第7章 物流信息管

教育部高等学校管理科学与工程类学科专业教学指导委员会推荐教材物流管理概论王雷震戈猛主编机械工业出版社第7章物流信息管理与决策支持系统7.1物流信息技术7.2物流信息系统7.2.1物流信息的含义7.2.2物流信息系统7.2.3物流信息系统设计：系统开发方法（生命周期法/原型法），系统设计内容7.3物流决策支持系统7.4物流系统建模与仿真物流信息技术7.1.1物流系统的识别技术条形码技术（概念，识别原理及应用），扫描技术，射频识别技术（概念，基本工作原理，应用），光学字符识别技术7.1.2物流系统的信息传输与跟踪技术电子数据交换（EDI）技术，全球卫星定位技术，地理信息系统7.1.3物流系统管理技术数字分拣，电子订货系统（EOS），销售时点系统（POS），分销需求计划（DRP），物流资源计划（LRP）条形码概念条形码（barcode）是将宽度不等的多个黑条和空白，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符一维条形码二维条形码条形码识别原理及在物流中的应用从产品的生产到成品下线、销售、运输、仓储、零售等各个环节，都可以应用条码技术，进行方便、快捷的管理数据通讯译码器设备读取规则排列对光反射率较低的条脉冲数字信号对光反射率较高的条二进制十进制信息计算机光电转换图条形码系统工作原理扫描技术自动识别技术的一个关键组件是扫描技术，这是条形码系统的“眼睛”扫描仪从视觉上收集条形码数据，并把它们转换成可用的信息。手提扫描仪自定位便携式激光扫描仪扫描仪物流方面的主要应用应用方面具体情况零售商店的销售点在现金收存机上给顾客打印收据可精确的跟踪每一个库存单位出售数，把数据迅速传输到供应商，有助于补充订货，为商店层提供精确的库存控制向所有的渠道内成员提供更及时的具有战略意义的数据物料搬运和跟踪通过扫描枪的使用，物料搬运人员能跟踪产品的搬运、存储地点、装卸和入库，提高生产效率，减少误差射频识别技术概念射频识别技术（RadioFrequencyIdentification，RFID）：是一项利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术基本思想：通过采用一些先进的技术手段，实现人们对各类物体或设备（人员、物品）在不同状态（移动、静止或恶劣环境）下的自动识别和管理射频识别技术的基本工作原理构成功能特点标签Tag主要作用是存储物流对象的数据编码，由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，对物流对象进行标识。具有一定的存储容量，用以存储被识别对象的信息；标签的数据能被读入或写入，可以编程，一旦编成后就成为不可更改的永久信息；使用、维护简单，在使用期限内不需要维护阅读器Reader读取（有时还可以写入）标签信息的设备，可设计为手持式或固定式通常由读写器、计算机网络组成，读写器在一个区域范围内发射电磁波，对标签进行数据采集，计算机网络进行数据转换、数据处理和数据传输。RFID的基本组成部分射频识别系统组成示意图数据输出数据输入数据输出数据输入电源时钟读写模块射频模块天线计算机网络系统能量时钟数据输入数据输出天线射频模块控制模块存储器电源时钟能量射频标签射频识别技术的应用RFID广泛应用于物流和供应链管理、生产制造和装配、航空行李处理、邮件/快件包裹处理、文档追踪/图书馆管理、动物身份标志、运动计时、门禁控制/电子门票、道路自动收费等领域光学字符识别技术光学字符识别技术（OpticalCharacterRecognition,OCR）是属于图型识别的一门学问。其目的就是要让计算机知道它到底看到了什么，尤其是文字资料OCR识别系统的识别过程：影像输入影像前处理文字特征抽取对比数据库对比识别字词后处理字词数据库人工校正结果输出电子数据交换（EDI）技术

