物流科技 2007年第4期 LogisticsSci-Tech ,2007
·企业物流·
收稿日期:2007-01-15
基金项目:黑龙江省博士后基金资助项目(AUGA41000413);哈尔滨工程大学基础研究基金资助项目(020660260702)
作者简介:杜丹丽(1971-),女,广东连县人,哈尔滨工业大学管理学院博士后,哈尔滨工程大学经济管理学院,副教授,研究
方向:企业管理与组织控制。
摘 要:本文以生产企业物流系统为研究对象,在分析
其系统结构的基础上,将人工神经网络理论和物流系统有机
结合,提出生产企业物流系统机能评价的思路,探索建立其
机能评价模型,为生产企业物流系统机能的定量评价提供系
统方法,为企业改进和完善物流系统功能提供决策依据,为
促进企业改善物流管理水平提供科学的借鉴。
关键词:生产企业;物流系统;机能;评价
中图分类号: 文献标识码:A
文章编号:1002-3100(2007)04-0044-04
Abstract:Basedonanalyzingthestructureoflogisticssystem
inEnterprises,thepaperpresentsathoughtaboutevaluation
on logisticssystem'sfunction ofmanufacturing enterprises,
whilecombinestheartificialneuralnetworkswithlogistics
theevaluationoflogisticssystem'sfunction,butalsosupplies
withdecisionevidencetoimprovethelogisticssystem'sfunc-
tionandscientificreferenceforthemanufacturingenterprises
toimprovelogisticsmanagementlevel.
Keywords:manufacturingenterprises;logisticssystem;func-
tion;evaluation
生产企业物流系统机能综合评价研究
ResearchonComplicateEvaluationofLogisticsSystem'sFunctioninManufacturingEnterprises
杜丹丽 (哈尔滨工业大学,黑龙江 哈尔滨 150001)
DUDan-li (HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,China)
现代生产企业的物流机能已从单一的原材料供应能力演变为生产中的物流流转能力、销售中的物流运送能力
以及废弃物流的回收处理能力等多项机能组成的机能结构体系,这种结构决定着生产企业的物流行为和物流运行
绩效,有什么样的物流机能结构,就会有什么样的企业物流效能。
1 生产企业物流系统结构[1-2]
企业物流活动是渗透到各项经营活动之中的,企业物流系统的活动过程基本是投入—转换—产出的过程。对
于生产企业来说,是原材料、燃料、人力、资本等的投入,经过制造或加工的转换,产出为产品或服务。其中,
相对于投入的是企业供应物流;相对于转换的是企业生产物流;相对于产出的是企业销售物流。上述都是企业物
流的正向运动过程,除此还有企业物流的逆向运动过程,即回收物流和废弃物流[3]。
供应物流。企业为保证本身的生产节奏,不断组织原材料、零部件、燃料、辅助材料供应的物流活动。我们
将这种从企业外部向企业内部投入物料的过程,以及从企业仓库领取物料运送到生产车间的物流过程称为供应物
流。它包括原材料、燃料、半成品等一切生产资料的采购、运输、库存、仓储管理、用料管理和供料运送等。
生产物流。这种物流活动是指企业在生产工艺中的物流活动,它是与整个生产工艺过程伴生的,实际上已构
成了生产工艺过程的一部分。企业生产物流的流程为:原料、零部件、燃料等辅助材料从企业仓库或企业的 “门
口”开始,进入到生产线的开始端,再进一步随生产加工过程一个一个环节地 “流”,在 “流”的过程中,本身被
加工,同时产生一些废料余料,直到生产加工终结,再 “流”至制品仓库便终结了企业生产物流过程。
销售物流。企业售出产品的物流过程被称为销售物流,即物资从生产者或持有者手中转移至用户或消费者手
中的物流过程,是通过包装、送货、配送等一系列物流过程实现的,这也是企业为保证本身的经营利益,不断伴
随销售活动,将产品所有权转给用户的物流活动。
回收物流与废弃物流。企业在生产、供应、销售的活动中总会产生各种边角余料和废料,而回收物品处理不
当,往往会影响整个生产环境,甚至影响产品质量,也会占用很大空间,造成浪费。对废旧物资中具有再利用价
