沿海某省核電

14、廠的建立問題時，就是用物流系統(tǒng)分析方法研究在沿海某省建核電廠的可行性如 何？?2）為什么在沿海某省建立核電廠？ （ Why ）?由于沿海某省自產(chǎn)能源很少，歷來靠進口油和煤發(fā)電，進口能源受國際經(jīng)濟和政治局勢影響太大，自 己無力左右局勢。同時也為了在經(jīng)濟上求得更廉價的電力和為了減少環(huán)境污染。冬）何時建立為宜？（ when ）?t力工業(yè)為先行官，當前世界屢發(fā)能源危機，此項建設(shè)，刻不容緩。?（4）何處建廠為宜？ （ where ）?從避開地震區(qū)和斷裂、海嘯、流沙區(qū)而又有足夠冷卻水，遠離人口密度中心地區(qū)而又較接近用電地區(qū) 幾點來見，則以沿海某省北部沿海為宜。75）由何單位承建？ （ Who）他沿海某省電

15、力公司負責，且請工程顧問公司提供各種技術(shù)方面的咨詢服務(wù)工作。76）如何進行？ （ how ）?X程進度應(yīng)服從十年發(fā)電規(guī)劃，具體技術(shù)細節(jié)仍須由工程顧問公司作進一步研究后再提出。物流系統(tǒng)分析的步驟示意圖系統(tǒng)分析的詳細步驟：?1.問題構(gòu)成和目標確定?目的在于確定目標，說明問題的重點和范圍，以便進行分析研究。1 2 .搜集資料探索可行方案?在問題構(gòu)成之后，就要擬定大綱和決定分析方法，然后依據(jù)已搜集的有關(guān)資料找出其中的相互關(guān)系， 尋求解決問題的各種可行方案。3 .建立模型（模型化）?為便于分析，應(yīng)建立各種模型，利用模型預(yù)測每一方案可能產(chǎn)生的結(jié)果，且根據(jù)其結(jié)果定量說明各方 案的優(yōu)劣和價值。模型的功能在于組

16、織我們的思維及時獲得實際問題所需的指示或線索。模型充其量只 是現(xiàn)實過程的近似描述*果它說明了所研究的物流系統(tǒng)的主要特征，就算是一個滿意的模型。0 .綜合評價?利用模型和其他資料所獲得的結(jié)果，將各個方案進行定量和定性的綜合分析，顯示出每一項方案的利 弊得失和成本效益。同時考慮到各種有關(guān)的無形因素如：政治、經(jīng)濟、軍事、理論等，所有因素加以合 且考慮且研究，獲得綜合結(jié)論，以指示行動方針。?5.檢驗和核實?以試驗、抽樣、試行等方式鑒定所得結(jié)論，提出應(yīng)采取的最佳方案。九、物流系統(tǒng)分析易犯的錯誤?!需用作物流系統(tǒng)分析的問題，常常是十分迫切而復(fù)雜的問題，決策者往往急于獲得答案，這種環(huán)境因素往往影響物流系統(tǒng)分

17、析者的判斷，導(dǎo)致種種錯誤。主要有以下幾方面：?1.忽視明確問題。分析往往是從問題的構(gòu)成開始，最大的疏忽常常是對這一階段的工作沒有給予應(yīng)有的重視，以至于仍沒有弄清究竟是什么問題，就急于分析，當然也難以得出正確的結(jié)論。九、物流系統(tǒng)分析易犯的錯誤我.過早得出結(jié)論。物流系統(tǒng)分析是一個反復(fù)優(yōu)化的過程，僅僅進行一次循環(huán)就得出結(jié)論和建議，往往有失周密、妥當。?3.過分重視模型而忽視問題本身。物流系統(tǒng)分析者往往熱衷于模型和計算以及諸多數(shù)量關(guān)系，不恰當?shù)財U大了模型的作用，反而忽視了問題本身，造成所提的提議對解決問題沒有多大幫助。九、物流系統(tǒng)分析易犯的錯誤十物流系統(tǒng)模型建立?物流系統(tǒng)模型的定義?模型是對物流系統(tǒng)的

