GIS技術(shù)在物流規(guī)劃中的應(yīng)用

王兆華

The Application of GIS Technique in Logistics Planning

WANG Zhao-hua

摘要:探討基于GIS的物流規(guī)劃方法,以此開拓GIS的功能、創(chuàng)新物流規(guī)劃的方法。通過對物流規(guī)劃實質(zhì)、GIS根本功能的剖析,明確了應(yīng)用瓶頸所在,指出了廣泛的應(yīng)用可能性,設(shè)計并實現(xiàn)了GIS技術(shù)在基礎(chǔ)條件分析、目標(biāo)確定、設(shè)施定位、信息系統(tǒng)、策略規(guī)劃等物流規(guī)劃環(huán)節(jié)中的具體應(yīng)用。得出GIS技術(shù)在物流規(guī)劃中的深入應(yīng)用主要取決于人們的思維方式與結(jié)合方法的結(jié)論。

關(guān)鍵詞:GIS;物流規(guī)劃;應(yīng)用

中圖分類號:F253.9文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

Abstract: This paper discusses the logistics planning method of GIS-based, develop GIS functionality, bring new method of logistics planning. Based on the analysis in real terms of logistics planning and the basic functions of GIS, pointing out possibility of application, design and implementation of GIS technology in the basic conditions for analysis, target identification, facilities, location, information systems, strategic planning, logistics planning session in the specific application. Obtained GIS technology in the logistics planning of deep application depends largely on people's ways of thinking and integration of methods conclusions.

Key words: GIS; logistics planning; application

伴隨社會的發(fā)展和全球化進(jìn)程的到來,物流業(yè)成為國民經(jīng)濟(jì)的主要經(jīng)濟(jì)增長點和重要組成部分,成為提升區(qū)域競爭力的有效手段。如何合理規(guī)劃物流,以提高物流效率,引導(dǎo)物流業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,成為各級政府的當(dāng)務(wù)之急;怎樣采用先進(jìn)的技術(shù)手段,以提高規(guī)劃的科學(xué)性和準(zhǔn)確性,則是規(guī)劃工作者重點探討的內(nèi)容。

物流規(guī)劃工作者在確定需求、布局設(shè)施、安排運作、制定策略等規(guī)劃過程中,大多沿用傳統(tǒng)的城市和區(qū)域規(guī)劃手法。而物流的實質(zhì)是物資與人員在空間上的位移,物流規(guī)劃的實質(zhì)是空間決策問題。地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,GIS)正是解決空間問題的專業(yè)技術(shù)。GIS廣泛的數(shù)據(jù)融合、高效的數(shù)據(jù)管理、直觀的空間再現(xiàn)、準(zhǔn)確的空間定位等能力,均能在物流規(guī)劃工作中發(fā)揮重要作用。

廣大的規(guī)劃工作者和GIS學(xué)者都試圖將GIS技術(shù)運用于物流規(guī)劃中,這方面已有不少成功的案例[1-4],從中不難發(fā)現(xiàn)GIS技術(shù)的應(yīng)用主要限于空間分析和運營管理環(huán)節(jié)。本文擬探討GIS技術(shù)在物流規(guī)劃中的全方位應(yīng)用方法。

1物流規(guī)劃過程

1.1物流系統(tǒng)

物流,即物資流通。1915年出現(xiàn)于美國,稱為“Physical Distribution”(簡稱PD),即“實物分配”或“貨物配送”。

第二次世界大戰(zhàn)中,美國軍隊提出了“Logistics”(后勤)理論,原始含義為軍事后勤保障。這里的“后勤”是指將戰(zhàn)時物資生產(chǎn)、采購、運輸、配給等活動作為一個整體進(jìn)行統(tǒng)一布置,以求戰(zhàn)略物資補(bǔ)給的費用更低、速度更快、服務(wù)更好。后來這一概念被企業(yè)廣泛應(yīng)用,又有商業(yè)后勤、流通后勤的提法,這時的后勤包含了生產(chǎn)過程和流通過程的物流,因而是一個包含更廣泛的物流內(nèi)涵。

