虛擬庫存管理及協(xié)同物流配送技術(shù)研究

羅國華　毛良偉　鄧輝舫

摘要：本技術(shù)是近年來國內(nèi)外興起的物流配送方面的最新技術(shù)，其主要研究內(nèi)容是：實現(xiàn)虛擬庫存管理和協(xié)同物流配送的原型系統(tǒng)，其中包括實現(xiàn)協(xié)同配送的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)可視化的全程信息監(jiān)控系統(tǒng)以及協(xié)同物流配送智能信息管理系統(tǒng)和虛擬庫存通用數(shù)學(xué)模型。

關(guān)鍵詞:庫存管理 物流配送 計算機網(wǎng)絡(luò)

1 本項技術(shù)的意義

在計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)以前，一個大型企業(yè)的配送系統(tǒng)實際是由各級的倉儲和運輸系統(tǒng)組成，一方面導(dǎo)致了庫存嚴重積壓，另一方面庫存管理不能適應(yīng)市場需求變化而進行有效調(diào)節(jié)，如鐵路的物資儲備系統(tǒng)有許多積壓物資，還有許多大型制造企業(yè)經(jīng)營虧損主要也是由于庫存積壓。傳統(tǒng)靠電話、傳真的信息傳送沒有辦法對遠程終端客戶實現(xiàn)JIT配送，和對配送終端實現(xiàn)實時的控制，當計算機越來越普及，互聯(lián)網(wǎng)隨著計算機的普及深入到世界的各個角落，管理當局就可以實現(xiàn)生產(chǎn)制造配送的整個網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)控，使得以前倉庫系統(tǒng)實現(xiàn)從實體的庫存變成網(wǎng)上的虛擬庫存，實現(xiàn)零庫存，實現(xiàn)物流供應(yīng)鏈系統(tǒng)的一體化虛擬庫存管理及協(xié)同物流配送。

2 預(yù)期目標

2.1 從市場環(huán)境、業(yè)務(wù)變化和企業(yè)間協(xié)同管理需求出發(fā)，構(gòu)建虛擬庫存管理和協(xié)同物流配送的原型系統(tǒng)，其中包括實現(xiàn)協(xié)同配送的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)可視化的全程信息監(jiān)控系統(tǒng)以及協(xié)同物流配送智能信息管理系統(tǒng)和虛擬庫存通用數(shù)學(xué)模型。

2.2 重點探索虛擬庫存管理和協(xié)同物流配送可視化技術(shù)的信息協(xié)同技術(shù)?；诰W(wǎng)格和Web服務(wù)的分布式協(xié)同和實時配送的業(yè)務(wù)流程協(xié)同技術(shù)，提出企業(yè)間虛擬庫存管理和協(xié)同物流配送服務(wù)的新方法和虛擬化服務(wù)實現(xiàn)的邏輯層次。

2.3 形成虛擬庫存管理與協(xié)同物流配送示范系統(tǒng)，并計劃在1－3個制造企業(yè)進行試點應(yīng)用，使成果得到驗證。

3 本技術(shù)研究的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

3.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 縱觀發(fā)達國家物流的發(fā)展，歐洲和美國走在了世界的前沿。在國際物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展上，現(xiàn)代物流基本呈現(xiàn)出物流的信息化、系統(tǒng)化、社會化以及倉儲、運輸?shù)默F(xiàn)代化與綜合體系化物流與商流、信息流一體化德發(fā)展趨勢。對全球的物流配送實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實時控制的只有美國沃爾瑪?shù)葞讉€世界級跨國公司，沃爾瑪由于其商店和采購中心分布世界各地，需要24小時不間斷對全球各地的配送中心實現(xiàn)控制，所以其發(fā)射自己的衛(wèi)星實現(xiàn)全球的物流監(jiān)控，同時美國國防部后勤系統(tǒng)對全球的美軍的后勤物流配送也使用衛(wèi)星系統(tǒng)實現(xiàn)24小時全球監(jiān)控，但是他們這些配送技術(shù)由于沒有建立在一個有效配送系統(tǒng)軟件上，所以無法實現(xiàn)配送中心的虛擬庫存管理，所以不論是沃爾瑪?shù)娜蛏虡I(yè)帝國還是美國的全球軍事帝國，其實現(xiàn)全球配送到位JIT還是依靠遍布全球的龐大倉庫群進行實體庫存，如沃爾瑪在中國的深圳、新加坡等各物流口岸都租用保稅倉，美軍在中東、亞洲沖繩等熱點地區(qū)都建立宏大的后勤倉庫，以實現(xiàn)應(yīng)對突發(fā)事件的JUST IN TIME的軍用物資配送，這種一體化的供應(yīng)鏈系統(tǒng)，還是基于宏大的實體庫存的協(xié)同物流配送技術(shù)，其所以沒能達到虛擬庫存目標，是在于其沒有一個成熟的計算機網(wǎng)絡(luò)配送系統(tǒng)軟件集成，而這個集成正是本課題所研究的重點，本課題研究的目的就是建立這樣一個物流配送技術(shù)系統(tǒng)集成，以達到建立一個制造企業(yè)集團，甚至一個全國性軍事后勤系統(tǒng)的，以虛擬庫存管理為目的的協(xié)同物流配送技術(shù)系統(tǒng)集成。

