1、第二章 物流系统工程n系统工程是当今正在深入发展和日趋完善的一门综合性管理工程技术。n系统工程的理论和方法为解决复杂的社会经济问题，提高管理系统的工作效率，提供了科学的分析方法。n系统工程已成为实现管理现代化的重要技术手段和工具。n物流是一项系统工程。物流科学的研究采用系统工程的方法，已成为物流研究发展的必然。第二章 物流系统工程n第一节 系统和系统工程概述n第二节 物流系统概述n第三节 物流系统工程n 系统的定义系统的定义 n 系统 System，可以被定义为具有一定功能的、相互间具有有机联系的由多种要素组成的一个有机整体。n一个机器、一个部门、一项计划、一个研究项目、一种组织、一套制度都可
2、以看作一个系统。n系统具有普遍性。是相对的，没有规模限制。第一节 系统和系统工程概述n一切系统都具有以下几个共同点：n 第一，系统是由两个以上的要素组成的整体。要素是构成系统的最基本的部分，没有要素就无法构成系统，单个要素也无法构成系统。物流系统的要素一般认为运输、储存保管、包装；装卸搬运、流通加工、配送、物流信息等 n 第二，系统的诸要素之间、要素与整体之间、以及整体与环境之间存在着一定的有机联系。要素之间若没有任何联系和作用，则也不能称其为系统。n 第三，系统要素之间的联系与作用必产生一定的功能。功能是系统所发挥的作用或效能，且是各要素个体所不具备的功能，这种功能是由系统内部要素的有机联系
3、和系统的结构所决定的。n我国西周时期的“阴阳二气”以及金、木、水、火、土五行n东汉时期的二十四节气n孙子兵法 道、天、地、经、法n黄帝内经n都江堰水利工程体现出来的就是整体的观念、优化的方法和系统的思想。三、系统的特征三、系统的特征 n系统的特征主要表现为系统的、和。整体性整体性n所谓整体性整体性是说：系统的各要素之间存在一定的组合方式，各要素之间是相互统一和协调的，系统整体的功能不是各组成要素功能的简单迭加，而是呈现出各组成要素所没有的新的功能，并且一般来说，系统的整体功能大于各组成要素的功能总和。l用公式表示即：F Fil式中：F是系统的整体功能；l Fi是系统第i个要素的功能（i=1，2
4、，3，n）。n 系统整体功能大于其组成要素功能的总和，这不仅是在量的方面，更着重于质的方面。例如，一些零部件只有组装成一台机器，组成一个机器系统，才能充分发挥其功能，而单独的一个零件、一个螺丝钉是没有机器的属性，是不具备机器的功能的。再比如，交通管制系统是一个大系统，它由交通网、运输工具、信号控制等要素或子系统组成，只有当这些要素都很完善、配合协调的时候，才能够形成一个较好的、完善的系统。生命系统也是如此。l 这就是我们常说的：“三个臭皮匠，赛过一个诸葛亮”。n思考：n“一着不慎，全盘皆输”n木桶理论 n 是否多个要素凑在一起，其功能都一定大于部分功能之和呢？l 答案是否定的！最典型的就是人们
5、所说的“一个和尚挑水吃，两个和尚抬水吃，三个和尚没水吃”。l 这是因为，这三个和尚没有形成一个“系统”，这些“和尚要素”相互不协调、不统一，才使得集体运水的效果急减，甚至达到无水可吃的地步。这就说明，要使得整体的功能大于部分功能之和，组成该整体的各要素必须协调统一。l n因此，为了提高系统的整体功能，增强系统的整体效应，必须作到：n 1、一切从整体出发。n 2、各要素的结合要保持合理，注意从提高整体功能的角度去提高和协调要素的功能。n 相关性是指：各要素是相互联系、相互作用、相互依存、又相互制约的。系统中每个要素的存在都依赖于其它要素的存在，系统中任一要素的变化都将引起其它要素的变化乃至整个系
6、统的变化。因此，必须努力建立起系统各要素之间的合理关系，以消除相互间的盲目联系和无效行动。相关性相关性式中:Q1,Q2.分别为N个要素的特征t表示时间 fn表示相应的函数关系，贝塔系数).,(32111ntQQQQfDdQ).,(32122ntQQQQfDdQ).,(321ntQQQQfnDdQnn例子：n1、橱具的安装n2、碳含量的高低影响着钢的强度、硬度和韧性，从而影响钢的耐磨性。碳含量高，则硬度高，韧性差；碳含量低，则硬度低、耐磨性差 n指导意义：n1、改变某些不合要求的要素时，必须注意考察与之相关的要素的影响，使之匹配增强协同效应。n2、相关性不是静态的，是动态的。在动态中把握要素与要