中華人民共和國物流術(shù)語國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T18354-2001修訂第三稿)[5]3.2條目統(tǒng)一了物流(logistics)的定義:為物品及其信息流動提供相關(guān)服務(wù)的過程。物品從供應(yīng)地向接收地的實體流動過程。根據(jù)實際需要,將運輸、儲存、裝卸、搬運、包裝、流通加工、配送、回收、信息處理等基本功能實施有機(jī)結(jié)合。

物流是指物質(zhì)實體從供應(yīng)者向需求者的物理移動,它由一系列創(chuàng)造時間價值和空間價值的經(jīng)濟(jì)活動組成,包括運輸、保管、配送、包裝、裝卸、流通加工及物流信息處理等多項基本活動,是這些活動的統(tǒng)一。

物流功能的完成依賴于一個完善的物流系統(tǒng)。物流系統(tǒng)是以完成物流服務(wù)為目的的物流功能單元構(gòu)成的有機(jī)集合體。

1.2物流規(guī)劃的內(nèi)容與環(huán)節(jié)

對物流系統(tǒng)及引導(dǎo)政策的設(shè)定構(gòu)成物流規(guī)劃的內(nèi)容,既包含為提供物流相關(guān)功能和組織物流服務(wù)的物流設(shè)施(作業(yè)系統(tǒng)),如物流園區(qū)、物流中心、配送中心,各類運輸樞紐、場站港、倉庫等,也包括交通網(wǎng)絡(luò)、相關(guān)的配套政策、信息服務(wù)等。系統(tǒng)中任何層次或環(huán)節(jié)的不協(xié)調(diào),都會降低系統(tǒng)的工作效率。其中物流園區(qū)、物流中心、配送中心的規(guī)模由大到小,設(shè)置數(shù)量由多到少,承擔(dān)功能依次變化,構(gòu)成完整的體系。

物流規(guī)劃按空間范圍、規(guī)劃主體和指導(dǎo)方針可劃分不同層級或類型,但規(guī)劃內(nèi)容甚至規(guī)劃目的都大體相同,區(qū)別更多地在于復(fù)雜和詳細(xì)程度。

規(guī)劃即決策,它要求以最小的投入,達(dá)到既定的目標(biāo);或者以一定的條件下,去取得最大化的收益。這兩種規(guī)劃的思路雖有差異,但在科學(xué)決策指導(dǎo)下的規(guī)劃流程仍大體相似。按規(guī)劃工作的先后順序,可劃分為目標(biāo)確定、基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃、信息系統(tǒng)規(guī)劃和策略規(guī)劃等流程。目標(biāo)確定是在基礎(chǔ)條件分析、物流現(xiàn)狀分析、物流需求預(yù)測的前提下,來確定今后一定時期物流應(yīng)該達(dá)到的目標(biāo)?；A(chǔ)設(shè)施規(guī)劃包括物流節(jié)點規(guī)劃和通道規(guī)劃,物流節(jié)點規(guī)劃包含對應(yīng)區(qū)域所應(yīng)設(shè)立的物流園區(qū)、物流中心、配送中心的數(shù)量、規(guī)模和空間位置,通道規(guī)劃包含對外通道、對內(nèi)通道、車站、碼頭、航站的設(shè)立、規(guī)格、布置等。信息系統(tǒng)是有效整合資源,提高物流運營效率,提供優(yōu)質(zhì)物流服務(wù)所必須的,信息系統(tǒng)規(guī)劃就是設(shè)定資源整合方案、構(gòu)建統(tǒng)一的信息管理平臺。策略規(guī)劃是設(shè)定實現(xiàn)目標(biāo)所需的方針與政策。

