现代物流管理信息系统及其关键支撑技术

所谓现代物流是指物流对象从起点至终点以及相关信息有效流动的全过程。它将运输、仓储、装卸、加工、整理、配送和信息等方面有机结合，形成完整的供应链，为用户提供多功能、一体化的综合性服务。现代物流的目的是提高企业效益，亦即通过经营重要资源的时间（快速送达）、物流质量（优良的运输、无差错运输）、备货（所需要的商品和数量）、信息（在库、断货、运送中心信息、送达的信息）等物流品质的提高，从原材料的调动开始到商品的生产以及送达最终顾客的过程，降低整个过程中的物流成本，来实现企业的高收益。其中，物流信息的准确获得和应用是所有物流品质的基础，因此建立完善的物流管理信息系统(www.56xt.cn)，有助于企业管理层进行物流信息分析，为企业高层领导进行战略决策提供了科学依据，更有利于企业竞争力的整体提高。

1         物流管理信息系统体系结构

物流管理信息系统（Logistics Management Information System, LMIS）是指在物流领域内建立的信息收集、整理、加工、存储、服务系统, 它利用各种信息进行实时、集中、统一的管理，实现信息流对物流、资金流的控制与协调。物流管理信息系统是企业物流信息系统的一个子系统，

（1）       物流管理信息系统的系统结构

物流管理信息系统（www.56xt.cn）是建立在企业物流体系的基础之上的，因此从企业物流体系的角度出发，LMIS可以划分为以下三个层次：

l          战略决策层：物流体系的设计和评估，系统模型的建立；

l          预测及计划层：物流系统的控制和调度；

l          物流作业层：管理具体的物流运作过程。

此体系结构可由图2的“金字塔模型”形象的表示出来。其中物流战略规划层是对企业的物流体系长期的战略性设计和规划，通过收集企业运作的基础性数据，利用供应链模型仿真和设计软件，对影响物流体系的整体成本和服务的各个重要因素进行设计和规划；物流预测计划层则是对整个供应链计划调度过程进行管理，如采购计划、生产计划、库存计划、补货计划、运输计划等；物流作业层管理企业物流的具体操作过程，包括仓储管理系统（Warehouse Management System, WMS）、库存管理系统、运输管理系统（Transport Management System, TMS）、POD（Prove of Delivery）系统、电子数据交换(EDI/XDI)系统。

图1

（2）       物流管理信息系统的功能结构

物流管理信息系统在以上三个层面的基础上对物流活动的整个过程进行管理和控制，实现的功能主要有：总体控制功能、运输管理功能、车辆调度功能、仓库管理功能、统计报表管理功能、财务管理功能、客户查询功能和客户管理管理功能等。物流管理信息系统在软件实现的时候又根据它的功能结构划分为若干子系统，再加上管理信息系统的一般维护系统和接口，就形成了一个统一的信息系统，其结构如下图所示：

2        物流管理信息系统的关键支撑技术简介

物流管理信息系统是一个集成了多种概念和技术的复合系统，要使其实现多种复杂功能，除了实现一般管理信息系统的基础技术，如通信及网络技术、数据存储技术以及数据挖掘技术等，物流管理信息系统作为一类特殊的管理信息系统，还集成和应用了一系列关键的支撑技术。

（1）       数据自动识别技术

1）条形码技术

条形码技术是目前最常用的数据自动采集技术，它是由一组黑白相间、粗细不同的条状符号组成，主要用来表示数字、字母信息和某些符号，并能够用特定的设备识读转换成计算机兼容的二进制和十进制信息。条码自动识别系统是由自动识别设备、系统软件、应用软件等组成，利用光电扫描识别设备将条码录入系统，进行解码并显示到显示器上，而后再进行一系列的操作。条码技术具有录入速度快、可靠性高和实用性强的特点，已经被物流信息系统所采用。

2）RFID技术以及EPC系统

射频识别技术（Radio Frequency Identification，RFID）是一种非接触式的自动识别技术，它通过标签与识读器之间的感应、无线电波或微波能量进行双向通信，实现标签存储信息的识别和数据交换。当贴有射频标签的货物进入到读取器发射的电波范围之内，射频标签和读取器就会进行双向通信，将标签上的信息录入到主计算机系统上。读取器可以是固定的也可是手持式的，射频标签上载有的信息可以是只读的也可以是可读写的。与条码技术相比较，RFID技术具有非接触识别、环境适应性强以及保密性强等特点。

