快跑者同城配送系统可以解决哪些配送难题？快跑者同城配送系统可以解决哪些配送难题？零点资讯百家号在同城配送体系的飞速发展的情况下，短时间内让餐饮外卖配送成为一片红海。如蜂鸟配送、快跑者配送、百度骑士、达达配送等，他们专注于外卖配送，致力解决同城配送的最后一公里难题。同时，许多快递公司也将目光投向了餐厅和社区商店，试图将其作为快递物流配送的最后一站。首先，收货人的属性一般可以分为企业和个人两类。 企业的收货地址主要在：工业区、写字楼、门店/柜台等等；个人的收货地址主要在：住宅校区、企业单位、大中学校，其分布的地点比企业更广，也更散，宏观的看——分布的规律性较差。前者分布于城乡结合部、远郊；后者分布于商务区、购物中心、居民区。网购模式下的的住宅配送业务“最后一公里”成为快递、零担公司的运营瓶颈，原因何在？ 货物流动，“散件-聚集-分拣-二次聚集-按路由分发-到达终端城市-再次分拣-派送“——是主流模式。仓库间、城市间的大批量运输，模式成熟，效率和成本都比较好。化整为零后，瓶颈问题就显现了：“单兵”配送工具受交通的限制，且如果配送半径过大，效率低，路线规划复杂，运载量有限。但如果配送半径过小，效率高，规划简单，但订单量却不足以支撑各项成本。以及配送过程中的其他签收单环节，这些环节大大消耗了时间，让整体配送时间被这些环节延长。那么，如何可以有效的解决这些耗时环节，缩短配送时间呢？用自提点或自提柜的模式可以解决配送瓶颈。这种模式下，有一个主要的关键点： 收货人可以“自助”，接到到货通知后，自己步行几分钟，来周围的自提点或自提柜取货、签收。发货人也可以亲自到自提点或自提柜，按规则填运单，店员协助称重、收款，最后寄送。当然，还可以有另外一种方法解决。在自提点辐射范围内，由专职或兼职的送递员负责取送。这样，自提点就变成了一个“微型中转仓”和“数据和现金的处理节点”，派送员的取送范围可以得到几倍的扩大，每个回合都是小批量取、小批量送，结束后，返回自提点，开始下一轮的配送。以餐馆为例的外卖配送模式外卖配送一直是商家和消费者最看重的一点。如果一餐饮店的菜品物美价廉，但是，你的配送时间过于长了，消费者等不起，那么，下次也就不愿意再叫你家的外卖了。快速、准时、准确地送达，是消费者最想要的配送服务体验，如果配送服务体验太差，就会直接影响餐饮商家的口碑。那么，怎样才能做到快速、准时、准确的配送服务呢？快跑者同城配送系统，是一个服务于外卖商家、配送团队的短距物流配送管理系统，旨在对短距物流配送过程进行信息化，通过互联网无缝连接配送团队、商家和配送员，减少配送中间交互成本，节约在录单、接单、配单、结算等操作中浪费的时间，以达到提高配送效率的目的，主要包括配送片区管理员后台、配送员客户端、商家客户端三大模块。总之，快跑者为提高外卖配送效率、解决商家配送难题、帮助创业者高效管理团队而生。在外卖O2O进入稳定发展期的现在，效率是所有人的共同诉求，快跑者秉承为配送行业提供绝佳配送管理方案的服务理念，在不断优化现有功能的基础上，力争拓展更多服务型功能，满足创业者、商家和消费者的需求！本文由百家号作者上传并发布，百家号仅提供信息发布平台。文章仅代表作者个人观点，不代表百度立场。未经作者许可，不得转载。零点资讯百家号最近更新：简介:校园创业资讯、餐饮网络化、社区O2O作者最新文章相关文章更多频道内容在这里查看
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快跑者短距物流配送系统使用教程
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Like any other parts of enterprise management, logistics needs to enhance its management by using information technology so as to achieve higher consumer satisfaction and make more benefit. All the production and management activities take place on the surface of the earth, among which logistics has a closer relationship with geospatial information compared with the other ones. Therefore, enterprises are required more and more to adopt geospatial information technology, such as Geographic Information System (GIS), Global Positioning system (GPS). In particular, delivery uses more GIS technologies than any other factors of logistics. Vehicle routing and Distribution Center (DC) Positioning need the application of GIS theory. It can be said that Logistics Delivery Information System (LDIS) is the intersection of Logistics management and Geospatial Information Science. The current LDIS have many shortcomings: routing algorithms are always complicated and time-consuming, road turnings are always not taken into consideration, and the weight of path is always not reasonable. This thesis presents a new LDIS based on GIS under this background. In modern logistics, delivery of many types and small bulks, which means one vehicle delivers to multiple consumers at once has become more and more popular, so shortest path for the overall journey is needed. This is Traveling Salesman Problem (TSP) in Graph Theory. Until now, no algorithm has been found to solve the problem, all of the practical solutions are approximate ones. In addition, traffic condition in modern cities is very complex and dynamic, which makes the theoretically shortest path not always best in practice. This thesis does not aim at the best solution either, and its idea is to combine the classic single source single destination shortest path algorithm — Dijkstra algorithm with the nearest algorithm of TSP, and calculate a rather satisfactory round path. Since road turning restrict and direction restrict cannot be demonstrated by the original road topology, the allelomorph graph is generated from the original graph, and routing is done on the controversial graph. This algorithm is proved sound by experiments. Key words: Logistics Delivery AlgorithmIIShortest PathNearest AlgorithmDijkstra目录摘 要 ...................................................................................................................................... I Abstract........................................................................................................................................... II 第一章 物流信息化与 GIS 应用 ............................................................................................... 1 第一节 物流概述............................................................................................................... 1 1.1.1 物流的概念和发展 ............................................................................................... 