物流系统建模与仿真
物流系统建模与仿真陈达强课后题
物流系统建模与仿真陈达强课后题摘要：一、物流系统建模与仿真的概念与意义二、物流系统建模的方法与技术三、物流系统仿真的实现与应用四、物流系统建模与仿真的发展趋势与前景正文：一、物流系统建模与仿真的概念与意义物流系统建模与仿真是现代物流管理与工程领域的重要研究方法，它集成了物流管理、供应链管理、数学建模、智能优化方法等多学科知识。
物流系统建模是指通过运用数学和逻辑方法，对物流系统的结构、功能和行为进行抽象和模拟，从而形成一个能够反映物流系统本质特征的模型。
而物流系统仿真则是指利用计算机技术，对建模后的物流系统进行模拟运行和实验，以验证模型的有效性和准确性，为物流系统的优化改进提供决策支持。
二、物流系统建模的方法与技术物流系统建模主要包括以下几个步骤：1.系统分析：对物流系统的现状进行全面分析，明确系统的目标、功能和约束条件，为建模提供依据。
2.模型构建：根据系统分析的结果，选择合适的建模方法和技术，构建物流系统的数学模型。
常用的建模方法包括线性规划、整数规划、动态规划、排队论等。
3.模型求解：运用相应的求解算法，对建立的数学模型进行求解，得到模型的最优解或次优解。
4.模型验证：通过对比模型计算结果与实际数据，检验模型的有效性和准确性。
物流系统仿真主要采用离散事件仿真、连续系统仿真和混合系统仿真等技术，对物流系统进行模拟运行和实验。
通过仿真实验，可以评估物流系统的性能，发现系统存在的问题，为系统的优化改进提供依据。
三、物流系统建模与仿真的实现与应用物流系统建模与仿真的实现与应用主要包括以下几个方面：1.物流系统优化：通过建模与仿真，可以对物流系统的运输、仓储、装卸、包装等环节进行优化，提高物流系统的效率和效益。
2.物流系统分析与评估：通过建模与仿真，可以对物流系统的性能进行分析与评估，为物流系统的优化改进提供决策支持。
3.物流系统实验与教学：通过建模与仿真，可以在计算机上进行物流系统实验，为物流管理与工程专业的教学提供实践性较强的实验环境。
物流系统建模与仿真
物流系统建模与仿真物流系统是指负责管理物流流程、物流信息、物流资源的一个系统。
对于一个国家和企业而言，物流系统的优化和提升是非常必要的，因为物流系统不仅影响着企业的效率和效益，而且还影响着国家的经济发展。
因此，建模和仿真物流系统是非常重要的，它可以帮助企业和国家评估和优化物流系统。
物流系统建模物流系统建模可以帮助企业或国家通过对物流系统进行抽象和描述，从而更好地了解物流系统各个组成部分之间的关系和相互影响，便于进行优化和管理。
物流系统建模的方法：1.流程图方法：用流程图来表示物流系统中各个环节的流程和流向，便于初步把握和分析。
2.状态图方法：用状态图来表示物流系统中各个环节的状态转移和状态变化。
3.Petri网方法：Petri网是一种描述系统中各个组成部分之间关系的图，被广泛应用于物流系统中。
物流系统建模的步骤：1.确定系统范围：确定物流系统的界限和范围，明确系统的输入和输出，以及流程和环节。
2.分析物流流程：对物流系统中的各个环节和流程进行分析和描述，尽可能详细地了解每个环节和流程的要素和特点。
3.制定物流模型：根据分析结果，建立物流模型，包括流程图、状态图或Petri网模型。
模型要求简单明了、易于理解和维护。
4.验证模型：对模型进行验证，确保模型的正确性和有效性。
可以采用仿真或调试的方式进行验证。
物流系统仿真物流系统仿真可以帮助企业或国家通过对物流系统进行模拟实现，从而更好地了解系统的运行情况和特点，便于进行优化和管理。
物流系统仿真的方法：1.离散事件仿真：用离散事件仿真模型来描述物流系统中各个事件的发生时间和影响因素，模拟系统中各个事件的发生和影响。
2.连续系统仿真：用连续系统仿真模型来描述物流系统中各个流程的运行情况和影响因素，模拟系统中各个流程的运行和影响。
3.混合仿真：将离散事件仿真和连续系统仿真结合起来，更好地描述和模拟物流系统中的事件和流程。
物流系统仿真的步骤：1.建立仿真模型：根据建模结果，建立物流仿真模型，包括输入数据、仿真环境和模拟设计。
物流系统建模与仿真试卷
物流系统建模与仿真试卷1.什么是物流系统建模与仿真？其作用是什么？物流系统建模与仿真是对物流系统进行抽象化描述、建立数学模型并进行仿真实验的过程。
其作用是通过模拟物流系统的动态过程、分析系统的运行性能，评估和优化物流系统的操作策略。
2.物流系统建模与仿真的步骤有哪些？(1)问题认知与确定：明确物流系统的目标和范围，确定需要解决的问题。
(2)数据收集与整理：收集和整理与物流系统相关的数据，包括运输时间、货物流量、仓储容量等。
(3)模型建立：根据问题需求，建立合适的数学模型，包括流程模型、决策模型等。
(4)参数设定与验证：根据实际情况设定模型参数，并通过验证初始状态是否符合真实系统。
(5)模拟实验：运行模型进行仿真实验，模拟物流系统的运行过程，并获得仿真结果。
(6)仿真结果分析：对仿真结果进行统计分析，评估系统性能，并对系统进行优化。
