物流系统工程讲义.pptx

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1、教材：教材：王长琼主编王长琼主编.物流系统工程物流系统工程.高等教育出版社，高等教育出版社，2007主要参考书目：主要参考书目：l李国刚，李春发，李广编著李国刚，李春发，李广编著.物流系统工程物流系统工程.东北财经大学出东北财经大学出版社，版社，2009l王长琼编著王长琼编著.物流系统工程物流系统工程.中国物资出版社，中国物资出版社，2009l张潜主编张潜主编.物流系统工程物流系统工程.重庆大学出版，重庆大学出版，2008l王转编著王转编著.物流系统工程物流系统工程.高等教育出版社，高等教育出版社，2004l丁立言，张铎主编丁立言，张铎主编.物流系统工程物流系统工程.清华大学出版社，清华大学出

2、版社，2000l严广乐严广乐,张张 宁宁,刘媛华编刘媛华编.系统工程系统工程.机械工业出版社，机械工业出版社，2008l汪应洛主编汪应洛主编.系统工程学系统工程学.高等教育出版社高等教育出版社,2007教材与参考书目教材与参考书目教材与参考书目教材与参考书目1 系统的基本原理系统的基本原理2 系统工程基础概述系统工程基础概述3 物流系统概述物流系统概述4 物流系统分析物流系统分析5 物流系统建模物流系统建模6 物流系统需求预测物流系统需求预测7 运输及配送路线的优化运输及配送路线的优化8 物流系统综合评价物流系统综合评价1 系统的基本原理系统的基本原理1.1 系统的基本概念系统的基本概念1.2

3、 系统的特征及分类系统的特征及分类1.3 系统思想的演变系统思想的演变1、系统的基本定义、系统的基本定义“系统系统”无所不在无所不在什么是系统？什么是系统？系统思想系统思想古希腊：古希腊：Democritus、Aristoteles古中国：古中国：易经易经“阴阳阴阳”“八卦八卦”洪范洪范“五行五行”1.1 1.1 系统的基本概念系统的基本概念系统的基本概念系统的基本概念例：倒一杯水例：倒一杯水1.1 1.1 系统的基本概念系统的基本概念系统的基本概念系统的基本概念美国的韦氏大辞典美国的韦氏大辞典：有组织的或被组织化的整体，：有组织的或被组织化的整体，是各种概念和原理的综合集成体；由有规则的相互

4、是各种概念和原理的综合集成体；由有规则的相互作用、相互依存的形式组成的诸要素集合。作用、相互依存的形式组成的诸要素集合。一般系统论的创始人贝塔朗菲一般系统论的创始人贝塔朗菲：相互作用的诸要素：相互作用的诸要素的复合体。的复合体。日本的工业标准日本的工业标准：许多组成要素保持有机的秩序，：许多组成要素保持有机的秩序，向同一目的行动的集合体。向同一目的行动的集合体。美国著名学者阿柯夫美国著名学者阿柯夫：由两个或两个以上相互联系：由两个或两个以上相互联系的任何种类的要素所构成的集合。的任何种类的要素所构成的集合。1.1 1.1 系统的基本概念系统的基本概念系统的基本概念系统的基本概念系统系统：由相互

5、作用和相互依赖的若干组成部分结由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体。合成的具有特定功能的有机整体。钱学森钱学森 三层含义三层含义：由若干元素组成由若干元素组成元素相互作用、相互依赖元素相互作用、相互依赖具有特定功能具有特定功能试根据定义举一系统实例。试根据定义举一系统实例。（1）对象系统）对象系统（2）创造系统的过程）创造系统的过程1.1 1.1 系统的基本概念系统的基本概念系统的基本概念系统的基本概念e1e2e3e4e5输入输入输出输出外部外部环境环境图图1 系统的图形描述系统的图形描述输入和输出输入和输出处理处理/转换转换约束干扰约束干扰反馈反馈边界边界1.1

6、1.1 系统的基本概念系统的基本概念系统的基本概念系统的基本概念2、系统结构与功能、系统结构与功能（1 1）系统结构）系统结构 系统构成要素及其关联方式的总和。系统构成要素及其关联方式的总和。结构是系统的普遍属性结构是系统的普遍属性 没有无结构的系统没有无结构的系统 没有离开系统的结构没有离开系统的结构 系统的结构反映了系统内部的组成规律系统的结构反映了系统内部的组成规律例子例子 自然领域：宇宙结构、人体结构自然领域：宇宙结构、人体结构 社会领域：产业结构、企业结构社会领域：产业结构、企业结构1.1 1.1 系统的基本概念系统的基本概念系统的基本概念系统的基本概念（2 2）系统功能）系统功能

