物流3.0时代：数字物流驱动行业大变革
——我国物流技术发展纵横论之三

2020-03-10 08:04

物流技术与应用 2020年12期

“数字物流”本质就是在仿真和虚拟现实、计算智能、计算机网络、数据库、多媒体和信息等支撑技术的支持下，应用数字技术对物流所涉及的对象和活动进行表达、处理和控制，具有信息化、网络化、智能化、集成化和可视化等特征的技术系统。其研究内容包括数字产业化和物流数字化两大部分。信息产业化是进入物流领域的信息产业，而物流数字化是将物流系统各个要素以数据形式进行描述，形成相应的数字形式虚拟物流系统。

本篇文章是笔者关于物流发展纵论的第三篇，刚好赶上国家“十四五”规划及2035愿景的开局之期，所以我们讨论的话题，按照时间轴演变规律，也逐渐从过去到现在，继而面向未来。数字物流绝对不是一个新兴产业，虽然现代物流、自动化物流、物流信息化、智能物流、智慧物流、软件定义物流……新兴名词五花八门，不断更新迭代，就像基于电子计算机的智能算法发展历程一样，其实早在没有PC的时代，算法便早已被人类所有效利用，创造价值，计算机、互联网的出现是历史的必然性，使得算法从时间层面的发展跨越到空间层面的进步。因此可以这样概括：数字物流其实是物流按照时间顺序发展演变的一个必然的历史过程，是我们人类逐渐理解物流真相的一个从时间到空间的升维阶段（多维空间平行概念图，见图1）。

图1 图多维空间平行概念图

图2 世界范围数字经济发展进程

自第二次世界大战开始，美国利用战略后勤学对战争物资进行有效规划设计存储分配，继而日本在二战结束之后，将现代物流Modern Logistics快速引入并使其不断发展，“物流”学科的DNA（即通过技术+产业联合升级的迭代更新模式）解码就从未停歇过。“若非群玉山头见，会向瑶台月下逢”，诗仙李白《清平调》后两句可以很好地诠释物流基于时间与空间二维的演变过程，先有物流行业的优秀前辈们对于“物流+技术”的融合本质，而后才产生了数字物流概念、不断丰富的内涵外延、系统架构归类分析、完善的数字技术价值链……这也是量子理论的一个支撑延伸。

一、“数字物流”发展历程

2016年二十国集团（G20）杭州峰会首次将“数字经济”列为G20创新增长蓝图中的一项重要议题，通过了《G20数字经济发展与合作倡议》。该倡议敏锐地把握了数字化带来的历史性机遇，为世界经济摆脱低迷、重焕生机指明了新方向，提供了新方案，带来了新希望。2017年 G20 汉堡峰会，也明确了数字经济是全球经济增长日益重要的驱动力。上述表明，国际社会已经认同：数字化的经济活动正在成为全球经济复苏和增长的重要驱动力，对于扩展新的经济业务水平、带动创新具有极为重要的意义（世界范围内数字经济发展进程，见图2）。习近平主席在2017年5月14日于北京举行的“一带一路”高峰论坛提到中国要发展数字经济并且提出“数字丝绸之路”和 “数字中国”概念，将数字化的浪潮推向一个又一个新的高峰。

时任《物流技术与应用》杂志主编、中国著名物流专家吴清一教授深有所感，在继上世纪80年代把“物流”一词率先引入中国、2013年提出“单元化物流”理念后，2017年底，吴清一教授连同其孙吴菁芃系统地提出“数字物流”概念并作了深入阐述—数字物流具有快捷性、融合性、自我增长性、边际效益递增性、可持续性（即绿色物流）、对环境的亲和性和直接性等突出特点，将会对未来物流模式的塑造产生深远的影响。2018年，中国现代物流正处于发展的瓶颈阶段，物流成本长期居高不下，供应链效率提升也遭遇重重困难。发展数字经济的倡议提出，为我国物流现代化高速发展提供了难得的机遇。开辟“数字物流”时代，将我国社会供应链优化引入快车道必须尽早提上日程。“数字物流”一词此前在文献中多次出现过，但是在概念方面多有分歧，因此需要重新定义。所谓“数字物流”，即是以电子计算机技术为主要生产资料的物流形态，在这个系统中，数字技术被广泛使用并由此带来了整个环境和物流活动的根本变化，各种信息在计算机网络中以数字形式加以收集、处理、交换和传送，从而高质量、高速度地控制、实现和完成物流系统各个环节的功能活动。

数字物流是一个信息和物流活动都数字化的全新的系统，生产企业、用户、第三方物流企业和政府之间通过网络进行的交易与信息交换将迅速增长和更加便捷。换句话说，整个社会供应链物流活动的过程，就是以数字形式将该过程予以信息化的过程。其实通俗地讲，数字物流也可说是“数据物流”。在数字经济时代，数据将成为继土地、能源之后最重要的生产资料。数字物流与大数据技术息息相关，同智慧物流、智能物流的概念相比，数字物流更强调和涵盖了大数据等新技术对物流系统方方面面的影响和变革。

