物流系统模型

物流系统模型
1模型概述
学习物理系统(de)模型之前我们先要知道什么是模型.
模型(de)概念：模型是指为了某个特定(de)目(de)将原型所具有本质属性(de)某一部分信息经过简化,提炼而构造(de)原型替代物.
模型是集中反映系统信息(de)整体,模型是对实际系统(de)一种抽象,是系统本质(de)表述,是人们对客观世界反复认识,分析,经过多级转换,整合等相似过程而形成(de)最终成果,它具有与系统相似(de)数学描述或物理属性,以各种可用(de)形式,给出研究系统(de)信息.
一个原型,为了不同(de)目(de)可以有多种不同(de)模型.模型是对阵时系统中那些有用(de)和令人感兴趣(de)(de)特性(de)抽象化.
模型建立起来以后,就可以进行“如果……,怎么样……”(de)实验.
从上图我们可以看出,我们可以向模型输入参数和变量,然后他会按照我
们事先设定好(de)逻辑或运算方法给出模拟(de)结果.从而我们可以提高
对系统(de)认识,评价各种策略对系统(de)影响,帮助我们决策和发现问
题.
模型(de)分类
按形式：抽象模型和形象模型.
按变量性质：动态和静态,连续和离散,确定性和随机性模型.
按模型规模：宏观模型,中观模型,微观模型.
按模型用途：工程用模型,科研用模型和管理用模型等.
根据模型与实际系统(de)一致程度,可以概略(de)把模型分为以下四类：实物模型,图形模型,数学模型和模拟模型.
1,实物模型是根据系统之间相似性而建立起来(de)物理模型.静态实体模型最常见(de)是比例模型,例如建筑缩小比例模型.
2,图形模型是用少量文字,简明(de)数字,不同形式(de)直线和曲线所构成(de)图模型,直观,生动,形象地表示出现实系统(de)本质规律图形模型可分为流程图,方框图,结构图,流图以及网络图等.
（1）流程图：反映某种实体(de)流转过程,例如生产流程图.
（2）方框图：一个系统由许多子系统组成,用方框图代表子系统从而简化了对问题(de)说明.
（3）结构图：用来研究系统元素之间(de)逻辑关系,结构层次,空间分布等.如管理决策(de)层次结构,企业(de)组织结构.
（4）流图：可分为信息流图,资金流图和物流图.信息流图能反映组织信息(de)来龙去脉；资金流图反映了费用(de)流转和消耗情况,通过计算每一环节(de)费用可以分析出企业(de)生产效益；物流图反映了物资流动方向,
运量,距离和费用等内容,对研究工厂布局,计算运费,确定运输工具有重要意义.
3.数学模型：广义地说,凡是一切数学概念,数学理论体系,各种数学公式,各种方程式以及有公式系列构成(de)算法系统等都被称为数学模型.狭义(de)说,凡是将具体现象,事物(de)特征和性质给以数学表达(de)数学结构,如各种等式,不等式,图,表或框图等,也叫数学模型.数学模型是已解决某个现实问题为目(de),从该问题中抽象归结出来(de)数学问题也叫数学模型,也就是说数学模型是用数学术语对现实问题(de)具体描述.
数学模型,包括原始系统数学模型和仿真系统数学模型.原始系统数学模型又包括概念模型和正规模型,概念模型是指用说明文字,框图流程和资料等形式对原始系统(de)描述,正规模型试用符号和数学方程式来表示系统(de)模型,其中系统(de)属性用变量表示,系统(de)活动则用相互有关(de)变量之间(de)数学函数关系来表示.原始系统数学建模过程为一次性建模.
仿真系统数学模型是一种适合在计算机上运行和实验(de)模型,主要根据计算及运算特点,仿真方式,计算方法,精度要求,将原始系统(de)数学模型转化成计算机程序.仿真系统数学建模过程为二次建模过程.