7、系统与外部环境关系的描述。系统与外部环境关系的描述。系统的功能是系统与外部环境相互联系系统的功能是系统与外部环境相互联系和作用过程的能力和作用过程的能力 某一系统在特定环境下具有多种功能某一系统在特定环境下具有多种功能 系统工程的任务旨在提高系统的功能系统工程的任务旨在提高系统的功能输入输入(物质、能量、信息物质、能量、信息)图图2 系统的功能系统的功能处理和转换处理和转换输出输出(产品、人才、成果、服务等产品、人才、成果、服务等)1.1 1.1 系统的基本概念系统的基本概念系统的基本概念系统的基本概念（3 3）系统结构与功能的关系）系统结构与功能的关系系统结构是实现系统功能的基础系统结构是实

8、现系统功能的基础系统结构决定系统功能系统结构决定系统功能 系统功能对系统结构的反作用性系统功能对系统结构的反作用性同一结构的系统能发挥多种的功能同一结构的系统能发挥多种的功能同一功能可以通过不同系统结构去实现同一功能可以通过不同系统结构去实现1.1 1.1 系统的基本概念系统的基本概念系统的基本概念系统的基本概念3、系统层次、系统层次（1 1）系统层次的含义）系统层次的含义系统层次的概念是自然界层次性的发展和延伸系统层次的概念是自然界层次性的发展和延伸系统层次是指各种各样的系统在不同时空中系统层次是指各种各样的系统在不同时空中的存在的存在系统层次是指从不同角度、不同层面观察系系统层次是指从不同

9、角度、不同层面观察系统时的存在统时的存在1.1 1.1 系统的基本概念系统的基本概念系统的基本概念系统的基本概念（2 2）系统层次结构的类型）系统层次结构的类型含义含义例子例子空间层次空间层次结构结构系统组成要素之间的相互系统组成要素之间的相互作用及行为与要素在系统作用及行为与要素在系统内所处的空间位置相关内所处的空间位置相关国家的宏观经济国家的宏观经济指标指标时间层次时间层次结构结构系统的变化与时间尺度的系统的变化与时间尺度的变化有密切关系变化有密切关系社会经济系统社会经济系统功能层次功能层次结构结构系统的不同层次具有不同系统的不同层次具有不同的功能的功能企业管理系统企业管理系统1 系统的基

10、本原理系统的基本原理1.1 系统的基本概念系统的基本概念1.2 系统的特征及分类系统的特征及分类1.3 系统思想的演变系统思想的演变案例案例1：离职问题：离职问题1.2 1.2 系统的特性与分类系统的特性与分类系统的特性与分类系统的特性与分类某家公司技术部一位资深工程师因故辞职，为某家公司技术部一位资深工程师因故辞职，为了救急，公司只得以高薪从竞争对手那里挖人。然了救急，公司只得以高薪从竞争对手那里挖人。然而，过了不到而，过了不到2个月，技术部又有两位较为资深的工个月，技术部又有两位较为资深的工程师离职，于是公司又以程师离职，于是公司又以“高薪挖角高薪挖角”的方式救急。的方式救急。出乎意料的是

11、，陆续又有一些工程师辞职，甚至业出乎意料的是，陆续又有一些工程师辞职，甚至业务部门好像也被务部门好像也被“传染传染”了一样，出现了人员离职了一样，出现了人员离职的情况。数据显示，半年以来，公司离职率越来越的情况。数据显示，半年以来，公司离职率越来越高。高。案例案例2：福特汽车研发团队的故事：福特汽车研发团队的故事1.2 1.2 系统的特性与分类系统的特性与分类系统的特性与分类系统的特性与分类在福特汽车公司，车身工程师发现汽车的前端在福特汽车公司，车身工程师发现汽车的前端有一个振动的问题；为了解决这个问题，他们在车有一个振动的问题；为了解决这个问题，他们在车的前端增加了一个大的加强件。但是，一个

12、又大又的前端增加了一个大的加强件。但是，一个又大又重的加强件增加了车重，使得轮胎预留空间变得不重的加强件增加了车重，使得轮胎预留空间变得不合适了合适了这对底盘工程师而言是一个问题。为此，这对底盘工程师而言是一个问题。为此，他们不得不增加轮胎压力来解决这一问题。轮胎压他们不得不增加轮胎压力来解决这一问题。轮胎压力增加之后，振动问题又出现了力增加之后，振动问题又出现了1、系统的特性、系统的特性1.2 1.2 系统的特性与分类系统的特性与分类系统的特性与分类系统的特性与分类集合性集合性整体性整体性相关性相关性层次性层次性目的性目的性适应性适应性动态性动态性整体性整体性 整体并不等于部分之和，即系统整