电子数据交换（ElectronicDataInterchange，EDI）是一种利用计算机进行商务处理的新方法，按照同一规定的一套通用标准格式，将标准的经济信息，通过通信网络传输，在贸易伙伴的电子计算机系统之间进行数据交换和自动处理。A企业计算机图EDI结构关于业务的议定书网络利用合同等关于系统运行操作的议定书运行操作手册关于信息表达方式的议定书数据及票据的标准格式等关于信息传递方法议定书传送手续、数据文件进入手续等B企业计算机EDI的工作过程平面文件EDI标准文件

用户编辑单据或从MIS中提取翻译

翻译

通信（发送）

通信（接收）

计算机网络

用户收阅单据或传送到MIS映射

映射

EDI标准文件平面文件图物流EDI承运业主（如独立的物流承运企业等）货物业主（如生产厂家，贸易商业等）协助单位（如政府有关部门，金融企业等）实际运送货物的交通运输企业（如铁路，航空，公路运输企业等）其他物流相关单位（如仓库企业，专业报关者等）EDI全球定位系统GPS(GlobalPositioningSystem)具有在海，陆，空进行全方位实时三维导航与定位能力。GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，赢得广大测绘工作者的信赖，并成功地应用于大地测量，工程测量，航空摄影测量，运载工具导航和管制，地壳运动监测，工程变形监测,资源勘察,地球动力学等多种学科,从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。GPS在物流领域可以应用于汽车自定位，跟踪调度，可用于交通运输，军事等多领域的物流管理全球定位系统的工作图地理信息系统GIS(GeographicalInformationSystem)是多种学科交叉的产物，它以地理空间数据为基础，采用地理模型分析方法，适时地提供多种空间的和动态的地理信息，是一种为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。其基本功能是将表格型数据转换为地理图形显示，然后对显示结果浏览，操作和分析。完整的GIS物流分析软件集成了车辆路线模型、最短路径模型、网络物流模型、分配集合模型和设施定位模型等SuperMapGIS产品定位与用户海量数据发布案例--日本铁道GISeSuperMap导航效果网络分析三维建模与可视化效果三维建模与可视化效果数字分拣技术即电子标签辅助捡货技术，是无纸化的捡货系统，在货架上加装一组LED显示器及线路，客户的订单资料直接由电脑传输到货架上的显示器，捡货人员根据显示器上的数字进行捡货，捡货完成之后在确认键上按一下即可/u30/v_MzgyNjgyMjc.html/show/6K2wrmBJwojV6h5d.html摘果式播种式电子订货系统电子订货系统（Electronicorderingsystem,EOS）：不同组织间利用通讯网络(VAN或Internet)和终端设备,以在线连接方式进行订货作业与订货信息交换的体系电子订货系统的应用商品或服务销售企业商品或服务购买企业商业贸易资料（电子订货）物流信息结账资料（电子资金转账）销售相关信息系统相关信息其它标准EDI贸易协定标准EDI贸易标准的建立EDIEOS的特点POS与EOS高度结合，产生高质量的信息满足零售商和供应商之间的信息传递通过网络传输信息订货,信息传递及时、准确EOS是许多零售商和供应商之间的整体运作系统，而不是单个零售店和单个供应商之间的系统。电子订货系统在零售商和供应商之间建立起了一条高速通道，使双方的信息及时得到沟通，使订货过程的周期大大缩短，既保障了商品的及时供应，又加速了资金的周转，实现了零库存战略EOS系统结构发送订单（EDI格式转换）接收订单和发送交货通知单（EDI格式转换）批发商、零售商供应商VAN（商业增值网）功能：用户单证接收EDI伙伴关系核实EDI格式检查用户单证传递、保存历史资料查询、公正收集汇总各机构的要货的商品名称、数量不参与交易双方的交易活动，只提供用户连接界面EOS系统的流程进货EOS商情自动汇款EOS商情服务业图EOS系统的工作形式进货物流业按专业形成的VAN物流VAN制造商金融业金融VAN批发商配销零售商按地域形成的VANPOS消费者销售时点系统（pointofsale,POS）在对销售商品进行结算时，通过自动读取设备（如收银机）在销售商品时直接读取商品销售信息（如商品名、单价、销售数量、销售时间、销售店铺、购买顾客等）,并通过通讯网络和计算机系统传送至有关部门进行分析加工以提高经营效率的系统POS信息构成销售金额毛利有多小？何种商品何时卖出？何种商品卖出了多少个,其金额？该商品是谁买的？商品信息专业POS顾客信息金钱信息单品信息客层信息客人信息分销需求计划分销需求计划(distributionrequirementplanningDRP)的简称，是流通领域中的一种物流技术，是物料需求计划(materialrequirementplanning,MRP)在流通领域应用的直接结果。它主要解决分销物资的供应计划和调度问题，达到既保证有效地满足市场需要又使得配置费用最省的目的图DRP原理提货单订货合同市场预测库存文件生产厂资源文件订货进货计划送货计划DRP社会需求文件MRP系统的运行主生产计划物料需求计划物品库存信息产品结构信息安排加工计划物料采购计划MRPⅡ系统的组成状态反馈信息：人员状态、设备状态、库存状态等采购作业车间作业资金能力分析能力需求计划物料需求计划主生产计划CADCAMBOM工艺财务管理成本控制修改建议库存管理状态反馈信息需求产品ERP的基本思想对企业中的所有资源（物料流、资金流、信息流）进行全面集成管理，主线是计划，重心是财务，涉及企业所有供需链。供应市场采购需求市场加工销售物流过程资金流过程物流流入资金流出信息流信息流物流流出资金流入物流资源计划以物流为基础手段,打破生产与流通界限,集成制造资源计划/分销资源计划及功能计划而形成的物资资源优化配置方法图LRP的处理逻辑原理提货单订货合同市场预测仓库管理

