耗散結(jié)構的物流網(wǎng)絡系統(tǒng)運作范文

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《物流科技雜志》2015年第一期

1物流網(wǎng)絡耗散結(jié)構的形成條件

1.1物流網(wǎng)絡的界定。物流網(wǎng)絡是物流系統(tǒng)中所有物流資源的空間構成和組織運作形式的宏觀體系，是物流資源協(xié)同運作的空間結(jié)構和組織關系的統(tǒng)一體。從某種意義上說，物流網(wǎng)絡源于物流系統(tǒng)，是物流系統(tǒng)的網(wǎng)絡化描述形式，以強調(diào)物流系統(tǒng)的網(wǎng)絡特性，它基于交通網(wǎng)絡，服務于供應鏈網(wǎng)絡，是有物理空間局限的物流服務網(wǎng)絡體系。物流網(wǎng)絡的宏觀構成可以分為橫向的基礎設施網(wǎng)絡、物流組織網(wǎng)絡、物流信息網(wǎng)絡和縱向的物流需求網(wǎng)絡、物流功能網(wǎng)絡、目標客戶網(wǎng)絡[14]，這六個子網(wǎng)絡共同構成了物流網(wǎng)絡的主體如圖1所示。

1.2物流網(wǎng)絡耗散結(jié)構形成條件分析。對物流網(wǎng)絡系統(tǒng)進行分析可知，物流網(wǎng)絡符合耗散結(jié)構形成的條件：首先，物流網(wǎng)絡是一個開放的復雜系統(tǒng)，不斷與自然、社會、經(jīng)濟等環(huán)境進行著物質(zhì)、能量和信息的交換；其次，物流網(wǎng)絡在資源不共享、信息不對稱、供需不平衡的情況下處于遠離平衡態(tài)的非線性區(qū)域；再次，物流網(wǎng)絡內(nèi)部各要素為自身的發(fā)展和滿足物流需求進行著不斷的競爭與合作，這種競爭與合作的相互作用并不是線性疊加的，即各要素間存在著非線性的相互作用；最后，物流網(wǎng)絡系統(tǒng)中物流需求的產(chǎn)生，環(huán)境、要素和要素間相互作用的變化導致系統(tǒng)的漲落，漲落促使物流網(wǎng)絡有序狀態(tài)的形成。因此，物流網(wǎng)絡具備形成耗散結(jié)構所需的條件，遵從耗散結(jié)構的規(guī)律，物流網(wǎng)絡的發(fā)展過程就是系統(tǒng)不斷耗散升級的過程。耗散結(jié)構的產(chǎn)生是自組織和他組織相結(jié)合的結(jié)果，是穩(wěn)定下來的巨漲落，是涌現(xiàn)出來的宏觀整體有序結(jié)構，即大量微觀組分協(xié)同動作的相干態(tài)[15]。在物流網(wǎng)絡中，每個物流需求在相關資源要素的共同協(xié)作下完成物流任務便是物流網(wǎng)絡系統(tǒng)的一次漲落，但要形成物流網(wǎng)絡系統(tǒng)整體的耗散結(jié)構，則需研究物流網(wǎng)絡的運作模式與耗散結(jié)構形成過程的相關性，從而建立優(yōu)化物流網(wǎng)絡運作模式的運行機制，促使負熵流的持續(xù)流入。在物流網(wǎng)絡運行的過程中，任何一個減少成本、節(jié)省時間、提高效率的有效組織或優(yōu)化策略的執(zhí)行都是負熵流流入的過程，物流網(wǎng)絡系統(tǒng)的演化完全可以在正負熵流的斗爭中，通過系統(tǒng)能量的耗散與系統(tǒng)內(nèi)非線性動力學機制來形成和維持與平衡結(jié)構完全不同的有序結(jié)構，因此，物流網(wǎng)絡形成耗散結(jié)構是完全可行的，一個穩(wěn)定有序運行的物流網(wǎng)絡就是一個典型的耗散結(jié)構。