(7)决策与应用：根据仿真结果和分析，制定相应的决策和措施，改进物流系统的运行效果。
3.物流系统建模与仿真需要注意哪些问题？(1)模型的准确性：模型应尽可能准确地描述实际物流系统的运行过程，包括考虑到不确定性因素。
(2)数据的有效性：收集的数据应真实、有效，能够准确反映物流系统的特征和运行情况。
(3)参数的设置：模型的参数设置应符合实际，合理设定初始状态和时间段。
(4)仿真结果的分析：对仿真结果的统计分析需要综合考虑多个指标，从而得出对物流系统的评估和优化建议。
4.物流系统建模与仿真的应用领域有哪些？物流系统建模与仿真可应用于各个环节的物流系统，包括供应链管理、仓储管理、运输调度等。
具体应用领域有：物流网络设计与优化、运输路线选择与优化、仓储设施规划与优化、物流成本控制与效率提升等。
5.常用的物流系统建模与仿真工具有哪些？常用的物流系统建模与仿真工具有：Simio、Arena、AnyLogic、MATLAB/Simulink等。
这些工具提供了丰富的建模和仿真功能，能够帮助用户快速建立物流系统模型并进行仿真实验。
物流系统建模与仿真
配送
包括配货、送货等环节，将物 品按时按量送达客户指定地点 。
信息处理
包括信息的收集、处理、传递 和应用等环节，为物流系统的 运行提供信息支持和决策依据
。
物流系统建模方法
02
基于数学模型的建模方法
线性规划模型
01
利用线性方程描述物流系统的运作过程，通过求解最优解实现
资源的最优配置。
动态规划模型
02
Witness
Witness是一款专注于离散事件仿真的软件，适用于生产线、仓库、配送中心等物流场景的建模和仿真。它提供了直 观的图形界面和强大的分析工具。
AnyLogic
AnyLogic是一款多方法仿真软件，支持基于智能体、离散事件和系统动力学的建模方法。它提供了丰富 的库和定制化功能，可用于构建各种物流系统模型。
仿真技术
采用仿真技术对模型进行模拟运行，展现配送中心的实际运作情况 ，包括订单处理速度、分拣效率、配送路径规划等。
优化措施
根据仿真结果，识别系统存在的问题和改进空间，制定相应的优化 措施，如优化分拣流程、提高配送路径规划合理性等。
案例三：供应链物流系统建模与仿真
建模方法
运用系统动力学、复杂网络等理论，构建供应链物流系统 的整体模型，包括供应商、制造商、分销商和消费者等环 节。
引入先进物流技术
应用自动化、智能化物流设备和技术，提高物流 处理速度和准确性。
实施精益物流管理
通过消除浪费、减少库存、优化流程等手段，提 高物流运作效率。
降低物流成本的策略
优化运输方式选择
根据货物特性和运输需求，合理选择运输方式，降低运输成本。
实施物流外包
将部分或全部物流业务外包给专业物流公司，降低自营物流成本 。
物流系统建模与仿真
连续性检查
周期性检查
第四章 物流系统建模与仿真
1．经济订购批量（Economic Ordering Quantity,EOQ） 库存模型
假设： （1）需求是连续均匀的，即需求速度（单位时间的需求量）vr是常数； （2）补充可以瞬时实现，即补充时间（拖后时间和生产时间）近似为零； （3）单位库存费（单位时间内单位库存物的库存费用）为C1。
平均总费用 ： C* 2C3/t*
第四章 物流系统建模与仿真
3．经济生产批量模型
最优库存周期 ：
t* 2C3
vp
C1vr vp vr
经济生产批量 ： 缺货补足时间 ： 结束生产时间 ： 最大库存量 ：
Q* 2C3vr
vp
C1
vp vr
t2*
C1 C1 C2
t*
t3*
vr vp
t
*
A *vrt*t3 *
C2
vpvr
经济生产批量 ：
Q* 2C3vr C1C2 vp
C1
C2
vpvr
缺货补足时间 ： 开始生产时间： 结束生产时间 ： 最大库存量 ：
t2*
C1 C1 C2
t*
t1*
vp vr vp
t2*
t3*
vr vp
t
*
1vvrp
t2*
A *vrt*t3 *
最大缺货量 ： B* vrt1*
量的改变对模型影响特别敏感。
第四章 物流系统建模与仿真
三、物流系统的一般建模方法
（1）优化方法：运用线性规划、整数规划、非线性规划等数学规划技术
来描述物流系统的数量关系，求得最优决策。
（2）模拟方法：利用数学公式、逻辑表达式、图表、坐标等抽象概念来
物流系统建模与仿真报告
物流系统建模与仿真报告一、引言物流系统是指将物品从供应商处运送到客户处的整个过程，涉及到供应链的各个环节，包括采购、仓储、运输、配送等。
为了提高物流系统的效率和准确性，建立一个合理的物流系统模型，并进行仿真分析，对于优化物流系统的设计和运作具有重要意义。
二、物流系统建模物流系统建模是指将物流系统的各个环节和流程进行抽象和描述，以便于分析和优化。
物流系统建模可以采用不同的方法和工具，如流程图、数据流图、Petri网等。
1. 流程图流程图是一种图形化的表示方法，可以清晰地展示物流系统的各个环节和流程。
通过绘制流程图，可以直观地了解物流系统的运作过程，发现潜在的问题和改进点。
例如，可以绘制采购流程图、仓储流程图、运输流程图等，以便于对不同环节进行分析和优化。
