1、 物流系统工程 习题 及 参考答案 王长琼 武汉理工大学物流工程学院 目 录 第一章 系统基本原理 . 1 第二章 系统工程基础 . 3 第三章 物流系统概述 . 4 第四章 物流系统分析 . 7 第五章 物流系统建模 . 9 第六章 物流系统需求预测 . 11 第七章 物流系统规划 . 15 第八章 运输及配送路线的优化 . 17 第九章 物流系统仿真 . 24 第十章 物流系统综合评价 . 26 第十一章 物流系统决策 . 28 1 第一章 系统基本原理 1如何理解系统的集合性、整体性、相关性、层次性、目的性和适应性？ 答： （ 1）集合就是将具有某种属性的一些对象看作一个整体，形成一个集
2、合。 系统的集合性表明，系统是由两个或两个以上的可以互相区别的要素所组成的。 （ 2）系统的整体性可以直观地理解为系统是一个整体的对外联系的单元，系统内部的各组成要素只有在整体中才具有意义。系统的整体性说明，系统各要素之间存在一定的组合方式，各要素之间必须相互统一、相互协调和配合，才能形成一个系统，才能发挥系统特有的功能；且系统整体的功能大于各组成要素的功能总和。 （ 3）相关性是指组成系统的各要素之间是相互联系、相互作用的，它用来说明这些要素之间的特定关系。相关性可用来描述系统整体性的原因，是系统整体性的根据。 （ 4）系统作为一个相互作用的诸要素的总体，可以分解为一系列的子系统，子系统还可
3、进一步分解为更低一级的子系统，并存在一定的层次结构，这就是系统的层次特性。 （ 5）系统的目的性是指系统都具有某种目的和一定的功能。 （ 6）系统的环境适应性说明，系统是作为一个整体与外部环境发生联系和作用的，因此，外界环境的变化必然会起系统内部各要素的变化。系统必须通过内部结构的调整，使系统具备新的功能，以适应外部环境的变化。 2系统的三个基本属性是什么？ 答： 第一，系统是由两个以上的要素组成的整体。要素是构成系统的最基本的部分 ，没有要素就无法构成系统，单个要素也无法构成系统。 第二，系统的诸要素之间、要素与整体之间、以及整体与环境之间存在着一定的有机联系。要素之间若没有任何联系和作用，
4、则也不能称其为系统。 第三，由于系统要素之间的联系与相互作用，使系统作为一个整体具有特定的功能或效能，这是各要素个体所不具备的功能。 3什么是系统的结构？ 答：“系统的结构”就是指系统构成要素及其关联方式的总和。即，各种要素只有在一定的联系方式下才具有系统的意义。系统的结构反映了系统内部的组成规律。 4系统结构与系统功能之间的相互关系是什么 ？举例说明。 2 答：系统“功能”与“结构”是“外在表现”与“内因”的关系。 首先，系统结构是实现系统功能的基础，一定的功能总是由一定的结构系统所产生的。各孤立的要素只有通过结构被连成一个整体，才能表现出一定的功能。 其次，系统结构决定了系统的功能，系统结
5、构的改变必然引起系统功能的改变。例如，一个企业可看作是一个系统，同样的劳动者、同样的生产设备，但由于企业经营战略的改变及组织结构的改变，就会导致企业的产出（生产效率和经济效益）大不相同。可见，结构不完全相同的两个系统，其功能表现总会存在差异。 但是，系统功能对 系统结构又具有反作用。系统的功能并非机械地依赖于结构，它有一定的相对的独立性。功能在与环境的相互作用中，会出现与结构不相适应的异常状态。当这种状态持续一段时间时，就会刺激并迫使结构发生变化，以适应环境的需要。 例如，由于经济环境的变化，企业结构由生产型转变为经营型、开拓型；再如，由于信息技术和网络技术的发展，物流系统的结构将向分布式方向
