第二章物流系统分析.

1第2章物流系统分析2.1物流系统分析概述2.2物流系统优化分析2.3物流系统分析实例22.1物流系统分析概述系统分析与物流系统分析的基本概念物流系统分析的实质及要点物流系统分析的适用范围物流系统分析要素和准则物流系统分析的步骤3一.系统分析系统分析的发展二战期间，系统分析与运筹学同时出现1948年，美国空军因为研究“洲际战争”的需要，建立了“研究与开发”计划兰德公司（RANDCompany)公司成立，发展了一套解决复杂问题的方法和步骤——兰德分析系统，即系统分析二战以后，系统分析逐步成为一种热门的技术和方法.(为重大的研究与发展计划提供科学依据，提供实现目标的各种方案并给出评价，提供决策依据。)4一.系统分析系统分析的过程系统分析的逻辑结构包括：五个环节：(1)阐明问题；(2)谋划备选方案；(3)预测未来环境；(4)建模和估计后果；(5)比较备选方案。三个过程：阐明问题、分析研究、评价比较三个阶段。谋划备选方案建模和预计后果评论备选方案预测未来环境阐明问题原始情况提供分析结果约束目标评价指标备选方案结果针对具体环节做调整重新阐明问题阐明问题分析研究评价比较5系统分析的定义所谓系统分析，就是利用科学的分析工具和方法，分析和确定系统的目的、功能、环境、费用与效益等问题，抓住系统中需要决策的若干关键问题，根据其性质和要求，在充分调查研究和掌握可靠信息资料的基础上，确定系统目标，提出实现目标的若干可行方案，通过模型进行仿真试验，优化分析和综合评价，最后得出完整、正确、可行的综合方案，为决策提供依据。从以上的定义我们可以看出，系统分析的根本目的在于提出并比较各种方案的技术经济指标，形成最优方案，为决策提供依据。系统问题系统分析最优系统方案一.系统分析6系统分析的特点（1）以整体为目标系统的各个分系统，都具有各自不同的功能和目标，它们彼此分工合作，形成系统整体的目标和功能。在系统分析中，整体的目标应放在首要地位，各分系统的功能和目标必须服从整体目标。（2）以特定问题为对象系统分析是处理问题的一种方法，具有很强的针对性，其目的是寻求解决特定问题的最佳策略。（3）运用定量方法系统分析，不能单靠想象、臆断、经验和直觉来解决问题。在许多情况下，需要可靠的数字、资料和量化的指标作为决策的依据。（4）凭借价值判断在掌握可靠信息的基础上，系统分析对某些不确定的事情（如对预测），由于存在许多不确定因素，此时，需要在现有资料的基础上，运用各种知识和价值观念进行判断和选优。一.系统分析7二.物流系统分析将系统分析的方法运用于物流系统，即物流系统分析。定义：物流系统分析即：综合运用科学的分析方法和工具，对物流系统的目的、功能、环境、费用和效益进行充分的调研、收集、比较、分析和数据处理，建立若干替代方案和模型，对各种方案和模型进行比较和分析，寻求使物流系统整体效益最佳和有限资源配备最佳的方案，为决策者最后决策提供科学依据和信息。物流系统分析的基本思路与系统分析的思路类似，只是其分析的对象做了限制，只针对物流系统。8三.物流系统分析的实质物流系统分析是一种决策工具。其主要目的在于为决策者提供判断和决策的信息与资料。物流系统分析把任何研究对象均视为系统，以系统的整体最优化为工作目标，并力求建立数量化的目标函数。物流系统分析强调科学的推理步骤，使各种问题的分析能符合逻辑原则和事物的发展现律，而不是凭主观臆断和单纯经验。应用数学的基本知识和优化理论，使各种替代方案的比较，不仅有定性的描述，而且能以数字显示其差异。通过物流系统分析，使得待开发物流系统在一定的条件下充分挖掘潜力，做到人尽其才，物尽其用。9四．物流系统分析的要点系统分析工作漫长。物流系统分析不是容易的事，做系统分析需要辛勤而漫长的工作。想象力、经验和判断依然重要。物流系统分析强调运用数学方法，但在分析过程中仍需要想象力、经验和判断力。解决问题的容易部分。