开篇中提到，“数字物流其实是物流按照时间顺序发展演变的一个必然的历史过程”，在量子理论之中，万事万物发展规律其实只有一个宗旨，即按照维度提升的逻辑运行。下面我们先来讨论一下数字物流的是如何引出，它的孕育所处的时代背景是怎样的。在物流2.0文章中，我曾谈到“现代物流”发展演变的过程—正是中国电子商务的快速发展有效推动了现代物流系统建设的步伐。2000年，我国电子商务发展尚处初级阶段，电子商务作为网络经济的核心必须以系统化的物流管理为基础。电子商务活动中任何一笔交易都是由四种基本的“流”，即信息流、商流、资金流、物流所组成。传统物流的流程则包括运输、储存、搬运、分拣、物流信息管理等各种活动。由于传统物流其单一动作过程的技术化、系统化、信息化程度较低，导致了物流时间过长、物流成本过高等一系列问题反而制约了中国电子商务的发展，而不成熟的物流支付系统、配送系统和安全系统也为作为服务行业的物流提出了更高的需求导向。在我国电子商务市场积极推动下，以物流信息化为基础的现代物流系统概念很快在中国普及开来，这种新型的物流模式使商品流转较传统方式更加信息化、自动化、现代化和社会化，既减少库存和资金积压，又降低了物流成本，提高了经济效益和社会效益。电子商务为物流企业提供了技术条件和市场环境，为物流功能集成和物流企业实现规模化经营创造了有利的条件。

图3 全球数字经济产业规模排名

图4 数字物流系统与数字物流价值链

二、时间+空间+行业=未来物流生态系统

“数字物流”其本质就是在仿真和虚拟现实、计算智能、计算机网络、数据库、多媒体和信息等支撑技术的支持下，应用数字技术对物流所涉及的对象和活动进行表达、处理和控制，具有信息化、网络化、智能化、集成化和可视化等特征的技术系统。而此处的数字技术是指计算机硬件、软件、信息存储、通信协议、周边设备和互联网络等为技术手段，以信息科学为理论基础，包括信息离散化表述、扫描、处理、存储、传递、传感、执行、物化、支持、集成互联网等领域的科学技术集合。

数字物流实际上就是对物流的整个过程进行数字化的描述，从而使物流系统更高效、可靠地处理复杂问题，为人们提供方便、快捷的物流服务，籍此表现物流体系的精确、及时和高效特征，进而达到“物流操作数字化，物流商务电子化，物流经营网络化”。对于物流系统的要求有多种提法，但是本质上讲就是准确、快速、高效及个性化。随着全球数字经济规模不断扩大，未来特别是服务行业，谁拥有海量数据以及优质算法，谁就拥有最大价值与话语权。图3是2019年全球数字经济规模分析排名。

海量数据是必要条件，但如何产生价值才是终极目标。众所周知，准确与快速是物流企业生存之本，只有在满足了快速、准确的前提下，才能发展个性化服务，才能谈到提高企业运作效率。在企业竞争空前激烈的今天，为了在以时间为基础的竞赛中占据优势，必须建立一整套对环境能够反应敏捷和迅速的物流系统，能够详细展示现阶段企业如何将“数字物流”即信息通信技术中的先进成果运用到物流业务中，通过先进的信息化手段推动物流业务模式变革。信息技术发展日新月异，新的技术、标准不断推陈出新，但信息必须为实际的生产与社会服务，才能体现其实用价值。

三、超空间化的“数字物流”与平行宇宙

相信大家都看过好莱坞漫威系列电影，其中不止一次向世人展现了“平行宇宙”存在的合理性，笔者预测数字物流也将是未来很长一段时间内，链接多元宇宙的唯一通道之一，通过数据进行超空间多维度映射，将是未来宇宙之间相互作用的重要方式。如此重要的通道应该如何搭建，这就涉及到数字物流系统的构建的技术方法与现实意义。

数字物流系统源于实体物流，物理世界的实体物流是构建数字物流系统的基础。数字物流系统应该是物理世界的实际物流系统和相应的虚拟物流系统两个层面血肉相连、相互作用、有机统一的整体。数字物流的研究内容包括数字产业化和物流数字化两大部分。信息产业化是进入物流领域的信息产业，而物流数字化是将物流系统各个要素以数据形式进行描述，形成相应的数字形式虚拟物流系统，这部分内容也称为数字物流融合部分。笔者认为，构建数字物流系统有两种情况：一是从无到有，从建模开始构建全新的系统，二是对原有系统进行数字化的提升，为此首先要对原有系统进行改造，贯彻标准化和单元化的原则，消除物流环节之间不协调、不匹配的缺陷。在此基础上再以被改进的物流系统为参照对象进行建模。

建立数学模型实际上是仿真的第一步。仿真本质上是一种知识处理的过程，典型的系统仿真过程包括系统模型建立、仿真模型建立、仿真程序设计、仿真试验和数据分析处理等，它涉及多学科多领域的知识与经验。图4是通过仿真技术来建立实体物流与虚拟物流通道的实例。仿真技术是模型（物理的、数学的或非数学的）的建立、验证和试验运行技术。仿真技术是以相似原理、系统技术、信息技术以及仿真应用领域的有关专业技术为基础，利用模型对系统（已有的或设想的）进行研究的一门多学科的综合性的技术。计算机仿真技术，就是把现代仿真技术与计算机发展结合起来，将仿真模型的各个元素进行数字化处理，应用包括网络技术在内的计算机技术的最新成果，对数字仿真模型进行验证和试验运行，使其逐步优化达到理想状态。

