虛擬庫存管理及協同物流配送技術研究

摘要：本技術是近年來國內外興起的物流配送方面的最新技術，其主要研究內容是：實現虛擬庫存管理和協同物流配送的原型系統，其中包括實現協同配送的網絡拓撲結構，實現可視化的全程信息監控系統以及協同物流配送智能信息管理系統和虛擬庫存通用數學模型。

關鍵詞:庫存管理 物流配送 計算機網絡

1 本項技術的意義

在計算機技術和互聯網出現以前，一個大型企業的配送系統實際是由各級的倉儲和運輸系統組成，一方面導致了庫存嚴重積壓，另一方面庫存管理不能適應市場需求變化而進行有效調節，如鐵路的物資儲備系統有許多積壓物資，還有許多大型制造企業經營虧損主要也是由于庫存積壓。傳統靠電話、傳真的信息傳送沒有辦法對遠程終端客戶實現JIT配送，和對配送終端實現實時的控制，當計算機越來越普及，互聯網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生產制造配送的整個網絡實時監控，使得以前倉庫系統實現從實體的庫存變成網上的虛擬庫存，實現零庫存，實現物流供應鏈系統的一體化虛擬庫存管理及協同物流配送。

2 預期目標

2.1 從市場環境、業務變化和企業間協同管理需求出發，構建虛擬庫存管理和協同物流配送的原型系統，其中包括實現協同配送的網絡拓撲結構和實現可視化的全程信息監控系統以及協同物流配送智能信息管理系統和虛擬庫存通用數學模型。

2.2 重點探索虛擬庫存管理和協同物流配送可視化技術的信息協同技術。基于網格和Web服務的分布式協同和實時配送的業務流程協同技術，提出企業間虛擬庫存管理和協同物流配送服務的新方法和虛擬化服務實現的邏輯層次。

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

3 本技術研究的國內外發展現狀與趨勢

3.1 國外發展現狀與趨勢 縱觀發達國家物流的發展，歐洲和美國走在了世界的前沿。在國際物流產業發展上，現代物流基本呈現出物流的信息化、系統化、社會化以及倉儲、運輸的現代化與綜合體系化物流與商流、信息流一體化德發展趨勢。對全球的物流配送實現網絡實時控制的只有美國沃爾瑪等幾個世界級跨國公司，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控制，所以其發射自己的衛星實現全球的物流監控，同時美國國防部后勤系統對全球的美軍的后勤物流配送也使用衛星系統實現24小時全球監控，但是他們這些配送技術由于沒有建立在一個有效配送系統軟件上，所以無法實現配送中心的虛擬庫存管理，所以不論是沃爾瑪的全球商業帝國還是美國的全球軍事帝國，其實現全球配送到位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都建立宏大的后勤倉庫，以實現應對突發事件的JUST IN TIME的軍用物資配送，這種一體化的供應鏈系統，還是基于宏大的實體庫存的協同物流配送技術，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絡配送系統軟件集成，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系統集成，以達到建立一個制造企業集團，甚至一個全國性軍事后勤系統的，以虛擬庫存管理為目的的協同物流配送技術系統集成。

3.2 國內發展現狀與趨勢 我國物流業經過多年發展雖然逐步形成了以市場調節為主的運行機制，但還存在著許多問題，諸如物流信息不對稱、物流信息系統運作管理標準不一、集成程度低和適應性差，物流服務系統功能分散、單一基礎設施、業務模式和運作機制還停留在傳統的信息系統架構模式，造成我國物流企業競爭力較差，特別是在物流配送體系中，我國的社會化物流配送行業起步較晚，物流技術水平相對較低，大部分企業還缺乏科學高效的管理體系，信息傳遞不及時，難以達到反應快速、功能集成、網絡化和規范化的現代物流要求。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建立信息通暢的物流配送系統。通過虛擬庫存管理、協同物流配送與整合外部最優秀的專業化資源，達到提高效率、增強競爭力和提高效益的目的。因此，從協同理論在經濟范疇的應用到協同商務理論，再到物流配送模式的協同理念，都強調了協同過程中各環節運作的整體一致性，以及信息共享在協同效應實現過程中的積極作用。

4 本技術主要研究內容

4.1 實現虛擬庫存管理和協同物流配送的原型系統，其中包括實現協同配送的網絡拓撲結構，實現可視化的全程信息監控系統 以及協同物流配送智能信息管理系統和虛擬庫存通用數學模型