3.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 我國物流業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展雖然逐步形成了以市場調(diào)節(jié)為主的運行機制，但還存在著許多問題，諸如物流信息不對稱、物流信息系統(tǒng)運作管理標準不一、集成程度低和適應(yīng)性差，物流服務(wù)系統(tǒng)功能分散、單一基礎(chǔ)設(shè)施、業(yè)務(wù)模式和運作機制還停留在傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)架構(gòu)模式，造成我國物流企業(yè)競爭力較差，特別是在物流配送體系中，我國的社會化物流配送行業(yè)起步較晚，物流技術(shù)水平相對較低，大部分企業(yè)還缺乏科學(xué)高效的管理體系，信息傳遞不及時，難以達到反應(yīng)快速、功能集成、網(wǎng)絡(luò)化和規(guī)范化的現(xiàn)代物流要求。換言之，表明我國的物流配送市場是一個極具潛力的市場，迫切需要在全國范圍內(nèi)建立信息通暢的物流配送系統(tǒng)。通過虛擬庫存管理、協(xié)同物流配送與整合外部最優(yōu)秀的專業(yè)化資源，達到提高效率、增強競爭力和提高效益的目的。因此，從協(xié)同理論在經(jīng)濟范疇的應(yīng)用到協(xié)同商務(wù)理論，再到物流配送模式的協(xié)同理念，都強調(diào)了協(xié)同過程中各環(huán)節(jié)運作的整體一致性，以及信息共享在協(xié)同效應(yīng)實現(xiàn)過程中的積極作用。

4 本技術(shù)主要研究內(nèi)容

4.1 實現(xiàn)虛擬庫存管理和協(xié)同物流配送的原型系統(tǒng)，其中包括實現(xiàn)協(xié)同配送的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)可視化的全程信息監(jiān)控系統(tǒng) 以及協(xié)同物流配送智能信息管理系統(tǒng)和虛擬庫存通用數(shù)學(xué)模型

4.2 實現(xiàn)上述系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)方法

4.2.1 基于虛擬庫存管理和協(xié)同物流配送可視化技術(shù)的信息協(xié)同技術(shù)：研究條碼識別、射頻識別（RFID）、GPS/GIS、XML/EDI數(shù)據(jù)交換等虛擬庫存管理和協(xié)同物流配送可視化技術(shù)，有效地鏈接，物流供應(yīng)鏈各個環(huán)節(jié)，消除信息孤島，實現(xiàn)虛擬庫存管理及物流配送信息層面上的協(xié)同。

4.2.2 基于網(wǎng)格和Web服務(wù)的分布式協(xié)同技術(shù)：研究網(wǎng)格技術(shù)和Web服務(wù)技術(shù)，構(gòu)造無縫和面向服務(wù)的計算和協(xié)作環(huán)境，實現(xiàn)虛擬庫存管理及協(xié)同物流配送在操作（功能）層次上的分布式協(xié)同（虛擬化服務(wù)實現(xiàn)的邏輯層次（見圖一、圖二））。

4.2.3 基于優(yōu)化和實時配送的業(yè)務(wù)流實現(xiàn)技術(shù)：研究如何應(yīng)用業(yè)務(wù)流技術(shù)，使得各種網(wǎng)格服務(wù)在網(wǎng)格的各節(jié)點間串行或并行執(zhí)行，協(xié)同完成企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)間的業(yè)務(wù)流程，實現(xiàn)虛擬庫存管理及協(xié)同物流配送在業(yè)務(wù)流程層次上的協(xié)同。

4.3 研發(fā)虛擬庫存管理與協(xié)同物流配送示范系統(tǒng)，并在制造企業(yè)進行試點和驗證。

5 本技術(shù)擬解決的技術(shù)難點

5.1 基于各種制造企業(yè)的庫存管理的調(diào)查，建立虛擬庫存管理和協(xié)同物流配送的原型系統(tǒng)架構(gòu)和構(gòu)建虛擬庫存通用數(shù)學(xué)模型難點。

5.2 基于最優(yōu)經(jīng)濟批量模型和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的虛擬服務(wù)網(wǎng)格構(gòu)造技術(shù)、信息共享技術(shù)（異構(gòu)數(shù)據(jù)交換、動態(tài)數(shù)據(jù)管理，信息安全保障等）和服務(wù)質(zhì)量保證（業(yè)務(wù)流程協(xié)同，安全登等級及授權(quán)管理等）的技術(shù)難點。