物流系统分析最重要的价值，在于它能解决问题的容易部分，这样决策者就可集中其知识和判断力，来解决问题较难的问题。以经济学的方法来解决问题。物流系统分析基本上是以经济学方法来解决问题，依靠技术和经济指标来分析问题。对全部可选方案进行比较。对任何问题，通常有许多的解决方案，在物流系统分析中，应列出所有的解决方案，计算出全部费用，然后再进行比较。有效的方案才是最佳的方案。费用最少的方案，不一定就是最佳的选择，因为最佳方案的着眼点，不在“省钱”而在“有效”。10五.物流系统分析的适用范围制定经济发展计划。（规划理论，方案优化）重大物流工程项目的组织管理。（网络分析理论，保质保量如期完成）厂址选择和建厂规划。（从技术上先进、经济上合理、建设上可行几个方面，选择最佳建设方案。新产品开发。（价值分析，确定该产品最适宜的性能、结构、用料和价格）资金成果管理。（预算控制，成本盈亏分析，采用经济合理的措施或方案）组织企业的生产布局和生产线。（对人员和各种生产设施进行最佳的分配和安排）编制生产作业计划。（投入产出分析法，库存控制等，实现准时生产和均衡生产）物流系统分析在解决上述问题时是非常有效的，一般而论，越是重大而复杂的问题，运用物流系统分析，效果就越明显。11六.物流系统分析的要素物流系统分析的因素很多，根据RAND型系统分析代表人物之——希奇的思想，物流系统分析必须把握以下几点：明确期望达到的目的和目标确定达到预期目标所需要的设备、技术条件和资源条件计算和估计各种可行方案所需要的资源、费用和效益建立各种替代方案的模型建立一定的优化判别准则根据上面的思想，可以概括总结出物流系统分析的五个基本要素，即：目的、可行方案、模型、费用和效益、评价基准。12系统分析基本要素结构关系图（1）目的（2）替代方案（3）模型（4）效益与费用（5）评价基准13七.物流系统分析的准则物流系统内部与物流系统环境相结合（内部条件与外部条件相结合）子系统效益与整个系统效益相结合（局部效益与整体效益相结合）当前利益与长远利益相结合定量分析与定性分析相结合14八.物流系统分析的步骤1．物流系统分析的常用方式——提问、解答针对物流系统的复杂性，可以在分析问题时通过提问和回答的方式，来明确问题，使问题简化，得到问题的解答。提问的方式可采用下面的表格形式：物流系统分析问题表项目第一次提问(明确主体)第二次提问(为什么)第三次提问(替代？)目的是什么为什么要确定这个目的是否已经明确地点在何处做为什么要在这里做有无更合适的地点时间在何时做为什么在此时做有无更合适的时间人员由谁做为什么由此人做有无更合适的人选方法用哪种方法做为什么用这种方法做有无更好的方法将上表归纳总结得到5W1H法152.解决物流系统问题的5W1H法：即：What，Why，When，Who，Where，How。对物流系统的开发项目，采用5W1H法，通过设定问题，作出解答，就容易抓住问题的关键，如下所示：1）项目的对象是什么？即要干什么？(what)2)这个项目何以需要？即为什么这样子？(why)3)在什么时候和什么情况下使用？即何时干？(when)4)使用的场所在哪里？即在何处干？(where)5)是以谁为对象的物流系统？即谁来干？(who)6)怎样才能解决问题？如何干？（How）八.物流系统分析的步骤16例子以沿海某省建立核电厂为例，这些问题及答案如下：1)(what)要干什么事？研究在沿海某省建核电厂的可行性。2)(why)为什么在沿海某省建立核电厂？由于沿海某省自产能源很少，历来靠进口油和煤发电，进口能源受国际经济和政治局势影响太大，自己无力左右局势。同时也为了在经济上求得更廉价的电力和为了减少环境污染。3)(when)何时建立为宜？当地能源短缺，而能源工业作为经济发展的基础，应当优先考虑，此项建设，刻不容缓。4)(where)何处建厂为宜？从避开地震区和断裂、海啸、流沙区而又有足够冷却水，远离人口密集中心地区而又较接近用电地区几点来看，则以沿海某省北部沿海为宜。