虚拟库存管理及协同物流配送技术研究

罗国华　毛良伟　邓辉舫

摘要：本技术是近年来国内外兴起的物流配送方面的最新技术，其主要研究内容是：实现虚拟库存管理和协同物流配送的原型系统，其中包括实现协同配送的网络拓扑结构，实现可视化的全程信息监控系统以及协同物流配送智能信息管理系统和虚拟库存通用数学模型。

关键词:库存管理 物流配送 计算机网络

1 本项技术的意义

在计算机技术和互联网出现以前，一个大型企业的配送系统实际是由各级的仓储和运输系统组成，一方面导致了库存严重积压，另一方面库存管理不能适应市场需求变化而进行有效调节，如铁路的物资储备系统有许多积压物资，还有许多大型制造企业经营亏损主要也是由于库存积压。传统靠电话、传真的信息传送没有办法对远程终端客户实现JIT配送，和对配送终端实现实时的控制，当计算机越来越普及，互联网随着计算机的普及深入到世界的各个角落，管理当局就可以实现生产制造配送的整个网络实时监控，使得以前仓库系统实现从实体的库存变成网上的虚拟库存，实现零库存，实现物流供应链系统的一体化虚拟库存管理及协同物流配送。

2 预期目标

2.1 从市场环境、业务变化和企业间协同管理需求出发，构建虚拟库存管理和协同物流配送的原型系统，其中包括实现协同配送的网络拓扑结构和实现可视化的全程信息监控系统以及协同物流配送智能信息管理系统和虚拟库存通用数学模型。

2.2 重点探索虚拟库存管理和协同物流配送可视化技术的信息协同技术。基于网格和Web服务的分布式协同和实时配送的业务流程协同技术，提出企业间虚拟库存管理和协同物流配送服务的新方法和虚拟化服务实现的逻辑层次。

2.3 形成虚拟库存管理与协同物流配送示范系统，并计划在1－3个制造企业进行试点应用，使成果得到验证。

3 本技术研究的国内外发展现状与趋势

3.1 国外发展现状与趋势 纵观发达国家物流的发展，欧洲和美国走在了世界的前沿。在国际物流产业发展上，现代物流基本呈现出物流的信息化、系统化、社会化以及仓储、运输的现代化与综合体系化物流与商流、信息流一体化德发展趋势。对全球的物流配送实现网络实时控制的只有美国沃尔玛等几个世界级跨国公司，沃尔玛由于其商店和采购中心分布世界各地，需要24小时不间断对全球各地的配送中心实现控制，所以其发射自己的卫星实现全球的物流监控，同时美国国防部后勤系统对全球的美军的后勤物流配送也使用卫星系统实现24小时全球监控，但是他们这些配送技术由于没有建立在一个有效配送系统软件上，所以无法实现配送中心的虚拟库存管理，所以不论是沃尔玛的全球商业帝国还是美国的全球军事帝国，其实现全球配送到位JIT还是依靠遍布全球的庞大仓库群进行实体库存，如沃尔玛在中国的深圳、新加坡等各物流口岸都租用保税仓，美军在中东、亚洲冲绳等热点地区都建立宏大的后勤仓库，以实现应对突发事件的JUST IN TIME的军用物资配送，这种一体化的供应链系统，还是基于宏大的实体库存的协同物流配送技术，其所以没能达到虚拟库存目标，是在于其没有一个成熟的计算机网络配送系统软件集成，而这个集成正是本课题所研究的重点，本课题研究的目的就是建立这样一个物流配送技术系统集成，以达到建立一个制造企业集团，甚至一个全国性军事后勤系统的，以虚拟库存管理为目的的协同物流配送技术系统集成。

3.2 国内发展现状与趋势 我国物流业经过多年发展虽然逐步形成了以市场调节为主的运行机制，但还存在着许多问题，诸如物流信息不对称、物流信息系统运作管理标准不一、集成程度低和适应性差，物流服务系统功能分散、单一基础设施、业务模式和运作机制还停留在传统的信息系统架构模式，造成我国物流企业竞争力较差，特别是在物流配送体系中，我国的社会化物流配送行业起步较晚，物流技术水平相对较低，大部分企业还缺乏科学高效的管理体系，信息传递不及时，难以达到反应快速、功能集成、网络化和规范化的现代物流要求。换言之，表明我国的物流配送市场是一个极具潜力的市场，迫切需要在全国范围内建立信息通畅的物流配送系统。通过虚拟库存管理、协同物流配送与整合外部最优秀的专业化资源，达到提高效率、增强竞争力和提高效益的目的。因此，从协同理论在经济范畴的应用到协同商务理论，再到物流配送模式的协同理念，都强调了协同过程中各环节运作的整体一致性，以及信息共享在协同效应实现过程中的积极作用。

4 本技术主要研究内容

4.1 实现虚拟库存管理和协同物流配送的原型系统，其中包括实现协同配送的网络拓扑结构，实现可视化的全程信息监控系统 以及协同物流配送智能信息管理系统和虚拟库存通用数学模型

