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国际物流系统规划与设计的基本方法

时间:2022-10-03 百科知识 版权反馈
【摘要】:国际货物运输是国际物流系统的核心, 有时就用运输代表物流全体。通过国际货物运输作业使商品在交易前提下, 由卖方转移给买方。可见, 这种情况下, 国际物流就被堵塞了, 物流不畅了, 给贸易双方或港方、 船方等都带来损失。由此可见, 国际货物运输克服了外贸商品使用价值在空间上的距离, 创造物流空间效益, 使商品实体位置由卖方转移到买方。

一、 国际物流系统的功能要素

国际物流系统的功能要素指的是国际物流系统所具有的基本能力, 这些基本能力有效地组合、 联结在一起, 形成了国际物流系统的总功能。 由此, 便能合理、 有效地实现国际物流系统的总目的, 实现其自身的时间和空间效益, 满足国际贸易活动和跨国公司经营的要求。

国际物流系统的功能要素一般认为有商品的包装、 储存、 运输、 检验、 外贸加工和其前后的整理、 再包装以及国际配送、 物流信息处理等。 其中, 储存和运输子系统是物流的两大支柱。 如果从国际物流活动的实际工作环节来考察, 国际物流也主要由上述几项具体工作完成。 这几项工作也相应地形成各自的一个子系统。

1. 国际货物运输子系统

运输的作用是将商品使用价值进行空间移动, 物流系统依靠运输作业克服商品生产地和需要地之间的空间距离, 创造商品的时空效益。 国际货物运输是国际物流系统的核心, 有时就用运输代表物流全体。 通过国际货物运输作业使商品在交易前提下, 由卖方转移给买方。在非贸易物流过程中, 通过运输作业将物品由发货人转移到收货人。 这种国际货物运输具有路线长、 环节多、 涉及面广、 手续繁杂、 风险性大、 时间性强、 内外运两段性和联合运输等特点。

所谓外贸运输的两段性, 是指外贸运输包含国内运输段 (包括进口国、 出口国) 和国际运输段:

(1) 出口货物的国内运输段。 出口货物的国内运输段, 是指出口商品由生产地或供货地运送到出运港 (站、 机场) 的国内运输, 是国际物流中不可缺少的重要环节。 离开国内运输, 出口货物就无法从产地或供货地集运到港口、 车站或机场, 也就不会有国际运输段。出口货物的国内运输工作涉及面广, 环节多, 需要各方面协同努力, 组织好运输工作。 从摸清货源产品包装、 加工、 短途集运、 国外到证、 船期安排和铁路运输配车等各个环节的情况, 做到心中有数, 力求搞好车、 船、 货、 港的有机衔接, 确保出口货物运输任务的顺利完成, 减少压港、 压站等物流不畅的局面。 国内运输的主要工作有: 发运前的准备工作、 清车发运、 装车和装车后的善后工作。

(2) 国际货物运输段。 国际 (国外) 货物运输段是国内运输的延伸和扩展, 同时又是衔接出口国运输和进口国货物运输的桥梁与纽带, 是国际物流畅通的重要环节。 出口货物被集运到 (站、 机场), 办完出口手续后直接装船发运, 便开始国际段运输。 有的则需暂进港口仓库储存一段时间, 等待有效泊位, 或有船后再出仓装船外运。 国际段运输可以采用由出日国转运港直接到进口国目的港卸货, 也可以采用经过国际转运点中转, 再运给用户。

(3) 国际货物运输业发展的条件。 国际货物运输业的发展将伴随着科技革命的浪潮迅速发展。 大宗货物散装化、 杂件货物集装箱化已成为运输业技术革命的重要标志。 现代物流业的迅速发展无不与运输业的技术革命相关联。 如现代运输中, 特别是联合运输和大陆桥运输的重要媒介——集装箱的发展与进步更是令人震惊。 这种大规模国际货运业的发展又促进了国际物流业的发展, 二者是相辅相成的。

与运输发展息息相关的运输设施的现代化发展对国际物流和国际贸易的发展起着重大的推进作用, 是二者发展的前提。 运输设施必须超前发展才能适应国际物流的发展。 比如, 港口建设方面, 在发达国家普遍认为船等泊位是一种极大的浪费, 泊位等船是运输业先导性的客观要求。 一般认为港口泊位开工率达30%, 码头经营者即可保本; 开工率达50%, 可获厚利; 开工率达70%, 则会驱使他们建新码头。