13、体的功能不整体并不等于部分之和，即系统整体的功能不是各个要素的简单相加，而是呈现出各组成要素所是各个要素的简单相加，而是呈现出各组成要素所没有的新功能。没有的新功能。1.2 1.2 系统的特性与分类系统的特性与分类系统的特性与分类系统的特性与分类系统整体联系的统一性：系统中各个要素对整系统整体联系的统一性：系统中各个要素对整体的影响不是孤立的体的影响不是孤立的系统功能的非加和性：系统整体功能不等于组系统功能的非加和性：系统整体功能不等于组成系统的各要素功能之和成系统的各要素功能之和构成系统的要素不一定都很完善，但却可能构构成系统的要素不一定都很完善，但却可能构成性能良好的整体成性能良好的整体2

14、、系统的分类、系统的分类1.2 1.2 系统的特性与分类系统的特性与分类系统的特性与分类系统的特性与分类系统形成的原因：系统形成的原因：自然自然系统和系统和人造人造系统系统系统要素的属性：系统要素的属性：实体实体系统和系统和概念概念系统系统系统状态与时间的关系：系统状态与时间的关系：静态静态系统和系统和动态动态系统系统系统与环境的关系：系统与环境的关系：封闭封闭系统和系统和开放开放系统系统1.2 1.2 系统的特性与分类系统的特性与分类系统的特性与分类系统的特性与分类（1）按照系统形成的原因）按照系统形成的原因自然系统自然系统人造系统人造系统定定义义由自然物（矿物、植由自然物（矿物、植物、动物

15、、海洋等）物、动物、海洋等）为要素形成的系统为要素形成的系统为了达到人类所需要的目的为了达到人类所需要的目的而由人类设计和建造的系统而由人类设计和建造的系统例例子子太阳系、地球的岩石太阳系、地球的岩石圈、生物圈、大气圈圈、生物圈、大气圈工程技术系统、经营管理系工程技术系统、经营管理系统、科学技术系统统、科学技术系统区区别别先认识结构，再认识先认识结构，再认识可被利用的功能可被利用的功能先设定系统的功能，再研究先设定系统的功能，再研究以怎样的结构来实现预定的以怎样的结构来实现预定的功能功能联联系系 自然系统及其规律是人造系统的基础自然系统及其规律是人造系统的基础 人造系统常常导致自然系统的破坏人

16、造系统常常导致自然系统的破坏 多数系统是自然系统与人造系统的结合体多数系统是自然系统与人造系统的结合体1.2 1.2 系统的特性与分类系统的特性与分类系统的特性与分类系统的特性与分类（2）按照系统要素的属性）按照系统要素的属性实体系统（硬系统）实体系统（硬系统）概念系统（软系统）概念系统（软系统）定义定义由物质实体（矿物、生由物质实体（矿物、生物、能源、机械等）组物、能源、机械等）组成的系统成的系统由非物质的观念性东西由非物质的观念性东西（原理、概念、方法、程（原理、概念、方法、程序、制度等）组成的系统序、制度等）组成的系统例子例子机械系统、电力系统建机械系统、电力系统建筑物筑物宪法、制度、管

17、理系统、宪法、制度、管理系统、信息系统、伦理道德信息系统、伦理道德联系联系实体系统是概念系统的物质基础实体系统是概念系统的物质基础 概念系统是实体系统的抽象和简化概念系统是实体系统的抽象和简化 概念系统为实体系统提供指导和服务概念系统为实体系统提供指导和服务 实际的系统往往是实体系统和概念系统的结合实际的系统往往是实体系统和概念系统的结合1.2 1.2 系统的特性与分类系统的特性与分类系统的特性与分类系统的特性与分类（3）按照系统状态与时间的关系）按照系统状态与时间的关系静态系统静态系统动态系统动态系统定义定义系统行为、状态与时系统行为、状态与时间无关的系统间无关的系统系统的状态随时间而变化系

18、统的状态随时间而变化的系统的系统例子例子车间、教室的布置、车间、教室的布置、封存的设备、仪器封存的设备、仪器生产系统、服务系统、生生产系统、服务系统、生命系统命系统联系联系 系统的静态和动态是相对的系统的静态和动态是相对的1.2 1.2 系统的特性与分类系统的特性与分类系统的特性与分类系统的特性与分类（4）按照系统与环境的关系）按照系统与环境的关系开放系统开放系统封闭系统封闭系统定义定义与外界环境有物质、与外界环境有物质、能量、信息交换关系能量、信息交换关系与外界环境没有物质、能与外界环境没有物质、能量、信息交换关系量、信息交换关系特性特性能从外界环境得到输能从外界环境得到输入，并向外界环境产

