基于Petri网的物流配送研究综述

在20世纪60年代,德国西德波恩大学的Carl Adam Petri在他所写的博士毕业论文中首次以网络结构模型来描述系统,以变迁、弧、库所来描述系统的整体结构,仅仅只是作为一种描述网络结构的工具,随着社会经济的发展变化以及理论研究的深入,这种工具层次分明、应用广泛,逐渐被人们所熟悉和利用,后来形成了Petri网这一理论,Petri网理论描述存在于条件与事件间的关系,后来成为动态系统建模的一种重要工具。由于Petri网理论的逐渐成熟,近年来其在物流配送的很多研究领域中也得到了充分的印证和体现,本文将主要对2005―2013年Petri网理论应用在物流配送领域的研究成果进行分类、分析和总结。按照Petri网在物流配送中应用的具体环节不同,可以将其分为两种情况：Petri网在物流配送系统的建模与仿真中的应用；Petri网在物流配送业务流程的设计与优化中的应用。通过这样的分类和梳理,可以使我们更清晰地了解Petri网理论在物流配送领域中的具体应用,进而为该理论在物流配送领域的进一步研究和实践应用奠定基础。

1Petri网在物流配送系统的建模与仿真中的应用Petri网在物流配送系统的建模与仿真中的应用,例如左春荣等人在详细分析第三方物流配送业务流程的基础上,采用Petri网建立物流配送系统模型,并运用关联矩阵法对Petri网模型建立状态方程,通过实验模拟分析系统运行的有效性。可在配送系统运作之前,对深圳到松原物流系统运行的有效性进行评估、比较,及时发现问题。［1］冷旭峰等提出了基于Petri网的物流配送系统建模方法,并对配送过程中的业务流程进行建模。给出了配送模型健壮性定义,并基于工作流和Petri网的相关理论给出了健壮性的判定算法,最后通过应用实例证明了该方法的有效性。［2］李焰等针对物流配送系统具有很强的随机性、灵活性等特点,提出了利用Petri网理论对离散、随机事件的描述与分析特性,对物流配送系统进行建模,并利用其提供的状态方程和可达树方法,进行了模型性能分析,以提升物流配送系统的整体效率。Petri网所能描述的复杂系统的开发、异步、冲突等行为在系统设计中很常见,如物流配送过程，所以利用Petri网建立模型,并进行了有效的分析研究。［3］刘小华等针对物流配送系统中事件是随机并行发生的特点,提出了利用Petri网理论来化解事件冲突的观点,并对物流配送系统进行Petri网建模,以提升物流配送系统的整体运作效率。利用Petri网建立模型,并进行有效的分析研究,就可在真正实施运作之前对物流配送系统的运行效率作出评价、佛山到吐鲁番物流比较,得到定量化的结论作参考,尽量避免付出巨大的实践代价,积极推进物流配送信息化建设。［4］

2Petri网在物流配送业务流程的设计与优化中的应用Petri网在物流配送业务流程的设计与优化中的应用,例如董洪志从鹤岗烟草物流配送中心的主要作业流程入手,将Petri网的建模思想引入烟草配送流程设计中,使用Petri网进行建模分析,对其进行关联矩阵求解,证明所建立的鹤岗烟草物流配送中心业务流程的Petri网模型是活的、有界的、可达的,也就说明在实际的操作过程中是完全可行的。［5］刘守臣等通过利用Petri网对烟草配送的主要作业流程进行建模分析,将Petri网的建模思想引入烟草配送流程设计分析中,充分利用其优良的特性较好展示了烟草配送的作业流程的全过程。使用关联矩阵法对Petri网的建模进行求解,证明烟草物流企业的物流流程是可行的。对烟草物流配送流程再造有指导意义。［6］胡松筠等要建立满足企业需求的快速、高效的流程,对流程进行建模、仿真、分析优化是一种比较科学且经济的方法。采用面向对象Petri网建立配送流程模型,面向对象Petri网不仅有经典Petri网的特点,也可以模块化地表达模型,并对各个对象子网之间的信息传递进行了详细地描述,而且模型更灵活,可重复使用性更强。另外,利用Petri网建模,可以对模型的性能进行动态的、定量的分析,为模型的优化提供可行的手段。［7］何鹏等配送流程是物流系统的核心,其运作效率直接影响到整个系统。因此为了提高物流企业配送货物的效率,需要对物流企业的配送流程进行更加深入的分析和系统建模。通过随机Petri网建模,对配送流程进行定量分析,提出了优化的方法。［8］

3Petri网在物流配送中的应用研究统计及发展趋势本文选择了知网作为文献的来源,中国知网无论在国内还是国外都是领先的数字出版平台,为各行各业提供全面丰富的理论知识。在中国,通过知网服务的读者接近5000万,知网文库的文献年下载量达到30亿次,是全球备受推崇的知识服务品牌。

首先在“中国知网”的中文电子资源《中国期刊全文数据库》中以“Petri+配送”作为题名词进行检索,时间区间为2005―2013年的文献,共检索到19篇相关的期刊文献,然后在“中国知网”的中文电子资源《中国优秀博硕论文库》中以“Petri+配送”作为题名词进行检索,时间区间也是2005―2013年的文献,共检索到相关的硕博论文6篇,最后再根据上面两次的检索结果可以看出,近年来发表的学术论文数量呈增长趋势,2013年的数量达到最高峰,研究的内容涉及物流配送的方方面面,主要应用于物流配送的建模优化,另外还有对物流配送路径优化,物流配送业务流程设计等。期刊的研究方法多数采用的是基本Petri网还有少量的逻辑Petri网、面向对象Petri网、随机Petri网和智能Petri网等,对于硕博论文的研究方法有一半采用基本Petri网,还有改进Petri网、面向对象Petri网和随机Petri网。

可以预测,未来在这一领域的研究将更加深入,未来的研究趋势将更加体现在紧密结合具体行业,针对Petri网的优点,将有更多的物流配深圳到焦作物流送业务流程和新的特性可用于进行建模仿真优化研究,并且伴随着新的Petri网理论的发展,其相关理论成果将应用于物流配送管理领域中。

4结论

本文通过知网文库查找了近8年来我国学者基于Petri网理论研究物流配送的论文文献,对学者的相关研究成果深入探讨,分析了在物流配送中Petri网理论的应用研究现状,并提出了其研究的发展趋势。随着学者们对Petri网的研究与关注,Petri网理论也是不断地丰富、不断地发展的,在物流配送的研究领域适合应用的方法将会多种多样,而且Petri网的实用性以及系统化都会增强。