一、物流技术的现状与发展历程

1.1物流行业的发展进程

现代物流萌芽于20世纪初，当时的物流规模小、成本高，渠道也不通畅，因此并未受到应有的重视，但是经济上物流学科开始萌芽，技术上也确立了物流学科的地位。直到20世纪60年代，物流产业逐渐形成与壮大，并形成了多品种、少批量的配送模式，同时第三方物流理论出现，物流学科向逻辑化发展。

90年代中期，物流发展到供应链管理阶段，物流学科体系初步形成，综合性物流学科发展迅速。同时期现代物流开始在中国崛起。由于乡镇企业不断发展，逐渐成为国际供应链上的环节，这些乡镇企业产品大多需要经过上海港出口，而邮政的相关服务普遍不能满足企业对时效性的需求，藉由这一机会，长三角申通快递起家并不断发展做大。另一方面，港台地区的劳动密集型产业大量向珠三角转移，因此产生了大量内陆与港台地区的物流需求，藉此顺丰快递出现并赚取了第一桶金。天天快递也在这一时期成立，并且开创了缴纳押金即可开设网点的扩张模式。年成立了中国物流与采购联合会，各家快递发展迅速，顺丰垄断了港深货运。中国加入WTO后，大量外资进驻中国市场，麦肯锡、科尔尼等企业对中国的物流市场与行业现状进行了研究，为行业发展提供了较为可靠、客观的分析数据。另一方面，联邦快递等公司进入中国的同时，带来了大量先进、成熟的物流管理体系与物流技术供借鉴。

年以来，随着电商行业的兴起，物流更是走进了家家户户，与人们的日常生活产生了紧密的联系。随着淘宝、天猫、京东、拼多多等面向不同群体的电子商务公司的出现，物品的运输从生产商和经销商之间发展到每个国民的身边。在这一阶段中，计算机技术的发展功不可没，尤其是人工智能（Artificia1Intelligence,AI)技术开始大量落地，极大改善了物流行业的生态。如今人们所熟悉的三通一达——圆通、中通、申通、韵达都是抓住了这次机会，实现了快速发展，圆通更是成为首家与淘宝网全面进行战略合作的快递企业。

物流政策环境的建设日趋完善。年的“十一五”规划将现代物流业纳入五年计划，提出了“大力发展现代物流业”并明确了物流在国民经济中的产业地位。年，国务院出台《物流业调整和振兴规划》，将物流业列为十大振兴产业，纳入了“一揽子计划”，进一步提升了物流业在国民经济中的地位和作用。由此物流业成为了对国民经济发展有着重要影响的朝阳产业。根据《中国物流年鉴》统计数据，可以从图1.1中看到年以来，中国社会物流总收入不断上升。随着农村物流、零售业物流等细分市场称为投资热点，物流产业进入了更高层次的发展阶段，物流产业内的分工日趋细化，制度环境也不断规范，市场秩序与环境条件也不断优化。年国家邮政局发布了《促进快递企业兼并重组的意见》，提出了5年内培育出一批年收入超百亿、具有国际竞争力的大型快递企业的目标。年5月1日起，《快递服务》系列国家标准正式实施，对行业进行了进一步的规范，明确了彻底延误的快件应予以赔偿等条款。

1.2物流的基本职能

物流职能可以分为三个分类，分别是物流主体职能，包括运输职能、仓储职能和配送职能。物流辅助职能，包括包装职能、装卸搬运职能、流通加工职能;物理信息管理职能，也即信息处理职能。下面对各个职能进行简单的介绍。图1.2对各职能进行了简单的总结。

运输职能是指用设备和工具，将物品从一地点向另一地点运送的物流活动。其中包括了集货、分配、搬运、中转、装入、卸下、分散等一系列操作。运输的基本方式有铁路、航空、公路、水运、管道等。选择运输方式时，需要考虑的因素有物品种类、运输量、运输距离、运输时间、运输费用等，以求运输的合理化。运输在物流活动中处于中心地位，是物流的支柱。

仓储是物流的另一大支柱,不但缓解了物质实体在供求之间时间和空间上的矛盾,创造了商品的时间效用,同时也是保证社会生产连续不断运行的基本条件。与仓储有关的重要决策有仓库数目、仓库选址、仓库大小、存货量等，决策者需要对优化配置进行权衡，用最经济的方法实现储存的功能，实现储存合理化。

配送是物流的一种特殊的、综合的活动形式，它集包装、装卸搬运、保管、运输为一体，通过这些活动完成将物品送达的目的。研究问题包括配送方式、配送中心选址、配送管理等。

包装是指在物流过程中保护产品、方便储运、促进销售，按一定技术方法采用容器、材料及辅助物等将物品包封并予以适当的装潢和表示的工作总称。包装存在于物流的多个环节中，如产品的出厂包装、生产过程中的换装、物流过程中的包装、分装与再包装等。包装按形式可以分为出厂包装、物流包装两类。