1 1.1.2 企业物流............................................................................................................... 2 1.1.3 物流配送............................................................................................................... 3 1.1.4 物流配送的合理化 ............................................................................................... 4 第二节 企业信息化概述 ................................................................................................... 6 1.2.1 企业信息化的产生 ............................................................................................... 6 1.2.2 信息与信息系统 ................................................................................................... 6 1.2.3 企业信息化的要素 ............................................................................................... 7 1.2.4 企业信息化建设的原则 ....................................................................................... 8 第三节 物流信息系统 ..................................................................................................... 10 1.3.1 物流信息及其特征 ............................................................................................. 10 1.3.2 物流信息系统 ..................................................................................................... 12 第四节 地理信息系统在物流配送中的应用 ....................................................................... 13 1.4.1 地理信息系统概述 ............................................................................................. 13 1.4.2 GIS 与企业信息化相结合 .................................................................................. 18 1.4.3 GIS 与 GPS 在物流配送中的应用 ...................................................................... 19 1.4.4 用于物流分析的常用 GIS 模型 ......................................................................... 21 第二章 物流配送的路径计算 ................................................................................................. 23 第一节 图及其数据结构 ................................................................................................. 23 2.1.1 图论概述............................................................................................................. 23 2.1.2 图的数据结构 ..................................................................................................... 25 第二节 两点间最短路径问题及 Dijkstra 算法 ........................................................... 26 2.2.1 Dijkstra 算法的基本原理 ................................................................................ 26 2.2.2 Dijkstra 算法的多种实现方法 ........................................................................ 27 第三节 车辆调度问题及其研究 ..................................................................................... 29 2.3.1 车辆调度问题概述 ............................................................................................. 29 2.3.2 欧拉图、汉密尔顿图与旅行商问题 ................................................................. 30 2.3.3 TSP 的常用算法 .................................................................................................. 31 第四节 基于 Dijkstra 算法的车辆调度问题解决方案 ............................................... 33 2.4.1 问题的提出 ......................................................................................................... 33 2.4.2 对已有研究成果的分析 ..................................................................................... 34 2.4.3 将 Dijkstra 算法与最临近算法真正结合起来 ............................................... 35 第三章 配送路径的特征表达 ................................................................................................. 37 第一节 道路网的表达方法 ............................................................................................. 37 3.1.1 对道路网表达方法的要求 ................................................................................. 37 3.1.2 改变路网的拓扑结构 ......................................................................................... 40 3.1.3 对偶图................................................................................................................. 42 第二节 道路网的权值评价 ................................................................................................... 43III3.2.1 最优指标的选取 ................................................................................................. 43 3.2.2 本文采取的权值评价方法 ................................................................................. 44 第四章 基于 GIS 的物流配送信息系统 ................................................................................. 