5.3 改進傳統(tǒng)的層次多、跨度小、信息傳遞慢的庫存模式，以實現(xiàn)庫存管理模式創(chuàng)新的難點。

5.4 虛擬庫存管理與協(xié)同物流配送原型系統(tǒng)推廣使用的難點。

6 擬采取的研究方法與技術(shù)路線

問題分成如下八個彼此相互聯(lián)系的模塊進行研究和開發(fā)：

6.1 研究基于虛擬庫存管理和協(xié)同物流配送業(yè)務(wù)應(yīng)用框架技術(shù)路線。其方案如下圖所示：

實施的技術(shù)路線如下：①信息搜集。信息搜集的途徑包括：a行業(yè)調(diào)查（相關(guān)機構(gòu)與部門資料調(diào)查）；b企業(yè)抽樣調(diào)查（調(diào)查信息化程度與水平）；c省相關(guān)部門信息匯集；d國際信息交流；e相關(guān)虛擬庫存管理和協(xié)同物流配送業(yè)務(wù)的調(diào)研；f組織企業(yè)、行業(yè)部門座談會；g國內(nèi)外行業(yè)代表、專家論壇與咨詢。②資料整理分析。將相關(guān)搜集資料錄入到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，以便進一步分析和進行資料的檢索。對資料進行分類統(tǒng)計分析，重點對虛擬庫存管理和協(xié)同物流配送業(yè)務(wù)應(yīng)用框架進行分析。③協(xié)同物流配送原型系統(tǒng)研究、關(guān)鍵技術(shù)研究、示范系統(tǒng)和操作平臺研究。在調(diào)研分析的基礎(chǔ)上，依次進行協(xié)同物流配送原型系統(tǒng)研究、關(guān)鍵技術(shù)研究、示范系統(tǒng)和操作平臺研究，以實現(xiàn)物流供應(yīng)鏈管理一體化。

6.2 研究虛擬庫存管理和協(xié)同物流配送原型系統(tǒng)的技術(shù)路線（如圖四所示）

具體技術(shù)路線如下：

①研究現(xiàn)有的物流供應(yīng)鏈運作管理技術(shù)，分析其特點。②分析物流供應(yīng)鏈協(xié)同配送流程、現(xiàn)有相關(guān)信息系統(tǒng)。③實現(xiàn)貨物運輸流轉(zhuǎn)追蹤和管理流程狀態(tài)可視化、協(xié)同化，為決策提供依據(jù)。④通過操作平臺提供統(tǒng)計分析、控制決策等功能。

6.3 研究面向電子商務(wù)的物流管理和協(xié)同化配送智能信息平臺的技術(shù)路線 為了達到物流管理的協(xié)同化，以實現(xiàn)物流組織的協(xié)同化、物流功能的協(xié)同化，物流手段與電子商務(wù)的協(xié)同化，在此，需有效建設(shè)協(xié)同物流配送智能信息管理系統(tǒng)平臺，具體技術(shù)路線如下：①研究無線互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、GIS和GPS、RFID等現(xiàn)代信息技術(shù)，對配送過程進行全程監(jiān)控和優(yōu)化調(diào)度管理。②分析物流配送服務(wù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。③應(yīng)用原型系統(tǒng)。④頂層平臺設(shè)計。

在研究國內(nèi)外現(xiàn)有的物流信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，研發(fā)一套適合我國國情的和面向物流業(yè)、制造業(yè)等應(yīng)用的，具有開放性、兼容性、可擴展性、跨平臺性、可集成性、可伸縮性的協(xié)同物流配送智能管理系統(tǒng)平臺。頂層設(shè)計理念是圍繞信息技術(shù)面向行業(yè)應(yīng)用而展開的，通過運用多種信息技術(shù)實現(xiàn)在應(yīng)用系統(tǒng)級別上的互聯(lián)互通。

7 總結(jié)

目前在中國乃至在全世界任何一個全球性企業(yè)和大型物流系統(tǒng)（如鐵路、軍事系統(tǒng)、民航、郵政、國家戰(zhàn)備物資儲備系統(tǒng)）都沒有辦法實現(xiàn)實際上虛擬庫存即零庫存，這樣在整個物流供應(yīng)配送系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，存在著大量的各級配送中心及附屬倉庫，儲存著大量的物資，這些大量的物資儲存一方面由于保管成本而耗費了大量的人力物力，另一方面由于儲存地點的設(shè)施不佳而使大量的物資損壞和由于儲存時間過長而失效，其原因就是沒有一個基于管理學(xué)，系統(tǒng)工程學(xué)，計算機技術(shù)為一體的物流虛擬庫存管理和協(xié)同物流配送技術(shù)，本技術(shù)集成開發(fā)完成后可廣泛地適用于大型的企業(yè)和社會經(jīng)濟和軍事單位，如全球性制造企業(yè)，大型的物流公司，遠洋運輸集團、民航系統(tǒng)、鐵路系統(tǒng)、軍事后勤系統(tǒng)。如果在社會上得到廣泛推廣運用，可以極大的減少社會的儲存費用和花費在物資儲存上的國民收入，其經(jīng)濟效益和社會效益不可估量。

參考資料：

[1]Factory Physics-foundations of manufacturing management，by Wallace，J.hopp；Mark L，published by Spearman；McGraw-hill.

[2]Managementof Transportation，byEdward J.Bardi etc；published by ThomsonLearning.

[3]Trafic Engineering，by Roger P.Roess etc；pubished by pearson Education.