2物流網(wǎng)絡運行機制的提出

2.1物流網(wǎng)絡的熵流分析。由物流網(wǎng)絡的系統(tǒng)構成可知，物流網(wǎng)絡由基礎設施網(wǎng)絡、物流組織網(wǎng)絡、物流信息網(wǎng)絡、物流需求網(wǎng)絡、物流功能網(wǎng)絡和目標客戶網(wǎng)絡構成，這六個子系統(tǒng)包含了所有物流系統(tǒng)資源，物流網(wǎng)絡熵流的形成便是這六個子系統(tǒng)所包含的六大類系統(tǒng)資源要素相互競爭與合作的結(jié)果，因此，對物流網(wǎng)絡熵流的分析，可以從物流網(wǎng)絡六個子系統(tǒng)的運行狀況進行研究。正熵流是系統(tǒng)的熵產(chǎn)生，各子系統(tǒng)正熵流的產(chǎn)生原因歸納如表1所示（本文暫不考慮物流網(wǎng)絡以外的因素，如政策、環(huán)境等所產(chǎn)生的影響）。物流網(wǎng)絡系統(tǒng)正熵流的產(chǎn)生主要有以上因素，但遠不止這些因素，在物流網(wǎng)絡這一復雜龐大的動態(tài)系統(tǒng)中，只要物流網(wǎng)絡在運行，便一定會有正熵的產(chǎn)生。通過對物流網(wǎng)絡子系統(tǒng)正熵流的分析，便于采取有效措施改善系統(tǒng)運行狀況，減少正熵流的形成，并促進負熵流的產(chǎn)生，因此，對應于物流網(wǎng)絡子系統(tǒng)正熵流的形成，可以采取以下措施減少正熵流，并促進物流網(wǎng)絡子系統(tǒng)負熵流的形成，如表2所示。當物流網(wǎng)絡協(xié)調(diào)有序運行時，必定是負熵流在網(wǎng)絡運作中起了積極的作用抵消了正熵流，負熵流的產(chǎn)生源于系統(tǒng)內(nèi)部無形的“外力”———物流需求，正是因為物流需求的存在，才能使物流網(wǎng)絡各資源在物流需求的驅(qū)動下形成相互競爭與合作的作用關系，物流網(wǎng)絡在這種競爭與合作的動態(tài)演化中，逐漸走向高級的有序狀態(tài)。由物流網(wǎng)絡子系統(tǒng)正負熵流的產(chǎn)生情況可以看出，物流網(wǎng)絡的六個子系統(tǒng)，都可以在物流網(wǎng)絡的動態(tài)運行中以正熵流或負熵流的“創(chuàng)造者”出現(xiàn)，物流網(wǎng)絡的基礎設施合理配置、信息共享、組織有序、需求與客戶的適度整合、功能配合良好、協(xié)同合作，負熵流便會源源不斷涌現(xiàn)出來。因此，對物流網(wǎng)絡進行優(yōu)化管理，協(xié)調(diào)網(wǎng)絡資源之間的關系，優(yōu)化資源利用，通過恰當?shù)姆绞綐嫿ㄎ锪骶W(wǎng)絡運行機制并形成穩(wěn)定的物流網(wǎng)絡運作模式，將為物流網(wǎng)絡注入負熵流，使物流網(wǎng)絡時時處于有序的運行狀態(tài)。