47 第一节 信息系统开发方案 ................................................................................................... 47 4.1.1 信息系统的开发方法 ......................................................................................... 47 4.1.2 GIS 开发模式选择 .............................................................................................. 49 4.1.3 本系统方案的提出 ............................................................................................. 51 第二节 物流配送系统的需求分析 ....................................................................................... 51 4.2.1 我国超市配送的发展现状 ................................................................................. 52 4.2.2 系统开发任务概述 ............................................................................................. 53 4.2.3 各个模块的详细需求 ......................................................................................... 54 4.2.4 其他要求............................................................................................................. 55 第三节 物流配送系统分析 ................................................................................................... 56 4.3.1 业务流程分析 ..................................................................................................... 56 4.3.2 数据流程分析 ..................................................................................................... 56 4.3.3 数据字典............................................................................................................. 59 第四节 系统设计和开发 ....................................................................................................... 62 4.4.1 系统的体系结构 ................................................................................................. 62 4.4.2 业务数据库的设计 ............................................................................................. 63 4.4.3 空间数据的设计 ................................................................................................. 65 第五节 物流配送系统的运行展示 ....................................................................................... 66 第五章 总结和展望................................................................................................................. 69 第一节 总结........................................................................................................................... 69 第二节 进一步的研究内容和方向 ....................................................................................... 69 参考文献......................................................................................................................................... 71 致 谢......................................................................................................................................... 74IV第一章 物流信息化与 GIS 应用第一节 1.1.1 物流的概念和发展在市场经济条件下，企业为了扩大利润，一般采用降低物质消耗和提高劳动 生产率两种途径，而对物质资料的流动过程中所产生的效益，却鲜有研究。这一 部分因此被一些学者称作“经济学的黑暗大陆” 。随着企业管理水平的提高和经 济全球化、区域化的发展，越来越多的企业认识到，产品流通环节也会产生巨大 的经济效益，因此对流通环节也越来越重视，物流逐渐成为企业管理中一个充满 活力的研究方向。 对物流的认识来自于生产过程的组织实践和产品销售的实际需要。1921 年， 美国学者阿奇 萧在其著作 Some Problems in Market Distribution》 《 中提出： “物 流是与创造需要不同的一个问题。物资经过时间和空间的转移，会产生附加值。 ” 在这里，物流被称作 Physical Distribution（PD） ，即“实物分配”或者“货物配 送” 。1935 年，美国销售协会阐述了“实物分配”的概念： “实务分配是包含于 销售之中的物质资料和服务在流动过程中所伴随的种种经济活动。 ”1963 年，物 流的概念被引入日本， 当时物流被理解为 “在连续生产和消费间对物资履行保管、 运输、装卸、包装、加工等功能，以及作为控制这类功能后援的信息功能，它在 物资销售中起了桥梁作用。 ” 在学者的研究和企业的实践中，PD 逐渐被另一个概念——logistics 所代替。 Logistics 的原意为“后勤” ，本意是军事用语“兵站”或者“后勤” ，源于法语， 是拿破仑军队中对负责马匹和粮草的军官的称谓。二战之后，当英国和美国从事 后勤工作的专家进入商务领域之后，logistics 的概念得到了扩充和新的应用，并 取得了巨大成果，对经济活动产生了深远的影响。 我国开始使用“物流”源于 1979 年。当年，我国物资工作者参加了在日本 举行了第三届国际物流会议，回国后在其考察报告中第一次提出“物流”这个术 语。 “物流”是日文应用的汉语，作为“实物流通”的简称，提法既科学合理， 又确切易懂。1989 年 4 月，第八届国际物流会议在北京召开， “物流”一词的使 用日益普遍起来。这时，物流就不单纯考虑的是从生产者到消费者的货物配送问 题，而且还要考虑到生产者对原材料的采购，以及生产者本身在产品制造过程中 的运输、 保管和信息等各个方面， 全面地、 综合性地提高经济效益和效率的问题。 因此，现代物流是以满足消费者的需求为目标，把制造、运输、销售等市场情况1物流概述统一起来考虑的一种企业发展战略。 总的说来，物流是指物资实体的物理流动过程及其有关活动的总称。它不仅 包括物的搬运和运输，还包括与此相联系的包装、装卸、储存、配送和流通加工 等各种活动。 物流不仅仅是物与流的组合， 而且是一种建立在自然运动基础上的、 高级的运动形式，是限定于军事、经济、社会条件下的组合，是货物从军事、经 济、社会的角度运动，创造价值，达到某种军事、经济、社会的要求的运动。物 流作为价值的创造过程，主要体现在以下几个方面： （1） 产生空间位移创造价值：物流活动中，货物最显著的运动形式是空间位 产生空间位移创造价值 置的移动，即从一个地方转移到另一个地方。因此，物流活动首先是作为一种产 生空间位移的活动出现的。 （2） 产生时间推移创造价值：物流活动中，货物的存在发生了时间效果，克 产生时间推移创造价值 服了需求与供给节奏不一致的矛盾， 在物流系统中具有缓冲、 调节和平衡的作用， 保证了物流活动的连续性与有效性。例如，夏季是空调消费的高峰，只有在春夏 两季才有显著的需求， 其他季节生产的空调一般只有保存到夏季才能够表现出它 的价值。在这里，作为储存功能，物流产生了时间价值。 （3） 产生附加值： 产生附加值：物流过程中，通过包装、装卸、加工等过程，都会产生出 附加值。比如，钢材的流通过程中，往往需要进行切割、涂装等加工过程，以改 变货物的形态，满足客户的需求；煤炭在运输过程中，需要将原煤加工成型煤， 这些都是附加值的产生过程。1.1.2 企业物流社会再生产是生产环节和流通环节相互连接、周而复始的运动过程。