一个真实(de)系统它(de)内在联系和与外界(de)关系一般是非常复杂(de),用系统模型完全准确地描述是很困难(de),只能近似(de)描述.建立物理属性相似基础上(de)物理模型描述真实系统(de)逼真感虽然较强,但对于复杂(de)系统,建立物理模型所需费用大,而且要修改参数和改变结
构都很困难.相对而言数学模型(de)建立和应用修改则更为方便和经济.因此仿真系统中我们更多地是使用数学模型.
4.模拟模型和原系统(de)物理元素完全不同,但动作相似,当两系统性质之间(de)关系相同时,常用便于分析计算(de)系统作为研究另一系统(de)模型.例如,在机械运动中速度,力与质量(de)关系,可用电路中(de)电压,电流和电容来模拟.在电路中改变电压,电流和电容远比机械运动中改变速度,力和质量简单得多.
数学模型(de)意义
数学是进行模型系统模拟和仿真(de)有力工具,建立数学模型是发展物流科学和解决实际物流问题(de)首要课题.
数学建模是一种具有创新性(de)科学方法,它将问题简化抽象为一个数学问题或数学模型,然后采取恰当(de)数学方法求解,对现实问题进行定量(de)分析和研究.
所以,建立准确合理(de)数学模型是系统模拟工作(de)基础.
现代工程技术复杂,系统庞大,工程上要关心整体(de)过程和系统(de)设计,而不能将问题简单(de)分开来看.在对物流系统(de)研究过程中,我们要从整个供应链(de)高度来看待问题,而不能仅仅拘泥于单个物流环节或设备控制设计上.因此现代物流系统模拟所要求(de)数学模型,应是能反映整个过程(de)宏观动力学模型.在建模上源于以往(de)物流学,但又有所区别,是一门新兴(de)学科.
系统模拟技术(de)优点
使用模型(de)意义在于,客观试题系统很难做实验,或者根本不能做实验,这种情况下可利用模拟系统代替；对象问题虽然可以做实验,但是利用模型更便于理解；模型易于操作,利用模型(de)参数变化来了解现实问题(de)本质和规律更经济方便.
具体说来,模型具有以下优点：
1.符合人们思维习惯,有助于系统分析.
2.系统模拟对各种复杂(de)系统具有很好(de)适应性.
3.系统模拟有利于定性和定量(de)结合.
4.系统模拟有利于解决随机因素(de)影响.
5.系统模拟可以帮助系统优化.
系统模拟(de)特殊作用
所谓特殊作用,就是其他技术很难达到或者无法取代(de)作用.主要由以下几个方面：
（1）过程系统通常属于大型工业系统,其流程复杂,投资巨大,生产连续性强.从经济安全性出发,一般不允许在真实系统上进行实验研究,必须借助模拟手段.
（2）计划中或设计中(de)过程系统,现实世界中并不存在,只能通过模拟手段进行实验研究.
（3）高质量(de)模拟模型具有预测性.应用现代高速大容量模拟计算机,人们可以短时间内预测实际过程系统数月甚至数年时间中所发生(de)现象和事件,这是模拟技术“超时空”(de)优点.
（4）实际过程系统根本不允许做(de)实验.如超极限运行,破坏性试验,事
故分析等,利用模拟技术不会造成任何损失,是最安全(de)实验研究方法.（5）模拟实验研究主要在模拟机上进行.与真实系统试验相比,除了安全以外还大大节省原材料,能源消耗和人力资源等.
（6）动态模拟数学模型可以产生被模拟系统受到各种外部扰动或操作变化(de)动态响应,这种特点即模拟(de)预测性.也就是说,一个高质量(de)数学模型不是主观认为赋给模型哪些功能,模型则只产生哪些功能或现象.从这个意义上看,采用模拟技术可以辅助工程技术人员全面认识和分析过程系统,防止人为思维惯性所产生(de)遗忘导致(de)实验,研究或设计(de)重大失误.
（7）模拟技术通常用软件形式体现,用软盘,磁带或光盘等作为载体,传递复制极为方便.软件还是一种可以在“信息高速公路”甚至线中传送(de)资源,这是模拟技术便于传播推广(de)一大优势.