6、发展。 总之，功能是系统外在的表现，结构是系统内在的规律，系统结构决定着系统的功能，而系统功能又对系统结构有反作用力，它们互相作用而又互相影响。 5什么是系统的层次？系统 层次有几种类型？ 答：系统层次是一个基本的概念，它有两方面的含义。第一，是指各种各样的系统在不同时空中的存在。第二，是指从不同角度、不同层面观察系统时的存在。 系统的层次结构一般可以划分成如下几类： （ 1）空间层次结构；（ 2）时间层次结构；（ 3）功能层次结构。 6分析实体系统与概念系统的关系，并举例说明。 答： （ 1）凡是以矿物、生物、机械等物理意义下的实体为构成要素的系统称之为实体系统。凡是由概念、原理、方法、制度
7、、程序等不具备物理属性的非实体物质所构成的系统称为概念系统。例如，太阳系是一个实体系统， 而人们对太阳系的描述则是一个概念系统；管理系统、社会系统属于概念系统。 （ 2）二者的关系是： 实体系统是概念系统的物质基础，概念有时需要以物资实体为载体反映出来，而概念系统往往是实体系统的抽象和简化，并可以指导实体系统的行为。人造系统一般是先有概念系统，再有实体系统的，并且相互结合。 例如，制造一个产品，先要有设计思想和方案（设计图纸），这是一个概念系统；依靠设计图纸生产出来的产品是一个实体系统，它的性能主要是由设计方案决定的。再如，一个军事指挥系统中，既包括了军事指挥员的思想、信息、原则、命令等概念要
8、素， 也包括计算机设备、通讯设备等实体要素，是实体系统与概念系统的组合。 3 第二章 系统工程基础 1 什么是系统工程？ 答：系统工程是以研究大型复杂的人造系统和复合系统为对象的一门交叉科学，它既是一个技术过程又是一个管理过程。引用钱学森教授的定义：“系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法。”“系统工程是一门组织管理的技术。” 2 怎样理解系统工程与一般工程的区别？ 答：系统工程与一般所说的工程，如机械工程、电子工程、水利工程等工程有很大差异。上述 各门工程学都有其特定的工程物质对象，而系统工程则不然，任何一种物质系统都能
9、成为它的研究对象，而且还不只限于物质系统，还可以包括自然系统、社会经济系统、经营管理系统、军事指挥系统等等。 另外，系统工程处理的对象主要是信息，因此，是一门“软科学”。 3 为什么要进行系统功能分析？如何进行系统功能分析？ 答：系统功能分析是研究人造系统的基础，因为人造系统往往是以预先设定的功能为出发点而构造的。人类对功能的需求具有明显的主观特性，在特定的背景下，人们可能只希望系统具有某种特定的功能，并通过设计系统结构来实现这种特定的 功能。但是，一种功能可以通过多种不同结构的系统来实现，这就要对实现功能的效率与成本进行评价。其次，能实现某种特定功能的系统结构，可能还同时具有许多其他不需要的
10、功能。这就需要对系统的功能进行详细分析，既能获得人类所需要的功能，又避免出现人类不想要的功能。 系统功能分析的主要步骤是： （ 1）对系统的输入输出关系进行准确描述； （ 2）进行输入输出关系的整体评价和分析； （ 3）对某一特定功能进行流程分析及流程再设计。 4 系统结构分析的主要任务是什么？ 答：为了实现或改进系统的功能，需要对系统的结构进行分析。对系统结 构进行分析首先就需要确定系统中的要素集，然后再对要素之间的关联进行分析，以此达到认识系统的目的。 5 系统要素之间的关联方式主要有哪几种？ 答：系统诸要素之间的关联方式主要是串联、并联和反馈联结。一切系统的结构都可看4 作是由这三种基本
11、联结形式通过复杂组合而构成。 6 为什么要进行系统环境分析？ 答：环境因素相对于系统是不可控的，系统环境分析的主要原因在于系统的存在不能离开环境的支撑。一方面，环境对系统功能有支撑作用，以功能为目的而建造的系统，往往在特定的环境中才显现出这种功能；另一方面，系统结构及其变化也离不开环 境因素的支持。 7 举例说明物流系统中的哪些问题可以应用运筹学方法来解决？ 答： 物流系统中的物资运输、设施规划、计划优化等问题可利用规划论 (线性 /非线性 /动态 /整数规划等 )解决；物流系统中的最优订货量、订货间隔等问题可利用库存论来解决； 物流系统中的流程概率性问题可应用排队论来解决等等。 8 物流系统