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值的部分进行收集、分拣、加工,以使其成为有用的物资重新进入生产或消费领域的活动所对应的物流就是回收
物流。对废弃物资的处理活动所对应的物流则是废弃物流,包括对企业排放的无用物进行运输、装卸、处理等的
物流活动。
2 人工神经网络用于物流系统机能评价的基本思想
人工神经网络 (ArtificialNeuralNetworks,ANN),是一种模仿人脑神经系统的工作机制而建立的网络模型。
物流系统受多种因素的影响,而且诸多因素之间有一定的耦合相关性。而采用神经网络BP算法针对已有的训练样
本集,通过学习和训练,可以找出其系统内相关因素间的内在联系,进而求得问题的解,这对于弱化权重向量中
的人为因素,是十分有益的;对于那些含有噪声或不完全的数据,具有很强的泛化功能和容错能力;随着参评样
本的增加和时间的演进,能够进行进一步的样本学习和实现动态跟踪评价。因此,采用人工神经网络评价方法对
未识别的生产企业物流系统机能进行评价,可以得到有关其机能情况的有效结果。
3 生产企业物流系统机能的BP神经网络综合评价
生产企业物流系统机能评价指标的选取
物流系统机能的评价对象是处于复杂社会经济环境之中的物流系统。这类系统大都受到政治、经济、技术和
生态环境等诸多因素的影响,但在选择评价指标时,难以将所有的因素都考虑进去,因此应将主要的、能反映一
个物流系统优劣的因素选择为评价因素,而把那些无关紧要的因素舍弃掉。当然,主要与次要之分要因物流系统
而异,某一评价因素对一个物流系统来说是主要的,而对另一个物流系统来说可能就是次要的。基于上述选择,
根据评价的客观性,评价指标的体系化、可查性、可比性、定量性等原则,建立物流系统机能评价指标体系,将
物流系统按水平结构加以划分,形成具有递阶层次结构的评价指标体系,见表1所示。其中,第三层次的评价指
标的建立是因为物流系统的行为过程是以一定的劳动消耗和劳动投入来完成某种产出的,而衡量物流系统投入产
出转换效率的指标就是物流生产率,而物流质量是物流系统技术经济指标的重要组成部分,是对物流系统产出质
量的衡量[4]。
BP神经网络评价模型的建立
BP神经网络用于评价物流系统机能的基本原理是:将考察物流系统的21项底层评价指标值作为BP神经网络
的输入向量,将生产企业物流系统机能的效果度量值作为输出,然后用足够的样本训练这个神经网络,使不同的
输入向量得到不同的输出值,这样神经网络所持有的那组权数值便是网络经过自适应学习所得到的正确知识的内
部表示。训练好的ANN作为一种定性与定量相结合的有效工具,能够再现样本集中所具有的判断能力,可以对生
产企业物流系统机能进行实证性评价,从而可为企业调整和完善物流系统提供决策依据。本文建立三层BP神经网
络模型用于评价生产企业物流系统机能。
(1)节点数及网络传递函数的确定
由 Kolmogoror映射神经网络存在定理可知,给定任一连续函数 F:E
m
———R
n
,f!"x=Y,其中 E是单位区间
0,# $1,F可以精确地由一个三层网络以任意精度逼近,所以这里我们只将多输入单元、多隐含单元和单输出单
元的三层BP神经网络应用于物流系统机能的综合评价和预测。据此构造三层神经网络作为评价模型,其输入单元
个数为物流系统机能评价指标体系中底层指标的个数,输出单元为1个。其中隐含层的结点数是模型优劣的关键,
节点数太少网络所能获取的用以解决问题的信息太少;节点数过多会导致过度吻合,而且训练时间会很长。因此,
选取节点时采用网络结构增长型方法,即先设置较少的节点数,对网络进行训练,并测试学习误差,然后逐渐增
加节点数,直到学习误差不再有明显的减少为止。选取节点的经验公式为:b= n+m% +a,其中 m为输出神经元
数,n为输入神经元数,a为 1,1& $0之间的常数。
(2)BP神经网络算法的选取
为了提高收敛速度和避免陷入局部极小,本文采用了共轭梯度法。方法如下:求目标函数 fX
K+! "1! "=minf
X
!"k
+η
!"K
sX
!"k! "! ";XK+! "1=X!"k+η!"ksX!"k! "其中,X!"k为由网络的所有权值和阀值组成的向量,sX!"k! "为由X的各
分量组成的向量空间中的搜索方向,η
!"k
为在sX
!"k! "的方向上,使fXK+
! "1! "达到极小的步长。
4 实证分析
(1)评价标准的设计
评价集是整个评价过程的关键,其设置的好坏,将影响评价的客观性,本文将评价集设为优秀、良好、中等、
一般、较差五个等级。评价标准见表2所示。
生产企业物流系统机能综合评价研究
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表1 生产企业物流系统机能评价指标体系