图5 数字技术演变图

图6 数字物流发展趋势预测

构建数字物流系统主要是应用计算机仿真技术，通过建立物流系统(存在的或设想中的)数学模型，这个数学模型也可以称之为虚拟物流系统。再以计算机为工具，以数值计算为手段，对这个虚拟物流系统进行分析研究提供最佳的优化策略。在数学模型基础之上建立的虚拟物流系统本质上是由数字元素所组成的实体物流的映象，是和计算机世界本质元素融为一体的。也就是说，计算机世界或者网络时代的所有新技术和新的发展成果都可以无障碍地在虚拟物流系统中应用并发挥作用。大数据、云计算、边缘计算、区块链、以太坊（Ethereum）、软件定义网络SDN等等令人目眩神迷的最新网络技术，实际上都是超高级的数字游戏，他们和虚拟物流系统都是数字世界的一个成员。下图即现阶段基于干线运输层的数字物流系统优化的基本架构逻辑。

上述新技术在虚拟物流系统中的应用，实际上是数字家族成员之间的交流与合作，全面有效地应用最新网络技术是构建数字物流系统的核心内容。在虚拟物流系统中进行预测、分析和决策所得到的结论，再通过双向通讯系统反馈给实体物流，从而使实体物流不断进化和改善，达到最优的运行状态。无论是管理层或者是作业层，在虚拟物流系统的作用下，实体物流都会发生显著的改变，即使是物流技术装备，为了适应数字物流的发展也将提高智能化水平。扁平化的物流管理系统、智能化物流技术装备将随着数字物流的发展得到普遍运用。

未来，图5的自动化物流设备会被数据重新赋予生命，甚至更高阶层的智慧，所以说数字物流系统构成的过程没有终点。社会经济永远处在发展的过程中，会对物流领域不断提出各种新的要求，作为服务行业的物流领域，必须对相关物流系统进行改造、加强和提高。此外，相关技术领域的发展，特别是网络技术的发展，也将促进数字物流系统不断强化和改进。所以社会需求的变化和相关领域的技术发展，是数字物流系统构成不断变化的动力。发展必须创新，创新引领发展，这就是数字物流开拓物流科学新时代必须具有的理念。

四、数字技术将实现物流与供应链协同发展

在数字时代的大背景下，数据将成为整个时代发展的核心，供应链的平台化战略及智能化策略都是建立在数据集中的基础之上，并将成为现代供应链的发展趋势。物联网、大数据、人工智能等现代数字化技术的出现驱动着数字经济的高速发展，而作为产业、贸易核心的供应链体系也必然在与数字技术融合创造出新生事物——数字供应链。数字化供应链是现代数字技术与供应链模式的密切融合，通过人工智能、区块链、云计算、大数据等技术，打通供应链上的商流、信息流、资金流、物流，实现供应链可视化管理，具有即时、可视、可感知、可调节的能力。数字物流发展趋势如图6所示。

近日，美国物料搬运协会（MHI）和德勤共同发布的报告显示，80%的企业认为，数字供应链未来5年将占据统治地位，欧美等西方发达国家近20%的企业认为数字供应链已经占据供应链范畴的统治地位。数字供应链同样也是5G技术的一个大应用市场，特别是供应链的数字化物流，如运输，无人车，无人机的通讯和控制、货物包裹的快速追踪等。

供应链是一条物流链、信息链、资金链、增值链。而物流是供应链活动的核心环节，协调供应领域的生产和进货计划、销售领域的客户服务和订货处理业务，以及财务领域的库存控制等活动。对于数字供应链的构建，发展数字物流显得意义重大。特别对于中国在数字经济领域具有后发性优势，实际上在中国这种优势已经有所显示。数字技术和物流系统的融合无疑能够使物流现代化进入到快车道，开辟一个崭新的阶段。中国具有最广大的市场，“一带一路”又将我们的物流网络推进到世界各地，一旦我们的后发优势得以实现，将带来难以估量的深远影响。发展数字物流无疑是建设数字中国的重要内容，强大而先进的中国应该拥有最现代化的物流网络，数字物流将可能促进中国供应链行业的超级龙头企业更快诞生。

五、结语

风潮所向，未来已来。自祖父吴清一教授等一代物流泰斗引入物流学科至今已三十余载，中国物流发展也历经物流1.0（物料搬运技术）、物流2.0（现代物流系统），未来全球数字供应链的核心就是物流3.0——数字物流。中国企业要想在双循环体系中快速、稳定、持续发展，进而在未来世界竞争中占据领导定位，应广泛关注数字技术应用与数字物流转型，加强数字技术与数字系统构建理论和实践结合，以数字技术与实体物流融合驱动的物流系统梯次转型和创新发展为主引擎，在物流基础设施、物流系统要素、物流产业结构上实现迭代更新。