4.2 實現上述系統、結構的關鍵技術方法

4.2.1 基于虛擬庫存管理和協同物流配送可視化技術的信息協同技術：研究條碼識別、射頻識別（RFID）、GPS/GIS、XML/EDI數據交換等虛擬庫存管理和協同物流配送可視化技術，有效地鏈接，物流供應鏈各個環節，消除信息孤島，實現虛擬庫存管理及物流配送信息層面上的協同。

4.2.2 基于網格和Web服務的分布式協同技術：研究網格技術和Web服務技術，構造無縫和面向服務的計算和協作環境，實現虛擬庫存管理及協同物流配送在操作（功能）層次上的分布式協同（虛擬化服務實現的邏輯層次（見圖一、圖二））。

4.2.3 基于優化和實時配送的業務流實現技術：研究如何應用業務流技術，使得各種網格服務在網格的各節點間串行或并行執行，協同完成企業內部和企業間的業務流程，實現虛擬庫存管理及協同物流配送在業務流程層次上的協同。

4.3 研發虛擬庫存管理與協同物流配送示范系統，并在制造企業進行試點和驗證。

5 本技術擬解決的技術難點

5.1 基于各種制造企業的庫存管理的調查，建立虛擬庫存管理和協同物流配送的原型系統架構和構建虛擬庫存通用數學模型難點。

5.2 基于最優經濟批量模型和優化網絡拓撲結構的虛擬服務網格構造技術、信息共享技術（異構數據交換、動態數據管理，信息安全保障等）和服務質量保證（業務流程協同，安全登等級及授權管理等）的技術難點。

5.3 改進傳統的層次多、跨度小、信息傳遞慢的庫存模式，以實現庫存管理模式創新的難點。

5.4 虛擬庫存管理與協同物流配送原型系統推廣使用的難點。

6 擬采取的研究方法與技術路線

問題分成如下八個彼此相互聯系的模塊進行研究和開發：

6.1 研究基于虛擬庫存管理和協同物流配送業務應用框架技術路線。其方案如下圖所示：

實施的技術路線如下：①信息搜集。信息搜集的途徑包括：a行業調查（相關機構與部門資料調查）；b企業抽樣調查（調查信息化程度與水平）；c省相關部門信息匯集；d國際信息交流；e相關虛擬庫存管理和協同物流配送業務的調研；f組織企業、行業部門座談會；g國內外行業代表、專家論壇與咨詢。②資料整理分析。將相關搜集資料錄入到數據庫系統中，以便進一步分析和進行資料的檢索。對資料進行分類統計分析，重點對虛擬庫存管理和協同物流配送業務應用框架進行分析。③協同物流配送原型系統研究、關鍵技術研究、示范系統和操作平臺研究。在調研分析的基礎上，依次進行協同物流配送原型系統研究、關鍵技術研究、示范系統和操作平臺研究，以實現物流供應鏈管理一體化。

6.2 研究虛擬庫存管理和協同物流配送原型系統的技術路線（如圖四所示）

具體技術路線如下：

①研究現有的物流供應鏈運作管理技術，分析其特點。②分析物流供應鏈協同配送流程、現有相關信息系統。③實現貨物運輸流轉追蹤和管理流程狀態可視化、協同化，為決策提供依據。④通過操作平臺提供統計分析、控制決策等功能。

6.3 研究面向電子商務的物流管理和協同化配送智能信息平臺的技術路線 為了達到物流管理的協同化，以實現物流組織的協同化、物流功能的協同化，物流手段與電子商務的協同化，在此，需有效建設協同物流配送智能信息管理系統平臺，具體技術路線如下：①研究無線互聯網絡、數據庫、GIS和GPS、RFID等現代信息技術，對配送過程進行全程監控和優化調度管理。②分析物流配送服務網絡系統。③應用原型系統。④頂層平臺設計。

在研究國內外現有的物流信息系統的基礎上，研發一套適合我國國情的和面向物流業、制造業等應用的，具有開放性、兼容性、可擴展性、跨平臺性、可集成性、可伸縮性的協同物流配送智能管理系統平臺。頂層設計理念是圍繞信息技術面向行業應用而展開的，通過運用多種信息技術實現在應用系統級別上的互聯互通。

7 總結

目前在中國乃至在全世界任何一個全球性企業和大型物流系統（如鐵路、軍事系統、民航、郵政、國家戰備物資儲備系統）都沒有辦法實現實際上虛擬庫存即零庫存，這樣在整個物流供應配送系統網絡中，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，系統工程學，計算機技術為一體的物流虛擬庫存管理和協同物流配送技術，本技術集成開發完成后可廣泛地適用于大型的企業和社會經濟和軍事單位，如全球性制造企業，大型的物流公司，遠洋運輸集團、民航系統、鐵路系統、軍事后勤系統。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.