《精编》物流系统规划与设计的方法论

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1、武汉工贸职业学院周丽娜 物流系统规划与设计 第二章物流系统规划与设计的方法论 本章主要内容 重点问题 系统方法论简介 物流系统规划与设计概述 物流系统规划与设计的分类 物流系统规划与设计的系统分析方法 物流系统规划与设计的步骤与主要任务 物流系统动力学 系统工程是按照系统的各个目标进行权衡 全面求得最优解 并使各组成部分能够最大限度的相互适应的方法 美国切斯纳系统工程就是研究系统所需的思想 技术 方法和理论等体系化的总称 日本三浦武雄系统工程是组织管理系统的规划 研究 设计 制造 试验和使用的可行方法 是一种所有系统都具有普遍意义的科学方法 钱学森 2 1系统方法论简介 1 系统工程的概念 2

2、 1 1系统工程方法论 系统工程的核心内容包括 系统管理理论 将研究对象看成一个整体 目标是实现整体最优 运筹学管理数学模型 运用运筹学作为主要的定量分析手段 此为系统工程的主要技术内容 综合应用方法 强调综合运用各个学科和各个领域的成就和方法的协调配合来实现系统的整体最优 体现了科学的现代化组织管理的重要性 系统工程是以系统为研究对象 从整体观念出发 使用科学的方法规划和组织人力 财力和物力 通过最优途径的选择 使整个系统在一定期限内达到最合理 最经济 最有效的效果 理解 2 系统工程方法论 系统工程方法论是指运用系统工程研究问题的一套程序化方法 亦即是为了达到系统的预期目标 运用系统工程的

3、思想及其技术内容解决问题的工作步骤 它是一种立足整体 统筹全局的科学方法体系 系统工程研究对象的复杂性不存在一套对所有的传统都合适的标准程序 系统工程的实践证明 在将设想变为现实的过程中 即从制定规划到使系统达到最优目标的实施过程中 尽管不存在某个万能公式 但还是可以找到一种适应面较宽 能供给不同系统参考程序的基本模型 霍尔的系统工程三维结构模型 霍尔三维结构模型霍尔三维结构又称霍尔的系统工程 后人与软系统方法论对比 称为硬系统方法论 HardSystemMethodology HSM 是美国系统工程专家霍尔 A D Hall 于1969年提出的一种系统工程方法论 霍尔三维结构是将系统工程整个

4、活动过程分为前后紧密衔接的七个阶段和七个步骤 同时还考虑了为完成这些阶段和步骤所需要的各种专业知识和技能 这样 就形成了由时间维 逻辑维和知识维所组成的三维空间结构 时间维表示系统工程活动从开始到结束按时间顺序排列的全过程 分为规划 拟定方案 研制 生产 安装 运行 更新七个时间阶段 逻辑维是指时间维的每一个阶段内所要进行的工作内容和应该遵循的思维程序 包括明确问题 确定目标 系统综合 系统分析 优化 决策 实施七个逻辑步骤 知识维列举需要运用包括工程 医学 建筑 商业 法律 管理 社会科学 艺术 教育等各种知识和技能 霍尔三维结构体系图 对于一个具体的工作项目 从制定规划起一直到更新为止 全

5、部过程可分为七个阶段 规划阶段 即调研 程序设计阶段 目的在于谋求活动的规划与战略 拟定方案 提出具体的计划方案 研制阶段 作出研制方案及生产计划 生产阶段 生产出系统的零部件及整个系统 并提出安装计划 安装阶段 将系统安装完毕 并完成系统的运行计划 运行阶段 系统按照预期的用途开展服务 更新阶段 即为了提高系统功能 取消旧系统而代之以新系统 或改进原有系统 使之更加有效地工作 时间维 工作进程 逻辑维 方法 步骤 对每一个工作阶段运用系统工程方法来思考和解决问题 全部过程分为七个步骤 明确问题 通过系统调查全面收集资料和数据 明确系统环境对系统的要求 弄清要解决的问题和制约条件 目标设计 提

