【物流管理】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教学设计
物流系统建模与仿真教学设计一、前言物流管理是企业管理中的重要领域，随着信息技术的普及，物流系统建模和仿真成为了优化物流系统的重要手段。
物流系统建模和仿真的教学在高校物流管理专业中占据着重要的位置。
通过模拟真实的物流系统运营过程，帮助学生理解物流运营的本质，并提高其决策和优化能力。
本文将介绍如何进行物流系统建模和仿真教学设计。
二、课程目标本课程的目标是让学生掌握物流系统建模与仿真的基本方法和技能，学习使用建模软件Simio进行物流系统建模和仿真，实现对物流系统运营效率的优化。
三、课程内容本课程主要涵盖以下内容：1. 物流系统建模与仿真基础介绍物流系统建模与仿真的基本原理和方法，包括系统边界、系统输入输出、建模方法、仿真实验等。
2. 建立物流系统模型通过案例分析和模型实践，让学生了解如何建立物流系统的模型，包括系统环节、系统参数、关键指标等。
3. 使用Simio进行仿真实验介绍Simio仿真软件的使用方法，帮助学生通过仿真实验了解物流系统运营过程，并学习如何进行优化。
4. 物流系统运营效率优化通过仿真实验，分析物流系统运营中存在的问题，并提出优化方案。
让学生学会如何通过建模和仿真技术分析优化物流系统，提升物流效率和降低物流成本。
四、教学方法本课程采用案例分析、项目方法和实验教学相结合的教学方法。
1. 案例分析采用真实案例，帮助学生理解物流系统建模和仿真的重要性，学习如何分析和解决实际问题。
2. 项目方法引导学生完成一个小项目，让学生亲身体验物流系统建模和仿真的过程，加深对实际应用的理解。
3. 实验教学通过实验教学，让学生学习如何使用建模软件Simio进行物流系统建模和仿真，提高其实践能力。
五、教学评估方法本课程采用多种评估方法，包括作业评估、考试评估、项目评估和实验评估。
1. 作业评估针对学生掌握物流系统建模和仿真基本原理的程度，布置相应的练习题和作业，以检测学生掌握情况。
2. 考试评估考核学生对物流系统建模和仿真理论的掌握程度，课程结束前进行闭卷考试。
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
物流系统建模与仿真1、系统模型定义模型是把对象实体通过适当的过滤，用适当的表现规则描绘出的简洁的模仿品。
2、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。
3、按照模型的形式分，模型有抽象模型和形象模型（1）抽象模型用概念、原理、方法等非物质形态对系统进行描述所得到的模型，包括数学模型、图形模型、计算机程序、概念模型（2）形象模型模拟模型和实物模型4、建立模型的步骤（1）根据系统的目的，提出建立模型的目的－为什么建模型（2）根据建立模型的目的，提出要解决的具体问题－解决哪些问题（3）根据所提出的问题，构思要建立的模型类型、各类模型之间的关系等，即构思所要建立的模型系统。
－建一些什么样的模型？它们的关系？（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？5、建立模型的注意事项（1）明确目的，确定构成要素（2）模型的简单化和高精度模型（3）没有固定不变的建模方法（4）模型的验证（5）没有人类介入的系统模型6、系统仿真技术是应用数学模型、相应的实用模型的装置、计算机系统、部分实物的仿真系统，对某一给定系统进行数学模拟、半实物模拟、实物模拟，以便分析、设计、研究这种给定系统；或者利用这种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。
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实验报告
物流系统建模与仿真实验报告物流系统建模与仿真实验报告一、引言物流系统是现代经济运行的重要组成部分，对于提高生产效率、降低成本、提供优质服务具有重要意义。
为了更好地理解物流系统的运行机制和优化策略，本次实验旨在通过建模与仿真的方法，对物流系统进行深入研究。
二、实验目标本次实验的主要目标是通过建立物流系统的数学模型，并通过仿真实验验证模型的有效性。
具体而言，我们将关注以下几个方面：1. 研究物流系统中的关键节点和流程，分析其对整体运行效果的影响；2. 优化物流系统中的资源配置和调度策略，提高物流效率；3. 分析物流系统中的瓶颈问题，并提出相应的解决方案。
三、实验方法本次实验采用建模与仿真的方法，具体步骤如下：1. 数据收集：收集物流系统的相关数据，包括物流节点、运输路径、货物流动情况等。
2. 建立数学模型：基于收集到的数据，建立物流系统的数学模型，包括节点间的关系、运输路径的选择规则、货物流动的概率等。
3. 参数设定：根据实际情况，设定模型中的参数，如节点的处理能力、运输路径的容量等。
4. 仿真实验：利用仿真软件，对建立的模型进行仿真实验，观察物流系统的运行情况，并记录相关数据。
5. 数据分析：对仿真实验得到的数据进行分析，评估物流系统的性能，并找出改进的方向。
6. 优化策略：根据数据分析的结果，提出相应的优化策略，如调整节点的处理能力、优化运输路径等。
7. 仿真实验验证：将优化策略应用于模型中，进行再次仿真实验，验证优化效果。
四、实验结果与分析通过多次仿真实验，我们得到了大量的数据，并进行了详细的分析。
以下是部分实验结果的总结：1. 关键节点分析：我们发现物流系统中存在一些关键节点，其处理能力对整体物流效率有较大影响。