成本文件物流优化模型外购计划D3(t)DRP社会需求文件主产品零部件D1(t)外购件D2(t)物流能力计划供应商货源文件企业产品目录产品结构文件生产能力计划生产管理订货进货计划P(t)MRP产品投产计划T(t)送货计划S(t)logisticsresourceplanning,LRP财务管理库存文件再途文件物流信息的含义物流信息是伴随着物流的运作而不断产生的，并作为物流的重要组成要素，为物流的正常运转、管理、决策以及制定战略提供不可或缺的依据我国《国家物流标准术语》的定义：物流信息是指反映物流各种活动内容的知识、资料、图像、数据、文件的总称物流系统信息分类表信息分类内容提供者信息分类内容提供者管理调度信息集装箱信息港口、机场作业设备信息仓库信息仓储企业港口/机场信息仓储价格交通信息交通路况信息交通管理部门/气象部门仓储监控气候信息作业设备信息

运输信息运输工具信息运输企业货运企业交易信息交易单证银行/物流服务商到达信息交易记录在途信息检疫法律法规政府主管部门托运信息工商税务管理金融信息财务收支情况实时货物信息海关信用等级检疫保险货物信息联运货物信息货主企业物流企业企业金融状况托运货物信息汇率危险货物信息实时货物信息物流信息系统概念主要功能是进行物流信息的收集、存储、传输、加工整理、维护和输出，为物流管理者及其它组织管理人员提供战略、战术及运作决策的支持，以达到组织的战略竞优，提高物流运作的效率与效益特征：集成化，实时性，适应性物流信息系统的组成组成包括内容作用硬件计算机、网络通信设备等是系统的物理设备和硬件设备，是实现物流信息系统的基本要素，构成系统运行的硬件平台软件系统软件用于系统的管理、维护、控制及程序的装入和编译等工作应用软件指挥计算机进行信息处理的程序或文件，包括功能完备的数据库系统、实时的信息收集和处理系统、实时的信息检索系统、报告生成系统、经营预测、规划系统等数据库和数据仓库数据库进行数据完整性、安全性、一致性的控制数据系统面向一般的管理层的事务性处理数据仓库是面向主题的、集成的、稳定的、不同时期的数据集合，用以支持经营管理中的决策制定过程人员包括系统分析、设计、实施和操作、维护、管理人员，数据准备人员等数据库记录11黎明1977/2/2G712张三1970/3/2G3雇员ID姓名出生年月工资级别12张三970/3/2G3数据库文件数据属性图数据库的层次概念数据仓库系统的结构仓库管理数据仓库分析工具源数据关系数据库DW管理工具数据文件其他数据抽取、转换、装载数据建模工具元数据库综合工具当前数据历史数据用户查询工具C/S工具DM工具OLAP工具数据仓库结构高度综合级元数据当前细节级轻度综合级（数据集市）总体每月销售1982－2001分店每周销售1985－2001销售细节级2000－2001操作型转换早期细节级销售细节级1985－1999生命周期法体现了一种关于系统设计、实施的普遍存在的观点，整个系统描绘成一系列递归的阶段，每个阶段都有自己需要的输入、输出、处理问题定义可行性分析系统分析系统设计代码生成测试实施维护生命周期法阶段示意图原型法由用户和系统分析人员合作，在短期内定义用户需求，开发出一个功能不十分完善、实验性的、简易的系统基本框架（称为原型），仅反映系统的主要功能和结构，内部没有实现。