物流系统模型
1物流系统模拟技术(de)应用
模拟技术对于研究对象表征不需要非常(de)抽象,同时模拟模型可以方便(de)调整系统内部各个环节(de)结构以及它们之间(de)关系,这些无疑非常适合于物流系统多变(de)特性.用模拟方法来构建模型,可以全面分析供应链,随着计算机技术(de)发展,这种分析可以更加深入,考虑随机性,包括供应链结构(de)随机性与订货和供应(de)随机性,同时还可以考虑系统(de)动态需求.同时,使用模拟技术,对物流系统进行研究,可以定性预
定量相结合,微观研究与宏观研究相结合.
在物流系统研究中系统模拟技术(de)应用主要由以下几个方面.
1.物流系统(de)规划与设计
2.物料控制
3.物料运输速度
4.物流成本估算
物流系统模型(de)特点
物流系统模型具有如下三个特点：
一是实体(de)抽象或模仿；
二是由与分析问题有关(de)因素所组成；
三是用来表明这些因素间(de)关系.
物流模型(de)主要参数.
周期数,库存量,初始库存,库存价格,库存成本,进（出）货量,延迟时间,运输价格,运输成本,总成本.以及其他可能(de)参数.
物流系统常用(de)数学模型
1.资源分配型
生产经营系统在有限(de)资金,能源,原材料,资源,运输工具,台时,工时等条件下运作.如何合理安排分配有限(de)人力物力财力,使其充分发挥作用,使目标函数达到最优,这就是资源分配型.通常可以利用(de)模型有线性规划,动态规划和目标规划.
2.存储型
为了使生产经营得以正常运转,一定数量(de)资源储备是必要(de).在保证生产过程顺利进行(de)前提下,如何合理确定各种物资(de)存储数量,使资源采购费用,存储费用和因缺乏资源影响生产所造成(de)损失总和为最小.这就是存储型.通常可以利用库存模型和动态规划模型.
3输送性
在一定输送条件下（如道路,车辆）,如何使输送量最大,输送费用最省,输送距离最短,这就是输送型.图论,网络理论,规划理论为解决这类问题提供了有用(de)模型.
4.等待服务型
系统中要求服务(de)顾客（如领料(de)工人,待打印(de)文件,保护爱(de)机器,提货单）和为顾客服务(de)机构（入仓库,维修车间,发货点）,所构成(de)等待系统中,如何最优(de)解决“顾客”和“机构”之间(de)问题,了解顾客到来(de)规律,确定顾客等待(de)时间,寻求顾客等待时间最少而机构设置费用最省(de)优化方案.通常可以利用排队模型.
5.指配型
任务(de)分配,生产(de)安排加工(de)顺序等问题是企业中常见(de)问题.如何以最少(de)费用最少(de)时间完成任务,就是指派型,数学上成为指派问题和排序问题.通常可以利用(de)模型有整数规划和动态规划模型. 6.决策型在系统设计和运行管理中,从各种有利有弊且带风险(de)替代方案中对经营管理中(de)一些重大问题做出及时而正确(de)决策,找出所需(de)最优方案,这就是决策型.决策论为解决这类问题提供了可以利用(de)模型.
7.其他模型
除上述介绍(de)模型外,还有诸如解释预测型,投入产出型,布局选址型等.
物流模型构建(de)原则
1.模型构造(de)系统化
2.物流模型(de)简单化
3.物流研究(de)多方位化
4.物流模型构建(de)规范化
建模方法与步骤
系统建模方法
1.直接分析法,系统较简单,问题明确,可按问题(de)性质直接建立模型.
2.数据分析法,当系统结构(de)性质尚不够清楚,但是,通过分析系统功能(de)已有数据或新做(de)实验所获取(de)数据可以建立系统(de)模型.
