中高級(jí)物流論文智能物流及其支撐技術(shù)

1、智能物流及其支撐技術(shù)摘要：提出了智能物流的概念，闡述了智能物流的特點(diǎn)，介紹了智能物流的主要支撐技術(shù)，包括 自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)以及人工智能技術(shù)。關(guān)鍵詞：智能物流數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)挖掘自動(dòng)識(shí)別隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)環(huán)節(jié)的成本大幅度降低,流通環(huán)節(jié)占總成本的比重越來(lái)越大, 一般物流費(fèi)用成本占到生產(chǎn)成本的40 %以上。普遍把物流稱為“降低成本的最后邊界”,稱為 繼降低原材料消耗、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率之后的“第三利潤(rùn)源泉”。于是一些專家、學(xué)者、政府, 特別是企業(yè)開(kāi)始熱衷于物流的研究，其外延也越來(lái)越廣泛。智能物流概述21世紀(jì)是智能化的世紀(jì)，隨著智能技術(shù)的發(fā)展,物流也自然朝著智能化的方向發(fā)展。雖然 智

2、能物流一詞在物流業(yè)已被廣泛談?wù)?，?duì)它的闡述和解釋也是多種多樣，見(jiàn)仁見(jiàn)智，但是還都 是停留在智能物流系統(tǒng)這一層次上。而實(shí)際上智能物流應(yīng)該是一個(gè)體系，它是智能型社會(huì)的 一個(gè)重要基礎(chǔ)。智能物流是指貨物從供應(yīng)者向需求者的智能移動(dòng)過(guò)程,包括智能運(yùn)輸、智能倉(cāng)儲(chǔ)、智能 配送、智能包裝、智能裝卸以及智能信息的獲取、加工和處理等多項(xiàng)基本活動(dòng)，為供方提供 最大化的利潤(rùn)，為需方提供最佳的服務(wù),同時(shí)也應(yīng)消耗最少的自然資源和社會(huì)資源，最大限度 地保護(hù)好生態(tài)環(huán)境,從而形成完備的智能社會(huì)物流管理體系。智能社會(huì)物流管理分為社會(huì)層、戰(zhàn)略層、決策層和作業(yè)層四個(gè)層次。社會(huì)層主要研究確 定智能社會(huì)物流的近、長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略，包括各類物流

3、人才的培養(yǎng)、新技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)、基 礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展規(guī)劃、智能社會(huì)物流規(guī)章制度的制定與完善等，不斷完善各物流企業(yè)發(fā)展的外 部環(huán)境;戰(zhàn)略層主要是研究確定物流的發(fā)展戰(zhàn)略；決策層是在現(xiàn)有的社會(huì)條件下，以成本-效 益-服務(wù)為準(zhǔn)則，把主要精力放在物流戰(zhàn)略和策略的可選方案的篩選上，鑒別或評(píng)估車輛調(diào)配 計(jì)劃、存貨管理、倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施配備與選址方案笠作業(yè)層是指日常物流管理與交易業(yè)務(wù)的活動(dòng)。智能物流的特點(diǎn)智能化這是物流發(fā)展的必然趨勢(shì)，是智能物流的典型特征，它貫穿于物流活動(dòng)的全過(guò)程,隨著人 工智能技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展其智能化的程度將不斷提高。它不僅僅限于庫(kù)存 水平的確定、運(yùn)輸?shù)缆返倪x擇、自動(dòng)跟蹤的控制、自動(dòng)分揀

4、的運(yùn)行、物流配送中心的管理等 問(wèn)題，隨著時(shí)代的發(fā)展，也將不斷地被賦予新的內(nèi)容。柔性化本來(lái)是為實(shí)現(xiàn)“以顧客為中心”理念而在生產(chǎn)領(lǐng)域提出的，即真正地根據(jù)消費(fèi)者需求的變 化來(lái)靈活調(diào)節(jié)生產(chǎn)工藝。物流的發(fā)展也是如此，必須按照客戶的需要提供高度可靠的、特殊 的、額外的服務(wù)“，以顧客為中心”服務(wù)的內(nèi)容將不斷增多,服務(wù)的重要性也將越來(lái)越大，如果 沒(méi)有智能物流系統(tǒng)柔性化的目的是不可能達(dá)到的。一體化智能物流活動(dòng)既包括企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)過(guò)程中的全部物流活動(dòng)，也包括企業(yè)與企業(yè)、企業(yè)與 個(gè)人之間的全部物流活動(dòng)等。智能物流的一體化是指智能物流活動(dòng)的整體化和系統(tǒng)化，它是 以智能物流管理為核心，將物流過(guò)程中運(yùn)輸、存儲(chǔ)、包裝、裝卸等