伴随这 一过程的是物质资料不断产生的时空转移和程度不同的形质变化， 并由此形成了 四通八达、纵横交错的社会物流网络。而这个复杂的物流系统，又是由一个个微 观的企业物流系统所组成的，每个企业都是这个网络中的结点，并以生产物流实 现结点内部的转换，以供应物流和销售物流实现节点之间的连接。 企业物流是对企业从原材料供应地一直到产品用户之间的物料流及有关信 息流进行组织和管理的过程。它以企业经营为核心，是从企业的角度研究的与之 有关的物流活动，是微观物流的典型领域。一般来说，企业物流系统可以按照其 职能范围分成以下几个部分： （1） 活动。 （2） （3） 生产物流：包括原材料、在制品、成品的厂内运输，在制品的存储与库 生产物流 销售物流：包括成品的存储与库存管理、发货运输、订货处理以及客户 销售物流2供应物流：包括原材料的采购订货、进货运输、库存管理和用料管理等 供应物流存管理，以及生产安排等活动。服务等活动。 （4） 回收、废弃物流 回收、废弃物流：包括再循环物品、废次品、退货、空容器等的回收和 废弃物品的运输与处理，以及相应的管理活动。又成为逆向物流、绿色物流或者 静脉物流。 一个好的企业必须有商流、实务流、信息流、经营管理这四个“轮子”的协 调运转，并以实物流为主导。因此，物流与生产、销售、财务一起，并称为企业 的四大支柱。物流系统实际上是生产、销售系统的支持系统，对企业的整个生产 经营过程有着极为深刻的影响。同时，物流的时间结构、空间结构、数量结构、 形态结构等，又受到产品设计、生产计划、销售策略、财务状况等因素的制约， 需要得到企业其他部门的支持与合作。1.1.3 物流配送物流主要包含以下一些功能要素： （1） （2） （3） 输送：指物的空间移动，是货物实现空间位移，创造价值的主要形式， 输送 保管：保管是指使货物经历时间的推移，从而创造价值的过程。包括存 保管 流通加工：在实物从生产领域向消费领域流动的过程中，为促进销售、 流通加工 是物流的中心环节之一。输送可以分成运输和配送两种。 储、管理、保养和维护等活动。 维护产品质量、实现物流效率化，在流通领域可能对产品进行的简单再加工，其 主要作用是直接为流通特别是销售服务，提高物流系统效率。 （4） 包装：将货物进行包装，不仅能保护产品，还能够产生附加值。包装具 包装 有多种功能，如保护功能、成组化功能、跟踪功能、商品功能、便利功能、效率 功能、促销功能等等。 （5） 装卸搬运：在同一范围内进行的、以改变“物”的存放状态和空间位置 装卸搬运 为主要内容和目的的活动。 物流的各个主要环节和生产过程中的各个阶段都要依 赖装卸搬运活动进行衔接。 （6） 信息：物流活动中，要与很多物流和商流信息打交道。货物的种类、数 信息 量、空间位置等等，都是物流活动中所必不可少的重要信息，维护这些信息当然 也是物流活动的重要功能。 配送的本义是运送、 输送和交货。 一般而言， 配送是指根据一定的用户需求， 在物流据点内进行分拣、配货等工作，并将配好的货物及时交给收货人的一个过 程，是输送的一种。本文认为，配送和运输有着明显的不同，主要体现在以下几 点： （1） 距离长短：运输是物的长距离移动，而配送是短距离的移动。一般情况 距离长短 下，配送是指不超过 100km 的短距离送货。3（2）发生的范围： 一般指两个地理位置之间的移动， 发生的范围 运输的发生范围比较大，发生在两个城市、两个地区乃至两个国家之间，而配送发生的范围一般在一座城 市以内。 （3） 功能特性：运输实现的是线的功能，主要发生在道路、铁路、水路、航 功能特性 线等线状地物上，而配送实现的是面的功能，发生在城市的面状区域。因此，配 送要比运输复杂得多。 现代物流思想认为， 配送是一种特殊的、 综合的、 完善的、 高级的输送活动， 不仅是企业强化服务的手段，也是一种先进的物流方式和物流体制，它完成的不 光是输送活动，同时也包括集货、存储、分货、拣选、配装等活动，通过这一系 列活动将货物送达的目的。配送几乎包括了物流所有的功能要素，是物流的一个 缩影或在某个小范围中物流全部活动的体现。不仅如此，作为一种特殊的、综合 的活动形式，配送还包含了商流活动和物流活动，是物流与商流的紧密结合。 根据上述分析，本文中对配送做如下定义：在一座城市的市区范围内，按用 户提出的要求（包括货物的品种、质量、规格、数量、送达时间等要求）进行备 货，并按时送达指定地点的一种综合性的、一体化的物流运动。 无论多么庞大、多么复杂的物流过程，最终要与服务对象（或者称为物流服 务的需求者） “见面”的，就是配送这个过程。服务对象的满意与否，只是对配 送的直观感受所做的评价。只有在客户所希望的时间内、以他所希望的方式、送 达他所需要的物品，他才会认同整个物流过程。至于之前的运输是否混乱、库存 是否合理、信息处理是否有效，他是不会去理会的。因此，配送功能完成的质量 及其达到的服务水平，直观而具体地体现了物流系统对需求的满足程度。整个物 流系统的意义和价值的体现，最终完全依赖于其终端——配送的价值实现程度。 因此，配送成了物流管理的研究重点。 在物流配送中，配送中心的作用非常重要。配送中心是从事货物配备和组织 对用户的送货，以高水平实现销售或供应的现代流通设施，是物流系统的枢纽。 本文中，配送中心是个广义概念，泛指配送车辆的出发地，可以是物流中心、仓 库、车场等等。1.1.4 物流配送的合理化（1） 长期以来，我国普遍存在着重生产轻物流的倾向，物流的投入产出转换 效率低，物流系统对企业生产与销售的服务效用差。 对物流配送系统进行合理化，是配送决策系统的重要内容，也当然是物流配 送信息系统建设的重点内容。如何判断配送系统是否合理，目前国内外尚无一定 的技术经济指标体系和判断方法， 按照一般的认识， 以下若干标志是应该注意的： （1） 库存。在一定经营量的前提下，用户和配送中心的库存总量应有所下降， 库存4并且库存周转速度应有所提高。 （2） 资金。在一定经营量的前提下，用于资源筹措的流动资金总量应该随着 资金 储备总量的下降和供应方式的改变有较大降低，周转速度应有明显提高，资金投 入应由分散转向集中。 （3） 成本效益。总效益、宏观效益、微观效益、资源筹措成本等都是判断配 成本效益 送合理化的重要标志。对于不同的企业，判断的标志可能有所不同。企业必须根 据自身的情况选择合适的判断标准。可以有不同的侧重点。例如，对配送企业， 企业利润反映了配送合理化的程度；而对配送的用户，在保证或提高供应水平的 前提下，供应成本的高低反映了配送合理化的程度。 （4） 速度。 （5） 社会运力节约。运力使用的合理化是依靠送货运力的规划和整个配送系 社会运力节约 统的合理流程及与社会输送系统的合理衔接实现的。 送货运力规划是任何配送中 心都需要花力气解决的问题，其他问题的解决都有赖于配送及物流系统的合理 化。运力合理化一般体现在社会总车辆数减少、承运量增加、车辆空驶减少、用 户自提自运减少、社会化运输增加等方面。 （6） 用户企业的仓库供应资源节约。配送的重要观念就是以配送代劳用户。 用户企业的仓库供应资源节约 因此，使各用户库存量、仓库面积、仓库管理人员减少，用于订货、接货、搞供 应的人员减少才算合理。只有真正解除了用户的后顾之忧，配送才能说是高水平 的。 （7） 物流系统整体合理化。 物流系统整体合理化 有利于整个物流系统合理化的的优化才是合理的。 系统整体合理化 衡量整个物流系统合理化的标志包括物流费用的降低、 损失的降低、 速度的提高、 干线运输和末端输送的有效衔接、中转次数的减少等，这都是配送要解决的大问 题，也是衡量配送本身是否合理的重要标志。 国内外推行配送合理化，主要有以下一些方法： （1） 推行一定综合程度的专业化配送。 设施及操作程序， 推行一定综合程度的专业化配送 通过采用专业设备、 取得较好的配送效果并降低配送过分综合化所带来的复杂度及难度， 从而追求配 送合理化。 （2） 推行加工配送。通过加工和配送的结合，充分利用本来应有的中转，而 推行加工配送 不增加新的中转求得配送合理化。同时，借助于配送，加工的目的更加明确，和 用户联系更紧密，也避免了加工的盲目性。这两者的有机结合，不需要增加太多 投入就可以追求两个优势、两个效益的共同优化，是配送合理化的重要经验。 （3） 推行共同配送。推行共同配送，可以以最短的路程，最低的成本完成配 推行共同配送 送，从而追求合理化。 供应保证。必须提高而不是降低对用户的供应保证能力，才算是实现了 供应保证 合理化。应该降低缺货次数，保证配送企业集中库存量，提高即时配送的能力及5（4）实行送取结合 实行送取结合。配送企业与用户建立稳定、密切的合作关系，配送企业不仅成了用户的供应代理人，在配送中将用户所需物资送到用户手中，同时也将 用户生产的产品同车运回，作为其配送产品之一，或者为用户代存代储，可以免 去生产企业的库存包袱， 使运力充分利用， 也使配送企业的功能有了更大的发挥。 （5） 推行准时配送系统。准时（Just in Time, JIT）配送是配送合理化的重要 推行准时配送系统 内容。 配送做到了准时， 用户才有资源把握， 可以放心地实施低库存或者零库存， 可以有效地安排接货能力，追求高效率。另外，保证供应能力，也取决于准时供 应。从国外经验来看，准时供应配送系统是现在许多配送企业追求配送合理化的 重要手段。 （6） 推行即时配送。即时配送是最终解决用户企业供货之忧，大幅度提高供 推行即时配送 应保证能力的重要手段，是配送企业快速反应能力的具体化，是配送企业能力的 体现，同时也是用户实行零库存的重要保证手段。 信息技术在新科技革命中得到了极大地发展，大大提高了企业的生产效率， 物流环节当然也不例外。本文所研究的，正是如何利用信息技术，进行物流合理 化的问题。第二节 1.2.1 企业信息化的产生企业信息化概述以计算机为基础的信息技术正在得到愈来愈广泛的应用， 从而引发了一场世 界范围的信息革命。世界各国都在加紧信息产业的发展步伐，出现了一股国家信 息化和企业信息化的热潮。 自从 20 世纪 80 年代以来， 计算机技术得到飞速发展， 使得软件的应用愈来愈方便。同时，信息网络和信息服务业也得到空前的发展， 从而大大地推动了计算机在各行各业的广泛应用。 一个处于信息化社会的企业，为了提供更好的客户服务并创造价值，都会努 力分析自身的管理体制和发展要求，在一定范围内或者整个企业中实现信息化。 