4.2 实现上述系统、结构的关键技术方法

4.2.1 基于虚拟库存管理和协同物流配送可视化技术的信息协同技术：研究条码识别、射频识别（RFID）、GPS/GIS、XML/EDI数据交换等虚拟库存管理和协同物流配送可视化技术，有效地链接，物流供应链各个环节，消除信息孤岛，实现虚拟库存管理及物流配送信息层面上的协同。

4.2.2 基于网格和Web服务的分布式协同技术：研究网格技术和Web服务技术，构造无缝和面向服务的计算和协作环境，实现虚拟库存管理及协同物流配送在操作（功能）层次上的分布式协同（虚拟化服务实现的逻辑层次（见图一、图二））。

4.2.3 基于优化和实时配送的业务流实现技术：研究如何应用业务流技术，使得各种网格服务在网格的各节点间串行或并行执行，协同完成企业内部和企业间的业务流程，实现虚拟库存管理及协同物流配送在业务流程层次上的协同。

4.3 研发虚拟库存管理与协同物流配送示范系统，并在制造企业进行试点和验证。

5 本技术拟解决的技术难点

5.1 基于各种制造企业的库存管理的调查，建立虚拟库存管理和协同物流配送的原型系统架构和构建虚拟库存通用数学模型难点。

5.2 基于最优经济批量模型和优化网络拓扑结构的虚拟服务网格构造技术、信息共享技术（异构数据交换、动态数据管理，信息安全保障等）和服务质量保证（业务流程协同，安全登等级及授权管理等）的技术难点。

5.3 改进传统的层次多、跨度小、信息传递慢的库存模式，以实现库存管理模式创新的难点。

5.4 虚拟库存管理与协同物流配送原型系统推广使用的难点。

6 拟采取的研究方法与技术路线

问题分成如下八个彼此相互联系的模块进行研究和开发：

6.1 研究基于虚拟库存管理和协同物流配送业务应用框架技术路线。其方案如下图所示：

实施的技术路线如下：①信息搜集。信息搜集的途径包括：a行业调查（相关机构与部门资料调查）；b企业抽样调查（调查信息化程度与水平）；c省相关部门信息汇集；d国际信息交流；e相关虚拟库存管理和协同物流配送业务的调研；f组织企业、行业部门座谈会；g国内外行业代表、专家论坛与咨询。②资料整理分析。将相关搜集资料录入到数据库系统中，以便进一步分析和进行资料的检索。对资料进行分类统计分析，重点对虚拟库存管理和协同物流配送业务应用框架进行分析。③协同物流配送原型系统研究、关键技术研究、示范系统和操作平台研究。在调研分析的基础上，依次进行协同物流配送原型系统研究、关键技术研究、示范系统和操作平台研究，以实现物流供应链管理一体化。

6.2 研究虚拟库存管理和协同物流配送原型系统的技术路线（如图四所示）

具体技术路线如下：

①研究现有的物流供应链运作管理技术，分析其特点。②分析物流供应链协同配送流程、现有相关信息系统。③实现货物运输流转追踪和管理流程状态可视化、协同化，为决策提供依据。④通过操作平台提供统计分析、控制决策等功能。

6.3 研究面向电子商务的物流管理和协同化配送智能信息平台的技术路线 为了达到物流管理的协同化，以实现物流组织的协同化、物流功能的协同化，物流手段与电子商务的协同化，在此，需有效建设协同物流配送智能信息管理系统平台，具体技术路线如下：①研究无线互联网络、数据库、GIS和GPS、RFID等现代信息技术，对配送过程进行全程监控和优化调度管理。②分析物流配送服务网络系统。③应用原型系统。④顶层平台设计。

在研究国内外现有的物流信息系统的基础上，研发一套适合我国国情的和面向物流业、制造业等应用的，具有开放性、兼容性、可扩展性、跨平台性、可集成性、可伸缩性的协同物流配送智能管理系统平台。顶层设计理念是围绕信息技术面向行业应用而展开的，通过运用多种信息技术实现在应用系统级别上的互联互通。

7 总结

目前在中国乃至在全世界任何一个全球性企业和大型物流系统（如铁路、军事系统、民航、邮政、国家战备物资储备系统）都没有办法实现实际上虚拟库存即零库存，这样在整个物流供应配送系统网络中，存在着大量的各级配送中心及附属仓库，储存着大量的物资，这些大量的物资储存一方面由于保管成本而耗费了大量的人力物力，另一方面由于储存地点的设施不佳而使大量的物资损坏和由于储存时间过长而失效，其原因就是没有一个基于管理学，系统工程学，计算机技术为一体的物流虚拟库存管理和协同物流配送技术，本技术集成开发完成后可广泛地适用于大型的企业和社会经济和军事单位，如全球性制造企业，大型的物流公司，远洋运输集团、民航系统、铁路系统、军事后勤系统。如果在社会上得到广泛推广运用，可以极大的减少社会的储存费用和花费在物资储存上的国民收入，其经济效益和社会效益不可估量。

参考资料：

[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.