中圖分類號：F253文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI： 10.13714/j.cnki.1002-3100.2025.09.032

AN Hui， CAO Qi （Army Logistics University， Chongqing 401311， China）

Abstract： Based on the important national strategy of integrated mechanization-informatization-intelligentization development，thisstudy investigatestheinherent logic and operational mechanismsof\"triple integration\"construction in logistics warehouses through practical engineering perspectives. It proposes three core frameworks： The technology readiness theory， composite system theory，and warehouse support efficiency model. Through systematic analysis oftheir theoretical foundations，architectural configurations，and implementation methodologies，this research establishes a comprehensive theoretical framework and methodological toolkit for integrated warehouse modernization. The findings provide valuable insightsand methodological references for advancing China's intelligent lo gistics infrastructure development， offering both theoretical guidance and practicalimplementation pathways for contemporarywarehouse system optimization.

Key words： logistics warehouses; mechanization， informatization，intellectualization;modelconstruction

0引言

黨的二十大報告強(qiáng)調(diào)，堅持機(jī)械化信息化智能化（以下簡稱“三化”）融合發(fā)展。這一重要論述，賦予倉儲物流現(xiàn)代化建設(shè)新的時代內(nèi)涵。物流倉庫作為倉儲物流行業(yè)的重要組成部分，其“三化”融合建設(shè)需要依托多學(xué)科理論構(gòu)建分析框架，以揭示“三化”融合的內(nèi)在邏輯與作用機(jī)制。本文從技術(shù)成熟度理論、復(fù)雜系統(tǒng)理論、倉儲保障效能模型三個維度出發(fā)，綜合分析物流倉庫“三化”融合建設(shè)理論和應(yīng)用探索，以期為我國倉儲物流行業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)提供有價值的參考和指導(dǎo)。

1技術(shù)成熟度理論

1.1理論內(nèi)涵

技術(shù)成熟度理論（Technology Readiness Level，TRL）作為一種量化評估技術(shù)從實驗室到市場成熟度的工具，為破解“三化”融合的技術(shù)瓶頸與制度矛盾提供了科學(xué)的篩選機(jī)制，其核心在于評估技術(shù)從實驗室驗證到市場部署各階段的可行性。該理論將技術(shù)發(fā)展劃分為9個成熟度等級（TRL1-TRL9），每個等級對應(yīng)特定驗證要求，重點解決技術(shù)冒進(jìn)引入與滯后淘汰間的平衡難題，具體定義如表1所示。

1.2機(jī)械化信息化智能化技術(shù)的TRL映射

物流倉庫“三化”建設(shè)涉及機(jī)械制造、傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能（AI）、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)字孿生等不同學(xué)科領(lǐng)域技術(shù)，可利用技術(shù)成熟度理論進(jìn)行篩選，直觀呈現(xiàn)技術(shù)發(fā)展情況，為應(yīng)用實踐提供參考依據(jù)，見表2。技術(shù)成熟度理論在倉儲領(lǐng)域的應(yīng)用不僅需要科學(xué)地評價技術(shù)的潛能，更需構(gòu)建一個全面的評估框架。這個框架由3個核心要素構(gòu)成：（1）對基礎(chǔ)性能指標(biāo)的嚴(yán)格測試，驗證技術(shù)是否具備基本的可行性和穩(wěn)定性；（2）針對應(yīng)用環(huán)境的測試評估，考量技術(shù)在極端條件下的適應(yīng)性和可靠性；（3）全壽命成本分析，確定技術(shù)在經(jīng)濟(jì)上的可持續(xù)性和成本效益。通過多維評價機(jī)制有效防止出現(xiàn)兩種極端情況：一方面是盲目追求實驗室中的“超前技術(shù)”，導(dǎo)致資源的浪費，忽視實際市場需求；另一方面是對即將被淘汰的“老舊技術(shù)”過度依賴，造成資源低效使用和過時技術(shù)的潛在風(fēng)險。

通過這樣的評估機(jī)制，可以為物流倉庫建設(shè)提供技術(shù)支撐，確保在推進(jìn)“三化”融合建設(shè)過程中，能夠依據(jù)科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)來選擇合適的技術(shù)方案。