企业信息化是指企业在一定的深度和广度上利用信息技术， 控制和集成化管理企 业生产经营活动中的信息，实现企业内外部信息的共享和有效利用，以提高企业 的市场竞争能力。 目前， 在我国企业中已经涌现了不少信息化的成功案例。 联想、 海尔、柳工机械等众多企业成功地应用信息化，为企业发展提供了广阔的空间， 创造了巨大的利润，维护了稳定的客户群体。1.2.2 信息与信息系统信息（Information）是用数字、文字、符号、语言等介质来表示的事件、 实物、现象等的内容、数量或特征。信息向人们提供关于现实世界新的事实的知6识，作为生产、管理、经营、分析和决策的依据。 信息来自于数据（data） 。数据是未加工的原始资料。数字、文字、符号、 语言、图形和影像都是数据。数据是客观对象的表示，信息则是数据的内涵，是 人对数据的理解。 作者认为， 从辩证唯物主义的观点来说， 数据是一种客观存在， 是物质的一种表现形式，而信息是数据在人脑中的一种反映。 能对数据和信息进行采集、存储、加工和再现，并能回答用户一系列问题的 系统就是信息系统。信息系统的四大功能是数据采集、管理、分析和表达。更简 单地说，信息系统是基于数据库的问答系统。如图 1-1 所示。图 1-1 信息系统的功能从计算机科学的角度看，信息系统是由计算机硬件、软件、数据和用户四大 要素组成的问答系统，智能化的系统还包括知识。硬件包括各类计算机及其终端 设备，软件是支持数据与信息的采集、存储、加工、再现并能回答用户问题的计 算机程序系统，数据则包括定量和定性数据，用户是信息系统所服务的对象，是 信息系统的主人。用户有一般用户，也有从事系统建立、维护、管理和更新的高 级用户。 从管理学和人机工程的角度，信息系统是由用户、计算机和环境组成的人机 系统。信息系统不是计算机系统，因为人的因素是系统中最重要的要素。信息系 统建设的目标，并不是要建设一个完整、高效的计算机系统，而是要使人能够在 宜人的环境中操作计算机，计算机能够对人的指令和要求做出合适的响应，提高 组织的管理水平，尽可能地实现最优的管理。1.2.3 企业信息化的要素一般来说，企业信息化系统的建设，包括以下一些工作： （1） 计算机系统的应用。计算机应用是企业信息化的前提。在信息社会，几 计算机系统的应用 乎所有信息都是以电子信息的形式出现，必须借助计算机进行处理。所以没有计 算机将无从实现信息化。计算机系统的建设主要包括电子计算机的购置和使用、 计算机软件的开发和应用、企业计算机网络建设、信息资源库的建设等方面。 （2） 加强企业管理。在开始着手规划和建立企业的信息系统时，应该已经坚 加强企业管理7信信息技术将会大大提高企业的管理水平，为企业的发展注入新的活力，系统的 建立将会为企业现代化管理打下良好的基础。然而，在具体的实施过程中，常常 会偏离方向，更关心采用的计算机是否先进，而忽视了对企业管理制度的改革。 不少企业没有树立企业信息化建设的正确观念，要么认为“信息技术万能” ，即 现有的信息技术可以解决企业所有的问题，要么认为“信息技术不能” ，即现有 的信息技术还没有发展到能够解决企业问题的阶段。这两种观念的共同之处在 于，企业领导们可能无意中持有这样的观点：企业现有工作流程(或管理模式)再 加上先进的信息技术和信息产品就是信息化。 而事实上信息化建设绝不会如此简 单！计算机只是企业管理在不同阶段的手段和工具，而不是目的。企业要达到的 目的只有一个，就是在当今的技术条件下，以最低的成本、最快的速度获得最大 的经济效益，并争取保证长期效益和短期效益的协调。企业进行信息化的过程其 实也就是企业进行管理现代化的过程。总之，企业信息化的根本是管理，在信息 化的过程中达到管理现代化才是真正应关心的问题。 围绕企业的信息化进行的业 是信息化建设中最重要的工作。 务流程重组 （Business Process Restructuring, BPR） （3） 培养技术与商业应用兼备的人才。推进企业信息化，人才是根本。当前 培养技术与商业应用兼备的人才 企业应着力培养充足数量的高素质复合型人才。一是企业信息化项目负责人，这 部分人员必须管理和技术兼备，深刻理解企业信息化的内涵，切实担负起企业信 息化建设的规划、管理，组织信息化建设工作具体实施的重任，指导信息系统的 运行和运用；二是核心管理人员，对他们必须培养正确和熟练运用企业信息化平 台开展辅助决策的能力，组建基于信息化运用的工作团队，并保证该团队的正常 运转；三是核心技术人员，包括网际工程、服务器管理、网络安全、电子商务、 网站建设和管理以及企业级应用的后台程序开发人员等等， 以保证信息系统的正 常运行；四是执行层人员，包括所有与企业信息化系统运行有关的终端人员，他 们都必须能够真正理解企业信息化的内涵，正确掌握信息化工具，能实施正确的 安全策略并能对外部信息做出快速而恰当的反应，进而协同工作。 一般来说，企业信息化主要包括五个方面的内容：一是企业工作流程的信息 化， 包括信息的采集、 传递和处理等基本工作流程； 二是生产制造业务的信息化， 包括产品设计、生产、检验等流程；三是企业商务流程的信息化，即企业交易业 务本身的信息化，包括销售、采购、库存等业务流程；四是企业运作管理的信息 化，并建立以客户和员工为核心的管理理念；五是企业财务系统信息化，将企业 总账、销售、采购、生产、工资、固定资产管理等系统融为一体，促使整个企业 成为一个完整、流畅的管理、控制、决策系统。1.2.4 企业信息化建设的原则为了保证信息系统工程建设质量，实现一个高效、实用、符合业务及用户需8求的信息系统， 信息系统工程的参与各方应该在工程建设过程中始终坚持以下原 则： （1） 需求满足性原则：任何信息系统工程都是以用户需求为基础的，只有充 需求满足性原则 分明确用户的需求，才能规划实际信息系统的框架和概貌。因此，任何信息系统 工程建设都要坚持需求满足性规则，即不仅要满足系统功能需求和性能需求，而 且要满足系统的运行需求。技术的最先进性并不代表系统的最实用性，从实用性 与成本节约性原则出发，信息系统建设应满足企业需求，同时又能控制企业成本 支出。 （2） 标准化原则：为确保不同厂家的设备、不同应用以及不同协议连接的互 标准化原则 操作性，信息系统所采用的技术和设备以及工程建设过程都应该支持国际标准、 国家标准、行业标准或地方标准，以提高系统的开放性，保证用户可以根据未来 的需要进行更为深入的应用开发。 在企业信息系统开发时， 为了避免标准化问题， 一个系统，最好采用相同厂家的产品，以求最大程度地维护方便度和满意度，也 便于将来升级。 （3） 高质量原则：信息系统工程的质量具有两方面的含义：一方面是待建信 高质量原则 息系统的质量，既系统满足一定的性能要求、功能要求和使用习惯等；另一方面 是指工程建设过程的质量，即工程建设过程是科学的、有效的。为了保证信息系 统工程的质量，应该针对工程特性，建立一套有效的工程质量管理体系，并加以 贯彻执行。信息系统的高质量原则体现在系统设计的先进性与实用性，制造的可 靠性与稳定性等。 （4） 可扩展性原则：信息技术具有发展速度快、设备更新快等特点，而且随 可扩展性原则 着用户业务的发展，信息系统的升级和扩容将是不可避免的。因此，在信息系统 建设过程中，充分考虑系统的可扩展性是必要的。网络设备的选择在档次上应考 虑未来几年的发展情况，在兼顾网络投资预算前提下，适当选择较高档次、易于 扩充的设备，避免将来升级和扩容中可能造成的投资浪费。 （5） 易用性原则：良好的系统设计要求信息系统的安装、操作和维护具有方 易用性原则 便、快捷、简单的特点。系统的易用性不仅能够加强信息系统人性化的特点，而 且能够提高整个系统的运行效率。要做到信息系统的易用性，最好的办法是系统 的最终用户（使用者）和信息系统开发人员共同来进行开发。开发的全过程就是 最好的培训过程。 （6） 高性价比的原则：在满足系统各项性能和功能要求的情况下，应兼顾软 高性价比的原则 硬件设备投资情况、人力资源的投入情况，尽可能节约信息系统的建设投资，使 整个信息系统的性能价格比最高。 （7） 安全性原则：在整个信息系统的设计和实现过程中，应该根据信息系统 安全性原则 的使用特点、国家和地方的有关法律法规要求，对系统安全性进行重点考虑。针9对数据安全性、系统管理安全性、系统物理环境安全性和开发过程的安全性等各 个方面，采取切实有效的技术措施和管理措施，保障信息系统的安全。 （8） 进度可控原则：任何一个工程项目的建设过程中，进度控制都是一个非 进度可控原则 常重要的项目控制目标，工程各方都应该从工程管理措施、工程实施条件和人员 等各个方面，采取有效的措施保证工程进度。 （9） 文档完整性原则：信息系统的文档是保证信息系统正常运行和维护的重 文档完整性原则 要基础。 不仅承建单位应该切实记录工程建设过程， 保证工程建设文档的完整性， 而且业主单位和监理单位也要认真做好各自的文档管理， 以便保证系统建设中各 项相关活动的可追溯性。 目前，ERP（Enterprise Resource Planning, 企业资源计划）是构建企业信息 化系统的最佳选择之一，它是整合企业内外所有资源，利用现代信息技术、通信 技术、 网络技术建立起来的面向供需链的管理信息系统。 它具有鲜明的时代特征， 以订单流为导向，带动企业的物流、资金流、信息流的运动，对企业的业务流程 重新进行定义、整合，用新经济时代的“流程制”取代旧经济时代的“科层制” ， 建立起以客户和员工为核心的管理理念。 显然， ERP 也是一个面向管理的管理信 息集成，其核心管理思想就是实现对整个企业资源的有效管理。不少企业都在实 行信息化的过程中，使用或考虑使用一套外购或者自主研发的 ERP 系统。本文 中所设计的物流配送信息系统，就是一个简单的物流企业 ERP 系统原型。第三节 1.3.1 物流信息及其特征物流信息系统构成物流的有两个基本要素，即物流和信息流。物流活动是在这两个要素的 相互关联和作用之下进行的。 物流与信息流有着不同的传递特征， 如表 1.1 所示：特征 信息流 信息流是借助于实物性的传递介 质，实现非实物化的信息传递，因 此传递成本较低 与物流速度远非同一数量级的概 念，主要以电波的方式传输，其速 度和效率随着信息技术的革新而迅 速提高 所占据空间非常之小，几乎不占据 什么空间 随着信息技术的发展，手段越来越 物流 物流是实现物体的空间转移， 位移时不 仅被传送物体实现实物化的空间位移， 而且输送载体也必须随同货物进行空 间位移，因此能耗大，传递成本高 仅仅以几十到近千公里每时的速度转 移物体，其速度提高比较困难，并且常 常以牺牲环境为代价 物流载体和运输枢纽都需要占用大量 的土地，建设的工程量非常之大 一种新的物流模式的形成往往需要非传递成本传递速度传递载体所 占据空间 传递方式10多，并且还在进一步发展常漫长的过程， 因此其选择性比信息传 递的选择性低表 1.1 物流与信息流的特征比较所谓物流信息，是指与表达物流活动，如运输、库存、包装、搬运、流通加 工等有关的知识、资料、消息、情报、数据、图形、文件、语音等信息，以及信 息加工与处理的技术。