1.3物流行业的发展现状

目前，现代物流已经发展成包括合同物流、地面运输、快递及包裹、货运代理、第四方物流、分销公司等共同组成的庞大体系。全球市场中，中国的市场规模位居全球第一，未来物流业仍将快速发展。在大经济环境作用下，技术不断突破，推动物流发展到了智慧化的阶段。

国务院印发《物流业发展中长期规划(—年)》以来，我国物流业持续增长，服务能力也显著提升，基础设施不断完善，政策环境也明显改善。到“十二五”末期，基本形成布局合理、技术先进、节能环保、便捷高效、安全有序并具有一定国际竞争力的现代物流服务体系,物流业由注重基础建设向全面提升服务质量转变。

根据《中国物流年鉴（)》的数据来看，近年来社会物流总额增长稳中有升，需求结构优化，其中增速最快的为单位与居民物品物流总额，远超其他单位，见图1.3，这表明了快递业的蓬勃发展。据统计，“十二五”末，我国快递年业务量突破亿件，稳居全球首位，日处理量最高可达1.6亿件。目前已形成7家年收入超亿元的快递企业。供给侧结构性改革成效显现，产业向高质，发展阶段迈进。

1.4新一代物流发展趋势

其中动态性包括“智慧”的变化发展和“物流”的变化发展，体现了物流利用技术发展而不断智慧化的趋势。系统性表示新一代物流是一个复合型系统，其面临着技术支撑、体制问题、组织问题、管理问题、系统运行问题等综合性问题，说明物流将在技术、体制、管理等方面合为一体;普适性包含了物流产业全方位的普适性和价值创造的普适性两方面内容;渐进性则是体现在物流界通力合作进行长期建设，具有战略前景和远期规划，最终实现细分阶段的目标任务的特征。

随着人工智能技术的不断发展,原本依靠人为进行经验决策的传统体系面临新的挑战，这样的决策体系正在发生转变，大数据、云计算、机器学习与人工智能等一系列技术的发展提高了物流数据处理的能力,同时也帮助了物流企业对客户行为进行分析和预测，系统设备将逐步代替人工决策，最终实现更好的降本增效。

在年“双十一”期间，企业借助人工智能分析用户需求，提前将货物运送到各个仓储地点与配送中心，只使用了12分钟就完成了天猫的第一单物流。见微知著,以人工智能技术为代表的现代信息化技术必将进一步渗透入物流行业的方方面面，人工智能实现智能配置物流资源、优化物流环节、减少资源浪费等来提高物流运作效率。特别是利用人工智能技术在无人驾驶、无人仓储、无人配送、物流机器人等前沿领域的应用，使得无人机、无人仓、无人车更加普遍，智能技术将改变物流的生态格局。

党的十九大报告指出，技术创新是创新驱动的核心内容，大力推进物流领域技术创新和应用，发展智慧物流生态体系，是加快动力变革的重要抓手，是促进我国从“物流大国”向“物流强国”迈进的必然选择。《中国物流技术发展报告()》2]指出，智慧物流正在成为物流业转型升级的重要源泉。智慧物流重塑了物流市场主体，平台型企业、数据型企业等许多非传统意义的物流业者成为物流市场的重要参与者，通过整合社会资源或为物流链赋能，推动着物流业升级和物流市场格局的变动。

智慧物流技术应用主要体现在仓内技术、干线技术、“最后一公里”技术、末端技术等方面，技术应用前景见图1.7。

二、人工智能技术研究及应用场景分析

2.1人工智能发展历程

人工智能的概念提出于上世纪中期。年，人工智能之父阿兰·图灵发表论文《计算机器与人工智能》[3开创了人工智能学科的先河。他还提出了经典的图灵测试来证明机器是否可以思考。图灵测试是指，人与对方进行对话时，如果人难以分辨对方是机器还是人时，就说明机器拥有了人的智能。同年，神经网络计算机出现，人工智能开始萌芽。年，人工智能概念被首次提出。

人工智能在二十世纪五十年代到七十年代初都处于“推理期”。当时人们设想的人工智能是基于推理能力的，这一时代的代表性工作有“逻辑理论家”、“通用问题求解”等程序。其中“逻辑理论家”证明了人类无法证明的数学定理，甚至比人类证明的更加巧妙，也因此获得图灵奖。

然而随着研究的向前发展,学者们逐渐发现仅靠逻辑推理能力的机器距离人工智能还是具有相当的距离。因此二十世纪七十年代中期起，人工智能步入“知识期”，学者们希望机器可以拥有知识。在这一时期，大量的专家系统问世，也有学者因此获得了图灵奖。