1.3理論指導(dǎo)價值

1.3.1技術(shù)選型

對于技術(shù)成熟度等級大于等于7（ TRL?7 ）的技術(shù)，例如無人搬運車（AGV）、機(jī)械臂等，不僅可以直接提升儲供基地的機(jī)械化能力，還能顯著提高作業(yè)效率和自動化水平，這樣的技術(shù)能夠在短時間內(nèi)產(chǎn)生明顯的效益，減少人力成本并提高工作質(zhì)量。因此，這些技術(shù)一旦成熟，就應(yīng)該被迅速部署到實際操作中去。對于技術(shù)成熟度等級小于等于5（ TRL?5， ）的技術(shù)，則需要謹(jǐn)慎處理。這類技術(shù)還未經(jīng)過足夠的實驗室驗證，或者尚未經(jīng)歷過真實作業(yè)環(huán)境下的測試，其可靠性和穩(wěn)定性都有待進(jìn)一步驗證。為了避免過早投入大量資源，這些技術(shù)應(yīng)當(dāng)通過實驗室環(huán)境的嚴(yán)格測試，以及應(yīng)用模擬的反復(fù)檢驗來逐步增強(qiáng)其可靠性，直至達(dá)到可以應(yīng)用于實際市場的程度。

1.3.2 風(fēng)險管控

技術(shù)成熟度等級與所需研發(fā)投人之間存在著正相關(guān)關(guān)系。對于技術(shù)成熟度較低的技術(shù)，必須通過構(gòu)建模擬實際應(yīng)用環(huán)境來驗證其魯棒性。檢驗算法在復(fù)雜環(huán)境下的真實表現(xiàn)，只有確保穩(wěn)定可靠，才能將其運用到實際建設(shè)中。這一過程不僅有助于降低因算法缺陷而導(dǎo)致的潛在風(fēng)險，而且也為后續(xù)的升級迭代提供了寶貴的數(shù)據(jù)支持。

1.3.3 多行業(yè)協(xié)同

民用技術(shù)，在某些情況下可能已經(jīng)非常成熟，應(yīng)用比較廣泛，但是如果沒有考慮到其在特殊行業(yè)應(yīng)用場景中的適用性，那么即便是TRL9級的民用技術(shù)也需要適當(dāng)降級進(jìn)行重新驗證。在某些特殊情況下，如涉及國家安全等情況時，民用技術(shù)的適用性必須得到充分的考量和驗證，只有這樣才能確保先進(jìn)技術(shù)既滿足商業(yè)需求，又符合特殊行業(yè)建設(shè)的要求。

2復(fù)雜系統(tǒng)理論

2.1理論內(nèi)涵

復(fù)雜系統(tǒng)理論（Complex System Theory）強(qiáng)調(diào)由多個子系統(tǒng)通過非線性交互形成的整體具有“整體大于部分之和”的特性。在物流倉庫“三化”融合建設(shè)中，不是簡單的設(shè)備疊加或技術(shù)混合，而是三者構(gòu)成一個復(fù)雜系統(tǒng)，其核心原理包括以下兩點。

2.1.1 子系統(tǒng)耦合機(jī)制

機(jī)械化、信息化、智能化作為獨立子系統(tǒng)，分別承擔(dān)物理執(zhí)行、數(shù)據(jù)貫通和決策優(yōu)化的功能。機(jī)械化，通過無人AGV、機(jī)械臂等硬件設(shè)備實現(xiàn)物資搬運、存儲等基礎(chǔ)能力。信息化，依托物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時采集與共享，提升庫存管理效率。智能化，基于AI算法優(yōu)化決策，如動態(tài)路徑規(guī)劃、數(shù)字孿生模擬等。三者通過“硬件-數(shù)據(jù)-算法”的鏈?zhǔn)浇换バ纬砷]環(huán)，例如AGV（機(jī)械化）依賴毫米波技術(shù)（信息化）調(diào)整路徑，而AI調(diào)度算法（智能化）根據(jù)實時數(shù)據(jù)動態(tài)優(yōu)化AGV任務(wù)分配。

2.1.2涌現(xiàn)效應(yīng)

在“三化”子系統(tǒng)的協(xié)同運作達(dá)到一種臨界點時，系統(tǒng)內(nèi)各組件間的相互作用會引發(fā)意想不到的效應(yīng)。當(dāng)眾多物理量經(jīng)過非線性疊加后，產(chǎn)生的結(jié)果往往超出了單一量或幾個量的簡單總和，三者協(xié)同可產(chǎn)生‘ 1+1+1gt;3 ”的保障效能躍升。例如，智能調(diào)度（AI）系統(tǒng)利用強(qiáng)大的信息技術(shù)支持，通過對實時大數(shù)據(jù)的分析處理，優(yōu)化物流車輛（AGV）的行駛路線，從而提升整個運輸網(wǎng)絡(luò)的保障效能。這一過程不僅展現(xiàn)了AI技術(shù)與實時數(shù)據(jù)結(jié)合所能帶來的高效性，也體現(xiàn)了信息化和機(jī)械化之間相互促進(jìn)、相輔相成的協(xié)同作用。通過這樣的協(xié)作，傳統(tǒng)的物流管理方式將迎來革命性的變革，使得物資調(diào)配更加精準(zhǔn)、響應(yīng)速度更快，最終實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