比如，运输手段、路线的选定、运输单位的决定、库存时 间的决定、接受订货和订货处理等过程中，都存在必要的物流信息。 物流系统与其他企业系统一样，为了协调、高效率地运转，必须有效地采用 现代化的管理方法，合理地调度人、财、物及设备，以达到其目标。在这一过程 中，物流信息处于十分重要的地位。随着物流活动的进行，不断地产生着反映物 流活动的信息，包括物流信息和商流信息，如价格、计划、调运量、库存量等。 此外，由于受外界环境，如上级领导的意见、供求关系的变化、运输能力变化等 的影响，物流系统也需要与外界进行广泛的信息交换。这些内外信息的传递和交 换构成了信息流。物流和信息流相辅相成，互为条件。可以认为信息流是物流的 重要伴随物，研究信息流是为研究物流服务的。 物流信息的基本功能是支持输送、库存管理、订货处理等物流活动。此外， 它还包括更为广泛的与流通有关的信息，如商品交易信息和市场信息等。商品交 易信息是买卖双方在交易中发生的买卖信息、接受订货和订货信息、收入支出现 金信息等。在这当中，包括如接受订货和订货信息那样与物流有关的商流信息， 因此严格地区分物流信息和商品交易信息是比较困难的，也是没有必要的。考虑 到这些扩大的物流信息的作用， 就不能将物流信息的功能仅仅限定在支持物流活 动上。综合掌握物流信息和商流信息，就应该重视企业高效率的供应链功能。许 多企业都以供应链管理的角度出发， 从战略上重视企业的物流信息的管理和物流 信息系统的建设。 有实际利用价值的物流信息，与其他信息相比，有以下一些主要特征： （1） 大量性：物流信息是随着商品交易信息的发生而大量产生的。在零售业 大量性 的 POS（Point of Sales，销售时点系统）中，系统读取销售点的每一笔商品数据， 并处理其价格和数量等信息， ，根据销售情况向供应商发出订货信息。为合理进 行商品的补充订货，采用网络进行订货的企业不断增多，使得物流信息有自动地 大量发生的趋势。 （2） 正确性：物流活动中需要随时掌握、输入和传达物的移动状况。不正确 正确性 的物流信息将会导致不正确的决策和作业，对系统的决策带来严重影响。因此物 流信息对正确性要求比较高。 （3） 迅速性：物流信息和商品交易信息更新的速度较快，运输量、订货量、 迅速性 配送时间等信息随着一个个输送活动而不断更新。因此物流信息的有效期，特别11是与配送有关的信息有效期很短，失效非常快。 （4） 基础设施相关性：物流活动利用道路、港口、机场等基础设施的场合比 基础设施相关性 较多。因此，要想高效率地进行物流活动，有必要了解基础设施的相关信息。例 如，在输送中必须掌握道路的堵塞、施工、通行限制等，在国际运输中必须掌握 海关和海港的有关信息。这些与基础设施有关的信息，包括大量地理空间信息。1.3.2 物流信息系统现代化的物理管理工作应具有高度的严密性、准确性、及时性和经济性。要 达到这一目标，组织物流活动的管理工作必然复杂，管理信息的处理量也很大。 这时，采用传统的手工方法已经无能为力，而管理信息系统（Management Information System, MIS）数据处理速度快、准确性高，能使计划和经营管理控 制在最佳状态，进行系统优化，具有决策支持的功能。因此，建立物流管理信息 系统，能解决传统管理方式所难以应付的局面，为物流管理现代化提供方便。 物流系统是一个多环节的复杂系统， 合理的物流过程对物流信息和环境的时 效性、真实性要求很高，管理人员只有及时地获取可靠的信息才能做出正确的判 断和决策。信息系统的决策支持功能和反馈控制功能，为现代化管理方法的应用 创造了条件，给领导者提供了强有力的决策手段。由于这些功能的实现，使得物 流系统中的管理工作由操作型变成了决策型，有利于物流系统化，并将大大提高 物流系统的经济效益。 物流是物流信息驱动的业务过程， 物流信息系统成为企业现代物流体系的灵 魂。 物流信息系统在物流中的重要性不仅仅体现在信息技术可以解决企业当前物 流体系中的问题，更主要的是，运用信息系统，企业可以设计并实施新的物流解 决方案，从而在同等的市场营销地位下大幅度地改善企业的财务业绩。企业加快 物流信息系统建设是大势所趋， 物流信息系统建设有利于促进企业物流管理水平 的发展和提高，实现企业资源的优化配置，增强物流企业的竞争能力，提高企业 经济效益。具体表现在： （1） 大大缩短了流通过程。传统物流只是物的集结与分散，实现一次物的流 大大缩短了流通过程 动需要投入大量的人力、物力和财力。而现在的许多大企业对物流管理的一些主 要环节，如仓库管理、销售管理等虽然实现了计算机管理，但是真正意义上实现 信息化的却很少。物流信息系统应对各种决策活动提供支持，并充分利用企业资 源，增加对企业的内容挖潜和外部利用，从而降低成本，提高生产效率，增强企 业竞争优势。 （2） 使物流的功能得到改变。物流不仅在输送实物，同时也在输送信息。各 使物流的功能得到改变 种信息被聚集在物流信息中心，经过加工、处理，再传播出去。物流信息中心的 集散功能实际上是对各种信息的集结和扩散， 信息系统使物流中心成为一个纯粹12经济的综合服务中心。物流信息系统建设的目的并不是为了精简一些人员，节约 一些费用，而是要形成一个效率高、质量好的物流系统，提高物流传递的效率和 质量。 （3） 缩短了物流的周期。传统的物流信息很不明晰，只能反映本企业范围内 缩短了物流的周期 的信息。而通过信息的网络化，可以使物流信息明确、全面和流畅。随着信息网 络的建成，物流信息已经从“点”发展到“面” ，以网络的形成将物流企业与物 流企业、物流企业与生产企业连接在一起，实现了社会各部门、各企业之间低成 本的数据高度共享，并带来巨大的经济效益。 （4） 是物流系统变革的决定因素。物流是国民经济的服务性系统，社会经济 是物流系统变革的决定因素 秩序的变革必将要求现有的物流系统结构、秩序随之变革。物流信息化即是这种 变革的动力，也是这种变革的实质内容。现代物流管理的概念正如汹涌波涛，冲 击着我国传统的运输、仓储、货代等企业。如何适应这一形势，跟上物流发展的 脉搏，是摆在这些企业面前的一大课程。 配送是物流的重要组成部分， 因此配送信息系统也是物流信息系统的一个重 要组成部分，它对物流行业的贡献不容忽视，现代化的物流配送信息系统也是物 流信息系统的重中之重。配送信息在物流配送中起着神经系统的作用，具有市场 交易活动的功能、业务控制功能、工作协调功能和支持决策和战略的功能。物流 配送信息系统实现的就是对物流配送活动信息的收集、 整理、 存储、 传播和利用， 并对涉及物流配送活动的各种要素，包括人员、技术、工具等进行管理，为现代 化的物流配送进行服务，优化物流配送中资源配置的过程。 本文中所研究的物流配送信息系统， 主要功能是对参与了配送环节的各种业 务、信息、人员、物资进行管理，是企业物流配送信息系统的一个原型。第四节 地理信息系统在物流配送中的应用 1.4.1 地理信息系统概述长久以来，地图作为空间数据的载体，长期为航海、军事及经济建设服务。 自从 20 世纪以来，人们对各种地图的需求迅速增加。摄影测量与遥感的发展， 提高了制图的速度和精度。测绘、地理工作者借助于计算机处理和分析这些地图 数据，逐步发展成了地理信息系统（Geographic Information System, GIS） 。随着 计算机和网络技术的发展， GIS 的应用范围逐步扩大到几乎所有使用信息技术的 领域，包括物流领域。在研究 GIS 在物流配送中的应用之前，先对 GIS 做一个 简要介绍。 根据我国著名科学家钱学森先生的理论，地理系统是一个“开放的复杂巨系13统” 。人们通过对各种地理现象的观察、抽象、综合取舍，得到实体目标，然后 对实体目标进行定义、编码结构化和模型化，以一定的数据结构和模型在计算机 内进行表达、组织和存储，就形成了地理信息。地理信息是指与所研究对象的空 间地理分布有关的信息，它表示地表物体及环境固有的数量、质量、分布特征、 联系和规律。从地理实体到地理数据，再到地理信息的发展，反映了人类认识世 界的巨大飞跃。 GIS 是一种特定而又十分重要的信息系统，它是以采集、存储、管理、分析 和描述整个或部分地球表面与空间和地理分布有关数据，并用视觉效果进行表 示、查询和分析的信息系统。它利用计算机建立地理和属性数据库，将地理环境 的各种要素及其地理空间分布状况和所具有的属性数据，进行数据存储，建立有 效的数据管理系统，通过对各种要素的综合分析，方便快速地获得信息，并以图 形和数字方式表示，满足应用和研究的需要。由于地球是人类赖以生存的基础， 因此 GIS 是与人类的生存、发展和进步有密切关联的一门科学技术，受到人们 越来越广泛的重视。 从学科角度定义，GIS 属于技术学科，它主要涉及地理学、测量学、制图学、 摄影测量与遥感、计算机科学等学科。特别是计算机制图、数据库管理、计算机 辅助设计（Computer Assisted Designing, CAD） 、遥感和计量地理学形成了 GIS 的理论和技术基础。其中，CAD 偏重于图形处理与设计，数据库管理系统 （Database Management System, DBMS）主要实现对图形和非图形数据的优化存 储、 管理和检索， 遥感技术是对遥感图像进行处理和分析以提取专题信息的技术。 在硬件体系结构上， 与其他信息系统中的计算机系统有很多共同点。 GIS GIS 有单机模式和网络模式两种，主要设备包含 CPU、内存、网络设备、存储设备 等。但是，GIS 也具有特定的设备。如数字化仪、扫描仪、摄影测量仪器等输入 设备， 矢量绘图机、 栅格式绘图设备、 专业的图形终端等输出设备， 以及全站仪、 GPS 接收机等终端设备。图 1-2 GIS 基础软件的主要模块由于不同的 GIS 应用的范围不同， 针对的问题有所不同， 因此其组成部分也14各不相同，一般 GIS 有数据输入子系统、图形与属性编辑子系统、空间数据管 理系统、 空间查询分析系统和制图与输出子系统这五大基本模块， 如图 1-2 所示。 