物流中運籌學應用

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一、運籌學與現代物流

（一）運籌學

運籌學是上世紀40年代開始形成的一門學科，起源于二戰期間英、美等國的軍事運籌小組，主要用于研究軍事活動。二戰后，運籌學主要轉向經濟活動的研究，研究活動中能用數字量化的有關運用、籌劃與管理等方面的問題，通過建立模型的方法或數學定量方法，使問題在量化的基礎上達到科學、合理的解決，并使活動系統中的人、才、財、物和信息得到最有效的利用，使系統的投入和產出實現最佳的配置。運籌學的研究內容非常廣泛，根據其研究問題的特點，可分為兩大類，確定型模型與概率型模型。其中確定型模型中主要包括：線性規劃、非線性規劃、整數規劃、圖與網絡和動態規劃等；概率型模型主要包括：對策論、排隊論、存儲論和決策論等。

（二）物流學

物流作為一門科學也是始于二戰期間，美國根據當時軍事的需要，對軍火的運輸、補給和存儲等過程進行全面的管理，并首次使用了“LogisticsManagement”一詞。其后對于物流的概念不斷演變發展，內容也逐漸完善。我國在2001年8月1日開始實施的國家標準《物流術語》中對物流作了如下規定：物流即物品從供應地向接收地的實體流動過程，根據實際需要，將運輸、存儲、裝卸、搬運、包裝、流通加工、配送、信息處理等基本功能實施有機的結合。

（三）運籌學與物流學

運籌學與物流學作為一門正式的學科都始于二戰期間，從一開始，兩者就密切地聯系在一起，相互滲透和交叉發展。與物流學聯系最為緊密的理論有：系統論、運籌學、經濟管理學，運籌學作為物流學科體系的理論基礎之一，其作用是提供實現物流系統優化的技術與工具，是系統理論在物流中應用的具體方法。二戰后，各國都轉向快速恢復工業和發展經濟，而運籌學此時正轉向經濟活動的研究，因此極大地引起了人們的注意，并由此進入了各行業和部門，獲得了長足發展和廣泛應用，形成了一套比較完整的理論，如規劃論、存儲論、決策論和排隊論等。而戰后的物流并沒像運籌學那樣引起人們及時的關注，直到上世紀60年代，隨著科學技術的發展、管理科學的進步、生產方式和組織方式等的改變，物流才為管理界和企業界所重視。因此，相比運籌學，物流的發展滯后了一些。不過，運籌學在物流領域中的應用卻隨著物流學科地不斷成熟而日益廣泛。

二、運籌學在物流領域中主要應用的概況

運籌學作為一門實踐應用的科學，已被廣泛應用于工業、農業、商業、交通運輸業、民政事業、軍事決策等組織，解決由多種因素影響的復雜大型問題。目前，在物流領域中的應用也相當普遍，并且解決了許多實際問題，取得了很好的效果。以下總結一些當前運籌學在物流領域中應用較多的幾個方面。

（一）數學規劃論

數學規劃論主要包括線性規劃、非線性規劃、整數規劃、目標規劃和動態規劃。研究內容與生產活動中有限資源的分配有關，在組織生產的經營管理活動中，具有極為重要的地位和作用。它們解決的問題都有一個共同特點，即在給定的條件下，按照某一衡量指標來尋找最優方案，求解約束條件下目標函數的極值（極大值或極小值）問題。具體來講，線性規劃可解決物資調運、配送和人員分派等問題；整數規劃可以求解完成工作所需的人數、機器設備臺數和廠、庫的選址等；動態規劃可用來解決諸如最優路徑、資源分配、生產調度、庫存控制、設備更新等問題。

（二）存儲論

存儲論又稱庫存論，主要是研究物資庫存策略的理論，即確定物資庫存量、補貨頻率和一次補貨量。合理的庫存是生產和生活順利進行的必要保障，可以減少資金的占用，減少費用支出和不必要的周轉環節，縮短物資流通周期，加速再生產的過程等。在物流領域中的各節點：工廠、港口、配送中心、物流中心、倉庫、零售店等都或多或少地保有庫存，為了實現物流活動總成本最小或利益最大化，大多數人們都運用了存儲理論的相關知識，以輔助決策。并且在各種情況下都能靈活套用相應的模型求解，如常見的庫存控制模型分確定型存儲模型和隨機型存儲模型，其中確定型存儲模型又可分為幾種情況：不允許缺貨，一次性補貨；不允許缺貨，連續補貨；允許缺貨，一次性補貨；允許缺貨，連續補貨。隨機型存儲模型也可分為：一次性訂貨的離散型隨機型存儲模型和一次性訂貨的連續型隨機存儲模型。常見的庫存補貨策略也可分為以下四種基本情況：連續檢查，固定訂貨量，固定訂貨點的（Q，R）策略；連續檢查固定訂貨點，最大庫存的（R，S）策略；周期性檢查的（T，S）策略以及綜合庫存的（T，R，S）策略。針對庫存物資的特性，選用相應的庫存控制模型和補貨策略，制定一個包含合理存儲量、合理存儲時間、合理存儲結構和合理存儲網絡的存儲系統。