西方工业发达国家在国际贸易中处于有利的和领先的地位, 这与其国际物流运输业的现代化条件是分不开的。

2. 外贸商品储存子系统

外贸商品的储存、 保管使商品在其流通过程中处于一种或长或短的相对停滞状态, 这种停滞是完全必要的。 因为, 外贸商品流通是一个由分散到集中, 再由集中到分散的源源不断的流通过程。 如: 外贸商品从生产商或供应部门被集中运送到装运出口港 (站、 机场), 以备出口, 有时需临时存放一段时间, 再从装运港转运出口, 是一个集和散的过程。 为了保持不间断的商品往来, 满足出口需要, 必然有一定量的周转储存。 有些出口商品需要在流通领域内进行出口商品贸易前的整合、 组装、 再加工、 再包装或换装等, 形成一定的贸易前的准备储存。 有时, 由于某些出口商品在产销时间上的背离, 例如季节性生产但常年消费的商品和常年生产但季节性消费的商品, 则必须留有一定数量的季节储备。 当然, 有时也会出现一些临时到货, 货主一时又运不走, 更严重的是进口商品到了港口或边境车站, 但通知不到货主或无人认领, 这种特殊的临时存放保管也是有的, 即所谓的压港、 压站现象的出现。 可见, 这种情况下, 国际物流就被堵塞了, 物流不畅了, 给贸易双方或港方、 船方等都带来损失。 因此, 国际货物的库存量往往高于内贸企业的货物库存量也是可以理解的。

由此可见, 国际货物运输克服了外贸商品使用价值在空间上的距离, 创造物流空间效益, 使商品实体位置由卖方转移到买方。 而储存保管是克服外贸商品使用价值在时间上的差异, 物流部门依靠储存保管创造商品的时间价值。

外贸商品一般在生产厂家的仓库存放, 或者在收购供应单位的仓库存放。 必须时再运达港口仓库存放, 在港口仓库存放的时间取决于港口、 装运与国际运输作业的有机衔接。 也有在国际转运站点存放的。

从物流角度讲, 希望外贸商品不要太长时间停留在仓库内, 要尽量减少储存时间、 储存数量, 加速物资和资金周转, 实现国际贸易系统的良性循环。

3. 商品包装子系统

由于国际物流运输距离长、 运量大、 运输过程中货物堆积存放、 多次装卸, 在运输过程中货物损伤的可能性大, 因此在国际物流活动中包装活动非常重要。 集装箱的出现为国际物流活动提供了安全便利的包装方式。

美国杜邦化学公司提出的 “杜邦定律” 认为:63%的消费者是根据商品的包装装潢进行购买的, 国际市场和消费者是通过商品来认识企业的, 而商品的商标和包装就是企业的面孔, 它反映了一个国家的综合科技文化水平。

商标就是商品的标志。 商标一般都需经过国家有关部门登记注册, 并接受法律保护, 以防假冒, 保护企业和消费者的利益。 顾客买商品往往十分看重商标, 因此, 商标关系着一个企业乃至一个国家的信誉和命运。 国际进出口商品商标的设计要求有标识力; 要求表现一个企业 (或一个国家) 的特色产品的优点, 简洁明晰并易看、 易念、 易听、 易写、 易记; 要求有持久性和不违背目标国际市场和当地的风俗习惯; 出口商品商标翻译要求传神生动; 商标不得与国旗、 国徽、 军旗、 红十字会章相同; 不得与正宗标记或政府机关、 展览性质集会的标记相同或相近。

在考虑出口商品包装设计和具体作业过程中, 应把包装、 储存、 装搬和运输有机联系起来统筹考虑, 全面规划, 实现现代国际物流系统所要求的 “包、 储、 运一体化”。 即从商品一开始包装, 就要考虑储存的方便、 运输的快速, 以加速物流、 方便储运和减少物流费用等现代物流系统设计的各种要求。