2.2耦合度模型構(gòu)建

復(fù)雜系統(tǒng)理論通過量化耦合度 （C） 評估三化融合水平，公式為：

c 越接近1，系統(tǒng)融合度越高。

其中各指標(biāo)設(shè)計如下：機(jī)械化指數(shù) （Mech） ：設(shè)備自動化率 × 抗毀系數(shù)（0＼～1）；信息化指數(shù) （Info） ：數(shù)據(jù)聯(lián)通率 ... 安全等級（1＼～5級）；智能化指數(shù) （Intel） ：AI決策占比 × 算法置信度 （0～100% 。

其中設(shè)備自動化率包括AGV覆蓋率、機(jī)械臂部署密度等，抗毀系數(shù)指設(shè)備在極端環(huán)境（如高原、沙塵）下的穩(wěn)定性；數(shù)據(jù)聯(lián)通率指跨系統(tǒng)數(shù)據(jù)互通能力；安全等級指數(shù)據(jù)抗干擾與加密能力；AI決策占比指自主決策在任務(wù)中的權(quán)重；算法置信度指強(qiáng)對抗場景下的魯棒性。

2.3實踐應(yīng)用

2.3.1 系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化

物理-數(shù)據(jù)融合：通過智能傳感器（如AGV載重監(jiān)測）實時采集數(shù)據(jù)，驅(qū)動信息化平臺更新。數(shù)據(jù)-決策融合：利用數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建3D應(yīng)用場景模型，優(yōu)化庫位布局與路徑規(guī)劃，有效減少搬運距離，提高作業(yè)效率。

2.3.2 動態(tài)監(jiān)測與調(diào)整

復(fù)雜系統(tǒng)理論為物流倉庫“三化”融合提供了從微觀技術(shù)到宏觀戰(zhàn)略的全視角支撐。通過量化耦合度模型，可精準(zhǔn)識別短板，如信息化滯后或機(jī)械化覆蓋率不足，并通過技術(shù)協(xié)同與制度創(chuàng)新，實現(xiàn)效能躍升。

3倉儲保障效能模型

3.1理論內(nèi)涵

倉儲保障效能模型以“保障力 機(jī)械化 × 信息化 × 智能化”為核心公式，突破了傳統(tǒng)“機(jī)械化 + 信息化 + 智能化”的線性疊加思維，強(qiáng)調(diào)三者的非線性耦合與缺一不可的乘數(shù)效應(yīng)。

3.2模型構(gòu)建

保障力 機(jī)械化 Ω（MΩ） ×信息化 Π^（I） ×智能化 Ω^（T）

參數(shù)說明：機(jī)械化 Ω（MΩ） ：物資吞吐速度（噸/小時） × 設(shè)備可用率 （%） ；信息化 （I） ：數(shù)據(jù)更新頻率 （次/分鐘） × 系統(tǒng)冗余度 （備份鏈路數(shù)）；智能化 ：決策正確率 （%） 三 × 響應(yīng)時間 （秒）。

3.2.1乘數(shù)效應(yīng)的數(shù)學(xué)邏輯

乘法結(jié)構(gòu)：機(jī)械化 Ω（MΩ） 、信息化 （I） 、智能化 Ξ（T_Λ ）三者通過乘積關(guān)系耦合，任何一項趨近于零時，整體保障力將坍縮為零。例如：若機(jī)械化設(shè)備全部癱瘓 （M=0） ，即使信息化與智能化水平再高 （I=0.9 ， ，保障力仍為0；若信息化中斷 （I=0） ，智能化算法因缺乏數(shù)據(jù)輸入失效！ （T=0） ，機(jī)械化設(shè)備亦無法自主運行 （M=0.8） ，保障力同樣歸零。

邊際效應(yīng)放大：單一維度提升可帶動整體效能躍升。例如，機(jī)械化從0.7提升至 ，信息化從0.6提升至 ，智能化從0.5提升至 0.6：（0.1/0.5）^*100%=20%1 ，三者協(xié)同下保障力從0.21增至0.336，增幅達(dá) 。

