系统功能与结构的关系-重点08

物流系统结构的分析

系统是由两个或两个以上的要素构成的有机整体。系统各要素间的联系和作用是在整体的框架内进行的。系统结构指的是系统各要素间相互联系、相互作用的方式或形式，即各要素之间在时间或空间上排列和组合的具体形式；是使系统保持整体性且具有一定功能的内在依据。结构是系统的普遍属性，没有无结构的系统，也没有离开系统的结构。无论是宏观世界还是微观世界，一切物质系统都无一例外地以一定结构形式存在着、运动着和变化着。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之间的相互作用形式，为实现物流系统整体功能建立优良的结构体系。

（一）物流系统结构

“结构”是用来描述系统边界内部组成要素及其联系的一个概念。通过系统的组成要素及要素间的关联来描述系统的内部结构，因此，要素和关联是系统结构描述的基础。

同样的组成要素，如果采用不同的方式联系起来就会得到不同的系统，具有不同的功能。例如一个团队，成员组成不变，如果改变工作流程可能就会有不同的效率。再如，化学上的同分异构体，组成的元素相同，性质却不同。可见，系统结构的本质就是在要素及其关联的整合中形成的。

“系统的结构”就是指系统构成要素及其关联方式的总和。这里需要强调的是，系统中的要素并不仅仅指物质存在，更是指在关联中的意义，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。

仿照系统结构的定义，我们可给出物流系统结构的定义。所谓物流系统结构是指物流系统内部各组成要素在时间上或空间上排列的具体形式。物流系统结构反映的是物流系统各要素内在的有机联系形式。

根据研究角度的不同，物流要素之间有不同的联系方式，从而可组成不同的系统结构形式。下面着重介绍物流系统的功能结构和网络结构两种形式。

1．物流系统的功能结构

系统目标是靠特定的功能实现的，我们构造物流系统的目的正是出于对特定功能的追求。系统功能同样是由各子系统的功能有机组合而成，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系统各要素之间的联系和作用。

由图可知，运输、储存、装卸、信息处理四个功能要素是供应链各阶段物流系统都需要具备的基本功能，流通加工、包装则不是每个物流系统都需要的功能。

实际上，某个物流系统的功能结构如何，取决于生产与流通的模式。例如，很多计算机公司推行“直销”模式，将订单处理、采购、生产、物流紧密结合，按照顾客订单要求组织

第3章 物流系统分析 41

生产和采购活动，消除了过多的原料库存和产品库存。由于是直接面向顾客销售，因而取消了大量的中间储存环节和以仓库为基础的各项物流作业。但另一方面，由于没有中间库存作为缓冲，对运输功能的要求就更高了，既要保证快速、准时地送达，又要降低运输成本，这就增加了运输路线规划、货物组配等新的功能。

另外，物流系统的功能结构还受到物流载体的影响，具体来说，要受运输基础设施和线路资源的约束。

系统结构分析的目的就是为了设计多种结构模型来模拟同一功能，并从中选择出最佳的系统结构。

2．物流系统网络结构

任何一个物流系统要实现的最根本功能是使产品从供应地向需求地流动。将这一过程看成一个完整的流，则包含了流体、载体、流向、流量、流速、流程六个相互关联的流动要素。流体（即产品）的自然属性决定了载体的类型和规模，流体的社会属性决定了流向、流量和流程，而载体对流向、流量、流速、流程具有制约作用。因此，应根据流体的自然属性和社会属性、流向、流程的远近及具体运行路线、流量的大小与结构来确定载体的类型与数量。

在一定的流体从供货地向需求地的流动过程中，经常会发生载体的变换、流向变更、流程调整等情况。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。如图3-5所示，是一个产品从生产厂家到客户手中的物流过程，图中实线表示实物产品的流动，虚线代表信息的流动。可见，产品从供应地到需求地，有不同的流动路线，相应地也会有不同的功能表现。

信息控制中心 （零售店） （客户）

图3-5 物流系统网络结构示意图

物流系统网络结构实际上就是图论中的一个“图”，其组成要素是“点”和“线”，其中，“点”是指流体在流动过程中的暂时停顿点（即暂时储存点），包括企业仓库、车站、码头、货场、物流中心、零售店等；“线”是指点与点之间的联系，在物流系统中，两个设施点之

间的联系是靠运输功能实现的，而在复杂的物流系统中，“线”也可体现为运输线路、运输方式、运输量及运输成本的综合。

（二）物流系统结构的特性

1．稳定性

稳定性是系统存在的一个基本特点。系统中各要素只有在稳定联系的情况下，才构成系统的结构。当物流系统受到外界环境的干扰时，有可能使物流系统偏离某一状态而产生不稳定，但一旦干扰消除，物流系统又可恢复原来的状态，继续出现稳定。物流系统结构的稳定性，就是指物流系统总是趋向于某一状态。

物流系统属于一类非严密结构的系统，系统组成要素及其相互关系总是处于不断变化的状态之中的，且各要素对外界环境总是保持着一定的活动性，不断地与外界环境进行着物质能量和信息的交换。例如，港口物流系统中的装卸子系统，由于货物到港规律有一定的随机性，装卸作业活动也呈现很大的随机性。为了保持要素之间的有机联系，可以通过数理统计方法从整体上求出随机现象所呈现的规律，这种联系方式也是系统结构稳定性的一种表现。物流系统与社会系统、经济系统、企业系统等人造系统都属于动态稳定型的非平衡结构系统。