5、諸環(huán)節(jié)集合成一體化系統(tǒng), 以最低的成本向客戶提供最滿意的物流服務(wù)。2.1.4 社會(huì)化隨著物流設(shè)施的國(guó)際化、物流技術(shù)的全球化和物流服務(wù)的全面化，物流活動(dòng)并不僅僅局限于一個(gè)企業(yè)、一個(gè)地區(qū)或一個(gè)國(guó)家。為實(shí)現(xiàn)貨物在國(guó)際間的流動(dòng)和交換，以促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì) 的發(fā)展和世界資源優(yōu)化配置，一個(gè)社會(huì)化的智能物流體系正在逐漸形成。構(gòu)建智能物流體系 對(duì)于降低商品流通成本將起到?jīng)Q定性的作用，并成為智能型社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)。智能物流的主要支撐技術(shù)3. 1 自動(dòng)識(shí)別技術(shù) 自動(dòng)識(shí)別技術(shù)是以計(jì)算機(jī)、光、機(jī)、電、通信等技術(shù)的發(fā)展為基 礎(chǔ)的一種高度自動(dòng)化的數(shù)據(jù)采集技術(shù)。它通過(guò)應(yīng)用一定的識(shí)別裝置,自動(dòng)地獲取被識(shí)別物體 的相關(guān)信息，并提供給后

6、臺(tái)的處理系統(tǒng)來(lái)完成相關(guān)后續(xù)處理的一種技術(shù)。它能夠幫助人們快 速而又準(zhǔn)確地進(jìn)行海量數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和輸入,目前在運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、配送等方面已得到廣泛 的應(yīng)用。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在20世紀(jì)70年代初步形成規(guī)模,經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展,自動(dòng)識(shí)別技術(shù)已 經(jīng)發(fā)展成為由條碼識(shí)別技術(shù)、智能卡識(shí)別技術(shù)、光字符識(shí)別技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、生物識(shí)別 技術(shù)等組成的綜合技術(shù)，并正在向集成應(yīng)用的方向發(fā)展。條碼識(shí)別技術(shù)是目前使用最廣泛的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它是利用光電掃描設(shè)備識(shí)讀條碼符號(hào),從而實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)錄入。條碼是由一組按特定規(guī)則排列的條、空及對(duì)應(yīng)字符組成的表示一定信息的符號(hào)。不同的碼制，條碼符號(hào)的組成規(guī)則不同。目前，較常使用的碼制有:EAN/

7、 UPC條碼、128條碼、ITF - 14條碼、交插二五條碼、三九條碼、庫(kù)德巴條碼等。射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)是近幾年發(fā)展起來(lái)的現(xiàn)代自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它是利用感應(yīng)、無(wú)線電波或微波技術(shù)的讀寫器設(shè)備對(duì)射頻標(biāo)簽進(jìn)行非接觸式識(shí)讀，達(dá)到對(duì)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集的目的。它可以識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體，也可以同時(shí)識(shí)讀多個(gè)對(duì)象，具有抗惡劣環(huán)境、保密性強(qiáng)等特點(diǎn)。生物識(shí)別技術(shù)是利用人類自身生理或行為特征進(jìn)行身份認(rèn)定的一種技術(shù)。生物特征包括手形、指紋、臉形、虹膜、視網(wǎng)膜、脈搏、耳廓等，行為特征包括簽字、聲音等。由于人體智能物流信息系統(tǒng)RFID固定謨寫器系統(tǒng)信息中心無(wú)線網(wǎng)關(guān)多功能手持車曜電腦特征具有不可復(fù)制的特性，這一技術(shù)的安全性較傳統(tǒng)意