2.2物流網(wǎng)絡運行機制的提出。在物流網(wǎng)絡運行過程中，只有運用先進的管理理念將物流網(wǎng)絡中各資源的信息、結(jié)構、組織有機的整合在一起，協(xié)同運作，才能使物流網(wǎng)絡具有高度的敏捷性和適應性，才能使物流網(wǎng)絡從無序走向有序。因此，通過對物流網(wǎng)絡正負熵流的分析，本文將物流網(wǎng)絡負熵流的形成歸結(jié)為以下三項機制的聯(lián)合作用：資源整合、動態(tài)聯(lián)盟和協(xié)同優(yōu)化。在物流網(wǎng)絡自組織運行過程中，整合網(wǎng)絡資源、改善網(wǎng)絡組織結(jié)構構建動態(tài)聯(lián)盟、協(xié)同優(yōu)化物流網(wǎng)絡資源配置和運行狀態(tài)將會增強物流網(wǎng)絡的運作效能，形成物流網(wǎng)絡負熵流，促使物流網(wǎng)絡耗散結(jié)構的形成。（1）資源整合：將網(wǎng)絡資源自身信息、功能、組織等進行整體的歸納梳理，各資源間共享信息，在需求動力下協(xié)調(diào)組織、共同作用，使物流資源形成一個實時開放共享、動態(tài)融合貫通的網(wǎng)絡系統(tǒng)，為物流網(wǎng)絡的有序運行提供必要的技術保障。（2）動態(tài)聯(lián)盟：根據(jù)物流網(wǎng)絡的需求，將物流網(wǎng)絡功能資源進行動態(tài)聯(lián)盟，選擇最優(yōu)的物流資源合作方案，使物流網(wǎng)絡中各物流資源動態(tài)組合為共同完成物流任務的功能體，提高物流資源的利用率，增強功能資源間的非線性相互作用。（3）協(xié)同優(yōu)化：使物流網(wǎng)絡資源動態(tài)聯(lián)盟在節(jié)約物流成本、減少服務時間等目標下協(xié)同運作，形成物流網(wǎng)絡的有序漲落，是形成物流網(wǎng)絡耗散結(jié)構并穩(wěn)定運行的保證，物流網(wǎng)絡的協(xié)同運作是物流網(wǎng)絡運作模式協(xié)調(diào)優(yōu)化的結(jié)果。根據(jù)耗散結(jié)構理論的創(chuàng)始者普里高津的觀點，復雜系統(tǒng)的穩(wěn)定性必須取決于系統(tǒng)的通信能力，系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生的通信越快，系統(tǒng)就越加穩(wěn)定。耗散結(jié)構是在耗散基礎之上的結(jié)構，子系統(tǒng)之間通過競爭而實現(xiàn)協(xié)同，協(xié)同優(yōu)化則是系統(tǒng)發(fā)展的最終目的。在物流網(wǎng)絡的組織結(jié)構中，增強其通信能力，則需要對網(wǎng)絡資源進行整合實現(xiàn)信息的共享，協(xié)同優(yōu)化則需要在資源整合的基礎上根據(jù)物流需求進行網(wǎng)絡資源的優(yōu)化配置，使網(wǎng)絡資源形成有利于網(wǎng)絡協(xié)同發(fā)展的聯(lián)盟合作，從而形成良好的運作模式。因此，物流網(wǎng)絡的資源整合、動態(tài)聯(lián)盟和協(xié)同優(yōu)化不僅是從我國物流發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)迫切需要建立的運行機制，而且是從系統(tǒng)科學角度出發(fā)，通過系統(tǒng)理論的分析而得到的物流網(wǎng)絡系統(tǒng)整體優(yōu)化演化的關鍵所在。