通过增加关键节点的处理能力，可以显著提高物流系统的处理能力和响应速度。
2. 运输路径分析：不同的运输路径对物流系统的运行效果有显著影响。
通过优化运输路径的选择规则，可以降低物流系统的运输成本，并缩短货物的运输时间。
[管理学]物流系统建模与仿真ppt
![[管理学]物流系统建模与仿真ppt](https://img.taocdn.com/s3/m/509377b55ff7ba0d4a7302768e9951e79b89690b.png)
（3）详细定义 本步骤要分别定义每 个元素detail对话框中的参数。 （4）机器的详细定义 本模型中对机器 主要定义它们的机器类型、加工周期、 进入规则和送出规则。 （5）仿真运行 运行一周（5天*8小时* 60分钟=2400分钟） （6）仿真分析
一、垃圾回收物流系统介绍 二、系统框架 三、数据信息 四、仿真系统逻辑结构 五、WITNESS仿真模型的建立 六、仿真运行与结果分析 七、系统优化
2．规则
（1）定义系统元素 （2）显示系统元素 （3）详细定义 （4）运行 （5）报告 （6）归档 （7）优化
3．WITNESS建模与仿真的步骤
4．WITNESS建模与仿真过程应用举例
在实例模型中，小部件（widget）要经过称重、冲洗、加工和检测等操作。执行完每一步操作后小部件通过充当运输工具和缓存器的传送带（conveyer）传送至下一个操作单元。小部件在经过最后一道工序“检测”以后，脱离本模型系统。仿真一周，试求该系统的产出量和各设备的利用率。
二、物流系统建模与仿真软件
软件选择中需要考虑如下问题： 1．一般性问题 2．输入方面 3．处理过程的考虑 4．系统环境方面 5．成本方面 6．基本要求
三、复杂系统仿真软件选择的原则
1．WITNESS系统的建模元素 2．规则 3．WITNESS建模与仿真的步骤 4．WITNESS建模与仿真过程应用举例
垃圾回收系统最优方案数据表
0
0
0
本模型系统的流程视图如图：
widget
weigh
C1
wash
C2
produce
C3
inspect
ship
图8-5 加工系统模型流程图
该模型的建立步骤：
（1）定义元素
物流系统建模与仿真实验报告
物流系统建模与仿真实验报告物流系统建模与仿真实验报告一、引言物流系统是现代工业化与信息化相结合的产物，它包括了物质流动、信息流动与控制系统优化等多个方面。
本实验旨在通过模拟物流系统的运行，深入理解物流系统的构建、运作机制以及优化方法。
在此过程中，我们将利用数学建模和仿真技术，以实际物流系统为参考，构建一个简化的计算机模型，并对不同场景进行模拟和分析。
二、物流系统模型构建在构建物流系统模型的过程中，我们主要考虑了以下几个关键因素：货物供应、运输、存储和需求。
其中，货物供应和需求代表了系统的输入和输出，运输和存储则描述了货物的流动和暂存。
我们用随机过程生成货物供应和需求，用队列模拟运输和存储环节。
系统的运行状态用一组状态变量来描述，系统的行为则由一系列根据状态变化的规则来描述。
三、物流系统仿真实验在构建模型之后，我们对不同的场景进行了仿真实验。
首先，我们模拟了在货物供应和需求稳定的情况下，物流系统的运行状况。
然后，我们在供应和需求出现波动的情况下，观察了系统的响应。
此外，我们还测试了系统在出现故障（如运输故障）时的表现。
四、实验结果与分析实验结果显示，在稳定环境下，物流系统能够有效地处理货物供应和需求。
然而，当环境出现波动时，系统的表现会受到影响，尤其是当供应或需求出现突然增加或减少时。
此外，系统在应对故障时的能力也有限，如运输故障往往会导致货物积压和延迟。
我们的分析表明，为了提高物流系统的性能，可以考虑引入更多的运输资源，或者优化存储策略以应对供应和需求的波动。
此外，开发更有效的故障恢复机制也是必要的。
五、结论与展望通过本次实验，我们成功地构建了一个简化的物流系统模型，并对其进行了仿真实验。
实验结果揭示了物流系统在稳定和不稳定环境下的表现，并指出了可能的改进方向。
展望未来，我们希望进一步探索更复杂的物流系统特性。
例如，引入更多的货物种类、考虑货物的可替代性、优化运输策略等。
此外，我们还可以研究如何利用先进的算法和技术，如机器学习和，来提高物流系统的效率和性能。
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
第四章
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 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
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。 （2）逗留时间和等待时间。 （3）服务台的利用率。 （4）顾客损失率
第四章
物流系统建模与仿真
（三）库存控制模型
库存控制要解决三个主要问题： ①确定库存检查周期； ②确定订货量； ③确定订货点（何时订货）。 库存模型必须也只能反映库存问题的基本 特征。同库存控制模型有关的基本概念有 需求、补充、费用和库存策略。
Y S1(X1,Y1) M1 M2 S2(X2,Y2)
S6(X6,Y6) M6 M5 S5(X5,Y5) M3 S4(X4,Y4)
S3(X3,Y3)
M4
O
最佳库址选择示意图
X
第四章
物流系统建模与仿真
设比例系数为1，根据最小二乘法数学原 理，可建立如下数学 Nhomakorabea型公式：
C M i ( x xi ) 2 ( y y i ) 2
t*
Q*
2C3 C1vr
vp v p vr vp
t 2*
第四章
物流系统建模与仿真