12、工程的主要研究内容有哪些？ 答： （ 1）物流系统的要素分析 （ 2）物流系统的分析与建模 （ 3）物流系统的预测 （ 4）物流系统的规划 （ 5）运输与配送路线优化 （ 6）物流系统仿真 （ 7）物流系统的评价 （ 8）物流系 统决策 第三章 物流系统概述 1 现代物流最主要的特征是什么？ 答：现代物流学极为重要的特征之一就是认为各项物流活动之间存在着相互关联、相互制约的关系，它们是作为统一的有机整体的一部分而存在的，这个有机整体就是物流系统。因此，系统性是现代物流学最基本的特性。 2 如何理解物流系统的可分性、动态性和效益背反特性？ 5 答：（ 1）物流系统的层次可分性 层次性是系统的基本
13、特性，物流系统同样也具有层次性，而且可以按照层次结构对物流系统进行层次划分。 首先，物流系统是由多个作业环节构成，物流系统可按空间或时间特性划分成更低 层次的子系统。其次，按照不同的属性、特征或目的，可以划分出物流系统不同的层次。 （ 2）动态性 跨地域、跨时域的特性说明物流系统是一个动态的系统。 （ 3）物流系统的效益背反性 “效益背反”指的是物流系统的若干功能要素之间存在着损益的矛盾，即某一功能要素的优化和利益发生的同时，必然会存在另一个或另几个功能要素的利益损失，反之亦然。效益背反的特性在物流系统中随处可见。例如，减少库存量，能减低库存持有成本，但必然会增加运输次数，从而增加了运输成本
14、3 尽你所能，指出物流系统规划和决策中可能遇到的效益背反现象。 答：例 1，简化包装能节省包装费，但简省的包装方式将降低产品的防护效果，造成储存、装卸、运输功能要素的工作劣化和效益大减。 4 简述物流系统的流动要素。 答：物流系统的流动要素是指流体、载体、流向、流量、流程和流速这六个要素。 流体 是指物流中的“物”，即物资实体。 载体 即承载“物”的设备以及这些设备赖以运作的设施，包括基础设施（如铁路、公路、水路、港口、车站、机场等）和设备（直接承载并运送流体的设备）。 流向 指流体从起点到终点的流动方向。 流量 即通过载体的流体在一定流向上的数量表现。 流程 即通过载 体的流体在一定流向上行
15、驶路径的数量表现。 流速 通过载体的流体在一定流程上的速度表现。 5 简述物流系统的功能要素。 答： （ 1） 运输功能要素 实现物的空间位置的转移，具有创造物流的空间价值或场所价值的功能，另外，通过使产品快速流动，运输还能创造产品的时间价值。 （ 2） 储存功能要素 指在一定场所指对物品进行储存并对其数量、质量进行管理控制的活动，包括接货入库、拣货、出库、安全保存、库存管理等活动。储存环节具有创造物流时间价值的功能。 （ 3） 包装功能要素 包装是物流过程的起点，具有保护商品、方便物流操作 的功能。 6 （ 4） 装卸功能要素 实现运输 、 仓储 、包装、流通加工 、配送 等物流活动 的 衔
16、接 。在所有 物流活动中，装卸活动发生 得最 频繁，是 消耗人力、占用设备但却不产生价值增值的物流环节。 （ 5） 流通加工功能要素 流通过程的辅助加工活动。为了弥补生产过程中加工程度的不足 ， 更有效地满足用户或本企业的需求，更好地衔接产需，往往需要进行这种加工活动。 （ 6） 配送功能要素 直接面向最终用户提供的物流服务功能，是综合了前几项功能要素的小范围的物流系统。 （ 7） 物流 信息 功能要素 包括进行与上述各项活动有关的计划、预测、动态 信 息 及费用、市场 等信息的收集于处理的 活动。 6 简述物流系统的支撑要素。 答： （ 1） 制度 和政策 物流系统的制度决定物流系统的结构、