2. 数据流图数据流图是一种描述物流系统中数据流动和处理过程的图形表示方法。
通过数据流图，可以清楚地了解物流系统中的数据来源、处理和输出，帮助分析和优化物流系统的数据流程。
例如，可以绘制供应商数据流图、客户数据流图等，以便于对数据流进行分析和优化。
3. Petri网Petri网是一种数学工具，可以用于描述物流系统中的并发和同步过程。
通过Petri网的建模，可以更准确地分析物流系统的并发性和同步性问题，提高系统的效率和稳定性。
例如，可以建立仓储系统的Petri网模型，分析货物的进出和仓库容量的限制等问题。
三、物流系统仿真物流系统仿真是指通过计算机模拟物流系统的运作过程，以评估和比较不同策略和方案的效果。
物流系统仿真可以使用专门的仿真软件，如Arena、AnyLogic等，也可以使用编程语言进行自主开发。
1. 仿真参数设定在进行物流系统仿真之前，需要设定一些参数，如供应商的数量和位置、客户的数量和位置、运输工具的数量和速度等。
这些参数的设定将直接影响仿真结果的准确性和可靠性。
2. 仿真过程仿真过程是指根据设定的参数，通过模拟物流系统的运作过程，得到各个环节的数据和指标。
物流系统建模与仿真报告
物流系统建模与仿真报告一、引言物流系统是现代社会经济发展的重要组成部分，它涉及到商品的生产、仓储、运输、配送等环节。
为了提高物流系统的效率和准确性，降低成本和风险，建立一个合理的物流系统模型是非常必要的。
本报告旨在介绍物流系统建模与仿真的方法和应用，为相关研究和实践提供参考。
二、物流系统建模物流系统建模是将现实世界的物流系统抽象成数学模型的过程。
在建模过程中，需要考虑物流系统的各个环节和流程，并确定其关键要素、输入和输出。
常用的物流系统建模方法包括流程图、数据流图、Petri网等。
在建模过程中，需要考虑物流系统的复杂性和动态性，以及与外部环境的交互作用。
三、物流系统仿真物流系统仿真是通过计算机模拟实际物流系统的运行过程和结果，以评估系统性能和优化方案的有效性。
仿真可以通过调整系统的参数和策略，模拟不同的场景和情况，从而找到最优的物流方案。
常用的物流系统仿真软件有Arena、AnyLogic等。
四、物流系统建模与仿真的应用1. 物流网络优化：通过建立物流系统的网络模型，优化物流节点的位置和布局，降低物流成本和运输距离。
2. 运输路径规划：通过建立物流系统的路径模型，找到最短的运输路径和最优的配送方案，提高配送效率和准确性。
3. 仓储容量规划：通过建立物流系统的仓储模型，确定合理的仓储容量和库存策略，提高仓储利用率和服务水平。
4. 运输调度优化：通过建立物流系统的调度模型，优化运输车辆的调度和路线规划，降低运输成本和提高运输效率。
5. 物流风险评估：通过建立物流系统的风险模型，评估物流系统的脆弱性和风险程度，制定相应的风险应对策略。
五、物流系统建模与仿真的挑战与展望物流系统建模与仿真面临着一些挑战，例如复杂性高、数据量大、模型验证困难等。
未来，随着信息技术的发展和物联网的普及，物流系统建模与仿真将更加精细化和智能化。
同时，物流系统建模与仿真还可以与其他领域的模型和方法相结合，如人工智能、大数据分析等，为物流系统的优化和智能化提供更多可能性。
物流系统建模与仿真
Entity 模型
性能度量
7、物流系统建模步骤
（1）弄清问题，掌握真实情况。要清晰准确地了解系统的 规模、目的和范围以及判定准则，确定输出输入变量及其 表达形式。
（2）搜集资料。搜集真实可靠的资料， 对资料进行分类， 概括出本质内涵，对已研究过或成熟的经验知识和实例进 行挑选作为基本资料，供新模型选择和借鉴。
10、物流系统工程的程序
物流系统工程结构图
11、物流工程技术
（一）物流系统分解技术 将复杂的物流大系统分解成若干相对简单的子系 统，再根据大系统的总体目标和要求不断协调各 个子系统的相互关系，达到物流系统的费用省、 服务好、效益高的总目标。
（二）物流系统仿真技术
通过实验来求解问题的技术，比较真实的描 述系统的运行、演变以及发展过程。
4、常用建模方法
（1）直接分析法 （2）数据分析法 （3）实验分析法 （4）主观想象法 （5）人工实现法 （6）模拟分析法
5、物流系统模型
（1）物流系统模型定义和特征
物流系统模型是对物流系统的特征要素、变 化规律和相关信息的一种抽象表达，它反映了物 流系统的某些本质属性，描述了物流系统各要素 间的相互关系、系统与环境之间的相互作用，反 映了所研究的物流系统的主要特征。
模型的特点
(1) 它们都是被研究对象的模仿和抽象； (2) 它们都是由与研究目的有关的、反映被研
究对象某些特征的主要因素构成的； (3) 反映被研究对象各部分之间的关联，体现
系统的整体特征。
使用模型的意义
首先，客观实体系统很难作试验，或者根 本不能作试验；
其次，对象问题虽然可以作试验，但是利 用模型更便于理解；
❖系统管理理论——把研究的对象和研究过 程看作一个整体。
物流系统模拟与仿真课件ppt35页
物流系统仿真应用
30
31
32
型；
7
中国人口问题？
SARS!