6、出所要达到的目标 确定衡量指标 方案综合 形成一组可供选择的系统方案 系统分析 定量模型建立 通过建立一组定量模型来对所有备选方案进行精简和比较分析 并与系统目标相联系 最优化 系统选择 在一定限制条件下对各评价指标进行协调 使入选方案均衡满足系统指标 决策 最后选定一个或几个方案予以试行 实施计划 根据最后入选的方案对系统进行实施 讲实施的信息进行反馈 知识维 科学技术平台 它提供了完成时间维各阶段和逻辑维各步骤所需要的知识和各种专业技术 因此 专业知识在系统工程中具有重要作用 霍尔三维结构方法论的特点是强调明确目标 认为对任何现实系统的分析都必须满足其目标的需求 霍尔三维结构方法论的核心内

7、容是模型化和定量化 霍尔认为 现实问题都可以归结为工程问题 从而可以应用定量分析方法求得最优的系统方法 2 1 2系统分析方法 系统分析 SA systemanalysis 系统分析思想出现在20世纪50年代 其发展与兰德公司有关 兰德公司简介 兰德公司是美国最重要的以军事为主的综合性战略研究机构 它先以研究军事尖端科学技术和重大军事战略而著称于世 继而又扩展到内外政策各方面 逐渐发展成为一个研究政治 军事 经济科技 社会等各方面的综合性思想库 被誉为现代智囊的 大脑集中营 超级军事学院 以及世界智囊团的开创者和代言人 它可以说是当今美国乃至世界最负盛名的决策咨询机构 兰德 RAND 式的分析

8、方法其工作包括对为满足一个明确目标的所有不同方法的成本和效益进行广泛的经济评价 系统分析方法论的基本要点 一个或一组希望达到的目标 为达到目标所需的一系列供选择的技术或手段 每个系统所需的成本和资源 一个或一组数学模型 与目标 成本或资源相关的 选择最佳方案的标准 英国工程师杰金斯 Jekins 1972 总结了系统分析方法 兰德公司 RAND 认为 系统分析是一种研究方略 它能在不确定的情况下 确定问题的本质和起因 明确咨询目标 找出各种可行方案 并通过一定标准对这些方案进行比较 帮助决策者在复杂的问题和环境中作出科学抉择 美国学者夸德 E S Quade 所谓系统分析 是通过一系列的步骤来

9、帮助决策者选择决策方案的一种系统方法 系统分析的目的在于通过分析比较各种替代方案的有关技术经济指标 得出决策者形成正确判断所必需的资料和信息 以便获得最优系统方案 理解 系统分析是综合运用科学技术方法来处理问题的一种态度与观点 从广义上讲 系统分析可以作为系统工程的同义词 从狭义上讲 系统分析是系统工程的一个逻辑步骤 系统分析为系统工程实现优化提供了逻辑途径 它贯穿于系统工程的全过程 由于帮助决策者进行决策是系统分析的任务 所以对决策过程中的人的行为的理解是对系统分析认识的关键 2 1 3软系统方法论 硬系统 方法论 运筹学 系统工程 系统分析和系统动力学的方法论所要解决的问题是明确的 所要做

10、的是选择合适的方案 并在一定时间内以一定的成本实现目标 问题 problem 与 议题 issue 硬系统软系统硬系统方法在工程领域的应用取得了巨大了成功 但是 许多现实问题却并不能这样简单处理 我们时常会碰到许多非结构化的所谓软系统问题 比如管理信息系统 它往往涉及到人的主观因素 而由于人类活动系统的复杂性 使得系统的目标难以界定 评价指标不够清楚 目标是否达到也难以有统一标准 系统工程面临的问题与人的因素越来越密切与社会 政治 生态等众多复杂的因素混合在一起 属于非结构性问题本身的定义并不清楚 难以有逻辑严谨的数学模型进行定量描述这些造成了霍尔三维结构方法论在使用上的局限性 英国兰卡斯特大

11、学切克兰德 P Checkland 提出了一种软系统方法论 softsystemmethodology SSM 它是一项运用系统思考解决复杂系统问题的定性研究技术 软系统与硬系统思想的对比 阶段1和阶段2 表达这两个阶段的意图是找出有关的问题情景 即从广泛的处于问题情景中的人们那里收集尽可能多的对问题的知觉 硬 系统方法论的观点是存在一个需要设计的系统 该系统在一个明显的系统等级中占有明确的位置 软 系统中 边界和目标几乎是不可定义的 对需要设计和改变的系统有许多可能的表达 阶段3 相关系统的根定义表达阶段结束时 需要回答的问题是 什么是与问题有关的系统 而不是 什么系统需要设计 必须慎重地回