原型法＋迭代法是否选择1：丢弃原型选择2：修改原型否基本需求分析是可行性研究生成工作原理测设并修改原型完成了吗？修改整理原型、撰写文档丢弃原型初步设计采用生命周期方法形成临时工作版本测试、评价系统满意吗？改进与其他计算机系统集成建立一个完整的系统转换成最终系统系统设计内容

阶段设计内容总体设计确定系统的输入内容、输出方式及介质等根据系统输出内容，确定系统的数据发生、采集、介质和输入形式根据系统的规模、数据量、性能要求和技术条件等，确定数据组织和存储形式、存储介质运用结构化设计方法，对新系统进行划分，按层次结构划分功能模块根据系统的要求和资源条件，为信息系统选择计算机系统的软硬件制定新系统的引进计划，用以确保系统详细设计和系统实施能按计划、有条不紊的进行详细设计代码对被处理的各种数据进行统一的分类编码，确定代码对象及编码方式，并为代码对象设置具体代码，编制代码表及规定代码管理方法等输入输出进一步研究和设计输入数据以什么样的形式记录在介质上，输入数据的格式，输出数据的方式、内容和格式设计数据存储文件记录的格式、文件容量计算、物理空间的分配、文件的生成等处理过程对系统中各功能模块进行具体的物理设计编制程序设计说明书简明扼要、准确、规范化的表达处理过程的内容和要求物流信息系统设计设计内容：总体设计，详细设计设计目标：满足用户要求，通用性，可扩展性，可维护性，可移植性设计策略：模块划分形成多层次分块系统结构物流决策支持系统7.3.1决策支持系统概述7.3.2决策支持系统组成：模型库系统，数据库系统，方法库系统，知识库系统7.3.3决策支持系统的体系结构：两类基本体系结构（基于X库的体系结构，基于知识的体系结构模式），决策支持系统部件的逻辑结构形式7.3.4决策支持系统的设计和开发决策支持系统概述决策支持系统（decisionsupportsystem，dss）是辅助决策者通过数据、模型和知识，以人机交互方式进行半结构化或非结构化决策的计算机应用系统决策支持系统主要是以模型库系统为主体，通过定量分析进行辅助决策决策支持系统（DSS）与管理信息系统（MIS）主要区别项目管理信息系统（MIS）决策支持系统（DSS）完成的任务完成的是例行行业活动中的信息处理任务，提供决策所需的信息完成的是辅助支持决策活动追求目标高效率有效性，提高决策的效果设计方法数据驱动模型驱动设计思想实现一个相对稳定、协调的工作系统，设计方法强调系统的客观性努力实现一个巨大潜力的、适应性强的开发系统，设计方法强调充分发挥人的经验、智慧、判断力、创造性，努力使决策更加正信息管理集中管理分散使用分析体现系统全局的、总体的信息需求决策者的信息需求模型库系统