2．层次性

物流系统由一系列子系统构成，子系统又由更低一层次的子系统构成。处于最高层次的是社会物流系统，处于最低层次的是静态的结构系统。层次性是物流系统空间结构和时间跨度的特定形式，对于分析系统结构要素之间的横向联系和纵向关系、对各要素进行协调和管理具有重要作用。

3．开放性

在系统世界中，任何类型的系统结构都不会是绝对封闭和绝对静态的，任何系统总存在于环境之中，总要与外界进行能量、物质、信息的交换，系统的结构在这种交换过程中总是由量变到质变，这就是系统结构的开放性。物流系统结构也是开放的，系统要素与不断变化着的外部环境相互作用，导致物流系统的不断变化和发展趋势。

4．相对性

系统结构的层次性决定了系统结构和要素之间的相对性。在物流系统结构的层次中，高一级系统内部结构的要素，又包含着低一级系统的结构；复杂系统内部结构中的要素，又是一个简单的结构系统。结构与要素是相对于系统的等级和层次而言的。物流系统结构的层次性，决定了物流系统结构与要素的相对性。在分析物流系统时，既要将一个子系统当做高层次系统结构中的一个要素来对待，以求得统一和协调，又要考虑到子系统不仅是大系统的一个要素，它本身还包含着复杂的、特殊的结构，应予以区别处理。高一级的结构层次对低一级的结构层次有制约作用，而低一级结构又是高一级结构的基础，同时又反作用于高一级的结构层次。因此，它们之间具有辩证的关系。

（三）系统结构与系统功能的关系

第3章 物流系统分析 43

处于特定环境中的系统，接收来自外部环境的一组输入后，系统一般能对该输入进行转换和处理，并产生一组输出返回给外部环境，这就是系统的输入输出过程。系统内部对输入的处理能力是通过系统要素之间的配合行动来实现的；而系统对环境的输出，还受到外部环境因素的影响。例如，将一个生产企业作为一个系统，各生产要素是企业系统能直接处理的“输入”，而市场价格、法律法规等因素都会影响企业行为，但它们是不能被企业处理的外部环境因素。

在特定的环境因素中，一组输入将使系统产生相应的输出，系统的这种输入-输出过程称之为系统行为，全体行为的集合记录了系统与环境、输入与输出的全部关系。系统的功能就是指系统与环境相互联系和作用过程的能力。因此，系统功能是对系统与外部环境关系的描述。

某一系统在特定环境下通常具有多种功能，其中既有人们所希望的功能，同时也会产生人们不希望出现的附属功能。完整地认识系统的所有功能是很困难的，人们通常会用特定的指标、特定输入所产生的特定输出、特定环境因素下系统的行为等来说明系统功能。在具体研究目的下，通常只关注系统的某些功能。

由此可见，“系统功能”与“系统结构”是观察系统的两个视角，它们之间的关系是“外在表现”与“内因”的关系，具体表现如下：

1．系统结构是实现系统功能的基础

结构是功能的内在根据，功能是要素与结构的外在表现。一定的结构总是表现一定的功能，一定的功能总是由一定的结构系统产生的。因此，没有结构的功能和没有功能的结构都是不存在的。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。

2．系统结构决定系统功能

系统结构的变化将制约着系统整体的发展变化，系统结构的改变必然引起系统功能的改变。例如，石墨和金刚石都是由碳原子组成的，但由于碳原子的空间排列不同，其功能则完全不同。在企业物流管理中，同样的劳动者、同样的物流设备，但由于不同企业的物流战略及组织形式的不同，导致生产效率的大不相同。结构对功能之所以起主要的决定作用，是因为结构使系统形成了不同于它的诸要素的新质。我们知道，虽然系统是由诸要素组成，但系统不能归结为孤立状态下各要素的总和。各要素在相互联系和相互作用中，不断发生着物质、能量和信息的交换，从而使系统整体出现了其要素所没有的新质，获得了新的功能。因此，系统整体的功能主要取决于要素之间的结构。

3．系统功能对系统结构具有反作用性

虽然系统结构决定着系统的功能，但是，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。例如，电子计算机和人脑两者的结构极不相同，但它们在许多方面具有相同的逻辑功能，例如都具有对信息进行加工的功能，因而后者可以在一定程度上用前者来代替。当然，系统功能的这种独立性是相对的。例如，计算机与人脑只是在信息处理方面有某

种程度的相同功能，而在思维能力、顿悟、思想感情等很多方面都不具备相同功能。

另外，系统功能对系统结构还具有巨大的反作用。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。当这种状态持续一定时间时，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发展。系统功能对系统结构的反作用会引起两种可能结果：要么促使系统结构进化，要么环境的变化引起系统原有的功能减退、停滞，最终出现结构的衰退。

总之，系统结构决定系统功能，系统功能对系统结构有反作用，它们相互作用、相互影响。一种功能可由多种结构来实现，同一结构的系统也可以发挥多种功能。系统工程为了实现最优化设计，往往设计多种模型来模拟同一系统的功能，并从中选择出系统的最优结构。根据结构决定功能的原理，通过对系统结构的分析，确定最优的结构形式，必然有利于产生最佳的系统功能。