7、素，要素与整体的关系。n3、管理系统的组成要素，既包括层次间的纵向相关，也包括组成要素的横向相关。目的性目的性n 任何一个系统都有它的目的，否则，也就失去了这个系统存在的价值和意义。例如，生物系统的目的性就是增殖个体、繁衍物种、保存生命；同样，人造系统也有它的目的性，如企业的经营目的，就是以最少的资源消耗去取得最大的经济效益。物流系统的目的，就是为国民经济的发展提供运输服务。物流系统中各运输子系统的目的，就是为运输大系统的总目的服务。（目标管理MBO）n企业物流系统的目的？n物流系统的目的有以下几个方面：(1)将商品在适当的交货期内准确地向顾客配送；（SPEED）(2)对顾客的订货，要尽量满足
8、，不能使商品脱销；（SAFE）(3)适当地配置仓库、配送中心，维持商品适当的库存量；(4)使运输、装卸、保管、包装作业省力化；(5)维持适当的物流费用；（LOW）(6)使从订货到发货的信息流畅通无阻；(7)把销售信息迅速地反馈给采购部门、生产部门和营业部门 目的1目的2目的3目的4目的5目的6目的7目的8目的9目的10目的11目的12目的13目的14目的15目的17目的16 环境适应性环境适应性n辩证唯物主义认为客观事物的发展是内因和外因综合作用的结果。环境是指存在于系统以外的事物（物质、能量、信息）的总称。n系统必须适应外部环境的变化，能够经常与外部环境保持最佳的适应状态，才是理想的系统。n
9、所以一个企业必须了解同行业的动向、用户需求等环境信息。并从许多经营方案中选取最佳决策，所处的环境我们称“限制条件”或“约束条件”。n讨论：电脑的cpu风扇、“春捂秋冻”n（一）系统工程的概念nSEn系统工程是一项管理软技术，它应用系统的思想，现代化的科学管理方法和最新手段，将分散的、各自为政的局部利益，巧妙地结成一个整体，使其发挥较大的效果。二、系统工程概述（二）系统工程的重要特点n1.整体最优的观点n2.不断发展变化的观点n3.协调配合的观点n4.适应环境的观点n5.人是系统的主体的观点(三)系统分析n系统分析是从系统的最优出发，在选定系统系统分析是从系统的最优出发，在选定系统目目标标和准则
10、的基础上和准则的基础上,分析构成系统的各级子系分析构成系统的各级子系统的功能和相互关系，以及系统与环境的相互统的功能和相互关系，以及系统与环境的相互作用作用；运用科学的分析工具和方法，对系统的；运用科学的分析工具和方法，对系统的目的、功能、环境、费用和效益等进行充分的目的、功能、环境、费用和效益等进行充分的调研、收集、比较、分析和数据处理，建立若调研、收集、比较、分析和数据处理，建立若干替代方案和必要模型干替代方案和必要模型，进行系统仿真；把各，进行系统仿真；把各种结果与目标进行比较和评价，寻求对系统整种结果与目标进行比较和评价，寻求对系统整体效益最佳和有限资源配备最佳的方案，为决体效益最佳和
11、有限资源配备最佳的方案，为决策者提供科学的依据和信息。策者提供科学的依据和信息。系统分析n要素要素:(1)目标目标(2)替代方案替代方案(3)费用和效益费用和效益(4)模型模型(5)评价标准评价标准要素和步骤要素和步骤n步骤步骤:(1)明确问题明确问题,确立目标确立目标(2)收集资料收集资料,分析问题分析问题(3)建立模型建立模型(4)系统优化系统优化(5)系统评价系统评价第二节 物流系统概述n一、物流系统的概念n物流系统是指在一定的时间和空间里，由所需位移的物资与包装设备、搬运装卸机械、运输工具、仓储设施、人员和通讯联系等若干相互制约的动态要素，所构成的具有特定功能的有机整体。n物流系统的目
12、的是实现物资的空间和时间效益，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。一、物流系统概论 物流系统的一般模式 物流系统(Logistics System)是由两个或两个以上的物流功能单元构成的，以完成物流服务为目的的有机集合体。（1）原材料设备 （2）劳动力 （3）能源 （4）资金 （5）信息等（1）产品位置转移（2）各种劳务（3）能源（4）信息（5）好的服务 （1）物流设施与设备（2）物流业务活动（3）信息处理（4）管理工作 输输入入 系系统统转转换换 输输出出 环环境境 环环境境 干干扰扰 反反馈馈 二、物流系统的构成n1.物流系统的构成要素n