不一定所有 GIS 都包括这五个组成部分，但空间分析和空间数据的管理是必须 的。几乎所有 GIS 研究者都认为，这是 GIS 与其他信息系统的区别所在。 空间数据是 GIS 的血液，整个 GIS 都是围绕空间数据的采集、加工、存储、 分析和表现展开的。空间数据源、空间数据的采集手段、生产工艺和数据的质量 都直接影响到 GIS 应用的潜力、成本和效率。GIS 的数据来源可以分成第一手数 据和第二手数据两类。第二手数据主要包括地图、图书和图像等；第一手数据的 来源主要有摄影测量、遥感和 GPS 测量等。 目前，GIS 中常用的数据组织方式为矢量模型和栅格模型两种。在栅格模型 中，数据用均匀分布在平面上的空间单元（cell）或像元（pixel）阵列来表达， 每个像元由行列号确定其位置，并且具有表示实体属性的类型或值的编码值；在 矢量模型中，用点、线、面表达世界，点具有其坐标，线由一系列的点来表示， 面由组成面边缘的一系列点来表示。矢量数据结构能够进行有效的拓扑编码，便 于进行空间拓扑分析。在进行图形操作时，可以直接利用计算机图形学的许多算 法，如长度、面积的计算，图形编辑、几何变换等，进行有无限级缩放，操作效 率高，精度高。因此，多数 GIS 采用矢量数据模型进行数据的管理。 空间数据具有如下一些基本特征： （1） 空间特性：空间特性是 GIS 或者说空间信息系统所独有的。空间特性是 空间特性 指地物的位置、形状、大小等几何特征，以及与相邻地物的包含关系、临近关系 等拓扑关系。GIS 中的空间特性主要是通过坐标来表示的。 （2） （3） 报。 在 GIS 中，通常用层（layer）来组织地图。首先，一张地图按专题属性的 不同分为不同的类别，这不同的类别就可以归为不同的图层。相同专题属性的元 素置于一个图层，不同图层的叠加，就组成了地图。设想这些图层是透明的，每 一图层包含地物的一个类别，这些图层叠加在一起，就可以同时看到地图的所有 方面。例如，第一个图层包含国家边界，第二个图层有代表首都的符号，第三个 图层包含高速公路。将这些透明的图层叠加在一起就组织起一个完整的地图。在 地图窗口中，每个含有图形对象的数据表都可以显示为一个图层。 专题性：专题性亦指空间现象或空间目标的属性特征，它是指除了时间 专题性 时序性：地理信息具有动态变化的特征，需要及时收集和更新。并根据 时序性 和空间特征以外的空间现象的其他特征，如高程、温度、噪声、交通等。 多时相的数据和信息来寻找随时间变化的分布规律，进而对未来做出预测或预15图 1-3 地图图层表示GIS 通常还包括非空间数据，即属性数据。比如，行政区划、道路、建筑物 等在地图上所表示的内容为图形数据；行政区划名、道路名称和等级、建筑物所 有者等数值、文字数据为属性数据。属性数据有两方面的含义：一是它是什么， 划分为地物的哪一类；二是实体的详细描述信息，如一栋房子的使用年限、房主 等等。 部分属性数据可以通过对影像的判读来获取， 但是某些属性数据非常复杂， 必须经过详细的调查才能得到。因此，在某些 GIS 中，属性数据的采集比图形 数据的采集工作量还要大。 空间分析就是利用计算机对数字地图进行分析，从而获取和传输空间信息。 空间分析具有对空间信息（特别是隐含信息）的提取和传输功能，是 GIS 与其他 信息系统的决定性区别，空间分析功能的强弱也成为评价一个 GIS 功能的重要 指标。常用的空间分析功能有以下一些： （1） 叠置分析：叠置分析是一项非常重要的空间分析功能。常常遇到的诸如 叠置分析 了解一个乡的森林覆盖面积、一个县的公路里程、一个地区的河流密度等问题， 都是叠置分析问题的应用。解决这些问题，需要将特定的空间目标进行切割，必 要时要重建拓扑关系。在分析中至少需要涉及两个图层，其中至少一个图层是多 边形图层，称为基本图层，另一个图层可能是点、线或多边形。在分析过程中， 往往涉及到空间的逻辑交、并、差等布尔运算。 （2） 缓冲区分析：缓冲区是指在点、线、面等结构的实体的周围，以缓冲距 缓冲区分析 离为条件，自动建立起的一定宽度的多边形区域。对一组或一类地物，建立缓冲 区多边形图，然后将这个图层与需要进行缓冲区分析的图层进行叠置分析，即可 得到所需要的结果。 （3） 网络分析：网络分析主要应用于城市交通、管网等领域中，是物流配送 网络分析 中 GIS 应用的重点。在物流配送系统中应用 GIS，主要是利用网络分析功能，解 决最短路径问题、资源分配问题、连通分析、流分析等问题，详见 1.4.4。 （4） （5） 三维空间分析：对 XY 平面的第三维变量进行的分析。如趋势面分析、 三维空间分析 空间统计分析：主要用于空间数据的分类与综合评价，涉及到空间和非 空间统计分析16表面积和体积计算、坡度和坡向计算、可视域分析等。空间数据的处理和统计计算。为了将空间实体的某些属性进行横向或纵向比较， 往往将实体的某些属性制作成统计图表，以便进行直观综合评价。分析方法有统 计图表分析、 密度分析、 主成份分析、 层次分析、 系统聚类分析和判别分析等等。 空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的数据分析技术， 是各类综合性 地学分析模型的基础，为人们建立复杂的空间应用模型提供了基本工具。但是， 空间分析的各种模型和方法还没有形成一个统一的体系结构， 甚至对空间分析的 基本内容也没有形成普遍认同的界定。目前，由于对空间数据结构和计算机制图 的研究已经比较成熟，达到了实用水平，因此空间分析的理论和方法的欠缺，已 经成为 GIS 发展的瓶颈。 GIS 的存在与发展已历经 30 余年。用户的需要、技术的进步、应用方法论 的提高，以及有关组织机构的建立等因素，深深地影响着 GIS 的发展。国际上， GIS 的应用得到了高度的重视，应用领域在不断扩大，应用方式及技术在不断提 高，应用深度也在不断拓展。其应用领域主要有两个方面，一是面向大型项目， 二是面向公众。 面向的大型项目的如美国内务部土地管理局建设的自动土地与矿 产资源系统和森林局 615 项目，仅软件和硬件的耗资就高达 12 亿美元；面向公 众的应用，如美国城市通过电视有限网向公众发布城市空间信息的系统，香港地 政署与旅游协会也正在着手建立的， 使游客可以通过触摸屏直接了解香港地理和 旅游信息的香港旅游信息系统等。 GIS 在应用方式上，逐渐由过去的管理与分析空间信息的阶段，进入在管理 和分析空间信息的基础上进行必要控制的阶段。 如美国一家名为欧米嘎的小型无 人驾驶飞机制造公司，通过 GIS、GPS 和通信技术的集成应用，可以实现由一个 GIS 直接控制飞机的飞行。 在我国，GIS 的应用，首先是在科研部门、测绘及资源环境等领域，然后在 城市规划部门展开，在农林业领域也已开始，现已逐渐扩展到土地管理、设施管 理、 “数字城市” 、移动位置服务、石油、公安、电信、军事、银行、电力、交通、 商业及旅游等领域。图行天下（http://www.go2map.com）网站提供了全国大中城 市的街道路线、公交换乘站和消费地点的查找，卫生部也采用了北京超图 SuperMap GIS 发布非典型肺炎疫情分布图。这些都说明 GIS 正在慢慢的走进每 一个领域并得到应用。 GPS 是 Global Positioning System，即“全球定位系统”的简称。美国从 1973 年开始筹建 GPS，为美国军方在全球的舰船、飞机导航并指挥陆军作战。它由空 间部分和地面部分组成。 空间部分由分布在 6 个等间隔轨道上的 24 颗卫星组成， 卫星距离地球 2 万多千米，轨道倾角为 55°，扁心率为 0，周期约为 12 个小时， 可以保证在任何时刻全球的任何地区都被四颗卫星所覆盖。卫星可以全天候、连 续地向地面发射定位导航信息，包括三维速度、位置和时间信息。地面部分由一17个主控站、5 个全球监测站和 3 个地面天线组成，地面主控站实施对 GPS 卫星的 轨道控制及参数修正。用户配备 GPS 接收机接收 GPS 卫星信号并进行解算，就能 获得必要的导航和定位信息，并据此进行导航和定位。GPS 最初是为军方提供精 确定位而建立的，至今仍为美国军方所控制。但是，由于美国已向全世界免费提 供 GPS 使用权， 它也在民用与商业领域大显身手， 在勘测制图、 航空、 航海导航、 车辆追踪系统、移动计算机和蜂窝电话等方面都大有用武之地，世界各国、各行 业都在争相利用这一系统。1.4.2 GIS 与企业信息化相结合企业的任何生产经营活动都是发生在地球表面的。 在现代化管理手段和计算 机技术高速发展的今天，生产的管理越来越精细，使得每一个业务流程、每一个 动作发生的时间和空间位置都有非常精细的控制，以最大程度地压缩成本，提高 产品质量，增加客户满意度和利润；同时，由于 MIS 通常以报表和文字的形式 表现数据，不直观、难记、复杂，阻碍了其更广泛的应用。在这种情况下，将已 成熟的 GIS 与 MIS 柔合在一起，开发出能够组织和管理空间数据、具有空间分 析功能、可视化的新一代 MIS，是一项前景十分诱人的崭新技术。目前，这种结 合在 CRM（Consumer Relationship Management, 客户关系管理） 、工业生产、物 流管理等企业部门中的应用都已逐步推广， 并随着现代企业管理水平和信息技术 的发展，展现出了其广阔的发展前途。 CRM 是一种以客户为中心的信息化经营策略，它以信息技术为手段，对业 务功能进行重新设计，并对企业流程进行重组，目的在于建立一个系统，使企业 在客户服务、市场竞争、销售及支持方面形成彼此协调的全新的关系实体，为企 业带来长久的竞争优势。由于客户对产品和服务需求的空间分布是不均一的，为 了满足客户的各种需求，就必须以客户的空间位置和所处社会经济环境为基础， 对客户的消费水平、消费习惯、消费结构等进行深入分析，在此基础上与客户建 立并维持良好关系，提供先进、周到的服务手段。因此，现代企业的客户关系应 该是一种空间型的客户关系。 空间型 CRM 就是运用 GIS 技术挖掘客户信息中与 空间位置和空间分布有关的内容，对客户信息进行空间的可视化表达，运用空间 分析手段帮助企业更好地管理客户、吸引潜在客户、留住最有价值的客户。如， 参照客户的分布，分析和解决营业网点的空间分布是否合适、如何根据客户的分 布密度配备技术支持人员、客户的投诉在空间分布上有什么规律、对企业有价值 的客户主要分布在哪些区域、特定区域竞争对手的状况如何等问题。