4. 商品检验子系统

由于国际贸易和跨国经营具有投资大、 风险高、 周期长等特点, 商品检验成为国际物流系统中重要的子系统。 通过商品检验, 确定交货品质、 数量和包装条件是否符合合同规定。如发现问题, 可分清责任, 向有关方面索赔。 在买卖合同中, 一般都订有商品检验条款, 其主要内容有检验时间与地点、 检验机构与检验证明、 检验标准与检验方法等。

根据国际贸易惯例, 商品检验时间与地点的规定可概括为三种做法:

第一, 在出口国检验。 可分为两种情况: 在工厂检验, 卖方只承担货物离厂前的责任,对运输中品质、 数量变化的风险概不负责。 装船前或装船时检验, 其品质和数量以当时的检验结果为准。 买方对到货的品质与数量原则上一般不得提出异议。

第二, 在进口国检验。 包括卸货后在约定时间内检验和在买方营业处所或最后用户所在地查验两种情况。 其检验结果可作为货物品质和数量的最后依据。 在此条件下, 卖方应承担运输过程中品质、 重量变化的风险。

第三, 在出口国检验。 货物在装船前进行检验, 以装运港双方约定的商检机构出具的证明作为议付货款的凭证, 但货到目的港后, 买方有复验权。 如复验结果与合同规定不符,买方有权向卖方提出索赔, 但必须出具卖方同意的公证机构出具的检验证明。

此外, 商品检验证明也是议付货款的单据之一。 商品检验可按生产国的标准进行检验,或按买卖双方协商同意的标准进行检验, 或按国际标准或国际惯例进行检验。 商品检验方法概括起来可分为感官鉴定法和理化鉴定法两种。 理化鉴定法对进出口商品检验更具有重要作用。 理化鉴定法一般是采用各种化学试剂、 仪器器械鉴定商品品质的方法, 如化学鉴定法、光学仪器鉴定法、 热学分析鉴定法及机械性能鉴定法。

5. 国际配送子系统

配送是指在经济合理区域内, 根据用户要求, 对物品进行拣选、 加工、 包装、 分割及组配等作业, 并按时送达指定地点的物流活动。

(1) 配送在国际物流中的地位。

无论多么庞大、 复杂的物流过程, 最终与服务对象 (或者称为物流服务需求者) “见面” 的就是那么一小段配送。 服务对象满意与否, 也只是通过对这段配送的直观感受的评价, 即只有在他所希望的时间内, 以他所希望的方式, 配送到达他所需要的物品, 他才会认同整个物流过程。 所以可以说, 配送功能完成的质量及其达到的服务水平, 直观而具体地体现了顾客对物流服务的满意程度。 整个物流系统的意义和价值的体现, 最终完全依赖于其终端——配送功能的价值实现程度。

(2) 配送的现代化趋势。

配送由一般送货形式发展而来, 通过现代物流技术的应用来实现商品的集中、 储存、 分拣和运送, 因此, 配送过程集中了多种现代物流技术。 建立高效的配送系统, 必须以信息技术和自动化技术为手段, 以良好的交通设施为基础, 不断优化配送方式, 而这又必然会推动物流新技术的应用和开发。 配送系统可以直接利用计算机网络技术构筑, 如建立EDI系统,以快速、 准确、 高效地传递、 加工和处理大量的配送信息。 利用计算机技术, 建立计算机辅助进货系统、 辅助配送系统、 辅助分拣系统、 辅助调度系统及辅助选址系统等。 另外, 在配送系统中利用自动装卸机、 自动分拣机、 无人取货系统和搬运系统以及相应的条码技术, 与信息管理系统相配合, 可以使配送中心的效率发挥到最大。

6. 国际物流信息子系统

信息子系统的主要功能是采集、 处理及传递国际物流和商流的信息情报。 没有功能完善的信息系统, 国际贸易和跨国经营将寸步难行。 国际物流信息主要包括进出口单证的作业过程信息、 支付方式信息、 客户资料信息、 市场行情信息和供求信息等。

国际物流信息系统的特点是信息量大、 交换频繁、 传递量大、 时间性强, 环节多、 点多、 线长, 所以要建立技术先进的国际物流信息系统。 国际贸易中EDI的发展是一个重要趋势。 我国应在国际物流中加强推广EDI的应用, 建设国际贸易和跨国经营的信息高速公路。