13、物流系统和一般的管理系统一样，都是由人、财、物、设备、信息和任务目标要素组成的有机整体。n任务目标则是指物流活动预期安排和设计的物资流转计划、储存计划、运输计划以及与其它单位签定的各项物流合同等。图12-1 物流系统示意图n物流系统是达成物流目的的有效机制，它由物流作业系统和物流信息支持系统两个分系统构成。见图12 1。采购生产销售搬运输送包装保管加工接收订货发出订货库存发货物流系统作业系统信息系统2.物流作业系统和物流信息支持系统n（一）物流系统是一个“人机系统”n（二）物流系统是一个可分系统n（三）物流系统是一个动态系统n（四）物流系统的复杂性n（五）物流系统是一个多目标函数系统二、物流系
14、统的特征三、物流系统分析n所谓物流系统分析是指从物流的整体出发，根据系统的目标要求，动用科学的分析工具和计算方法，对系统目标、功能、环境、费用和效益等，进行充分的调研，并收集、比较、分析、处理有关数据和资料，建立若干拟定方案，比较和评价结果。物流分析的目的与内容n物流分析的目的主要包括：物流分析的目的主要包括：n物流系统优化物流系统优化n物流项目建设物流项目建设n物流企业合作物流企业合作n物流技术更新物流技术更新n物流软件开发物流软件开发n物流市场研究物流市场研究n物流政府规划物流政府规划n外部条件与内部条件相结合的原则 n当前利益与长远利益相结合的原则 n局部利益与整体利益相结合的原则 n定
15、量分析与定性分析相结合的原则 物流系统分析的原则（一）物流系统分析的内容n 1.物流系统外部环境的分析n（1）物资生产状况n（2）物资的流通n（3）物资的消费n（4）财政信贷状况n（5）国家方针、政策、制度，也影响着物流。n2 物流系统内的具体分析内容n（1）物资需求变化的特点、需求量、需求对象、需求构成，以及所涉及的需求联系方法。n（2）物流系统各作业部门的有关物流活动的数据，如市场分布状况，供货渠道，销售状况等。n（3）构成物流生产的新技术，新设备，新要求，新项目等。n（4）库存物资的数量，品种，分布情况，季节性变化，质量状况等。n（5）运输能力的变化，运输方式的选择，运输条件和要求等。n
16、（6）各种物流费用的占用、支出，社会经济效益等。物流系统分析的过程界定问题界定问题确定目标确定目标收集资料收集资料拟定方案拟定方案建立模型建立模型新设方案新设方案目标修正目标修正检验假设检验假设综合评价综合评价系统优化系统优化 物流系统的设计n物流系统设计物流系统设计，是指经过系统分析，完，是指经过系统分析，完成物流系统硬件结构和软件结构体系的成物流系统硬件结构和软件结构体系的构想，形成物流系统组织和技术方案的构想，形成物流系统组织和技术方案的过程。过程。n宏观系统设计指一个国家或经济区域的宏观系统设计指一个国家或经济区域的物流系统设计，可以称之为物流系统设计，可以称之为物流系统规物流系统规划
17、划。n微观系统设计，是企业或企业间的物流微观系统设计，是企业或企业间的物流系统设计，可以称为系统设计，可以称为物流解决方案。物流解决方案。第三节 物流系统工程n一、物流系统工程的基本理论和方法n物流系统工程，是指在物流管理中，从物流系统的整体利益出发，把物流与信息流融为一体。n数学基础理论、一般系统理论、协同学理论、系统动力学理论、耗散结构理论等为物流系统工程的发展打下了坚实的理论基础。n1.模型化技术n所谓模型就是由实体系统经过变换而得到的一个映象，是对系统的描述、模仿或抽象。n常用的数学模型：物流预测模型、物资分配模型、库存模型、运输模型、投入产出模型等。n2.最优化的理论和方法n最优化的