5)(who)由何单位承建？由沿海某省电力公司负责，并请工程顾问公司提供各种技术方面的咨询服务工作。6)(How)如何进行？工程进度应服从十年发电规划，具体技术细节还须由工程顾问公司作进一步研究后再提出。八.物流系统分析的步骤17物流系统分析步骤示意图问题构成确定目标资料收集确定可行方案模型建立引进新方案重新考虑目标函数检查条件假定与资料综合评价分析方案二．物流系统分析的步骤根据霍尔的系统工程的三维结构图，将其进一步明确化，可以建立物流系统分析的基本步骤，如下：八.物流系统分析的步骤182.2物流系统优化分析物流系统分析没有固定的分析方法主要根据物流系统运作过程中出现的不同问题而采用相应的分析方法优化分析的实质是通过建立物流系统模型，求解使物流系统达到最优的方案物流系统常用的优化指标一般有效率、费用、效益、利润等19一.物流系统生产效益优化分析1.相关概念生产函数描述生产系统中投入与产出的关系，即生产要素的某一种组合同它可能产生的最大产量之间的关系。设Q代表产量，A、B……代表各种生产要素的投入量，则生产函数可以表示为：Q=f(A,B,…)在一定的技术水平下，如果投入的生产要素A、B、…的投入量已知，则可以计算产品的产量Q。如果产品产量Q已知，可以推算需要投入的生产要素A、B、…20一.物流系统生产效益优化分析柯布-道格拉斯生产函数。为正常数，且、表示资本投入量；表示劳动投入量；表示产量；式中：101KLQKLQ该函数是柯布-道格拉斯根据历史统计资料，研究1899~1922年美国的资本和劳动这两种主要的生产要素对产量的影响，而得出的一个生产函数。研究发现，=3/4时比较符合美国当时的情况，这表明劳动投入每增加1%所引起的产量增长，是资本增加1%所引起的产量增长的3倍。21一.物流系统生产效益优化分析成本、收益和利润成本通常指生产商品或提供服务所发生的各种费用。收益通常指提供商品或服务所获得的各种收入。利润指收益和成本的差值。函数关系假设以年为单位，物流系统1年的运行总成本为C,物流系统1年向社会提供的商品和服务的数量为Q,商品和服务的平均价格为P,则成本、收益和利润之间的关系可表示为：E=P•Q-C22一.物流系统生产效益优化分析2.生产效益优化分析优化分析目标：最小的投入获得最大的产出在技术条件一定的情况下，每一个企业的生产活动都可以用一定的生产函数描述，因此生产效益优化分析的实质是求极值的问题，因此物流系统优化分析就可以近似简化为求利润最大化的极值问题。利润产量QQ*物流系统利润与产量的关系图23二.物流系统成本—效益分析单纯考虑利润最大并不能选出物流系统最优方案应将效益与成本综合来考虑运用成本-效益分析进行最优化时，有以下几种情况：24二.物流系统成本—效益分析效益水平一定时，选择成本最小的方案效益成本B方案不同可行方案的成本效益对照图A方案E*C*•当效益为E*时，两方案效益、成本都相同。•当效益低于E*时，C1AC1B,A方案成本低，为最优方案。•当效益高于E*时，C2BC2A,B方案成本低，为最优方案。E2E1C1AC2BC2AC1B25二.物流系统成本—效益分析在成本确定的情况下，选择效益大的可行方案效益成本B方案不同可行方案的成本效益对照图A方案E*C*•当成本低于C*，为C1时，A方案的效益为E1A，B方案的效益为E1B,E1AE1B,因此A方案为最优方案。•当成本高于C*，为C2时，B方案的效益为E2B，A方案的效益为E2A，E2BE2A,因此B方案为最优方案。E2BE1AC1C2E1BE2A26二.物流系统成本—效益分析当成本和效益都不限定时，按效益和成本的比值确定，即比较：效益/成本静态比较（不考虑资金的时间价值）动态比较（考虑资金的时间价值，如贷款利率，存款利息、物价等）272.3物流系统分析实例28一.问题某电厂环境工程物流系统分析问题模拟该电厂烟囱排放的烟尘与SO2在