3.2.2 參數(shù)設(shè)計的科學(xué)性

模型中各參數(shù)緊扣市場需求，兼顧能力與可靠性：

機(jī)械化 η（M）= 物資吞吐速度 （噸/小時） × 設(shè)備可用率 （%）

物資吞吐速度：反映硬件執(zhí)行效率，如AGV每小時搬運量、機(jī)械臂裝卸頻次；設(shè)備可用率：衡量極端環(huán)境下的抗毀性，例如高原AGV在低氧環(huán)境中的故障率。假如某倉庫引入高性能電池AGV，吞吐速度提升至15噸/小時，可用率 90% ，則機(jī)械化指數(shù) M=15×0.9=13.5 。

信息化 數(shù)據(jù)更新頻率 （次/分鐘） × 系統(tǒng)冗余度 （備份鏈路數(shù)）

數(shù)據(jù)更新頻率：決定態(tài)勢感知實時性，如北斗定位數(shù)據(jù)每秒更新1次 （60次/分鐘）；系統(tǒng)冗余度：確?？垢蓴_能力，例如采用 5G+. 衛(wèi)星雙鏈路通信 （冗余度 ）。假如某信息化平臺通過邊緣計算節(jié)點壓縮數(shù)據(jù)延遲至 50ms ，更新頻率120次/分鐘，冗余度 ：=3 ，則信息化指數(shù) I=120×3=360 （204智能化 ^（T）= 決策正確率 （%） × 響應(yīng)時間 （秒）

決策正確率：AI在復(fù)雜場景下的可靠性，如強(qiáng)電磁干擾中路徑規(guī)劃準(zhǔn)確率；響應(yīng)時間：從指令生成到執(zhí)行的延遲，需滿足毫秒級實際需求。假如某AI調(diào)度系統(tǒng)在應(yīng)用中正確率 85% ，響應(yīng)時間0.5秒，則智能化指數(shù) T=0.85。

3.3實踐應(yīng)用

3.3.1戰(zhàn)略規(guī)劃：識別短板，優(yōu)化資源配置

短板診斷：通過量化分析，精準(zhǔn)定位制約效能的瓶頸。例如，某倉庫 M=0.8 、 I=0.4 、 T=0.6 ，保障力 =0.8×0.4×0.6=0.192 則可確定信息化為關(guān)鍵短板；資源分配：優(yōu)先向低維度傾斜投入，實現(xiàn)效費比最大化。若投入1億元將信息化從0.4提升至0.7，保障力增至 0.8×0.7×0.6=0.336 ，增幅 75% ，遠(yuǎn)高于單一提升機(jī)械化或智能化的效果。

3.3.2技術(shù)融合：指導(dǎo)“三化”協(xié)同演進(jìn)

閾值效應(yīng)管理：機(jī)械化需達(dá)到臨界值（如 M≥0.6 ）才能釋放智能化潛力。數(shù)據(jù)表明，當(dāng)AGV覆蓋率 .lt;50% ？ Mlt;0.5 時，AI調(diào)度效率提升不足 10% 。

3.3.3效能驗證：量化評估與動態(tài)優(yōu)化

多方案比選：通過模型計算不同建設(shè)方案的效費比，支撐決策。假如某倉庫改造，方案A（側(cè)重機(jī)械化）：投入5000萬，M=0.9 ， I=0.5 、 T=0.4 ，保障力 =0.9×0.5×0.4=0.18 ；方案B（均衡投入）：投入8000萬， M=0.8 一 I=0.7 、 T=0.6 ，保障力 ε=0.8×0.7 ×0.6=0.336 ，則可得出結(jié)論：方案B邊際效益更高，優(yōu)先選擇。

3.3.4制度創(chuàng)新：推動標(biāo)準(zhǔn)與政策改革

建立動態(tài)標(biāo)準(zhǔn)體系：依據(jù)模型參數(shù)更新裝備采購規(guī)范，如要求AGV必須具備抗沙塵密封能力（可用率 ?85% ；完善行業(yè)協(xié)同機(jī)制：開放民用高成熟度技術(shù)（如順豐無人機(jī)TRL9）快速適應(yīng)性改造，提高技術(shù)轉(zhuǎn)化效率。

4結(jié)論

通過理論構(gòu)建，技術(shù)成熟度理論解決“哪些技術(shù)可用”的問題，避免戰(zhàn)略冒進(jìn)或滯后；復(fù)雜系統(tǒng)理論揭示“如何融合”的機(jī)制，破解子系統(tǒng)沖突；倉儲保障效能模型量化“融合效果”，支撐資源分配決策。三者結(jié)合，構(gòu)成“技術(shù)演進(jìn)-系統(tǒng)協(xié)同-效能輸出”的完整分析鏈，為物流倉庫“三化”融合建設(shè)提供從微觀技術(shù)到宏觀戰(zhàn)略的全視角理論支撐。

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