18、观念贯穿于物流系统工程在始终，也是物流系统工程的指导思想和力争的目标。系统模型模型模型形象模型形象模型抽象模型抽象模型直观模型实物模型直观模型实物模型物理模型物理模型概念模型概念模型符号模型符号模型逻辑模型用流程和逻辑符号逻辑模型用流程和逻辑符号模拟模型模拟模型数学模型数学公式数学模型数学公式（一）物资综合平衡问题的数学模型n物资综合平街是指各种物资的资源与需要在比例协调下的平衡。它对于国民经济物流产生着重大的影响。物资综合平衡凭直观或凭经验的方法编制物资综合平衡计划是非常困难的，因而必须借助数学方法和应用电子计算机才能完成。二、物流系统工程中常见的几种数学模型n（二）最优化数学模型n库存理论
19、的中心问题是确定合理库存量的问题。我们以经济定购量数学模型为例。n在确定影响库存成本的因素中，第一是使某种物资成为具体库存所花费的订购费用；第二是储存某种物资所要支出的保管费用。这两者间的关系，当订购费用下降时，保管费用上升，因为每次订购数量增大时，订购的次数和费用就下降；但因储存量增大，故保管费用就会增加。定量订货法的概念和基本原理定量订货法的概念和基本原理 概念：概念：定量订货法是指当库存量下降到预定的最低定量订货法是指当库存量下降到预定的最低库存量（订货点）时，按规定数量（一般以经济批量库存量（订货点）时，按规定数量（一般以经济批量EOQ为标准）进行订货补充的一种库存控制方法为标准）进行
20、订货补充的一种库存控制方法。基本原理：基本原理：预先确定一个订货点（数量）预先确定一个订货点（数量）Qk 和订货和订货批量批量Q*，在销售过程中，随时检查库存，当库存下降，在销售过程中，随时检查库存，当库存下降到到Qk时，就发出一个订货批量时，就发出一个订货批量Q*，一般取经济批量，一般取经济批量EOQ(Economic Order Quantity)。1)经济订货批量(EOQ：Economic Order Quantity)n基本假设：n需求是均匀的(单位时间内的需求量不变)，需求是已知的常数；n不允许发生缺货；n订货提前期是已知的，且为常数；n交货提前期为零，即瞬时交货；n产品成本不随批量
21、而变化(没有数量折扣)；n订货费与订货批量无关；n维持库存费是库存量的线性函数。n基本参数：nC购买的单位货物的成本；nD年总需求量；nS每次订货费(与供应商的联系费、采购人员旅差费等)；nK单位货物每年的存储成本nQ订货批量；nTC年总成本；LQQ/2D时间库存量SQD订货批量费用订货费用存储费用总费用经济订货批量n订货费用CP=(D/Q).SKQ21RPSQDKQ21 年总费用年总费用 TC=存储费存储费 年存储费用KDSQ2*经济订购批量最佳定货周期公式：t*=1年/N*n某公司甲种商品每年需要量为4500吨，每批订货成本40元，每吨存货平均储存成本4元。要求：（1）甲商品的最佳采购批量
22、（2）甲商品年度最佳进货次数、进货周期。甲商品的最佳采购批量 Q=根号(2*A*B/C)=根号(2*4500*40/4)=300 甲商品年度最佳进货次数 4500/300=15次三、物流系统的计算机模拟n（一）计算机模拟的含义n计算机模拟的前提是必须有一个确定的系统，即必须首先规定系统的外部环境、内部构成、以及它的输入输出内容，以便组织数据结构，编制系统的流程。因此计算机模拟不能代替系统设计，而是必须先有系统设计，然后再进行模拟。另一方面，通过计算机模拟确实可以求得较佳的设计，原因是可以迅速地对各种不同的系统方案及各种不同的系数算出各自的运行结果，然后通过比较找到较佳的方案。（二）计算机模拟技
23、术要点n1.系统状态的数学表示 n2.系统运行的事件模拟法n3.模拟程序的模块化n4.随机数的模拟n5.模拟结果的统计分析n1.计算机模拟是用数学模型代表现实系统的研究方法 n2.计算机在运算时，是严格按照所规定的流程进行的 n3.为得到可靠的输出，必须有准确的输入 n4.验证计算机模拟结果的正确性是一个很重要的课题（三）应用计算机模拟要注意的问题本章思考题n1.名词解释：系统 物流系统 物流系统工程n2.系统应具有那些条件？系统的特点有那些？n3.简述系统工程的主要特点。n4.请说明系统工程的一般工作程序都包含那些内容？n5.简述物流系统的构成要素。本章思考题（续）n6.谈谈物流系统的运行过程。n7.请结合实际谈谈物流系统的特征。n8.物流系统工程的理论基础是什么？n9.物流系统工程的基木方法有那些？请分别给予说明？n10.请阐述物流系统的计算机模拟的技术要点和要注意的问题？