产品电子代码（EPC）即就是将射频识别技术（RFID）和互联网结合起来，形成一种能为单个物品提供全球惟一的标识。而EPC系统就是建立在EPC编码的概念之上，它采用射频识别技术(RFID)实现对物品的非接触的自动识别和读取信息，并通过互联网所得信息在全球范围内的传递和共享，并用于生产和物流决策。EPC系统是由全球产品电子代码(EPC)编码体系、射频识别系统和信息网络系统三部分组成。EPC系统的提出和应用将使物流系统甚至供应链系统发生历史性的变革。

（2）       数据自动定位技术

1）地理信息系统(GIS)技术

GIS(Geographic Information System, 地理信息系统)是以地理空间数据库为基础，在计算机硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和决策服务建立起来的计算机技术系统。GIS作为信息技术的一种，不仅具有信息可视化的效果以及地理信息处理和分析功能，而且集成了一般的数据库操作功能（查询统计等），使之能够应用于现代物流管理信息系统，实现空间数据库和企业数据库的集成，提供给我们一个非常有效的应用工具；另一方面，物流对于地理空间有很强的依赖性，采用GIS技术能够使物流动态可视化，即有关信息可以分不同层次在电子地图上根据地理相关性显示出来，并且可以实时动态的对数据库中的数据进行更新。

2）全球定位系统（GPS）技术

全球定位系统（Global Positioning System, GPS）是美国国防部从20世纪70年代开始研制，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的卫星导航与全球性空间定位系统。GPS系统主要包括三大部分：空间部分——GPS卫星星座，地面控制部分——地面监控系统，用户设备部分——GPS信号接收机。工作时，GPS信号接收机利用卫星发来的信号确定卫星在太空中的位置，并根据无线电波传送的时间来确定它们之间的距离，计算出若干个卫星之间的相对位置后即可计算出自己的确切位置。GPS系统具有全天候、高精度、自动化、高效益等特点。

3        相关技术在物流管理信息系统中的应用

任何一种相关技术在物流管理信息系统(www56xt.cn)中的应用都不是孤立的，而是互相结合、集成一体的，在整个系统中发挥着不可或缺的作用。物流管理信息系统根据功能划分为不同的功能模块，而这些相关技术就是嵌入到这些模块之中才能保证整个系统功能的实现。以下以典型第三方物流企业中海物流管理信息系统的结构为例，显示上述支撑技术在物流管理信息系统的应用：

（1）条形码在物流管理信息系统中的应用：在生产企业物流管理中，条形码技术可作为物料和生产任务单的标识应用在物料管理和生产管理之中，对企业生产流程进行监控。而在第三方物流企业中，条码技术应用的主要环节为仓储和配送中心（如图3所示）。仓储配送管理信息系统属于物流管理信息系统的一个子功能系统，它的结构如图4所示：

1）收货环节：在收货过程中，操作人员先将货品和订单等相关单据进行比对，查验一致后货品收入暂时存货区，在确认货品和对应的货位之后，打印货品条形码，然后将货品置入系统预先设定好的货位中，并扫描货位条形码验证是否放置正确，每个环节都要利用无线手持数据终端对系统数据库进行更新；

2）库存控制管理环节：采用条码技术使库存的管理工作变得快捷和方便，操作人员可直接扫描货品和货位条码获得库存信息，进行货品货位信息查询、调整货位、货品盘存、补货等操作，若所得信息与系统数据库记录有所差异可在确认之后实时对数据库进行更新；

3）出货环节：与收货环节相似，操作人员根据无线手持数据终端上所显示的出货单信息以及库存信息将所需货品置入出货暂存区，待确认后完成出货操作，并利用扫描条码所得信息对数据库进行更新；

4）配送环节：操作人员在收到配送请求后，给货品贴上拣货条码，其中包含货品配送目的地信息，自动分类机就可以根据货品上的条码验证拣货是非有误并进行分类，在对分拣好的货品进行包装之后同样包装箱上也有类似条码并被根据不同的送货目的地自动分类，然后运送到各自的目的地。

条形码技术应用的意义不只是在于它减少了人工录入数据的成本和差错，更重要的是采用此技术的物流管理信息系统能够更好的控制库存成本，实时进行数据库更新并及时响应，提高了物流管理的效率和质量，为企业提高客户满意度和企业竞争力作出贡献。