17、组织、领导、管理方式 ，因此 国家 需要建立完善的物流产业政策和制度，促进和引导物流业的发展。 （ 2） 法律 和 规章 法律 和 规章一方面 能够 限制和规范物流系统的活动，使之与更 高一层的 系统协调 ；另 一方面是 对物流 系统的运行 提供 保障。 （ 3） 行政 和 命令 物流系统 是社会经济系统中的一个子系统，物流系统的 正常运转和高效运转依赖于国家经济政策和行政命令 。 （ 4） 标准化系统 物流系统涉及多个行业和领 域，物流 标准化是保证物流 各 环节协调运行 、提高系统效率、 保证物流系统与其它系统在技术上实现 协调 联结的重要支撑条件。 7 举例说明物流系统要素目标冲突的根本
18、原因是什么？ 答： 物流要素目标冲突的主要原因在于更低一级的子目标之间的冲突，以及为实现各子目标所采取的方法之间的冲突，即对一个子目标有益的措施会对另一个子目标的实现造成不利影响，从而导致要素目标之间的冲突。 举例说明： 运输要素的主要目标是运输费用最低，为实现这一目标，可以采用一些方法； 储存管理的目标是降低存储费用，降低库存水平，可以采取另一些方法。两种方法 比较，会有相互冲突之处。 8 什么是物流信息要素的产权冲突？ 答：即物流 信息及信息的处理贯穿了物流系统的始终，跨越了供应链上的不同企业。即信息是由不同的企业所拥有的。而企业信息作为企业的一种商业机密，不能轻易泄露给其他企业，由此造成
19、供应链式反应范围内的物流信息共享不充分，由此产生的冲突就是信息要素的产权7 冲突。 9 怎样理解物流要素的集成原理？ 答：从以下几方面理解： （ 1）概念：物流要素的集成就是要将孤立的、分散的、各自为政的要素集中起来，相互协调，形成一个新的整体，以发挥各个要素不可能发挥的功能。 （ 2）集成 的本质：物流要素集成不是由同一个资本拥有物流系统的所有要素，而是由一个起领导作用的资本或者要素将物流系统需要的其他资本或者要素联合起来，形成一个要素紧密联系的物流系统。 （ 3）方式：通过一定的制度安排，对物流系统功能、资源、信息、网络要素及流动要素等进行统一规划、管理和评价，通过要素之间的协调和配合使所
20、有要素能够像一个整体一样运作，从而实现物流系统要素之间的联系，达到物流系统整体优化的目的的过程。 10 企业为什么要进行物流要素集成？ 答：企业进行物流要素的集成有以下几种目的： （ 1）传统储运企业提供孤立的运输 功能或存储功能，无法提供一体化的、集成的、系统化的物流服务，不能满足现代生产的要求，因此，必需将那些孤立的要素进行集成，实现物流系统的整体优化。 （ 2）现代物流系统的跨时域特性和跨地域特性更加显著，由于物流系统的庞大，没有哪一个企业或者部门能够掌握所有的物流资源要素。物流要素必然处于分散、分割的状态，这就使得物流要素的集成非常必要。 （ 3）随着市场竞争的激烈，企业必须以供应链的
21、方式组织起来，单个企业如果不将自己的要素与其他企业的要素集成起来形成供应链，将无法与以供应链方式组织起来的企业进行竞争，因此，物流企 业也必须参与由优秀制造商、分销商组成的供应链，才能得到持续地发展。 总之，企业物流要素集成的最终目的是为了实现物流系统的整体最优。 第四章 物流系统分析 1什么是系统分析？系统分析包括哪些要素？试用简图分析这些要素之间的关系？ 答：（ 1）系统分析是一种采用系统方法，对所研究的问题提出各种可行方案或策略，并进行定性与定量相结合的分析、全面评价和协调，帮助决策者提高对所研究问题认识的清8 晰程度，以辅助决策者选择行动方案的一种决策辅助技术。 （ 2）统分析要素包括
22、 目的、备选方案、费用和效益、模型、准则、结 论。 目的 模型 准 则 可行方案： A1 、 A2 费用 效益 结论 ( 方案排序 ) Ai 、 Aj 研究 评价 （ 3）系统分析是在明确系统目的的前提下进行的，经过开发研究得到能够实现系统目的的各种可行方案以后，首先要建立模型，并借助模型进行效益 -费用分析，然后依据准则对可行方案进行综合评价，以确定方案的优先顺序，最后向决策者提出系统分析的结论 (报告、意见或建议 )，以辅助决策者进行科学决策。 2物流系统分析的本质是什么？对物流管理与决策有何重要性？ 答：物流系统分析的目的主要是为了更清楚地认识系统、理解系统，从系统目的、功能、结构、外部