3.实验分析法,对于某些问题,现有(de)数据分分析尚不能确定个别变量对整个系统工作指标(de)影响,又不太可能做大量实验时,也可以在系统上做局部试验,确定关键本质变量,弄清楚其本质特性及其对所关心(de)指标(de)影响.逐渐分析,发现矛盾,建立实验模型,直到取得满意效果为止.
4.主观想象法
当系统结构性质不明确,又无足够(de)数据,系统上无法做实验时,此时看来无法建立模型,但实际还是可以用“主观想象”来人为地实现一个模型.
5.人工实现法
当系统结构复杂,性质不明确,没有足够(de)证据,又无法在系统上做实验,或者不允许做实验时,可以利用人工现实系统逐步建立模型.
物流系统模型建立步骤
1.弄清问题,掌握真实情况
2.搜集资料
3.确定因素之间(de)关系
4.构造模型
5.求解模型
6.检验模型(de)正确性
系统模拟遵循(de)总体工作流程
（1）系统定义.根据模拟目(de),规定模拟系统(de)边界条件和约束条件.（2）数学建模,根据系统试验知识,模拟目(de)和实验资料来确定系统数学模型(de)框架,结构和参数.模型(de)简繁程度应与模拟目(de)相匹配,要确保模型(de)有效性和模拟(de)经济性.
（3）模拟建模.根据数学模型(de)形式,计算机(de)类型以及模拟目(de)将数学模型转变为模拟模型,建立模拟模型试验框架.应进行模型变换正确性校核.
（4）装载.利用模拟软件将模拟模型输入计算机.设定试验条件及记录变量.
（5）实验.根据模拟目(de)在模型上进行试验.
（6）结果分析.根据实验要求对结果做分析,整理及文档化.根据分析(de)结果修正数学模型,模拟模型,模拟程序,以进行新(de)实验.
物流系统建模应注意(de)几个问题
1.对研究对象(de)了解
建立可信(de)系统模型是系统模拟最重要(de)前提,也是模拟中比较困难(de)部分.其次系统模拟需要收集大量(de)数据,模拟模型(de)每一个细节都要以实际数据为依据.借助模拟方法优化系统时,需要对每次模拟过程反映出(de)现象,进行深入(de)综合分析,提出改进建议,在模拟检验改进措施(de)效果.
当前计算机运算速度和容量都有了很大(de)提高,模拟软件不断完善,因此只要能够建立准确(de)数学模型,几乎可以模拟人和试验规模,任意复杂程度(de)系统.
以下情况会使建模者无法得到准确完备(de)数学模型
（1）由于经验不足,建模者对系统过程了解有片面性,或对数据源(de)理解偏离了实际,所建立(de)模型不可能提供正确(de)描述.
（2）由于测试手段或方法(de)限制,建模者无法获得完备(de),有关过程系统(de)数据.
（3）由于建模者采用(de)数学方法不准确,模型得不出预期(de)结果.或者由于模型数学结构复杂,导致模型计算(de)稳定性差.如代数方程不收敛,微分方程震荡发散等.模型中出现此类问题,使得调试工作相当困难.（4）由于建模效率低,对于建模周期很长(de)大型系统而言,如果新建物
流系统已经进入施工阶段,建模工作尚未完成,用模拟技术进行设计方案可行性分析(de)意义就不大了.
基于以上原因,需要我们对研究对象有深入全面(de)了解.
2.对于模型构建者提出(de)要求
首先,建模者必须面向实际.
其次,建模者还应当具备坚强(de)意志.
除了需要一批高水品(de)人才之外,最大限度(de)减少劳动,采用先进(de)软件开发和系统(de)管理方法,众多开发者进行并行工作以达到最高(de)效率,也是十分重要(de).
最后需要注意(de)是,当看似完善(de)理论在运用时出现了错误,其实并不一定是理论(de)错误,只是因为理论(de)前提和实际问题(de)外部环境不一致,才导致理论无效.
3.物流系统建模应注意(de)问题
（1）明确目(de),确定构成要素.
（2）模型(de)简单化和高精度模型.
（3）没有固定不变(de)建模方法.。