模型库使用和维护生成、修改、使用维护更新模型库模型库管理系统（MBMS）数据库管理系统（DBMS）方法库管理系统建模系统战略模型战术模型操作模型DSS数据库DSS方法库模型库模型库是决策支持系统的核心部件，用来存储模型的代码，在逻辑上应该是各种模型的集合，在软件内容上则由许多计算机内的程序模块组成模型模块A控制部分专用模块A1使用模块X专用模块A2使用模块Y公用模块Y公用模块X模型模块B控制部分专用模块B1使用模块Y专用模块B2使用模块X专用模块B3图一种模块组合关系示意图模型程序模块的分类零件型模型数据库方法（1）零件型模型调用关系示意图部件型模型数据库方法（2）部件型模型调用关系示意图零件型模型框架型模型数据库方法（3）框架型模型调用关系示意图零件型模型部件型模型模型库管理系统人机交互系统数据交换器数据库系统解释分析系统模型管理系统执行系统传输系统知识管理系统模型环境条件参数格式构造规则组合规则学习规则优先选用顺序系统模型集成界面相关模型运作模型标准模型临时模型演绎推理相关推理模糊评判文法分析系统仿真实验模拟专家评判优化方案统计分析线形规划预测分析相关分析数据库系统

战略规划数据库数据库加工系统经营管理数据库数据抽取系统业务数据库外部数据输入外部数据输入外部数据外部数据图DSS数据库层次DSS中数据库部件框架数据析取子系统内部数据库外部数据库个人数据聚合子集数据图形表示数据描述DSS数据库或数据仓库会话部件用户数据库管理系统数据字典数据查询模块界面管理模型管理知识管理方法库系统

方法库为模型求解提供算法，引入方法库使得数据和加工数据的方法得到集中、统一的处理，且方法库具有利用现有方法构造新方法的功能。用户界面外部数据库系统管理员界面程序员界面终端用户界面模型库系统方法库管理系统系统缓冲区操作系统内部数据库方法字典源码库目标码库方法库与数据库关系数据数据输入、输出数据内部数据库方法字典加工后准备输出的数据方法库管理系统中的数据处理程序方法体知识库系统