最早的物流規(guī)劃從屬于經(jīng)濟(jì)規(guī)劃或城市規(guī)劃,獨立的物流規(guī)劃則以區(qū)域和城市物流規(guī)劃常見,因此使物流規(guī)劃更多地沿襲區(qū)域與城市規(guī)劃的傳統(tǒng)手法。

常應(yīng)用調(diào)查法、系統(tǒng)分析法、目標(biāo)規(guī)劃法、CAD制圖法等定性方法。在定量分析中常應(yīng)用模型技術(shù),如SWOT法等。GIS技術(shù)的全面引進(jìn)將使這一狀況得以改善。

2GIS技術(shù)

2.1GIS功能

GIS以地理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),采用地理模型分析方法,專業(yè)提供空間信息與服務(wù),支持空間決策。GIS的外觀表現(xiàn)為人和軟硬件,其內(nèi)涵卻是由程序和地理數(shù)據(jù)組成的一個邏輯縮小的、高度信息化的地理系統(tǒng),可以從視覺、計量和邏輯上對地理系統(tǒng)進(jìn)行模擬,在GIS支持下提取地理系統(tǒng)各不同側(cè)面、不同層次的空間和時間特征,也可以快速地模擬自然過程的演變和思維過程的結(jié)果,取得預(yù)測或“實驗”的結(jié)果,選擇優(yōu)化方案,這種信息模擬可以在很大程度上避免錯誤決策帶來的損失。

對空間數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換、存儲管理、加工處理、顯示輸出是GIS的基本功能,其中的可視化能力,往往能更為有效地幫助人們進(jìn)行趨勢和策略方面的研究,從而為決策、分析提供支持,這是GIS的根本目標(biāo)。

GIS以提取準(zhǔn)確信息見長,并以可視化和過程模擬表現(xiàn)人類的思維。

2.2GIS在物流規(guī)劃中的應(yīng)用現(xiàn)狀

GIS在物流規(guī)劃中的成功應(yīng)用主要集中在定位和基于GIS的信息系統(tǒng)規(guī)劃中。

服務(wù)中心選址是GIS網(wǎng)絡(luò)分析的基本功能,被廣泛應(yīng)用于物流園區(qū)、物流中心、配送中心的位置確定,是基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和最短距離的空間分析,亦可采用其它空間分析手段完成。

在GIS平臺上構(gòu)筑的物流管理信息系統(tǒng),比傳統(tǒng)信息系統(tǒng)提供的信息更加直觀,運行效率更高,管理更趨科學(xué)。

隨GIS應(yīng)用研究的深入,已深刻認(rèn)識到GIS可以應(yīng)用到所有與位置有關(guān)的場合,并可作為工具完美地支持決策過程。

現(xiàn)實中的GIS全方位應(yīng)用尚有瓶頸,這一情況的造成概因?qū)IS技術(shù)的把握不足或?qū)?yīng)用領(lǐng)域的專業(yè)知識了解不夠,從而導(dǎo)致找不到結(jié)合點。只要解決了這些問題,GIS就可以被廣泛應(yīng)用于物流規(guī)劃中。

以下將結(jié)合實例分別討論GIS在物流規(guī)劃各環(huán)節(jié)中的具體應(yīng)用。

3GIS在物流規(guī)劃中的應(yīng)用

3.1GIS在物流規(guī)劃基礎(chǔ)條件分析中的應(yīng)用

以GIS制作的各種現(xiàn)狀圖具有位置準(zhǔn)確、格局清晰、內(nèi)容豐富等特點,更便于進(jìn)行各類分析。

圖1顯示了蘇州市區(qū)的對外交通格局、主要的對外通道和存在的東、西北、北、南4個對外溝通方向。圖2準(zhǔn)確顯示了“長三角”地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)情況以及蘊(yùn)含的物流類型、物流方向。