2003的记忆
8
9
仿真的作用与优缺点
仿真的作用？ 仿真的优点？ 仿真的缺点？ ——到学期中和学期末再来讨论一下
10
仿真的作用
对已经发生的系统历史过程， 用于理解实际系统，进行
通过仿真进行再现，以研究 What if分析
其规律
用于对一个系统的多种方案
研究一个尚未存在的对象系 对比研究
系统
按照某些规律结合起来、相互作用、相互依存的所有实 体的有机组合。
模型
对应的真实对象、真实关系中那些有用的、令人感兴趣 的特性的抽象，是对系统某些本质方面的描述，以各 种可用的形式提供被研究系统的描述信息。
13
仿真 Simulation
仿真(Simulation)是对实际过程或系统随时间变化的运作的 模仿(imitation, mimic)。仿真通过建立系统模型(System model)来描述实际系统的行为。
20世纪80年代中期 集成化建模与仿真环境
20世纪90年代
可视化建模仿真，虚拟现实仿真，分布交互仿真
19
系统建模与仿真的发展趋势
90年代以来，计算机仿真技术朝着一体化建模与仿真环境 的方向稳步发展。新的研究热点如：
面向对象仿真（object-oriented simulation, OOS） 定性仿真（qualitative simulation, QS） 智能仿真（intelligence simulation, IS） 分布交互仿真（distributed interactive simulation, DIS） 可视化仿真（visual simulation, VS） 多媒体仿真（multimedia simulation, MS） 虚拟现实仿真（virtual reality simulation, VRS） Internet网上仿真
物流系统建模与仿真_pdf
物流系统建模与仿真pdf1. 引言1.1 概述物流系统建模与仿真是一种在现代物流管理中广泛应用的技术。
通过对物流系统进行建模和仿真，可以模拟出不同的运作策略，预测和应对风险和不确定性，并优化资源分配，从而提高物流效率、降低成本。
随着信息技术的迅猛发展，物流系统建模与仿真方法也不断创新与进步。
1.2 文章结构本文将全面介绍物流系统建模与仿真的概念、方法和重要性，并通过案例分析来展示其实际应用。
文章共分为五个部分：引言、物流系统建模与仿真、物流系统建模与仿真的重要性、物流系统建模与仿真案例分析以及结论。
1.3 目的本文旨在探讨物流系统建模与仿真的理论基础和实践应用，帮助读者更好地理解并应用该技术。
同时，通过案例分析，展示物流系统建模与仿真在提高效率、优化策略、应对风险等方面的具体作用和价值。
最后，对未来物流系统建模与仿真发展进行展望，为相关领域的研究和实践提供参考依据。
2. 物流系统建模与仿真物流系统建模是指将现实世界中的物流系统抽象成数学或计算机模型，以便对其进行仿真和分析的过程。
通过物流系统建模与仿真，我们可以更好地理解和优化物流运作过程，提高运输效率、降低成本，以及优化资源分配等目标。
2.1 物流系统建模概述物流系统建模主要包括对物流网络、货物运输过程、设备设施等进行描述和组织。
首先，需要确定物流系统中的各个要素，并对其进行分类和关联。
这些要素可以包括供应商、生产商、仓库、配送中心、运输工具等。
然后，通过对这些要素之间的关系进行抽象和描述，形成一个整体的物流系统框架。
2.2 建模方法和技术在物流系统建模中，常用的方法和技术包括数据收集、过程描述与分析、图论与网络分析以及数学建模等。
首先，需要收集并整理相关的数据信息，如供需关系、货量统计、时空分布等。
然后，在此基础上进行过程描述与分析，明确每一环节的作用与影响因素，并找出运作瓶颈和改进方向。
接下来，利用图论与网络分析方法，可以揭示物流系统中关键节点、路径和资源的优化策略。
物流系统建模与仿真实验报告
利用计算机模拟技术，对物流系统进 行模拟运行，以便评估和优化系统的 性能。
学习物流系统建模的方法和步骤
方法
包括离散事件仿真、连续仿真、混合仿真等。
步骤
确定研究问题、选择合适的建模方法、建立模型、模型验证与修正、模型应用与优化。
掌握仿真实验的流程和操作
流程
包括问题定义、模型建立、模型验证、仿真运行、结果分析等步骤。
物流系统建模与仿真 实验报告
汇报人： 202X-01-07
目录
• 实验目的 •实验原理 • 实验步骤 • 实验结果与分析 • 结论与展望
CHAPTER 01
实验目的
理解物流系统建模与仿真的基本概念
物流系统建模
通过数学模型或计算机模型对物流系 统进行抽象描述，以便分析和预测系 统的性能和行为。
物流系统仿真的应用场景
物流网络规划
通过仿真实验评估不同规划方案的效果，为 决策者提供参考依据。
物流系统优化
通过仿真实验找到最优的资源配置和调度策 略，提高物流系统的效率。
物流风险管理
通过仿真实验评估潜在风险和不确定性因素 ，制定有效的风险应对措施。
物流服务质量管理
通过仿真实验评估服务质量水平，优化服务 流程和提升客户满意度。
建议一
针对物流系统效率问题，建议采用先进的路径规划算法优化物流路径，同时提高运输工具 的装载率，减少空驶现象。
建议二
为了降低物流成本，可以引入智能调度系统，实现运输资源的合理配置和优化利用。此外 ，加强与供应商的合作，实现信息共享和资源整合也是降低成本的有效途径。