8、義上的身份驗(yàn)證機(jī)制有很大的提高。目前，人們已經(jīng)發(fā)展了虹膜識(shí)別技術(shù)、視網(wǎng)膜識(shí)別技術(shù)、面部識(shí)別技術(shù)、簽名識(shí)別技術(shù)、聲 音識(shí)別技術(shù)、指紋識(shí)別技術(shù)等六種生物識(shí)別技術(shù)。3. 2 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù) 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代中期,它是一個(gè)面向 主題的、集成的、非易失的、時(shí)變的數(shù)據(jù)集合，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的目標(biāo)是把來(lái)源不同的、結(jié)構(gòu)相異 的數(shù)據(jù)經(jīng)加工后在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中存儲(chǔ)、提取和維護(hù)，它支持全面的、大量的復(fù)雜數(shù)據(jù)的分析處 理和高層次的決策支持。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)使用戶擁有任意提取數(shù)據(jù)的自由，而不干擾業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)的 正常運(yùn)行。數(shù)據(jù)挖掘是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的及隨機(jī)的實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)中挖掘出 隱含的、未知的、對(duì)決策有潛

9、在價(jià)值的知識(shí)和規(guī)則的過(guò)程。一般分為描述型數(shù)據(jù)挖掘和預(yù)測(cè) 型數(shù)據(jù)挖掘兩種。描述型數(shù)據(jù)挖掘包括數(shù)據(jù)總結(jié)、聚類及關(guān)聯(lián)分析等，預(yù)測(cè)型數(shù)據(jù)挖掘包括 分類、回歸及時(shí)間序列分析等。其目的是通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析、綜合、歸納和推理揭 示事件間的相互關(guān)系，預(yù)測(cè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，為企業(yè)的決策者提供決策依據(jù)。3. 3 人工智能技術(shù)人工智能就是探索研究用各種機(jī)器模擬人類智能的途徑，使人類 的智能得以物化與延伸的一門學(xué)科。它借鑒仿生學(xué)思想，用數(shù)學(xué)語(yǔ)言抽象描述知識(shí)，用以模仿 生物體系和人類的智能機(jī)制，目前主要的方法有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、進(jìn)化計(jì)算和粒度計(jì)算三種。3. 3. 1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是在生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的基礎(chǔ)上模擬人類的形

10、象直覺(jué)思維 根據(jù)生物神經(jīng)元和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，通過(guò)簡(jiǎn)化、歸納，提煉總結(jié)出來(lái)的一類并行處理網(wǎng)絡(luò)。神 經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的主要功能主要有聯(lián)想記憶、分類聚類和優(yōu)化計(jì)算等。雖然神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、 可解釋性差、訓(xùn)練時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)，但由于其對(duì)噪聲數(shù)據(jù)的高承受能力和低錯(cuò)誤率的優(yōu)點(diǎn)，以及 各種網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練算法如網(wǎng)絡(luò)剪枝算法和規(guī)則提取算法的不斷提出與完善，使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)挖掘中的應(yīng)用越來(lái)越為廣大使用者所青睞。3. 3. 2 進(jìn)化計(jì)算。進(jìn)化計(jì)算是模擬生物進(jìn)化理論而發(fā)展起來(lái)的一種通用的問(wèn)題求解的 方法。因?yàn)樗鼇?lái)源于自然界的生物進(jìn)化，所以它具有自然界生物所共有的極強(qiáng)的適應(yīng)性特點(diǎn), 這使得它能夠解決那些難以用傳統(tǒng)方法來(lái)解決的復(fù)雜問(wèn)題

11、。它采用了多點(diǎn)并行搜索的方式， 通過(guò)選擇、交叉和變異等進(jìn)化操作，反復(fù)疊代,在個(gè)體的適應(yīng)度值的指導(dǎo)下，使得每代進(jìn)化的結(jié) 果都優(yōu)于上一代，如此逐代進(jìn)化,直至產(chǎn)生全局最優(yōu)解或全局近優(yōu)解。其中最具代表性的就是 遺傳算法,它是基于自然界的生物遺傳進(jìn)化機(jī)理而演化出來(lái)的一種自適應(yīng)優(yōu)化算法。3. 3. 3 粒度計(jì)算。早在1990年，我國(guó)著名學(xué)者張鈸和張鈴在文獻(xiàn)5 中就進(jìn)行了關(guān)于 粒度問(wèn)題的討論，并指出“人類智能的一個(gè)公認(rèn)的特點(diǎn)，就是人們能從極不相同的粒度 （granulari2ty）上觀察和分析同一問(wèn)題。人們不僅能在不同粒度的世界上進(jìn)行問(wèn)題的求解,而 且能夠很快地從一個(gè)粒度世界跳到另一個(gè)粒度世界，往返自如，毫