二、 基于成本核算的供应链设计策略

一切企业进行运营的目的都是获得利润, 实施供应链管理的一大动力就是可以通过节约供应链成本, 获得整体利润的提升。 那么, 如何从成本的角度出发, 选择合适的节点, 达到成本优化的目的就成为成功实施供应链管理的基础。 下面提出基于成本核算的供应链设计策略。 为了使分析相对简化, 对有关供应链的成本核算作如下的假设:

(1) 节点企业以i =1,2,…,n表示 (其中供应链层次以a =1,2,…,A表示, 一个层次上节点企业的序号以b =1,2,…,B表示, 所以一个节点i可以表示为A×B)。

(2) 物料单位成本随着累积单位产量的增加而降低。 成品、 零部件、 产品设计、 质量工程的改善都可能导致单位物料成本的降低。

(3) 假定从一个节点企业到另一个节点企业的生产转化时间在下一个节点企业的年初。

(4) 当一个节点企业在年初开始生产时, 上一节点企业的工时和原材料成本根据一定的技术指数转化为此节点企业的初值。

(5) 全球供应链管理中, 围绕核心企业核算成本, 汇率通货膨胀率等转换为核心企业所在国家的标准。

1. 供应链成本构成及其函数

供应链是一个复杂的系统, 它的成本核算包括很多方面的内容, 主要有: 物料成本、 劳动成本、 运输成本、 设备成本和其他变动成本等。 其成本函数分别构造如下:

(1) 物料成本函数 (Materials Cost Function)。

从假设 (2) 可知, 物料成本随累积产量的增加而降低, 供应链的总物料成本函数为:

式中:Mit——i节点企业在t年生产nt产品的总物料成本(时间转化为当地时间);

mi——i节点企业的第一个部件的物料成本(时间坐标轴的开始点);

imit——i节点企业t年的物料成本的通货膨胀率;

nt——第t年内的累计产量;

fi=lg(Fi)/lg(2)

Fi——物料成本经验曲线指数,0≤Fi≤1;

n——累计单位产量,n=1,2,3,…,nt

(2) 劳动力成本函数 (Labor Cost Function)。

供应链的节点企业可能分布在全球不同的区域, 各地的劳动力价值、 成本无法统一衡量, 这里直接以工时为基础计算供应链的劳动力成本。

式中:Lit——i节点企业在第t年(时间转化为当地时间) 生产nt产品的总劳动成本;

li——i节点企业的单位时间劳动成本;

ilit——i节点企业t年的单位工时的通货膨胀率;

nt——第t年内的累计产量;

gi=lg(Gi)/lg(2)

Gi——劳动力学习经验曲线指数,0≤Gi≤1;

n——累计单位产量,n=1,2,3,…,nt

(3) 运输成本函数 (Transportation Cost Function)。

运输成本是影响供应链总成本的重要因素之一, 交货频率和经济运输批量都决定着运输成本的大小。 供应链的总运输成本函数为:

式中:Tit——i节点企业在第t年生产nt产品的总运输成本;

Sim——i节点企业到m的单位成本为;

i Sit——i节点企业t年运输的通货膨胀率;

dmt——m节点企业在第t年的累计需求量;

M——节点企业的总数量。

(4) 设备成本和其他变动成本函数 (Utilities and Other Variable Cost Function)。

供应链的设备和其他变动成本的函数为:

Uit=[ui(iuit)+vi(ivit)]nt

式中:Uit——i节点企业在第t年生产nt单位产品的总的设备和变动成本;

ui——i节点企业一个单位的设备成本;

vi——i节点企业一个单位的其他变动成本;

iuit——i节点企业一个单位的设备成本的通货膨胀率;

ivit——i节点企业一个单位的变动成本的通货膨胀率。

(5) 供应链的总成本函数 (Total Cost Function)。

以上成本都是针对一定时间轴上可能的i节点企业的组合。 在时间T内相关的节点i组成一个节点企业组合序列, 用k表示, 所有可能的节点企业组合序列用K表示 (K为所有可能的节点企业组合, 是全部可能情况, 是全域的概念。 k则为第i个节点的可能组合, 应为K的子集)。 对于每一个节点企业组合序列k, 供应链的总成本TC(k)表示为:

式中:Mit、Lit、Tit、Uit意义同上,

eit——汇率(i节点企业对核心企业的汇率);

pvit——i节点企业在t年的现值折扣率;

k——为一个节点组合序列。

而一个节点组合序列的平均单位成本为:

CAU(k) =TC(k)/NT

式中:NT——节点企业的总数量。

2. 供应链设计的优化成本算法

从节点组合序列中可以选出多个节点企业组合, 比如: 分布在4个层次 (A =4) 的各2个(B=2) 工厂,在5年(T=5) 的时间轴上,总共有k=(2×4)5个节点组合序列。我们可以通过对供应链总成本的优化核算来找出最优的节点企业组合,设计出最低成本的供应链。

基于成本核算的供应链的设计策略就是通过评估所有可能组合序列的成本, 选择最优化的供应链设计方案的过程。 其具体设计方法是: 将多时段问题转化为网络设计, 网络设计层次定义为t=1,2,3,…,T,在第t层次,可能的组合序列是i=(A×B)t,在每一个层次t,每个节点企业的总累积成本表示为:

式中:i=1,2,3,…,(A×B)t,t=1,2,3,…,T。

此公式表示了从第1年到第t年 (包括第t年) 的节点i的总累积成本。

可以编制程序对于供应链总成本进行计算。 在输入初始数据以后, 计算第1年第i个节点的成本,当累加成本的节点数不超过(A×B)T,程序要判断是否达到时间段的末年,如果t <T,j节点第t+1年的第一个单位的物料成本和劳动工时取决于从第i节点到第j节点的所有可能的生产转换。 如果t =T, 那只有最后一个节点的成本要计算。 当所有节点第t年的累计额成本计算完以后, 程序需要重新设置i和计算第t+1年的累计成本。 当t=T时,最后对节点组合的累计成本进行排序, 优化的供应链节点组合序列就是排序后的选择。 其选择决策过程如图3-9所示。

图3-9 成本优化算法流程图

三、 物流系统规划与设计的基本方法

在物流系统规划与设计的过程中, 定量或定性地分析和掌握系统的功能与特征十分重要。 由于物流系统的结构和运作过程的复杂性, 因此建立物流系统模型 (设计算法、 求解结果) 是开展这项工作的有效方法和必要基础。 所谓物流系统建模就是把物流系统的各个组成部分的特征和变化规律数量化、 组成部分之间的关系程式化的过程。

其主要方法有运筹学方法、 启发式方法和计算机仿真方法等。

1. 运筹学方法

运筹学方法又称传统优化方法, 是指运用线性规划、 网络与图论、 存贮论、 排队论、 动态规划、 决策论等规划技术, 描述物流系统的数量关系以便求得最优决策结果。 由于物流系统庞大而复杂, 考虑到建立整体系统的优化模型一般比较困难, 而用计算机求解大型优化问题的时间和成本太大, 运筹学方法常被用于物流系统的局部优化, 通过结合其他方法求得物流系统的次优解。

(1) 线性规划。

线性规划可以表达为在给定的约束条件下, 求目标函数的极值 (最大值或最小值) 问题, 其数学表达如下:

Z=c1x1+c2x2+…cnxn

S.T.

a11x1+a12x2+…a1nxn≤b1

a21x1+a22x2+…a2nxn≤b2

am1x1+am2x2+…amnxn≤bn

xj≥0,j=1,2,…,n

式中:cj,aij,bj(i=1,2,…,m;j=1,2,…n)均为已知常数。

如果上述表达式中的决策变量全部限制为整数, 则称为整数规划; 如果上述表达式中,只有部分变量为整数变量, 则称为混合整数线性规划。 物流网络规划中的物流节点选址问题、 运输计划编制、 资源配置等问题都可以通过混合整数线性规划或线性规划来解决。

(2) 网络与图论。

如果用点表示研究的对象, 用边表示各点之间的联系, 则这些点和边的集合就是图, 即G={V, E}, 式中G表示图、 V表示边的集合、 E表示点的集合。 如果给图中的点和边赋予具体的含义和权数, 并规定了起点和终点, 这样的图就称为网络图。 网络模型的求解方法有最短路法、 决策树模型、 运输问题的图上作业法等。 对于求解大型网络模型这些方法非常有效, 而利用线性规划方法求解非常困难。