（三）圖（網絡）論

自從上世紀50年代以后，圖論廣泛應用于解決工程系統和管理問題，將復雜的問題用圖與網絡進行描述簡化后再求解。圖與網絡理論有很強的構模能力，描述問題直觀，模型易于計算實現，很方便地將一些復雜的問題分解或轉化為可能求解的子問題。圖與網絡在物流中的應用也很顯著，其中最明顯的應用是運輸問題、物流網點間的物資調運和車輛調度時運輸路線的選擇、配送中心的送貨、逆向物流中產品的回收等，運用了圖論中的最小生成樹、最短路、最大流、最小費用等知識，求得運輸所需時間最少或路線最短或費用最省的路線。另外，工廠、倉庫、配送中心等物流設施的選址問題，物流網點內部工種、任務、人員的指派問題，設備更新問題，也可運用圖論的知識輔助決策者進行最優的安排。

（四）排隊論

排隊論也稱隨機服務理論，主要研究各種系統的排隊隊長、等待時間和服務等參數，解決系統服務設施和服務水平之間的平衡問題，以較低的投入求得更好的服務。排隊現象現實生活中普遍存在，物流領域中也多見，如工廠生產線上的產品等待加工，在制品、產成品排隊等待出入庫作業，運輸場站車輛進出站的排隊，客服務中心顧客電話排隊等待服務，商店顧客排隊付款等等。根據系統排隊的服務設施數量、系統容量、顧客到達時間間隔的分布、服務時間的分布等特征，可分為（M/M/1/∞），（M/M/1/k），（M/M/1/m），（M/M/s/∞），（M/M/s/k），（M/M/s/m）幾種不同的情況，不同情形套用相應的模型可以求解。

（五）對策論、決策論

對策論也稱博弈論，對策即是在競爭環境中做出的決策，決策論即研究決策的問題，對策論可歸屬為決策論，它們最終都是要做出決策。決策普遍存在于人類的各種活動之中，物流中的決策就是在占有充分資料的基礎上，根據物流系統的客觀環境，借助于科學的數學分析、實驗仿真或經驗判斷，在已提出的若干物流系統方案中，選擇一個合理、滿意方案的決斷行為。如制定投資計劃、生產計劃、物資調運計劃、選擇自建倉庫或租賃公共倉庫、自購車輛或租賃車輛等等。物流決策多種多樣，有復雜有簡單，按照不同的標準可化分為很多種類型，其中按決策問題目標的多少可分為單目標決策和多目標決策。單目標決策目標單一，相對簡單，求解方法也很多，如線性規劃、非線性規劃、動態規劃等。多目標決策相對而言復雜得多，如要開發一塊土地建設物流中心，既要考慮設施的配套性、先進性，還要考慮投資大小問題等，這些目標有時相互沖突，這時就要綜合考慮。解決這類復雜的多目標決策問題現行用的較多的，行之有效的方法之一是層次分析法，一種將定性和定量相結合的方法。

三、運籌學在物流領域中的進一步應用與發展

前面介紹了目前運籌學理論在物流領域中應用較多的幾個方面，下面對其在物流領域中的進一步運用和發展作了一些思考。

（一）運籌學理論結合物流實踐

雖然運籌學的理論知識很成熟，并在物流領域中的很多方面都有實用性，可現行許多物流企業，特別是中、小型物流企業，并沒有重視運籌學理論的實際應用，理論歸理論，遇到實際問題時許多還是憑幾個管理者的主觀臆斷，并沒有運用相關的數學、運籌學知識加以科學的計算、論證、輔助決策。因此，對于當前許多企業、部門，應該加強對管理者、決策者的理論實踐教育，使之意識到運籌學這門有用的決策工具。

（二）擴大運籌學在物流領域中的應用范圍

現行的運籌學知識在物流領域中的應用主要集中在以上的幾個方面，運籌學作為一門已經比較成熟的理論，應該讓其在物流領域中的發揮更大的作用，進一步探索，盡量把物流領域中數字模糊化、量化不清的方面數字化、科學化，運用運籌學的知識準確化、優化。

（三）把運籌學知識融合在其他物流管理軟件中

把運籌學在物流領域中應用的知識程序化，編制成相應的軟件包，使得更多不懂運籌學知識的人也能運用運籌學的軟件輔助決策。目前運籌學的軟件比較多，但是具體到物流領域中應用的還寥寥無幾，因此針對物流領域中常用的運籌學軟件應大力開發。另外，把運籌學的部分功能融合在其他物流管理軟件中，也是一個很好的發展方向，能引起管理者和主管部門的重視，提高企業的管理水平，取得比較好的經濟效益。

（四）立足物流現實，改進運籌學理論應用不足之處

運籌學的理論雖然在物流領域中應用很多，并在某些領域演繹出了許多經典的模型和公式，但其中有些模型是基于一些假設條件基礎之上的，和實際生活中的情形相差很大。如存儲論中的一些模型，Q、R、S、T都是一個精確的值，而現實生活中由于需求的變化獨立于人們的主觀控制能力之外，因此在數量和時間上一般無法精確，其隨機性和不確定性使得庫存控制變得復雜。因此隨著理論的日益成熟和對實際情況的了解，對其不足之處應加以改進和完善。

五、結語

物流學主要研究物流過程中各種技術和經濟管理的理論和方法，研究物流過程中有限資源，如物資、人力、時間、信息等的計劃、組織、分配、協調和控制，以期達到最佳效率和效益，而現代物流管理所呈現的復雜性也不是簡單算術能解決的，以計算機為手段的運籌學理論是支撐現代物流管理的有效工具。物流業的發展離不開運籌學的技術支持，運籌學的應用將會使物流管理更加高效。

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