建议三
提高物流系统可靠性需要从多个方面入手。首先，应定期对运输工具进行维护和保养，确 保其正常运行。其次，加强仓储设施的维护和管理，确保货物安全。最后，优化物流信息 管理系统，实现信息的实时更新和共享，提高系统的透明度和可靠性。
物流建模与仿真技术
数学建模、计算机仿真、系统动力学模型等。
工具
Excel、MATLAB、Simulink、Arena等。
02
物流仿真技术
物流仿真的定义与目的
定义
物流仿真是指通过建立数学模型、物 理模型或计算机模拟，对物流系统进 行模拟实验和评估的过程。
目的
物流仿真的目的是为了评估和优化物 流系统的性能，提高物流运作效率， 降低成本，解决实际运作中的问题。
第三方物流企业建模与仿真
总结词
评估第三方物流企业服务水平，提高物流运作效率。
详细描述
针对第三方物流企业的服务特点，建立相应的数学模型或仿真模型，模拟物流服务流程 、资源调度、风险管理等环节，评估服务水平，提出改进措施，提高物流运作效率。
04
物流建模与仿真技术的应用与发 展
物流建模与仿真技术在企业战略规划中的应用
能力。
集成化
随着企业对于物流运作的复杂性和整体性的要求越来越高，物流 建模与仿真技术将更加注重集成化，例如将供应链、销售、生产
等多个环节进行整合和协同。
数据驱动
数据是物流建模与仿真的重要基础，随着大数据技术的不断发 展，数据驱动的物流建模与仿真将成为未来的重要趋势。
05
物流建模与仿真技术的实践应用
物流建模与仿真技术
• 物流建模基础 • 物流仿真技术 • 物流系统建模与仿真案例 • 物流建模与仿真技术的应用与发展 • 物流建模与仿真技术的实践应用
01
物流建模基础
物流建模的定义与重要性
物流建模的定义
物流建模是对物流系统进行抽象和描 述的过程，通过建立数学模型、计算 机模型等来反映物流系统的内在规律 和特性。
库存管理
物流建模与仿真可以帮助企业进行库存管理 ，模拟不同库存策略下的库存水平、缺货情 况等，优化库存控制策略，降低库存成本。
物流系统建模与仿真实验课程教学大纲优选全文
最新精选全文完整版（可编辑修改）《物流系统建模与仿真实验》课程教学大纲一、课程目标《物流系统建模与仿真实验》是物流工程专业的重要专业必修课，是一门技术性、实用性较强的数学建模仿真类课程。
本课程的目的是使学生全面而深入地掌握物流系统仿真的基本概念和原理，典型物流系统仿真与建模方法，以及物流系统仿真软件Flexsim的应用。
通过该课程的学习，培养学生运用数学方法建立物流问题数学模型的能力，能够通过计算机仿真辅助方法解决现实物流系统问题。
通过实验，使学生具备如下知识、能力：1、通过物流系统建模与仿真实验，使学生掌握利用数学方法建立不同物流问题的数学模型，掌握模型与仿真的关系，熟悉物流系统预测模型与仿真、物流节点选址模型与仿真、运输配送系统模型与仿真、库存控制模型与仿真、物流系统评价模型与仿真的方法，培养学生解决物流系统规划设计、物流运作过程控制、物流资源优化调配的实际问题能力。
2、具备较强的学习最新物流系统建模与仿真领域研究成果的能力，能够分析和评价现有研究成果的问题与不足，并能够提出自己独立见解的能力。
能够以小组为单位展开实验活动，并形成书面报告；培养学生在实验中提出问题、分析问题、解决问题的能力和对实验数据的综合处理、归纳分析、得出实验结论的能力。
二、课程实验教学的内容及学时分配《物流系统建模与仿真实验》注重物流系统建模与仿真基础知识、基本技能的培养，注重学生对基本知识的理解和应用，着重于实验操作和实践技能的训练，以期达到用所学物流系统建模与仿真理论知识解决实际问题的目的。
本课程实验学时共16学时，设8个实验，如表1所示。
三、教学方法课程教学以实验操作为主，结合物流系统建模与仿真软件、生产物流软件、实证调研等方式，配合E-mail、QQ、微信、钉钉等交流工具共同完成实验授课内容。
实验课程讲授通过启发式教学、讨论式教学等教学方法和手段培养学生解决大数据分析挖掘中具体应用问题的能力，提高学生在应用过程中的阐述、分析和论证问题的能力，培养学生自主学习能力、实际动手能力、团队合作能力、获取和处理信息的能力、准确运用语言文字的表达能力，激发学生的创新思维。
物流系统建模与仿真(1)
物流系统具有复杂性、动态性、开放性、地域性等特点。
物流系统目标
物流系统的目标是实现物品从供应地向接收地的实体流动过程中，根据实际需要，将运输 、储存、装卸搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等功能有机结合起来，实现用户要 求的过程。
建模与仿真在物流系统中的应用
01
建模方法
02
仿真技术
建模是通过对物流系统进行抽象和简 化，用数学语言描述系统的结构和行 为，以便于分析和优化。常见的建模 方法包括排队论、Petri网、系统动力 学等。
混合系统仿真技术
离散-连续混合仿真
同时考虑物流系统中的离散事件和连续变量，采用离散事 件仿真和连续系统仿真相结合的方法进行建模和仿真。
基于多智能体的混合仿真
利用多智能体技术，将物流系统中的不同实体抽象为智能 体，通过智能体之间的交互和协作来实现混合系统的仿真
。
基于云计算的混合仿真
借助云计算平台强大的计算能力和资源调度能力，对大规 模、复杂的物流系统进行混合仿真，提高仿真的效率和准