（2）RFID技术/EPC系统应用于物流管理信息系统：①商品零售系统：在应用RFID技术的商店中，物品上贴有射频标签，收款处可采用自动扫描和计费，可实行开架售货，当正常购买或合法移出时，系统通过一定的装置使标签实效，而非法移出的物品在通过出口时，系统则会检测到有效的标签并发出警告，可防止物品被盗。另外，RFID技术还可以随时监控零售商库存，随时补货，减少供不应求的状况，并监控商品的有效期限，一旦有商品超过有效期，标签便可发出告警；②物流存储系统：射频技术最广泛的应用是在存取货物与库存盘点之上，它能用来实现自动化的存货和取货等操作。在整个仓库管理中，通过将供应链计划系统制定的收货计划、取货计划、装运计划等与射频识别技术相结合，能够高效地完成各种业务操作，如指定堆放区域、上架/取货与补货等，系统提供批处理或直接连接的方式和外部主机系统交换数据。由于有完整的数据接口，避免了不必要的数据重复输入和因此所造成的错误。这样，增强了作业的准确性和快捷性，提高了服务质量，降低了成本，节省了劳动力和库存空间，同时减少了整个物流中由于商品误置、送错、偷窃、损害和库存、出货错误等造成的损耗，并且降低了人力资源的浪费。③物流控制系统，此系统中RFID阅读器会被固定在指定的区域，而带有RFID标签的物品或人员经过阅读器时，会被阅读器检测到。阅读器会读取标签上的信息并把数据信息输入到相应的信息系统，通过存储、分析和处理达到控制物流的目的。特别是在准时制生产之中；原材料与零部件必须准时送达到工位上，采用RFID技术之后，就能通过识别电子标签来快速准确地找出工位所需的原材料、半成品、产成品和零部件。④定位系统，此种系统的阅读器放置在移动的运输工具或者自动化流水线中的物料、半成品、成品上，信号发射机安装到操作环境的地表之下，当有装有阅读器的物品经过，信号发射机上存储的位置识别信息就会被阅读器所检测，并通过无线的或有线的通信方式连接到主信息管理系统上。

3. 供应链系统若要将影响最终产品的供应商、生产商和零售商各方，以及供应链中运输、仓储和配送等相关活动有机的组织起来，进行业务流程的最优化以及资源成本的最佳配置，就必须拥有准确和及时的信息。EPC系统的实施将会对供应链信息的获得、加工处理和共享产生巨大的影响。首先，它实现了物流信息的采集自动化，并且提供了物品的实时信息（包括位置信息以及状态信息），实现了物流和信息流的同步；其次，其次它解决了信息的及时性、完整性和一致性的问题，供应链的每一方可以根据EPC编码这个惟一的标识，在同一时间查询到相关物品的最新的信息，这个信息是完整的，包括现时状态以及历史状态信息，并可以根据情况的改变对数据库中的信息进行更新。因此，供应链各方可以根据所获得的有效信息进行采购计划、生产计划、库存计划和销售计划等相关活动；另外，供应链各方可以根据EPC码查询到数据库中所存储的某一物品由物料到最终商品的整个阶段的所有信息，了解此过程中每一环节中物品的位置路线以及所处状态，根据这一信息资源进行下一步的战略规划，如：供应商的选择、物流流通路线优化、售后服务的规划、顾客满意度分析等。总之，EPC系统的实施是物流管理活动信息化的实现，对现代物流系统的发展有着深远的意义。

4） GIS在现代物流系统中的应用主要有以下几个方面：①设施选址，在某一指定区域内将所给的条件作为参数，利用GIS分析电子地图上符合条件的候选地址，结合分析模型选出最佳位置；②资源分配，在某区域内对若干仓库中的货物分配到若干分销点，根据各个分销点的不同位置和需求，以使物流成本最小化为原则，运用分析方法制定分配方案；③货品配送，在电子地图上显示出发点和目的地，根据交通状况、地形图等，利用GIS网络分析功能选择最佳路线，另外还可根据各种交通工具的路线、运送速度、费用等情况，按现有约束条件以顾客满意为基础决定选用交通工具的方案，使得运输成本最小。GIS技术最大的优点就是将信息直观的显示在电子地图上，它可用在物流管理和决策的各个环节。

5） GPS在物流管理系统中的应用主要体现在对运输车辆的管理和调度。它与GIS技术相结合可以实现车辆的定位和跟踪，只要在车辆上安装GPS接收机即可将所在位置信息传回调度站，并显示在电子地图上，调度站可随时掌握车辆的实时状态，并与车辆进行双向通信向车辆提供气象、交通等信息。如果遇到紧急状况，调度站可根据GPS掌握求助信息，及时给予救援。这样，运输管理人员可以根据GPS系统所提供的信息，实时对运输车辆实施调度指挥、监控、线路选择和紧急情况处理等，对物流配送系统起到至关重要的作用。