12、無(wú)困難。這種處理不同粒度 世界的能力，正是人類問(wèn)題求解的強(qiáng)有力的表現(xiàn)”。隨后,Zadeh在文獻(xiàn)7 - 9 中討論模糊信息 粒度理論時(shí)，提出人類認(rèn)知的三個(gè)主要概念,即粒度（包括將全體分解為部分）、組織（包括從部 分集成全體）和因果（包括因果的關(guān)聯(lián)），并進(jìn)一步提出了粒度計(jì)算。他認(rèn)為，粒度計(jì)算是一把 大傘,它覆蓋了所有有關(guān)粒度的理論、方法論、技術(shù)和工具的研究。目前主要有模糊集理論、 粗糙集理論和商空間理論三種。模糊集理論是Zadeh在文獻(xiàn)10 中首先提出，它研究的是一種不確定性現(xiàn)象，這種不確 定性是由于事物之間差異的中間過(guò)渡性所引起的劃分上的不確定性，是事物本身固有的，它擺 脫了經(jīng)典數(shù)學(xué)中的二元性（

13、非此即彼），使得概念的外延具有一種模糊性（亦此亦彼）。模糊現(xiàn) 象在自然界是普遍存在的，由于模糊理論是一種智能信息處理的方法，非常適合于處理模糊 的、不確定性的信息，能模擬人腦的不精確性，它與其它智能方法相結(jié)合，既能彌補(bǔ)彼此的缺點(diǎn), 又能發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。粗糙集理論是Pawlak在文獻(xiàn)11 中首先提出的，它是利用等價(jià)關(guān)系將 集合中的元素進(jìn)行分類,生成集合的某種劃分，與等價(jià)關(guān)系相對(duì)應(yīng)。同一等價(jià)類的元素是不可 分辨的，對(duì)信息的處理可以在等價(jià)類的粒度上進(jìn)行，這樣根據(jù)研究問(wèn)題的需要，只保留某些關(guān) 鍵信息，從而達(dá)到簡(jiǎn)化問(wèn)題的目的。模糊集理論和粗糙集理論都可以用來(lái)描述信息的不確定 性，雖然它們之間有著很密切的

14、聯(lián)系，有很強(qiáng)的互補(bǔ)性，但它們的出發(fā)點(diǎn)和側(cè)重點(diǎn)不同。模糊集 理論是基于元素對(duì)集合的隸屬程度不同，強(qiáng)調(diào)集合邊界的模糊性,而粗糙集理論是由一對(duì)精確 集合（上、下近似集）來(lái)界定的，通過(guò)建立新型的成員關(guān)系，計(jì)算成員歸屬程度的不確定性，它無(wú) 需任何先驗(yàn)知識(shí)。商空間理論是將不同的粒度世界與數(shù)學(xué)上的商集概念統(tǒng)一起來(lái)，用一個(gè)三元組（X，f，T）， 即論域、屬性、結(jié)構(gòu)來(lái)描述一個(gè)問(wèn)題,在其論域上引入等價(jià)關(guān)系R，對(duì)應(yīng)于R的商集X，然 后將X當(dāng)作新的論域，也必有一個(gè)對(duì)應(yīng)的三元組（X， f ， T），對(duì)它進(jìn)行分析、研究，從而 將問(wèn)題表述成不同的粒度世界，進(jìn)而達(dá)到簡(jiǎn)化問(wèn)題、解決問(wèn)題的目的。和粗糙集方法一樣都 是利用等價(jià)類來(lái)描述“粒度”，都是用“粒度”來(lái)描述概念。但是商空間理論討論的論域是一個(gè)拓 撲空間，元素之間有拓?fù)潢P(guān)系,而粗糙集理論，其論域只是簡(jiǎn)單的點(diǎn)集，元素之間沒(méi)有拓?fù)潢P(guān)系, 它們只是商空間所討論