23、环境、经济后果等 方面更加全面地剖析系统、掌握系统，其最终目的是为构造或改造物流系统提供科学指导和充分依据，使物流系统的整体效应达到最佳。 3物流系统目的的多样性包括哪些方面？举例说明。 答：物流系统一般会有多个目的和目标，这些目的可能涉及不同的层次，但即使在同一层次也会有多个不同的目标。从物流管理的宗旨来看，我们可以抽象出所有物流系统共同的目的 “以最低的成本提供最满意的服务”，这里就包括了物流系统的两个目的：提供满意服务的目的和降低成本的目的，且这两个目的是处于同一层次的。但是，针对某个具体的物流系统，这两个目的都 会有明确的目标体现。 4物流系统目的的层次性有哪些体现？ 答：按照目的的适
24、用范围和适用时期，可将系统目的分为运营目的、战略目的和基本目的三个层次。 5什么是物流系统的网络结构和功能结构？ 答：将流体从起始地到目的地流动所涉及到的流动要素的空间位置描述出来，并按照时间顺序进行连接，由此构成的图形就是物流系统的网络结构。 系统是有层次的，系统功能同样具有层次性。按照系统功能层次关系构成的结构就是系统的功能结构，它是从行为的角度反映各要素之间的联系和作用。 6为什么要进行物流系统的结构分析？ 答：物流 系统结构是指物流系统的构成要素及要素间的相互联系和相互作用的方式的总和。物流系统结构分析的目的就是要弄清构成物流系统的各组成要素及其间的相互作用方式，认识物流系统的本质，最
25、终为实现物流系统整体功能建立优良的结构体系。 7为什么物流子系统分析很重要？ 物流系统太庞大，对其所有功能进行分析不太可行。所以，需要根据分析所要达到的目的，仅对部分子系统进行分析。部分子系统的分析是整个物流系统分析的重要组成部分。9 如果没有对构成总系统的各个不同子系统的业绩进行衡量和了解，是很难对一个系统进行总的业绩评价和分析的。因此 ，部分子系统的分析对了解一个系统如何运作非常重要。 第五章 物流系统建模 1 什么是系统模型？建立系统模型的目的是什么？ 系统模型就是对一个系统某一方面的本质属性的描述，它以某种确定的形式（例如文字、符号、图表、实物、数学公式等）提供关于该系统的某一方面的知
26、识。 建立系统模型的目的是：用人类可交流的语言或实物等表达工具对实体系统进行描述，借助系统的模型帮助我们对实体系统的运行进行预测、控制或重新设计。 2 常见的系统模型可分哪些类型？ 答：有八类： （ 1）实体模型 即现实系统本身。 （ 2）比例模型 它是 对现实系统的放大或缩小，使之适合于研究。 （ 3）相似模型 根据相似原理，利用一种系统去代替另一种系统。 （ 4）文字模型 用文字符号来描述系统特征，如技术报告、说明书等就属于文字模型。 （ 5）网络模型 用网络图来描述系统的组成要素以及要素之间的相互关系（包括逻辑关系与数学关系）。 （ 6）图表模型 用图像和表格形式描述的模型。 （ 7）逻辑模型 用方框图、程序单、模拟机排题图等形式表示系统要素逻辑关系的模型，也包括概念模型。 （ 8）解析模型 解析模型是指用数学方程式表示系统某些特性的模型。 3 物流系统 模型有哪些主要特征？ 答：与一般系统模型特征类似，（ 1）它是对现实的物流系统功能或结构的抽象或模仿；（ 2）它是由反映物流系统本质或特征的主要要素构成的；（ 3）它集中体现了主要物流要素之间的关系。 4 为什么在物流系统的规划和评价决策中，广泛使用系统模型而不是真实的物流系统？ 答：主要原因有如下四点： （ 1）新建一个物流系统时，由于物流系统尚未建立，无法直接进行测试或实验，只能