(3) 存贮论。

库存是保证生产或经营活动能够持续不断地正常进行而取的一种保障性措施。 通过库存调节, 生产或经营单位就不会因为短缺而损失收益。 但库存需要成本, 也是一种投资, 当然也就存在风险。 为了最大化地减少或规避这种风险, 就必须对库存的规模加以控制, 寻求合理库存的策略和方法, 而存贮论为这一研究提供了理论基础。

(4) 排队论。

排队论又称为随机服务理论, 是一种用于解决服务过程的随机问题的理论方法。 在社会经济活动中广泛应用, 它能够协调和解决请求服务和提供服务的双方之间所存在的相互制约的关系。 前者希望能够尽快得到比较满意的服务, 后者则希望在提供服务的过程中能够使服务机构得到最大化的效益。 双方的利益目标存在一定程度的冲突, 而排队论为协调二者之间的利益冲突提供了方法。

(5) 动态规划。

动态规划是一种研究多阶段决策问题的理论与方法。 所谓多阶段决策问题是指这样一类活动: 它可以分成若干个相互联系的阶段, 在每一个阶段对应一组可以选取的决策, 当每个阶段的决策选定以后, 决策过程也就随之确定。 把各个阶段的决策综合起来, 构成一个决策序列, 称为一个策略。 当对过程采取某一策略时, 可以得到一个确定的效果, 采取不同的策略就会得到不同的效果。 多阶段的决策问题就是要在所有可能采取的策略中选取一个最优的策略。

2. 启发式方法

启发式方法又称现代优化方法或智能优化方法, 是针对传统优化方法的不足, 运用一些经验法则来降低优化模型的数学精确程度, 并通过程仿人的跟踪校对过程求取物流系统模型的满意解。 启发式方法能同时满足详细描述问题和求解的需要, 比传统优化算法更为实用;其缺点是难以知道何时求得最优解以及得到的解是否为全局最忧解。 因此, 具体应用时应从实际需要出发, 选择合适的方法。

(1) 模拟退火法 (Simulated Annealing, SA)。

模拟退火方法是模拟固体退火原理, 将固体加热至充分高, 然后让其冷却, 加热时, 固体内部粒子随温度升高变为无序状, 内能增大; 而冷却时, 粒子渐趋有序, 在每个温度都达到平衡态, 最后在常温时达到基态、 内能减为最小。 用固体退火模拟组合优化问题, 将内能E模拟为目标函数值, 温度T演化成控制参数t, 即得到优化组合问题的模拟退火算法: 由初始解i和控制参数初值t开始、 对当前解重复 “产生新解—计算目标函数差—接收成舍弃” 的迭代, 并逐步衰减t值, 算法终止时的当前解即为所得最优近似解。

(2) 禁忌搜索法 (Taboo Search or Tabu, TS)。

禁忌搜索是对局部领域搜索的一种扩展, 是一种全局逐步寻优算法, 是对人类智力过程的一种模拟。 禁忌搜索算法通过引入一个灵活的存储结构和相应的禁忌准则来避免迂回搜索, 并通过藐视准则来赦免一些被禁忌的优良状态, 进而保证多样的有效搜索以最终实现全局优化。 禁忌搜索员重要的思想是标记对应已搜索的局部最优解的一些对象, 并在进一步的这代搜索中尽量避开这些对象 (而不是绝对禁止循环), 从而保证对不同有效搜索途径的探索。

(3) 遗传算法 (Genetic Algorithm, GA)。

遗传算法是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。 它是从代表问题可能潜在的解集的一个种群开始的, 而一个种群则由经过基因编码的一定数目的个体组成。 每个个体实际上是染色体带有特征的实体, 染色体作为遗传物质的主要载体, 即多个基因的集合。 其内部表现是某种基因组合, 它决定了个体的形状的外部表现。 因此, 在一开始需要实现从表现型到基因型的映射即编码工作。 初代种群产生之后, 按照适者生存、 优胜劣汰的原则, 逐代演化产生出越来越好的近似解, 在挑选个体时, 要根据问题城中个体的适应度强弱来进行,并借助于自然遗传学的遗传算子进行组合交叉和变异, 产生出代表新的解集的种群。 这个过程导致种群像自然进化一样的后生代种群比前代更加适应环境, 末代种群中的最优个体经过解码, 可以作为问题近似最优解。