介绍一些成功应用多智能体技术进行 物流系统建模和仿真的案例，如京东 物流、顺丰速运等。
大数据在物流系统建模与仿真中的应用
大数据技术概述
在物流系统中的应用
案例分析
大数据技术是一种处理海量数据 的方法，通过数据挖掘、分析等 技术，提取有价值的信息和知识 。
大数据技术可用于物流系统的数 据分析、预测和优化，如通过分 析历史运输数据，预测未来运输 需求，优化运输路线和计划。
依据，提高决策水平。
降低运营成本
通过建模与仿真，可以预测和优化物 流系统的运行过程，降低运营成本，
提高企业的经济效益。
优化资源配置
建模与仿真可以帮助企业发现资源利 用的不足和浪费，从而优化资源配置 ，提高资源利用效率。
物流系统建模与仿真
顾客总体、系统容量、顾客到达模式、排队特性及规则、服务机构
13、排队系统参数计算 下列例题和课后习题4
14、库存系统特征 补给模式、需求模式和成本代价
15、课后习题3 16、库存问题需要考虑的方面
系？
（4）根据所构思的模型体系，收集有关资料－模型需要哪些资料？ （5）设置变量和参数－需要哪些变量和参数？ （6）模型具体化－－模型的形式是什么？ （7）检验模型的正确性－－模型正确吗？ （8）将模型标准化－－该模型通用性如何？ （9）根据标准化的模型编制计算机程序，使模型运行－－计算时间短 吗？占用内存少吗？
（1）形式化建模技术 是指采用大量的数学工具通过状态方程对系统进行描述和分析。 1）排队网络法 2）极大代数法 3）扰动分析法
（2）非形式化建模技术
指采用图形符号或语言描述等较贴近人们思维习惯的方式对系统进
行描述和分析
1）活动循环图 2）流程图法 （3）Petri网络物流系统模型 是系统处于活动的必要 条件，如服务员 临时实体：仅在系统中存在一段时间，按一定规律到 达，如顾客 关系：临时实体按一定规律不断产生，在永久实体作用 下通过系统，最后离开系统 （2）事件 引起系统状态发生变化的行为 离散事件系统本质是由事件驱动的 例：顾客到达事件使服务员状态由闲到忙，或使队列长 度加1
仿真训练给定系统的专业人员。 7、系统仿真的组成要素
（1）实际系统：行为 输入输出行为 （2）实验框架：有效性 某种假设、限制条件 （3）基本模型：假想的完全解释
能解释实际系统的所有输入－输出行为的模型 （4）集总模型：简化 从基本模型或根据实验者对实际系统的设想， 按照把各个实体集总在一起并简化它们的相互关系而构造的模型。 （5）计算机：复杂性 8、系统、模型及仿真的关系 系统是研究对象，模型是系统抽象，仿真则是通过对模型的实验以达到 研究系统的目的。
物流系统建模与仿真课件
07
参考文献
参考文献
《物流系统建模与仿 真》，高等教育出版 社，2016年出版。
《物流系统建模与仿 真案例》，人民交通 出版社，2019年出 版。
《物流仿真与决策》 ，清华大学出版社， 2018年出版。
THANKS
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物流系统优化技术与方法
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数学规划方法
数学规划方法是一种常用Байду номын сангаас优化技术，包括线性 规划、动态规划、整数规划等，可以解决复杂的 物流优化问题。
仿真优化方法
仿真优化方法通过模拟物流系统的运行过程，预 测不同策略下的系统性能，从而选择最优的决策 方案。
人工智能方法
人工智能方法包括神经网络、遗传算法、蚁群算 法等，能够自适应地寻找最优解，适用于大规模 、非线性问题的优化。
IBM Supply Chain Optimization
IBM Supply Chain Optimization是IBM提供的一款供应链优化软件， 基于人工智能和大数据技术，提供需求预测、库存规划、运输路由优化 等功能，能够帮助企业实现供应链的智能优化。
05
物流系统应用案例分析
案例一：某快递公司的物流系统优化
常用物流系统仿真软件介绍
Arena
一款广泛使用的仿真软件 ，支持离散事件仿真和系 统动力学仿真，适用于各 种物流系统的仿真。
Flexsim
一款基于代理的仿真软件 ，适用于物流系统和生产 系统的仿真，支持3D可视 化。
Simulink
一款基于时间的仿真软件 ，适用于连续和离散时间 的系统仿真，支持多种编 程语言。
背景介绍
系统分析
某快递公司面临着激烈的市场竞争，为了 提高物流效率和降低成本，决定对物流系 统进行优化。
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物流系统建模与仿真
二、建立物流系统模型的原则
①准确性，模型必须反映现实系统的本质规律，合乎科学 根据，合乎科学规律和经济规律。
②可靠性，模型必须反映事物的本质，且有一定的精度。 ③简明性，模型的表达式应明确、简单、抓住本质。 ④实用性，使模型标准化、规范化，尽量采用已有模型。 ⑤反馈性，建模时要注意灵敏问题，即留心哪些参数或变
物流系统建模与仿真
•二、物流系统仿真模型
•1、系统动力学模型
③ 反馈回路
•
反馈回路就是由一系列的因果与相互作用链组成的闭合
回路或者说是由信息与动作构成的闭合路径。单回路的系统是
简单系统；具有三个回路以上的系统是复杂系统。