18、特征要素、有關(guān)信息和變化規(guī)律的一種抽象表述，它反映了系統(tǒng)某些本質(zhì)屬性。模型描述了物流系統(tǒng)各要素間的相互關(guān)系、系統(tǒng)和環(huán)境之間的相互作用。本書按模型的形式對模型進行細分物流系統(tǒng)建模思路?系統(tǒng)模型的建立，是預(yù)測實體未來行為和狀態(tài)變化的智力結(jié)構(gòu)和數(shù)量化方法。模型和現(xiàn)實實體行為狀態(tài)之間的差異應(yīng)盡可能地小，而模型的逼真程度則取決于建模者的知識水平和系統(tǒng)分析的能力。?系統(tǒng)工程中使用的模型，通常都包括有可控變量和不可控變量。有如下形式?U=f (X, y)?式中：U 描述系統(tǒng)功能質(zhì)量的效用或準則值，有時稱為目標函數(shù)；X 可控變量；y一不可控變量，對U有影響；f U和X, y之間的關(guān)系函數(shù)。建立模型一般可遵循如

19、下思路：? 1.直接分析法?系統(tǒng)較簡單，問題明確，可按問題的性質(zhì)直接建立模型。?例題1流通加工中的下料問題。試求面積為一定值的矩形中，周長和為最小時的各邊長度。?解 因為是矩形，所以對邊倆倆相等。設(shè)其一邊長為 x,鄰邊長為y,則周長L=2 (x+y)。如果矩形 面積為A。則有?A=x y 或 y= A / x?把上式代入周長L的關(guān)系式，可得?L=2 (x 十 y)=2 (x 十 A/x)?式中A是定值，即A是不可控變量。欲求 L最小時的X值，可用一次導(dǎo)數(shù)為零來求解。?解 x=y 。?結(jié)果表示，要保持 A不變而周長L最小時，X和y應(yīng)相等，即一個正方形。例題2 :?某廠擬建一新供應(yīng)倉庫供應(yīng)Pi(i

20、=1 , 2,n )個車間用料。從新庫到各用料點的運輸費用和運輸量和運輸距離的乘積(以t/km 表示)成正比。已知各用料點的物資需求量Wi (i=1 , 2,，n )。應(yīng)如何選擇新庫的位置，才能使總運輸費用最低。?2.數(shù)據(jù)分析法?當系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的性質(zhì)尚不夠清楚，可是，通過分析系統(tǒng)功能的已有數(shù)據(jù)或新做的試驗所獲取的數(shù)據(jù)能夠建立系統(tǒng)阿模型。? 3.實驗分析法?對于某些問題，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)分析尚不能確定個別變量對整個系統(tǒng)工作指標的影響，又不可能做大量試驗時，也能夠在系統(tǒng)上作局部試驗，確定關(guān)鍵的本質(zhì)變量， 弄清楚其本質(zhì)特性及其對所關(guān)心指標的影響。逐步分析發(fā)現(xiàn)矛盾，建立試驗?zāi)Ｐ?，直到取得滿意的效果為止。例3:4

21、 .主觀想象法?當系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性質(zhì)不明確，又無足夠的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)上又無法做實驗，此時見來無法建立模型，但實際上 也是能夠利用“主觀想象”人為地實現(xiàn)一個模型的。5 .人工實現(xiàn)法?當系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，性質(zhì)不明確，沒有足夠的數(shù)據(jù)，又無法在系統(tǒng)上做實驗，或者不允許做實驗時，能 夠人為地逐步建立俱型。?對于某些復(fù)雜的物流系統(tǒng)不能利用現(xiàn)買做試驗，可借用人工實現(xiàn)，將實際情況做適當?shù)暮喕?，將人?現(xiàn)實分解成一些初等系統(tǒng)，從局部的小事件中了解情況，摸清底細，這樣就比較容易形成模型。然后在 返回到第一次人工實現(xiàn)開成的模型M1。根據(jù)實際情況進行適當?shù)难a充修改，使之形成更加接近實際物流系統(tǒng)的M2。如此反復(fù)進行，直到獲得具有更為一般性和滿意的模型為止。物流系統(tǒng)建模步驟?不同條件下的建模方法雖然不同，可是建立模型的步驟能夠歸納為以下幾步:? 1.弄清問題，掌握真實情況；? 2.搜集資料；3.確定因素之間的關(guān)系；? 4.構(gòu)造模型；5.求解模型；? 6.檢驗?zāi)Ｐ偷恼_性課堂討論：從重慶運送100