领域专家科技文献知识工程师知识编辑器知识库知识表述语言表示的知识（1）人工移植获取知识的过程领域专家科技文献选例理解、分析、归纳知识库（2）机器学习获取知识的过程学习领域专家科技文献感受器理解、分析、归纳知识库（3）机器感知获取知识的过程模式表达图知识获取方式基于X库的体系结构由数据库、模型库、方法库、知识库等各种库和对话系统构成，是基于2库3库4库5库6库7库的结构模式用户对话系统数据库管理系统模型库管理系统数据库方法库方法库管理系统模型库库基于知识的体系结构模式（a）用户语言系统（LS）问题处理系统（PPS）知识系统（KS）语言系统（LS）问题处理系统（PPS）知识系统（KS）表示系统（IS）（b）决策支持系统部件的逻辑结构形式用户对话管理系统数据库管理系统模型库管理系统数据库模型库用户对话管理系统数据库管理系统模型库管理系统数据库模型库用户对话管理系统数据库管理系统数据库模型库模型库管理系统用户对话管理系统模型管理系统模型库数据管理系统数据库模型管理接口DSS的三角形结构形式DSS的串联结构形式DSS的融合式结构形式DSS的以数据库为中心的结构形式三种开发方法的优缺点比较方法优缺点快速实现法分阶段实现法完整的开发方法优点盈利快；技术应用和开发过程容易；易于得到技术、易于开发新技术能促进DSS生成器的开发；允许专用DSS互相选，能实现专用之间之间进行组合；能吸取新技术有最好的结构体系、合成形式；能较快的实现所有功能缺点前一个系统的设计对下一个专用DSS的开发效益不大；专用DSS的要求发生变化时，在维修方面做更多的工作事前要求较高的附加费用；延迟了最初成果的使用时间在第一次获得利益之间需要较长的开发时间；技术过时较快，风险较大；未知风险大DSS开发过程示意图各部件编制程序系统集成DSS系统详细设计DSS系统初步设计实际决策问题问题分解确定决策目标DSS系统分析DSS系统总体设计问题综合控制设计子问题控制设计子问题设计总控详细设计数据设计数据文件设计数据库设计模型库设计模型算法设计模型设计编制总控程序和设置人机对话建数据库数据库管理系统模型库管理系统建模型库编制模型程序数据部件集成模型部件集成解决各部件接口问题运行系统各部件集成形成DSS系统实施系统修正系统实施、修正物流系统建模与仿真7.4.1建模与仿真基本概念与方法7.4.2物流系统建模与仿真：常用物流系统建模与仿真软件，离散系统仿真方法，典型物流系统建模举例-排队系统7.4.3系统仿真输出分析：仿真输出的分类，影响仿真输出结果的因素，仿真输出数据分析方法（终态仿真的输出分析，稳态仿真的输出分析）建模与仿真基本概念系统仿真是针对真实系统建立相关模型，用模型代替真实系统进行各种试验，从而进行系统性能研究的方法。计算机系统仿真的三个基本构成：系统、模型、仿真系统是研究对象，模型是系统特性的描述，仿真则包含建立模型及对模型进行试验两个过程系统仿真的一般步骤

调研系统设立目标，收集数据建立仿真模型编制程序运行模型，计算结果统计分析，进行决策常用物流系统建模与仿真软件

AutoModWitnessArenaFlexsimeM-PlantSIMAnimationShowFlow离散系统仿真方法

事件调度法活动扫描法进程交互法典型物流系统建模举例-排队系统

排队系统的3个基本组成部分：到达模式：指临时实体的到达规律服务模式：指同一时刻有多少服务机构可以接纳临时实体，需要多少服务时间排队规则：指服务机构对下一个临时实体进行服务的选取规则。顾客到达时间、服务完毕事件处理流程图YN仿真时钟推进顾客到达系统记录顾客到达时间顾客排入队列队列长度+1服务台状态置忙确定服务所需时间安排服务完成时间等待服务台闲YN仿真时钟推进到达服务完成时刻顾客到达系统等待队列长度-1按排队规则选一顾客进行相关数据统计确定服务所需时间安排服务完成时间队列为空更新顾客到达时间顾客到达时间处理流程图服务完毕事件处理流程图排队系统建模实例-单服务台witness建模实例模型简介：一个申请签证顾客排队系统，是一个单服务台排队系统的典型，通过改变不同的服务模式力求改变顾客的等待时间以及队列的长度。顾客到达特性：顾客到达时间服从参数为5的负指数分布。顾客服务的时间：服务时间服从参数为10的泊松分布。排队规则：顾客排队遵从先进先出的排队规则。实体元素定义元素名称类型数量说明顾客Part1代表顾客排队Buffer1顾客的排队队列签证官Machine1负责签证的签证官统计器Timeseries1队列长度显示AWaitTimeVariable（Real）1用于统计顾客平均等待时间元素可视化设计元素细节设计ELEMENTNAME:AWaitTimeElementType: VariableQuantity: 1ELEMENTNAME:顾客ElementType: PartType: VariableattributesGroupnumber: 1InterArrivalTime: NEGEXP（5）FirstArrivalat: 0.0MaximumArrivals: UnlimitedInput/OutputRules Output: PUSHto排队ELEMENTNAME:排队ElementType: BufferQuantity: 1Capacity: 1000InputOption: RearOutputOption: First SearchFrom: FrontActions Output: AWaitTime=ASTIME（排队）ELEMENTNA