19、入，并向外界环境产生输出生输出即不从外界环境得到输入，即不从外界环境得到输入，也不向外界环境产生输出也不向外界环境产生输出关系关系 封闭系统是开放系统的某种近似或简化封闭系统是开放系统的某种近似或简化1.2 1.2 系统的特性与分类系统的特性与分类系统的特性与分类系统的特性与分类（5）按照系统是否包含不确定因素）按照系统是否包含不确定因素确定性系统确定性系统不确定性系统不确定性系统定义定义不包含不确定因素的不包含不确定因素的系统。系统。含有不确定因素的系统。含有不确定因素的系统。特性特性实时输入和实时状态实时输入和实时状态能够明确地、惟一地能够明确地、惟一地确定下一时刻的状态确定下一时刻的状态

20、和实时输出。和实时输出。实时输入和实时状态不能实时输入和实时状态不能明确地、惟一地确定下一明确地、惟一地确定下一时刻的状态和实时输出，时刻的状态和实时输出，被决定的只是一些可能状被决定的只是一些可能状态的集合或一些可能输出态的集合或一些可能输出的集合。的集合。例子例子牛顿方程牛顿方程天气预报天气预报1.2 1.2 系统的特性与分类系统的特性与分类系统的特性与分类系统的特性与分类（6）按照钱学森院士）按照钱学森院士 系统规模系统规模系统结构系统结构的复杂程度的复杂程度小系统小系统大系统大系统巨系统巨系统简单系统简单系统复杂系统复杂系统复杂性复杂性开放性开放性规模规模图图4 系统分类的三维坐标系系

21、统分类的三维坐标系1.2 1.2 系统的特性与分类系统的特性与分类系统的特性与分类系统的特性与分类定义定义例子例子简单简单系统系统组成系统的子系统或要素的组成系统的子系统或要素的数量比较少，而且子系统或数量比较少，而且子系统或要素之间的关系也比较简单要素之间的关系也比较简单一台设备一台设备简单简单巨系统巨系统组成系统的子系统或要素的组成系统的子系统或要素的数量非常大、种类也很多，数量非常大、种类也很多，但它们之间的关系较为简单但它们之间的关系较为简单激光系统激光系统复杂复杂巨系统巨系统组成系统的子系统或要素不组成系统的子系统或要素不仅数量大、种类多，而且它仅数量大、种类多，而且它们之间的关系又

22、很复杂，并们之间的关系又很复杂，并有多种层次结构有多种层次结构生物系统、人体生物系统、人体系统、社会系统、系统、社会系统、经济系统经济系统1.2 1.2 系统的特性与分类系统的特性与分类系统的特性与分类系统的特性与分类（7）按照系统的综合复杂程度）按照系统的综合复杂程度人类社会人类社会及宇宙及宇宙生物生物物理物理宇宙宇宙社会社会人人类动物物植物植物细胞胞控制机械控制机械时钟框架框架1 系统的基本原理系统的基本原理1.1 系统的基本概念系统的基本概念1.2 系统的特征及分类系统的特征及分类1.3 系统思想的演变系统思想的演变1.3 1.3 系统思想的演变系统思想的演变系统思想的演变系统思想的演变

23、朴素的系统思想阶段朴素的系统思想阶段（只见森林）（只见森林）机械论的整体观阶段机械论的整体观阶段（只见树木）（只见树木）科学的系统思想阶段科学的系统思想阶段（先见森林，后见树木）（先见森林，后见树木）对事物整体的认识对事物整体的认识 对事物局部的较深对事物局部的较深刻的认识刻的认识 从系统整体出发来研从系统整体出发来研究系统内部各组成部分之究系统内部各组成部分之间的有机联系间的有机联系物理学家、社会学家大卫物理学家、社会学家大卫波姆：波姆：我们自幼就被教导把问题加以分解，把世界拆我们自幼就被教导把问题加以分解，把世界拆成片段来理解。这显然能够使复杂的问题容易处理，成片段来理解。这显然能够使复杂的问题容易处理，但是，我们却付出了巨大的代价但是，我们却付出了巨大的代价全然失掉全然失掉“整整体感体感”，也不了解自身行动所带来的一连串后果。，也不了解自身行动所带来的一连串后果。于是，但我们想一窥全貌时，便努力重整心中的片于是，但我们想一窥全貌时，便努力重整心中的片段，试图拼凑所有的碎片，但是，这只是白费力气。段，试图拼凑所有的碎片，但是，这只是白费力气。1.3 1.3 系统思想的演变系统思想的演变系统思想的演变系统思想的演变