3物流網(wǎng)絡系統(tǒng)運作模式的構建

3.1物流網(wǎng)絡系統(tǒng)演化的動力。物流網(wǎng)絡的物流需求是物流網(wǎng)絡演化的原動力，物流網(wǎng)絡中的漲落是由物流需求變化引起的。在物流網(wǎng)絡需求的作用下，物流網(wǎng)絡中各資源要素為了完成物流任務加強了彼此間的競爭與合作，由此產(chǎn)生非線性的相干效應，相干效應的協(xié)同誘發(fā)物流網(wǎng)絡中的漲落。隨著物流需求的不斷產(chǎn)生，物流網(wǎng)絡的漲落便會不斷形成，使物流網(wǎng)絡系統(tǒng)逐步從不穩(wěn)定態(tài)或低級穩(wěn)定態(tài)演化到高級穩(wěn)定態(tài)的有序結(jié)構，即耗散結(jié)構。雖然耗散結(jié)構理論是重要的自組織理論之一，但系統(tǒng)耗散結(jié)構的形成則是自組織與他組織共同作用的結(jié)果。沒有足夠大的外部作用不足以把系統(tǒng)推進非平衡態(tài)，沒有足夠強的非線性相互作用不足以把系統(tǒng)要素自行組織起來。此處的外部作用便是社會經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生物資供需傳遞給物流網(wǎng)絡的作用力，進入到物流網(wǎng)絡內(nèi)部轉(zhuǎn)化為物流網(wǎng)絡的物流需求。物流網(wǎng)絡是開放的系統(tǒng)，必然會受到外部因素的干擾而形成系統(tǒng)的漲落，本文為了研究物流網(wǎng)絡的自組織行為，忽略一些不可控的自然、社會和政策因素的干擾，將系統(tǒng)外部供需節(jié)點的供應需求轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)內(nèi)部供需節(jié)點的物流需求，這樣整個物流網(wǎng)絡的演化研究便成為物流網(wǎng)絡自組織行為的研究。而物流網(wǎng)絡由基礎設施網(wǎng)絡、物流組織網(wǎng)絡、物流信息網(wǎng)絡、物流需求網(wǎng)絡、物流功能網(wǎng)絡、目標客戶網(wǎng)絡這六個子網(wǎng)絡構成，所以，在物流網(wǎng)絡系統(tǒng)內(nèi)部，子系統(tǒng)之間的相互作用同樣會產(chǎn)生他組織的效應，從而使物流網(wǎng)絡耗散結(jié)構的形成在系統(tǒng)內(nèi)部自組織與他組織的共同作用下產(chǎn)生。