使用GIS制作的區(qū)位圖有明確優(yōu)勢,圖3顯示了蘇州(市區(qū))在該區(qū)域中的中心地位,以50公里(半小時車輛行程)為半徑,生成的緩沖區(qū),準(zhǔn)確顯示了受蘇州強(qiáng)烈影響的范圍(最直接經(jīng)濟(jì)腹地)涉及蘇北、上海西部、浙北和蘇南大部分,這一范圍就是一個聯(lián)系極為緊密的一體化區(qū)域,在此凸顯空間定量的優(yōu)勢。

GIS還可以制作現(xiàn)有物流企業(yè)分布圖、地區(qū)經(jīng)濟(jì)密度圖、內(nèi)部路網(wǎng)分布圖等,由此進(jìn)行詳盡的基礎(chǔ)分析。

3.2GIS在物流規(guī)劃目標(biāo)確定中的應(yīng)用

規(guī)劃目標(biāo)是在統(tǒng)領(lǐng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全局的前提下,對未來狀況的設(shè)想與安排,根據(jù)現(xiàn)狀、限制條件、可能投入、市場需求經(jīng)科學(xué)預(yù)測而確定的。

確定目標(biāo)最核心的內(nèi)容是物流量預(yù)測。GIS借助屬性數(shù)據(jù)的管理,以空間統(tǒng)計分析和插值功能支持物流預(yù)測;也可以調(diào)用外部的復(fù)雜預(yù)測模型進(jìn)行,并能用時間序列地圖或?qū)ｎ}地圖形式加以直觀表示。

3.3GIS在物流節(jié)點規(guī)劃中的應(yīng)用

物流園區(qū)、物流中心、配送中心有各自的功能、規(guī)模,因此物流節(jié)點應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局,力爭效率最大化,推動物流目標(biāo)的實現(xiàn)。

物流節(jié)點規(guī)劃需首先設(shè)定各級節(jié)點的數(shù)量,一般據(jù)階段物流量、參考經(jīng)驗進(jìn)行預(yù)設(shè)。

在對物流節(jié)點定位前,還要先確定其布局模式。圖4是經(jīng)GIS空間抽象后確定布局模式的例子。

對各級節(jié)點空間位置的確定方法可能有所不同。

對于單一物流園區(qū)節(jié)點的定位,要求處于區(qū)域的中心。使用GIS找到地理中心或平均質(zhì)心即可,但常需要向可用地、交通節(jié)點作適當(dāng)偏移,偏移方法對地理中心或可用地、交通節(jié)點作距離的緩沖區(qū),通過疊加最終確定。對多物流園區(qū)布局模式,可作區(qū)域劃分,然后在分區(qū)內(nèi)按單一物流園區(qū)的方法來完成。圖5顯示了確定某一區(qū)域物流中心的實例,選址由質(zhì)心向重要交通節(jié)點作了偏移,落入交通節(jié)點5公里的緩沖區(qū)和可用地復(fù)合區(qū)內(nèi)。

物流中心面向全區(qū),有近中心、對外交通便捷和與次級節(jié)點(配送中心)相銜接等要求。與物流園區(qū)選址操作大體相似,但需要對已選定的物流園區(qū)再作適當(dāng)?shù)钠啤?/p>

配送中心直接面對較小范圍的服務(wù)對象,因此要考慮服務(wù)對象的便利程度,也要考慮發(fā)揮設(shè)施最大效益,配合一、二級節(jié)點,形成本區(qū)完整的體系框架。一般選在自然形態(tài)較完整的服務(wù)小區(qū)中心,另與交通節(jié)點、可用地、服務(wù)密度疊加后選定。

三級物流節(jié)點定位均可使用網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)完成,一般是由低級到高級節(jié)點的順序進(jìn)行。

3.4GIS在信息系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用

以GIS技術(shù)為基礎(chǔ),輔助以定位技術(shù)、通信技術(shù)、web技術(shù)等,涵蓋普通物流信息功能的集成系統(tǒng),可以管理空間數(shù)據(jù)庫,籍可視化技術(shù)進(jìn)行可視化管理,以此提高物流調(diào)撥管理的效率和決策的正確性。