12、答这个问题 明确解释所选出系统的基本性质 这就是相关系统的根定义 基本定义 一个根定义表明从分析者的角度看 采用这个系统作为相关系统最有可能把问题阐述清楚 使之得到解决和缓和 阶段4 构造和检验概念模型根定义描述了系统 是什么 而概念模型则描述系统必 做什么 才能是根定义规定的系统 为了确保概念模型的正确性 要用形式系统模型及其他系统思想进行对照检查 阶段5 概念模型与现实的比较阶段2是对问题情景的直觉认识 概念模型则提供了更深入的描述 二者的比较将引起一场关于改善问题情景的讨论 实际工作中 这种讨论开始往往集中在初始分析和根定义的不足上 对此需要做进一步的工作以改进和完善根定义 经过必要的反

13、复之后 将引起有关变革的讨论 阶段6和阶段7 可行的和合乎需要的变革认识世界是为了改造世界 硬 系统中所设想的变革是建立和实施一个系统 软 系统中也有这种情况 如实施一个信息系统为现有职能服务 但一般说来 可能引起一个较为缓和的变革 是结构的 过程的或态度的变革 理解 软系统方法相当于硬系统方法而言 对于结构模糊的问题或者议题难以用明确的数学模型来描述 只能通过建立概念模型来求得满意解或可行解 没有最优解 其核心不是 最优化 而是 比较 比较 这一过程要组织讨论 听取各方面人员意见 为寻求可行的满意解不断的进行多次反馈 因此它是一个 学习 过程 概念物流系统规划是对拟建物流系统的长远的 总体的

14、发展规划 属于物流系统建设项目的总体规划 是可行性研究的一部分 物流系统设计是在一定的技术与经济条件下 对物流系统的建设预先制订详细方案 是项目施工设计的依据 属于项目初步设计的一部分内容 2 2物流系统规划与设计概述 2物流系统规划与设计的关系 物流系统规划与设计的关系 2 2物流系统规划与设计概述 2 2 1物流系统规划与设计目标物流系统规划与设计是在一定系统范围内对整个物流系统建设与运行进行总体的战略部署 以国家 地区的经济和社会发展的规划为指导或以企业的发展战略为指导 以物流系统的内部的自然资源 社会资源和现有的技术经济构成为依据 考虑物流系统的发展潜力和优势 在掌握运输 仓储等基本要

15、素的基础上 研究确定物流系统发展方向 规模和结构 经济 合理 有效地配置资源 统筹安排运输 仓储等物流设施 使物流系统可持续性发展 获得最佳经济效益 社会效益与生态效益 为物流运作创造最有利的环境 2 2 2物流系统规划设计涉及的内容 2 2 3物流系统规划设计的基本原则 1 物流系统内部和物流系统环境相结合 2 局部效益与整体效益相结合 3 当前利益与长远利益相结合 4 定量分析与定性分析相结合 1 系统内部因素与外部环境条件相结合的原则 一个企业的物流系统 不仅受到企业内部各种因素 如企业生产规模 产品技术特征 职工文化技术水平 管理制度与管理组织等的作用 而且还受到社会经济动向及市场状况

16、等环境因素的影响 例子 杜邦 最老的公司之一 公司的文化就是创造奇迹 公司内部利润空间丰富的原因之一就在于物流系统能适应环境变化 百胜集团 包括肯德基与必胜客 依靠中国市场力压麦当劳就在于能因地制宜地分析设计物流系统 海尔与联想 根据这一原则采取不同的物流系统 2 局部利益与整体利益相结合的原则 二战时期邱吉尔物流系统分析与设计时也是一样 在分析物流系统时常常会出现物流子系统的效益与物流系统整体的效益不一致的现象 例子 海尔依订单生产对物流系统的改造使生产系统不能批量化 但却提高了整体的利益 3 当前利益与长远利益相结合的原则 只有兼顾当前利益和长远利益的物流系统才是好的物流系统例子 物流信息系统改造时 就必须因地制宜地考虑这一原则 例如对我国旧有仓储设施的改造 4 定量分析与定性分析相结合的原则 物流系统分析总是遵循 定性 定量 定性 这一循环往复的过程 只有将定性与定量两者结合起来综合分析 才能达到优化的目标 这也是管理的科学与艺术性结合的体现 2 2 4影响规划设计的因素 只有考察分析影响物流系统绩效的内在和外在因素 才能做出合理的分析与设计方案 影响物流系统分析设计的因素通常有