3.2物流網(wǎng)絡運作模式的形成。系統(tǒng)要想在實踐中獲得存在與發(fā)展，必須不斷地引入負熵流，以抵消系統(tǒng)內(nèi)部的熵產(chǎn)生，從而確保系統(tǒng)維持的穩(wěn)定有序結(jié)構。因此，通過某種適當?shù)姆绞綄⑽锪骶W(wǎng)絡系統(tǒng)的運作模式構造成一個典型耗散結(jié)構的演化形成過程，使物流網(wǎng)絡在這種模式下通過自組織與他組織演化為穩(wěn)定的耗散結(jié)構，將是從物流網(wǎng)絡系統(tǒng)角度對物流網(wǎng)絡協(xié)同優(yōu)化的一種全新闡釋，對于優(yōu)化物流網(wǎng)絡資源配置、協(xié)調(diào)物流網(wǎng)絡的運作機能、提高物流網(wǎng)絡的運作效率具有重要意義。物流網(wǎng)絡的運作模式是為滿足物流需求在既定目標和相關體制下對現(xiàn)有物流網(wǎng)絡資源優(yōu)化配置與協(xié)調(diào)利用的組織形式。由物流網(wǎng)絡熵流的影響因素分析可知，打破物流運作模式的傳統(tǒng)觀念和組織界限，以物流網(wǎng)絡整體為出發(fā)點、以信息互通為基礎，以物流需求為導向和源動力，以滿足物流需求的資源動態(tài)聯(lián)盟為協(xié)同優(yōu)化研究對象來構建物流網(wǎng)絡運作模式，將會促進物流網(wǎng)絡耗散結(jié)構的形成。因此，將物流網(wǎng)絡資源整合、動態(tài)聯(lián)盟和協(xié)同優(yōu)化三項運行機制有機集成于物流網(wǎng)絡的運行過程中，并通過建立三項運行機制與物流網(wǎng)絡耗散結(jié)構形成條件的一一對應關系，構建出有利于形成物流網(wǎng)絡耗散結(jié)構的運作模式（如圖2所示），是物流網(wǎng)絡協(xié)同有序運行的關鍵。據(jù)此，本文提出物流網(wǎng)絡自組織演化的四階段運作模式：形成期、成長期、成熟期和衰落期。（1）形成期。形成期的主要任務是進行物流網(wǎng)絡資源的整合。信息技術是提升整合力的基礎[16]，物流網(wǎng)絡資源整合的實質(zhì)是物流網(wǎng)絡資源信息的整合，以使地理分散的網(wǎng)絡資源能夠有組織、有目的、高效率的互通，形成信息與功能的集成，使其達到協(xié)同運作的效果，實現(xiàn)資源利用的整體最優(yōu)。物流網(wǎng)絡資源整合是各網(wǎng)絡資源在有信息中樞節(jié)點的基礎上最大限度的聚集共享，既縮短了要素間信息的交互長度，又增加了要素間的信息交互程度和交互范圍，信息的整合、處理和利用是物流網(wǎng)絡得以有效運行的前提和關鍵環(huán)節(jié)。物流網(wǎng)絡資源的整合，是物流網(wǎng)絡信息與資源的開放共享，也形成了耗散結(jié)構系統(tǒng)遠離平衡態(tài)的開放性條件。（2）成長期。成長期的主要任務是在物流網(wǎng)絡資源整合的基礎上，根據(jù)物流網(wǎng)絡需求，優(yōu)化配置物流網(wǎng)絡資源的組織行為，即物流網(wǎng)絡資源的動態(tài)聯(lián)盟。物流網(wǎng)絡動態(tài)聯(lián)盟以中樞節(jié)點為核心，使物流網(wǎng)絡中各物流資源在中樞節(jié)點的組織下，通過資源的選擇和功能的組建結(jié)合為共同完成物流任務的動態(tài)聯(lián)盟，動態(tài)聯(lián)盟的構建使物流網(wǎng)絡的組織結(jié)構發(fā)生改變，形成以少數(shù)盟主為核心的無標度復雜網(wǎng)絡，該結(jié)構的形成增強了物流網(wǎng)絡要素間的非線性相互作用。（3）成熟期。成熟期的主要任務是對動態(tài)聯(lián)盟內(nèi)部資源和各動態(tài)聯(lián)盟之間的協(xié)同優(yōu)化。物流網(wǎng)絡的協(xié)同優(yōu)化是在網(wǎng)絡資源信息互通、動態(tài)聯(lián)盟的基礎上優(yōu)化物流網(wǎng)絡資源協(xié)同運作的過程。各動態(tài)聯(lián)盟的本質(zhì)是根據(jù)某物流需求形成的完成該物流任務的功能體，由于物流網(wǎng)絡含有眾多的物流需求，所以存在大量由這些物流需求驅(qū)動而形成的彼此交織、關系復雜的功能體。只有功能體內(nèi)部各網(wǎng)絡資源和各功能體之間在時空上協(xié)同運作，才能使物流網(wǎng)絡形成漲落，物流網(wǎng)絡各動態(tài)聯(lián)盟的有序運作是物流網(wǎng)絡運行過程中協(xié)同優(yōu)化的結(jié)果。（4）衰落期。衰落期是指在物流任務完成后，一次漲落的結(jié)束階段，各物流網(wǎng)絡資源得到釋放，又進入了無組織的無序狀態(tài)。此時的狀態(tài)信息被形成期的資源整合機制所捕獲，為下次物流需求服務做好準備。因此，物流網(wǎng)絡的運作模式是眾多的物流需求的滿足和大量的物流網(wǎng)絡資源的協(xié)同運作、循環(huán)利用的過程，也是耗散結(jié)構周期性形成的過程。

4結(jié)束語

本文從物流網(wǎng)絡整體出發(fā)，研究物流網(wǎng)絡系統(tǒng)耗散結(jié)構形成的條件，并通過對物流網(wǎng)絡熵流的分析提出資源整合、動態(tài)聯(lián)盟和協(xié)同優(yōu)化這三項形成負熵流的運行機制，進而構建了物流網(wǎng)絡運作模式。資源整合將物流網(wǎng)絡資源從分散無組織狀態(tài)整合到物流網(wǎng)絡結(jié)構之中；動態(tài)聯(lián)盟研究針對物流需求如何有效組織物流網(wǎng)絡形成資源聯(lián)盟；協(xié)同優(yōu)化研究如何使各網(wǎng)絡資源協(xié)調(diào)運行于物流網(wǎng)絡之中。物流網(wǎng)絡運作模式的研究使物流網(wǎng)絡的自組織演化過程清晰、功能明確的呈現(xiàn)出來，物流網(wǎng)絡運行機制的研究則促進了物流網(wǎng)絡耗散結(jié)構條件的形成。

作者：單麗輝張仲義單位：交通運輸部管理干部學院北京交通大學交通運輸學院