【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 2A 由此可得 y x z 2
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。
Flexsim物流系统建模与仿真课件(完整版)
约束（6）表示每条生产线每天加班不能超过4小时, 因而在生产周期内表 示每条生产线总的加班时间不能超过4*W;
（7）为非负与整数约束。。
排产方法
生产计划问题
近似解方法
最优解方法
迭代方法
构造型方法
控制理论方法
枚举方法
人工智能
邻域搜索 移动瓶颈 插入算法 优先分派
钻
割
铣
单元布局
布局类型的比较
布局形式 产品布局 工艺布局 固定布局 混合布局 单元布局
适用范围
优点
缺点
大批量、少品种的生 结构简单、物流易控 只考虑定量要求，不
产
制、物料处理柔性高 考虑定性要求
同种产品多，产量低、运输成本低、有柔性、流动时间长、工序冲 产量中等批量生产 可应对多种工艺要求 突、成本高、效率低
排产模型
目标函数（1）表示单台平均成本最小化； 约束（2）表示每种产品的生产量与其缺货之和不小于其需求量与库存量
的增量之和；
（3）表示每条生产线的生产时间与夹具调整时间之和等于其正常工作时 间（用单产表示）与加班时间之和, 其中Aij0为第j条生产线期初夹具的总 数；
约束（4）表示库存和缺货不能同时发生； （5）为生产线在排产Xij下夹具调整数的表达式, 其本身不表示约束, 引
上图为数控车床、数控铣床、 机器人及激光雕刻机单元；另 外, 系统有单独控制台, 用于整 个系统的节拍控制。。
该系统主要是进行上盖、 下箱、销钉的加工、装配、 检测和水晶雕刻, 码垛机从 立体仓库中取料至传送带, 各工序识别加工零件、进行 加工、装配、然后进行清洗、 热处理、打标签、综合检测、 废品分拣, 最后合格成品回 库形成一个闭环的FMS；实 现了物料流和信息流的自动 化。
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第四章 物流系统建模与仿真
（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。
第四章 物流系统建模与仿真
【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。
第四章 物流系统建模与仿真
本章主要介绍物流系统的模型分类、 建模方法和常用物统的模型建立和仿真，介绍了有关模型建 立和仿真的实际应用。
第四章 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。
实物模型
实体模型 比例模型
第四章 物流系统建模与仿真
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。
（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。
第四章 物流系统建模与仿真
（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。
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
表示实际物流系统内部状态和输入/输出之间的关系，以 便通过计算机对模型进行试验，通过实验取得改善物流 系统或设计物流系统所需要的信息。
第四章 物流系统建模与仿真
【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 y x
2
z 2A x2
因为表面积为 S 2xy 2xz 2yz
令 f (x) x2 4A (x x) x2 6A
第四章 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
概率统计模型
逻辑模型
模型
抽象模型
图形模型
流程图 结 方构 框图 图
流图
资金流图 物流图
计算机程序
概念模型
思维型 字句型
描述型
模拟模型
形象模型
x2
2
x
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。
第四章 物流系统建模与仿真
【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？
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。
第四章 物流系统建模与仿真
二、物流系统模型分类
状态模型
方程模型 代数模型
数学模型
函数模型
差分模型
第四章 物流系统建模与仿真
（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。
Y
S1(X1,Y1) M1
S2(X2,Y2) M2
S6(X6,Y6) M6
M5
S5(X5,Y5)
M3
S3(X3,Y3)
M4
S4(X4,Y4)
O
最佳库址选择示意图 X
第四章 物流系统建模与仿真
设比例系数为1，根据最小二乘法数学原理， 可建立如下数学模型公式：
6
C M i (x xi )2 ( y yi )2 i 1
第四章 物流系统建模与仿真
（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。
第四章 物流系统建模与仿真
（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。