GIS 对从地 域空间角度辅助进行客户关系分析、 帮助企业掌握市场供求之间复杂的相互关系 有着重要的作用。 三维 GIS 是 GIS 的一个非常有活力的发展方向。在工业中，大到工程测量、18厂区三维模型和虚拟工厂建设，小到工件的设计与建模，都有三维 GIS 的身影。 有了工厂的可视化模型，管理者可以坐在办公室内对整个工厂进行场景漫游，并 进行可视化的和生产控制；在工业设计中，利用空间信息的三维建模技术，进行 空间数据的运算，能使整个设计速度加快数倍，从而使工业生产与设计向前跨越 一大步；此外，还可以利用 GIS 进行生产运作管理。根据科学管理的原则，在 作业中，各种资源（包括原材料、半成品、成品、设备、工具等）如何摆放，都 会对生产效率产生重要影响。利用 GIS 提供的空间分析功能，发现生产流程中 摆放不合理的资源和安排不合理的工作流程，进行业务流程重组（Business Process Reconstructing, BPR） ，会起到提高工作效率、压缩生产成本、提高产品 质量的作用，提高生产管理水平。1.4.3 GIS 与 GPS 在物流配送中的应用物流配送是将物资商品从供货点通过运输工具配送到需求点的空间位置转 移过程。因而在物流配送过程中，运用 GIS 技术可以对供货点、需求点、交通 线路等的地理信息进行提取、加工、分析，选择配送对象，合理调整物流配送路 线和流量，合理配置仓储设备，科学调配运力，实现企业物流管理的可视化、动 态化，提高物流管理的水平和效益。 据估算，在物流配送中，超过 80％的物流数据具有空间特性或者与空间位 置有关，如厂家、仓库和客户的地理位置、道路交通状况等；在配送过程中的理 货、调度、配送路线优化等都是空间分析的具体应用。网络分析模型通常用于解 决寻求最有效分配货物的路径问题，以及物流网点的布局问题。如将货物从 N 个仓库运到 M 个商店，每个商店都有固定的需求量，需要确定由哪个仓库提供 货物给哪个商店，使得总的运输代价最小。对于包罗万象的空间信息，传统方法 局限于枯燥无味的数据处理和表现，缺乏直观性和决策可视化。而 GIS 能够将 晦涩抽象的数据表格变为清晰简明的彩色地图， 将电子表格和数据库中无法看到 的数据之间的模式和发展趋势以图形的形式清晰直观地表现出来， 帮助管理者运 进行配送中心选址、运输调度优化、配送路线优化、分析客户分布及销售情况、 确定潜在客户的分布、确定服务范围等分析决策，并能够与库存集成系统、财务 集成系统及 ERP 等其他系统实现有机集成，满足物流配送过程中决策多维性的 需求。 GPS 与 GIS 一样，是收集处理位置信息的重要工具，在 GIS 中的应用主要 有以下几个方面： （1） 导航。这是 GPS 的首要功能，也是最基本的功能。利用 GPS 测得汽车 导航 位置坐标，并与地图上的路线相匹配，在电子地图上显示汽车的正确位置，以指 示出正确的行驶路线。19（2）车辆跟踪。利用 GPS 与 GIS，以及无限移动通信系统(GSM)与车辆管理 车辆跟踪信息系统相结合，可以实现车辆跟踪功能。利用 GPS 与 GIS 技术实时显示出车 辆的实际位置并任意放大、 缩小、 漫游， 可以随目标移动， 对车辆进行实时跟踪、 报警、通信等，掌握车辆基本信息，对车辆进行远程管理，有效避免车辆空载现 象。 （3） （4） （5） （6） 配送路线。配送路线规划是 GPS 的一项重要辅助功能，可以进行人工设 配送路线 信息查询。为客户提供主要物标，如重要旅游景点、医院、宾馆等的精 信息查询 话务指挥。指挥中心可以检测区域内车辆的运行状况，对被监控车辆进 话务指挥 紧急援助功能。 紧急援助功能 通过 GPS 定位和监控管理系统可以对遇有险情或发生事 计线路和自动线路规划，找出最快、最简单、最短等路线。 确坐标，使用户能够在电子地图上根据需要进行查询，显示其位置。 行合理调度。指挥中心可以随时与被跟踪目标进行通话，实行管理。 故的车辆进行经济援助。监控台的电子地图可以显示求助信息和报警目标，规划 出最优援助方案，并以报警声、光提醒值班人员进行应急处理。 将 GIS 和 GPS 应用于物流配送，国内外已经出现了不少成功案例。不少国 外公司已经开发出专门的 GIS 物流分析软件，特别是车辆行驶路线管理软件。 比较著名的有 ESRI Arc GIS 系列产品中的 Arc Logistics Route、 美国 Caliper 公司 开发的 TransCAD 等，这些软件都已经有了非常广大的客户群体。在国内，基于 GIS 的物流配送信息系统产品也出现了不下二三十种。 如武大吉奥信息工程技术 有限公司开发的 GIS 产品 GeoStar 就包含了最短路径分析模块。 我国目前已经出 现了很多专为物流企业提供全面解决方案的软件公司， 例如我国四大海外投资集 团之一招商局集团就成立了目前国内规模最大的信息物流供应链管理服务企业 ——招商迪辰系统公司，首次将 GIS、GPS、GSM 和 web 等技术集成一体，提 供全方位、多层次物流和供应链管理信息技术解决方案。不少国内外知名企业都 应用了基于 GIS 的物流配送信息系统，并取得了巨大的经济效益，获得了巨大 的成功。如配送和快递领域的 UPS、FedEx、TNT 等，零售连锁超市领域的美国 沃尔玛、日本神户生协等。 Velocity Express 是北美最大的速递公司，以提供当天速递和货物配送著称。 该公司拥有一套先进的路径分析系统， 为美国最大的一家零售商提供货物配送服 务。提供配送服务的车辆全部从加州的 Fontana 出发，对南加州的 63 个地点进 行货物的配送。这个路径分析系统采用了 ESRI 的 Arc Logistics Route，通过模拟 运输过程来预计运输成本和效率， 可以在非常短的时间内轻松地模拟出许多不同 的速递地点和假想路线，快速地为零售商提供非常精确的信息，节约现实递送的 成本和时间。Velocity Express 的这套路径分析系统使得客户非常满意，并已开始 全面实施这个计划。20小红帽报刊发行服务有限责任公司是北京著名的配送企业，该公司构建的 “小红帽” GIS 针对订阅发行、 订货送货、 广告投递业务在地理信息方面的需求， 以业务数据图形化管理和业务机构、 业务对象图形化编辑为核心， 从客户、 产品、 业务结构三个管理层次上实现对业务的全面图形化管理， 使得该企业极大的提高 了竞争实力。该系统采用了以因特网为基础的 B/S 结构，服务器端用 ASP、 MapeXtreme 与 Oracle8i 作为后台，客户端浏览器用 DHTML 和 OCX 实现友好 界面。GIS 的地图数据有两类：北京市 10 米精度的电子地图作为基础底图，公 司机构分布区域地图作为业务管理图层。这种物流配送的 Web GIS 模式对其他 行业也有参照意义。 海尔集团总裁杨绵绵说，企业传统的作法是把产品造出来先放在仓库里，而 库存就意味着大笔资金被占用，因此依赖库存的企业必遭淘汰。海尔要“消灭仓 库” ，产品下线后就装车运走。到达消费者手上之前货物在路途之中，在途就是 库存，要搞清货物在途情况就要依靠 GPS 与 GIS。海尔集团下属的海尔国际物 配送车万余辆， 每天配送 5 万台产品到 1550 流中心己在国内建立 42 个配送中心， 个海尔专卖店和 9000 多个营销点，而且还不定期作为美日等多家外资企业的物 流总代理。 全国首家在国家工商局登记的现代物流企业——宝供物流， 采用快捷的 GIS 物流管理系统后不但牢牢掌握了宝洁等一些实力不菲的跨国公司大客户， 还每年 新增 50 多个客户，准时到货率达 99％、货物完整率达 99.7％，成为国内现代物 流比较成功的典范。 由招商迪辰公司与中国地理信息系统协会、 中国全球卫星定位系统技术应用 协会联合举办的“第一届中国现代物流 GIS、GPS 应用研讨会”上，众多专家称 我国亟待加强 GIS 和 GPS 在现代物流业中的应用。我国入世之后，物流业将同 通讯、保险和银行等行业一样，成为受冲击较大的行业。现代物流是以物流企业 为主，以运输和信息为平台，涉及生产、流通和消费全过程的现代化供应链管理 系统。物流的信息化、网络化和社会化是现代物流的发展趋势。专家们提出，基 于互联网的 GIS 技术，在现代物流及供应链管理领域有着广阔的应用前景，对 于物流企业优化资源配置、提高市场竞争力，将起到积极的促进作用。1.4.4 用于物流分析的常用 GIS 模型基于 GIS 的物流分析，主要应用了以下一些 GIS 空间分析模型： （1） 车辆路线模型：用于解决在货物输送中，如何降低输送费用并保证服务 车辆路线模型 质量的问题，包括决定使用多少车辆、每个车辆经过什么路线等。物流分析中， 在一对多收发货点之间存在着多种可供选择的运输路线的情况下， 应该以物资运 输的安全性、及时性和低费用为目标，综合考虑，权衡利弊，选择合理的运输方21式并确定费用最低的运输路线。车辆路线问题需要考虑很多影响因素。例如，客 户对货物送达时间可能会有一定的限制；仓库的发货时间有一定的限制，如当地 交通规则要求卡车上午 7 点之前不能上路， 而司机要求每天下午 6 点之前完成一 天的工作；在每个车站，需要一定的服务时间。不少研究者都对这个问题有浓厚 的兴趣，提出了多种多样的算法和解决方案，有些还在实际中得到了应用。 （2） 设施选址模型：在物流系统中，仓库和运输线共同组成了物流网络，仓 设施选址模型 库处于网络的节点上，节点决定着线路。如何根据供求的实际需要，结合经济效 益等原则，解决在既定区域内设立多少个仓库，每个仓库的位置、规模如何，确 定仓库、零售商店、加工中心等设施的最佳位置应该在哪里，它们之间的物流关 系如何等问题，均可以用此模型进行解决，提高服务质量，降低操作费用，使利 润最大化。该模型也可以加入经济或者其他限定条件，使各服务设施之间的距离 最大或使其服务的人数总和最大。同时，也可以是在考虑其他已经存在设施的影 响的情况下，确定设施的最佳位置。 （3） 网络物流模型：用于解决寻求最有效的分配货物路径问题。如，将货物 网络物流模型 从 N 个仓库运送给 M 个客户，每个客户都有固定的需求量，由哪个仓库提货送 给那个客户，所耗的运输代价最小；在考虑线路上车流密度的前提下，怎样把空 的货车从所在位置调到货物所在位置等。 （4） 分配集合模型：可以根据各个要素的相似点把同一层上的所有或部分要 分配集合模型 素分成几组，用于解决确定服务范围、销售市场范围等问题。很多物流问题中， 都涉及分配集合模}