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恒温 系统
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物流系统建模与仿真
（1）需求，根据需求的时间特征，可将需求 分为连续性需求和间断性需求。根据需求的 数量特征，可将需求分为确定性需求和随机 性需求。
（2）补充，通过补充来弥补因需求而减少的 库存。从开始订货（发出内部生产指令或市 场订货合同）到库存的实现（入库并处于随 时可供输出以满足需求的状态）需要经历一 段时间。
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第三节 常见物流系统模型与物流系统仿真
一、最优化模型
（一）线性规划模型
线性规划模型的形式为：
极大化（或极小化）
（4-1）
满足
（4-2）
，全部或部分j，
（4-3）
式（4-1）是目标函数，式（4-2）、（4-3）称为约 束条件。式（4-3）称为非负要求，非负要求也是一 种约束条件。目标函数和约束条件必须全部是线性式，
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（二）统计分析法
对系统内结构和特性不很清楚，但已有或 通过实验获得了系统功能的有关数据，可通过 数据分析建立数学模型。
•（三）实验分析法
对系统内部结构和特性不很清楚，但可对 系统进行实验操作，通过实验发现矛盾、分析 矛盾，确定关键变量及参变量，建立一个初步 实验模型，并一步步改进。
物流系统建模与仿真
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2020/11/22
物流系统建模与仿真
第一节 物流系统模型概念
一、物流系统模型定义和特征
物流系统模型是对物流系统的特征要素、变化 规律和相关信息的一种抽象表达，它反映了物流系 统的某些本质属性，描述了物流系统各要素间的相 互关系、系统与环境之间的相互作用，反映了所研 究的物流系统的主要特征。
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【例4-1】做体积为定值A，底面长:宽=2:1的长方体 包装箱，欲节省制作材料，可采取什么措施？
解：设：x，y，z分别为长方体的长、宽、高，则
A=xyz，且x:y=2:1
由此可得
因为表面积为 令
实际问题经数学抽象后，转化为求解S=f（x）这样一
个一元函数的最小值问题。
（3）启发式方法：运用一些经验法则来降低优化模型的数学精确程度，
并通过模拟人的跟踪校正过程求出物流系统的满意解。
（4）其它建模方法：如用于预测的统计分析法、用于评价的加权函数法、
功效系统法及模糊数学方法等。
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（一）推理法
对系统内部结构和特性已经清楚，系统较 简单，应确立直接推理分析的基本观点， 即利用已知的科学定理和定律，经过分析 和推理，得到系统模型，故此法又称为直 接分析法。
物流系统模型具有如下三个特征：（1）实体的 抽象或模仿；（2）由与分析问题有关的因素所组成； （3）表明因素间的关系。
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二、物流系统模型分类
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第二节 物流系统的建模方法
一、建立物流系统模型的必要性 1）模型比实体要简洁得多，它所表达的因素也只是现 实物理系统中所有因素的主要部分。 2）人们通过建立和不断改进模型，进一步理解和认识 物流系统的真实情况。 3）建立物流系统的模型是物流合理化的重要前提。 4）建立物流系统的模型可以大大简化现有物流系统或 新的物流系统的分析过程，加快物流系统的分析过程。
否则称为非线性规划。
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（二）排队模型
一个排队过程大体分为三个基本部分：输 入过程、排队规则和服务机构。 1．输入过程
常用的理论分布有以下几种： （1）泊松分布 （2）定长输入 （3）k阶爱尔朗输入 （4）一般独立输入。
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2．排队规则
•不允许缺货、延时到货型； •允许缺货、瞬时到货型； •允许缺货、延时到货型； •补货、瞬时到货型； •补货、延时到货型。
•连续性检查
•周期性检查
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1．经济订购批量（Economic Ordering Quantity,EOQ） 库存模型
•假设： •（1）需求是连续均匀的，即需求速度（单位时间的需求量）vr是常数； •（2）补充可以瞬时实现，即补充时间（拖后时间和生产时间）近似为零； •（3）单位库存费（单位时间内单位库存物的库存费用）为C1。