2.2人工智能架构与关键技术

让机器实现人的智能，一直是人工智能学者不断追求的目标。人工智能这一前沿技术已经引发了诸多邻域产生颠覆性变革。当今流行的人工智能技术以深度学习为核心,在视觉、语音、自然语言等应用领域迅速发展。十九大报告也指出，要推动物联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合。人工智能技术在这样的背景下，必将以产业化和集成应用为重点，加快制造强国和网络强国的建设。

2.3人工智能主流应用场景分析

可以说，从数据到知识、从知识到决策是当前大数据智能的计算范式。人工智能正在重构生产、分配、交换、消费等经济活动的各个环节，如果说人工智能是经济发展的新引擎，那么大数据就是这个引擎的燃料，大数据与人工智能有机结合则是发动这个引擎的钥匙。随着深度学习算法工程化实现效率的提升和成本的逐渐降低，一些基础应用技术逐渐成熟落地。本节从中选取目前商业中较为成熟的计算机视觉、自然语言处理、将二者结合起来综合应用的智能无人系统等主流应用场景进行介绍。

三、人工智能下的新一代物流

3.1人工智能在物流行业中应用的优势分析

人工智能亦称智械、机器智能，指由人制造出来的机器所表现出来的智能。人工智能是一门通过普通计算机程序来呈现模仿人类行为、语言或者思维的学科，最终目的是使机器实现人工智能化从而大大提升人的工作效率。人工智能技术的建立、发展与计算机技术等多个学科都有非常重要的联系，是多种关键技术的融合,这些关键技术使得人工智能具有许多显著优势并被广泛应用到新一代智慧物流行业中。

3.2基于人工智能的智慧物流体系

人工智能是一种前沿的交叉技术,主要目的是模拟人类思维生产出一些智能化的系统，他们像人类一样在社会中发挥着相应的职能作用。近年来，人工智能能够迅猛发展，主要动力来源于信息技术和智能设备，信息技术主要是计算机技术和通信技术，例如高等复杂的运算系统、能够处理数据量巨大的云计算平台和各种高效的通信网络系统,智能设备即指嵌入式设备以及其他芯片和边缘计算机节点等。随着大数据、云计算日趋成熟，新时代下，人工智能技术将主要以AI+某一具体行业或产业的形式呈现，物流就是其中重要的产业之一。下一代物流体系的一个主要特性将会是AI+物流。

3.3基于人工智能的新一代物流应用场景

计算机视觉是一门研究如何使机器“看”的科学，更进一步的说，就是指用摄影机和计算机代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等机器视觉，并进一步做图像处理，用计算机处理成为更适合人眼观察或传送给仪器检测的图像。人工智能背景下的计算机视觉技术主要涵盖图像分类、对象检测、目标跟踪、语义分割和实例分割等。随着物流产业的不断发展,物流活动中正在产生越来越多的图像、音频、视频等非结构化数据，针对上述非结构化数据的识别技术是使其得以有效利用的关键，深度学习技术的蓬勃发展使得上述非结构化数据变成可视化、可分析的信息和信号变得简单高效。此外，在新一代物流中，许多场景是无法人工操控的，人类肉眼的速度无法跟上流水速度，此时计算机视觉就可代替人类视觉，从而大幅提高物流自动化。计算机视觉技术无疑成为推动物流业智慧化进程的关键。

3.4基于人工智能的新一代物流行业未来

在数据时代的大背景下，年智慧物流将继续成为物流行业最大的创新热点。新一代物流行业将以互联网为依托，运用大数据、人工智能等先进技术，对线上线下的数据进行深度整合，并利用一套完善的系统来进行库存管理、需求预测等。新一代物流将传统运输环节与现代技术融合，从而创新改变物流行业原有的运行形态和市场环境。新一代智慧物流的发展应用将全面提升物流系统的智能化、自动化执行水平，提高分析决策以及管理能力，加速物流信息运转从而提高物流环节效率。

目前，物流领域下物联网与大数据技术目前已相对成熟，主要应用于车货匹配平台、综合运输管理服务提供商以及电商平台企业;人工智能技术虽然已经被采用，但大多数还处于研发阶段，除图像识别发展比较成熟外，其他人工智能技术距离大规模应用仍有一段时间，也将是未来各家企业的研发重点。

新一代物流的体系架构，物联网、大数据、人工智能将构成智慧物流数据的底盘技术。事实上，物联网和大数据技术是人工智能技术实现的一个基础，人工智能技术在物流领域为物流自动化提供智慧支撑，最终实现物流的智慧作业和物流决策跨越式发展。基于人工智能的物流的智慧作业将表现为操作无人化、运营智能化和决策智慧化的特点。数据底盘技术和智慧作业共同支撑了新一代物流，实现物流服务商与商家和消费者的无缝对接，总而言之，在未来基于人工智能的新一代物流将实现高效、精准、敏捷的服务以及无人化的操作方式、智能化的运营方式、智慧化的决策方式，实现物流的高效运转。

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