(4) 人工神经网络 (Artificial Neural Network, ANN)。

人工神经网络是模仿生物神经网络功能的一种经验模型。 生物神经元受到传入刺激, 其反应又从输出端传到相连的其他神经元, 输入和输出之间的变换关系一般是非线性的。 神经网络是由若干简单 (通常是自适应的) 神经元及其层次组织, 以大规模并行连接方式构造而成的网络, 按照生物神经网络类似的方式处理输入信息。 由于神经网络中的神经元之间复杂的连接关系和各神经元传递信号的非线性方式, 输入和输出信号之间可以构建出各种各样的关系, 因此可以用来作为黑箱模型, 表达那些用机理模型还无法精确描述, 但输入和输出之间确实存在的客观、 确定性或模糊性的规律。 常用的神经网络模型有BP神经网络模型等。

智能优化领域的算法发展日新月异, 比较引人瞩目的还有蚁群算法、 粒子群优化算法、捕食搜索算法等。 此外, 在综合多种方法优点的基础上, 找到一种快速有效的新的混合算法, 这也是当前研究的一个热点问题。

3. 计算机仿真方法

计算机仿真方法是利用数学公式、 逻辑表达式、 图表等抽象概念来表示实际物流系统的内部状态和输入、 输出关系, 以便利用计算机对模型进行仿真, 通过仿真取得物流系统规划与设计所需要的信息或数据。 虽然计算机仿真方法在模拟构造、 程序调试、 数据整理等方面工作量大, 但是由于物流系统结构复杂、 不确定性强, 所以相对于解析法仍有很大优势, 已成为物流系统规划设计的主要方法。

(1) 系统动力学法。

系统动力学是基于系统论、 吸取反馈理论与信息论的精髓, 并借助计算机仿真技术的一门交叉学科。 按照系统动力学的观点, 系统结构的含义包括两个方面: 一是指组成部分的子结构及其相互间的关系; 二是指系统内部的反馈回路结构及其相互作用。 系统的结构与功能分别表示系统的构成与行为的特征, 结构与功能有对立统一的关系, 在一定条件下可以相互转化。 系统动力学能定性和定量地分析研究系统, 它采用不同于功能模拟 (又称黑箱模拟)的模拟技术, 从系统的微观结构入手建模, 构造系统的基本结构, 进而模拟与分析系统的动态行为。 因此, 系统动力学模型适合研究系统随时间变换的问题。

(2) Petri网法。

Petri网是一种系统的数学和图形描述与分析工具。 对于具有并发、 异步、 分布、 并行、不确定性或随机性的信息处理系统, 都可以利用这种工具构造出相应的Petri网模型, 然后对其进行分析, 即可得到有关系统结构和动态行为方面的信息, 根据这些信息可以对所研究的系统进行设计和评价。 Petri网能较好地描述系统的结构和各种关系, 是能以图形表示的组合模型, 具有直观、 易懂和易用的优点, 对描述和分析具有其独到的优越之处; 同时它又是严格定义的数学对象, 具有完善的数学理论基础。 因此, 应用Petri网建模方法, 对物流系统进行功能描述和建模分析非常有效。

除了上面两种主要方法外, 还有用于预测的统计分析法, 用于评价的加权函数法、 功效系统法以及模糊数学方法等其他方法。

四、 基于多代理机制的集成供应链设计

1. 基于多代理机制的集成供应链模式

信息技术是实施供应链管理的重要支撑平台。 随着信息技术的发展, 供应链不再是由人、 组织简单组成的实体, 而是以信息处理为核心, 以计算机网络为工具的人—信息—组织集成的超智能体。 基于多代理机制的集成供应链模式 (图3-10) 是涵盖两个世界的三维集成模式, 即实体世界的人—人、 组织—组织集成和软体世界的信息集成 (横向集成), 以及实体与软体世界的人—机集成 (纵向集成)。

图3-10 基于多代理机制的集成供应链模式

2. 基于多代理机制的集成供应链设计的基本思想

基于多代理机制的集成供应链设计思想如图3-11所示。 动态建模需要多种理论方法的支持, 其基本流程为多维系统分析—业务流程重构—建模—精简/集成—协调/控制, 在建模中并行工程思想贯穿于整个过程。

图3-11 基于多代理机制的集成供应链设计思想

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