基于GIS的物流系統(tǒng)規(guī)劃依賴于數(shù)據(jù)集成和功能集成兩大技術(shù)。數(shù)據(jù)集成是使用基于RDBMS的集成方式,在同一數(shù)據(jù)庫中采用同構(gòu)的方式同時存儲空間數(shù)據(jù)、非空間數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)等,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理,為系統(tǒng)實現(xiàn)更多功能提供條件。功能集成實現(xiàn)GIS功能與物流管理功能的規(guī)劃和重構(gòu),完美集成。圖6是基于GIS物流管理信息系統(tǒng)中確定最佳運送路線的情況。

3.5GIS在物流策略規(guī)劃中的應(yīng)用

物流策略是達(dá)到既定物流目標(biāo)所需的實施步驟、達(dá)成途徑、保障政策。常見的有物流發(fā)展、資源整合、設(shè)施建設(shè)、企業(yè)培育等幾種策略。

物流發(fā)展策略規(guī)劃。主要是利用GIS空間化和可視化功能,即將加載在政策上的現(xiàn)狀改變情況,與最終目標(biāo)的比對。比如依物流分布與城市經(jīng)濟(jì)形態(tài)相關(guān)圖、物流管理信息系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與物流設(shè)施分布比對圖、內(nèi)(本地)外(引進(jìn))新(規(guī)劃)舊(已有)物流分布圖等加以識別,導(dǎo)致更加接近目標(biāo)的政策,就可作為可行的策略。

物流資源整合規(guī)劃。就是規(guī)劃通用的基礎(chǔ)平臺,讓各類數(shù)據(jù)和功能兼容,實現(xiàn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)代碼,即設(shè)計一張網(wǎng)、一個中心、一個平臺、一張圖的整合方案。

物流設(shè)施建設(shè)策略。主要涉及建設(shè)時序,可以由規(guī)劃設(shè)施圖層(多邊形對象)與現(xiàn)有設(shè)施圖層(多邊形對象)疊加相減得出待建設(shè)施,然后依重要性得建設(shè)時序,再依經(jīng)濟(jì)水平和發(fā)展策略將建設(shè)時間分配到規(guī)劃期年份內(nèi)。參見圖7。

物流企業(yè)培育策略。從圖7中得出了節(jié)點建設(shè)順序和推動方略,可解讀出物流企業(yè)培育策略應(yīng)有:(1)優(yōu)先吸引大型企業(yè)的進(jìn)駐,積極引導(dǎo)分散的投資項目向產(chǎn)業(yè)園區(qū)集聚,以推進(jìn)物流節(jié)點的快速形成。(2)堅決貫徹物流規(guī)劃方案,避免重復(fù)建設(shè)和資源浪費。(3)公共信息平臺、企業(yè)信息管理平臺與物流園區(qū)、物流中心、配送中心的建設(shè)并重,以發(fā)揮整合效益,提升物流效率。(4)制定財稅、土地、融資、通關(guān)、行政管理等方面的激勵性政策,促成快速發(fā)展。

4結(jié)論

提高GIS軟件空間分析和決策分析的能力是GIS應(yīng)用的熱點。本文展現(xiàn)了GIS不僅可以應(yīng)用在物流規(guī)劃中的現(xiàn)狀描述、物流分析環(huán)節(jié),而且可以廣泛應(yīng)用于物流規(guī)劃的各個方面。

作為實用工具的GIS,提高其應(yīng)用能力的核心問題是:第一,識別、分離和轉(zhuǎn)化空間對象以及無形的知識,這是GIS應(yīng)用的基礎(chǔ)。第二,闡明問題,將普通問題轉(zhuǎn)化為空間問題,或可視化需求,這里需要注意的是個人有限的知識使提出的問題與良好的分析結(jié)果間存在著一定的差距,只有解決這一個問題,GIS才能有廣泛的應(yīng)用。第三,方法論的問題,即GIS怎樣與實際問題結(jié)合,只要解決這一個問題,GIS就有能力解決所有問題。

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