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【例4-3】某企业物流部的销售物流系统经常 通过广告宣传本企业产品，收到不错的效果。
•当广告费增加的时候，往往销售额成正比例递增，线条①；当某产品广告费 用达到一定额度后，销售额不一定随之增加，而是出现一个平台期，线条②； 每种产品必然有一个最佳广告费用，即最佳广告宣传额度。超出这个额度， 宣传过量，反而会适得其反，使销售额下降，线条③。
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•独立需求 库存控制模 型
•确定型库存模型 •随机型库存模型
•周期性检查模型:
•周期性检查模型有6种: •不允许缺货 •瞬时到货
•延时到货 •允许缺货 •瞬时到货
•延时到货 •实行补货 •瞬时到货
•延时到货
•连续性检查模型
•连 续 性 库 存 检 查 模 型 分 6 种 ： 不允许缺货、瞬时到货型；
•S
•斜率—γp-γr
•A
•O
•t1
•t2 •t3
•斜率—γr •t •t
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[0，t]时间内的平均总费用（即费用函数）：
最优库存周期 ： 经济生产批量 ： 缺货补足时间 ： 开始生产时间： 结束生产时间 ： 最大库存量 ： 最大缺货量 ： 平均总费用 ：
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（1）等待机制：先到先服务，后到先服务， 随机服务，优先服务。
（2）消失机制：主要考虑的是顾客消失的概 率和服务机构的利用率。
（3）混合制：等待空间有限，等待时间有限， 逗留时间有限。
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3．服务机构 服务机构中可能是单服务台，多个服务台。
4．主要数量指标 （1）队伍长度，在排队系统中的平均顾客数 称为队伍长度，简称队长。
统的输出直接联至其相应的输入，也可以经由其他单元、子块、
甚至其他系统实现。换言之，所谓“反馈”就是信息的传输与
回授。
② 反馈系统
•
就是包含有反馈环节与其作用的系统。它要受系统本身
的历史行为的影响，把历史行为的后果回授给系统本身，以影
响未来的行为。反馈系统就是相互联结与Fra bibliotek用的一组回路，即
闭环系统。 PPT文档演模板
系统动力学模型是按照系统动力学理论建立起来的数学模型， 借助➢计算反机馈进、行反模馈拟系，统以、处反理馈行回为路随、时反间馈变作化用的、系反统馈的分问类题
① 反馈
•
系统内同一单元或同一子块其输出与输入间的关系称为
“反馈”。推而广之，对整个系统而言，“反馈”则指系统输
出与来自外部环境的输入的关系。反馈可以从单元或子块或系
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物流系统建模与仿真
（3）费用，在库存论中，常以费用标准来评 价和优选库存策略。经常考虑的费用项目有 库存费、订货费、生产费、缺货费等。在实 际计算库存策略的费用时，对于不同库存策 略都是相同的费用可以省略。
（4）库存补给策略，库存管理策略是指决定 什么情况下对存储进行补充，以及补充数量 的多少。
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3．经济生产批量模型
最优库存周期 ： 经济生产批量 ： 缺货补足时间 ： 结束生产时间 ： 最大库存量 ： 最大缺货量 ： 平均总费用 ：
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4．允许缺货的经济订货批量模型
最优库存周期 ： 经济生产批量 ： 订货时间 ： 最大库存量 ： 最大缺货量 ： 平均总费用 ：
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【例4-2】某连锁商店拟建一新供货仓库，向Si（i=1， 2，…，6）个商店供货。新供货仓库到各个商店的运输 费用与运输量和距离的乘积（以吨/公里表示）成正比 例，已知各个商店的需求量为Mi（i=1，2，…，6）， 新库在何位置才能使总运输费用C最低？
•Y
•S1(X1,Y1) •M1
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（四）人工实现法
对系统的内部结构和特性尚不清楚，系统结构 复杂，既无足够的数据，又无法对系统进行实验， 甚至不允许做实验时，可以人为地逐步建立模型。
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（五）主观想象法
对系统内部结构和特性不清楚，既无足够 数据，又不能在系统上做实验，且无法通过人 工具体实施。在似乎无法开展建模活动的情形 下，可以利用“主观想象”，凭直觉经验来人 为地先构想一个模型。
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（六）混合法
复杂系统模型的构造大都需要综合运用上述 几种方法，才能得到满意的结果，这种将各种方 法混合使用建立系统模型的方法称为混合法。