一级指标 二级指标 三级指标 四级指标 指 标 解 释
生
产
企
业
物
流
系
统
机
能
评
价
指
标
供 应
物 流
(B1)
物 流
生产率
(C11)
万元产值耗材 (D111)
百元产值占用储备资金 (D112)
储备资金周转天数 (D113)
指采购部门向供应商支出资金开始到货物销售资金
回笼的这段时间,这是衡量供应循环周期情况的主
要指标
供应物流费用率 (D114)
指年供应物流费用总和占年原材料供应额的比值,
公式为:供应物流费用率=年供应物流费用总和/年
原材料供应额
人均供应额 (D115) 反映采购规模和人均采购生产效率
物 流
质 量
(C12)
采购不良率 (D121)
指年采购物品中不合规定要求的部分占年全部采购
物品的比率,是衡量采购质量的重要指标之一
仓储物品盈亏率 (D122)
公式为:仓储物品盈亏率=(年物品盘盈额+物品盘
亏额)/(年物品收入总额+物品发出总额)
采购计划实现率 (D123)
指年采购完成的部分占年采购计划的比率,它是从
另一个方面衡量采购质量的指标
供应计划实现率 (D124) 指实际供应额占计划供应额的比率
生 产
物 流
(B2)
物 流
生产率
(C21)
生产费用占产值百分比 (D211)
劳动生产率 (D212) 指单位时间内生产某种产品的数量
在制品资金周转天数 (D213)
生产资金占产值百分比 (D214)
物流质量
(C22)
生产计划完成率 (D221) 指年实际产值占年计划产值的比率
生产均衡率 (D222)
指年完成产量计划天数占年生产天数的比值,公式
为:生产均衡率=年完成产量计划天数/年生产天数
销 售
物 流
(B3)
物 流
生产率
(C31)
成品资金周转天数 (D311)
销售物流费用率 (D312)
指年销售物流费用总和占年销售总额的比值,公式为:
销售物流费用率=年销售物流费用总和/年销售总额
物流质量
(C32)
销售合同完成率 (D321) 指实际按期供应额占合同供货额的比率
发货差错率 (D322) 批年发送出错物品的金额占年发送物品总额的比率
回收废
弃物流
(B4)
废料回收利用率 (D411)
指经过综合利用的废弃物总量占可利用的废弃物数
量比值,公式为:废料回收利用率=经过综合利用
的废弃物总量/可利用的废弃物数量
主副产品产值比率 (D412) 指年主副产品产值的比值
(2)样本的选取
根据生产企业物流系统应实现的目标,采集、设计了 10组网络训
练的样本数据,见表3所示,隐含层节点数确定为8个,允许的误差为
。
(3)网络训练
根据选定的BP网络及其设定的各项参数,将10组样本数据进行标
准化和归一化处理后,放入网络进行训练,经过 4979次训练,全局误
差绝对值小于预给精度,网络训练结束,得到结果见表4所示。
隐含层与输出层神经元的权值为: [
]
隐含层神经元的阈值为: [ ]
表2 生产企业物流系统机能评价标准
绩效评价等级 综合测评值
优秀 以上
良好 至之间
中等 至之间
一般 至之间
较差 以下
生产企业物流系统机能综合评价研究
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表3 样本数据
指标 样本1 样本2 样本3 样本4 样本5 样本6 样本7 样本8 样本9 样本10
D111 50 90 77 65 83 41 66 75 81 74
D112 92 69 82 44 76 71 63 94 55 72
D113 85 74 32 61 77 91 80 66 54 71
D114
D115 75 93 63 44 54 36 72 82 60 81
D121
D122
D123
D124
D211
D212
D213 90 84 79 77 53 45 62 74 69 55
D214
D221
D222
D311 72 85 46 69 72 44 56 65 71 93
D312
D321
D322
D411
D412
结果
表4 网络学习结果
期望值
实际值
误 差
输出层神经元的阈值为: []
以上述结果为基础,采集某生产企业的一组物流系统数据: [72,89,54,,80,,,,,,,80,
,,,76,,,,,]
将其输入到已训练好的网络之中,可得到其输出值为 。其误差为:err=[% % %
% % % % % % %]。
根据上述评价标准可知,被测生产企业的物流系统机能综合评价等级为 “优秀”的范畴。这是对该企业物流
系统当前发展状况的量的描述,是决策者今后改进或完善该物流系统的有力依据。
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