物流系统建模与仿真课件.pptx
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设备名称
胚布打卷机1 胚布打卷机2
高压锅炉1
高压锅炉2
烘桶1
烘桶2
输送带1 输送带2
对仿真实体（可变）
Processoe2 Processoe3
Processoe6
Processoe8
Processoe11
Processoe12
Conveyor4 Conveyor9
时间
330 330
342
柔性可以表述为两个方面。第一
方面是系统适应外部环境变化的能
力，可用系统满足新产品要求的程度
来衡量；第二方面是系统适应内部变 化的能力，可用在有干扰（如机器出
现故障）情况下，系统的生产率与无 干扰情况下的生产率期望值之比来衡 量。
制造柔性的体现
01 机器柔性 03 产品柔性 05 生产能力柔性 07 运行柔性
特点
混流生产线的显著有点为既能满足市场大批 量的需要，又能同时生产多种产品，满足不 同客户的要求。但它的最大缺点是产出受到 夹具数量、比例的限制。
混流生产线的一般假设
(1)在生产能力允许的前提下尽量不调整夹 具，调整夹具时也只影响被调整的夹具产量 （调整时间为H小时），其余夹具不受影响；
(2)生产线双班，正常工作时间16小时，工 作期间夹具均衡产出；
产品
A B C
车床 5 4 4
加工时间/分钟
钻床
铣床
5
4
4
3
5
3
磨床 4 4 4
检验时间/分钟
4 3 1
概念模型
设备的平均故障间隔时间（MTBF）和平均维修时间（MTTR）均服从均 值为1500 分钟和30 分钟的指数分布，其中不合格品（5%）将返回相 应的工段进行再加工，多余的则暂存于缓存库中（图2-1）。顾客订单为： 产品A1000件、产品B500 件、产品C200 件。排产优化的目标是交货 期最短，满足订单后的缓存库存最低。
物流系统建模与仿真
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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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物流系统建模与仿真
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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物流系统建模与仿真
第3章物流系统建模.pptx
U f (xi , yi )
式中， 为U描述系统功能的效用或准则值，也叫作目标函数； 目标函数一般是希望达到最大值（如利润、效益等) 或最小值( 如成本、支出、亏损等)。 为可控xi 变量； 为不可yi控变量，对 有影响；U 为目标函数f 与变量 ，U 之间的关xi 系函yi 数。上面的关 系式加上约束条件就形成一个完整的系统模型。
其他条件不变，若每 月需求提高到800件， 最佳订购量是否为
400？
2.经济生产批量模型
❖ 相当于边生产，边销售，假设生产速率为p，需求速率为
d(p>d) ，则平均库存量变为 (Qp ( p d)) / 2
p
总成本
TC
1 2
(
p
d
)
Qp p
C1
d Qp
C2
库存持有量 p
Qp
p-d
tp
T
时间
❖ 按照成本最小原则，得
QP*
2C2d C1
p pd
T * QP* 2C2
p
d
dC1 p d
t
* p
QP* p
2C2d C1
1 p( p d)
例2 某商店经销某商品，月需求量为30件，需求速度为常数，
该商品每件进价300元，月存储费为进价的2%，向工厂订 购该商品时订购费每次20元，订购后5天才开始到货，到货 速度为常数，即2件/天。求最优存储策略。
建立模型一般可遵循如下几种思路：
（1）直接分析法
例3-1 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 该问题可抽象为要使长方体的表面积S最小，各边边长 应取为多少这样的数学模型。
设：x、y、z分别为长方体的长、宽、高，则A=xyz，
式中， 为U描述系统功能的效用或准则值，也叫作目标函数； 目标函数一般是希望达到最大值（如利润、效益等) 或最小值( 如成本、支出、亏损等)。 为可控xi 变量； 为不可yi控变量，对 有影响；U 为目标函数f 与变量 ，U 之间的关xi 系函yi 数。上面的关 系式加上约束条件就形成一个完整的系统模型。
其他条件不变，若每 月需求提高到800件， 最佳订购量是否为
400？
2.经济生产批量模型
❖ 相当于边生产，边销售，假设生产速率为p，需求速率为
d(p>d) ，则平均库存量变为 (Qp ( p d)) / 2
p
总成本
TC
1 2
(
p
d
)
Qp p
C1
d Qp
C2
库存持有量 p
Qp
p-d
tp
T
时间
❖ 按照成本最小原则，得
QP*
2C2d C1
p pd
T * QP* 2C2
p
d
dC1 p d
t
* p
QP* p
2C2d C1
1 p( p d)
例2 某商店经销某商品，月需求量为30件，需求速度为常数，
该商品每件进价300元，月存储费为进价的2%，向工厂订 购该商品时订购费每次20元，订购后5天才开始到货，到货 速度为常数，即2件/天。求最优存储策略。
建立模型一般可遵循如下几种思路：
（1）直接分析法
例3-1 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 该问题可抽象为要使长方体的表面积S最小，各边边长 应取为多少这样的数学模型。
设：x、y、z分别为长方体的长、宽、高，则A=xyz，
《物流系统仿真》课件
结果与展示
1
仿真结果的解读与分析
解读物流系统仿真的结果，分析其对物流系统优化的意义和影响。
2
可视化展示
介绍如何通过可视化手段展示物流系统仿真结果，以便更好地传达和理解。
3
模型优化与改进
讨论如何根据仿真结果对物流系统进行优化和改进，以提高效率和效益。
案例研究
电商物流系统仿真案 例分析
通过一个电商物流系统的 仿真案例，分析如何优化 流程、减少成本和提高服 务质量。
未来发展方向
探讨未来物流系统仿真可能的发展方向，以应对复杂和多变的物流环境。
珍惜生命，远离PPT
以幽默的方式提醒听众珍惜生命，不要过度沉迷于制作和观看PPT。
《物流系统仿真》PPT课件
**注：本PPT课件仅作参考，不作商业用途。**
小案例：建立一建立一个物流系统的仿真模型。
仿真环境
仿真环境的搭建
介绍如何搭建具有真实性的物 流系统仿真环境。
仿真参数的设置
讨论仿真参数的选择与设置， 以确保仿真结果的准确性。
仿真实验的运行与分析
解读和分析物流系统仿真实验 的结果图表，并提出改进建议。
《物流系统仿真》PPT课件
# 物流系统仿真 ## 概述 - 什么是物流系统仿真？ - 为什么需要进行物流系统仿真？ - 物流系统仿真的应用场景
建模方法
物流系统仿真的建模方法
介绍物流系统仿真的常用建模方法，包括离散事件仿真和连续仿真。
数据采集与处理
讨论从实际物流系统中获取数据，并展示如何对数据进行处理和导入仿真模型。
物流中心布局优化案 例分析
以一个物流中心布局的优 化案例为例，探讨如何通 过仿真来提高物流设施的 布局。
物流运输路径规划仿 真案例分析
物流系统仿真PPT课件
17
五. 随机数的产生方法
合理确定随机数是蒙特卡洛法的关键。 常用的产生随机数的方法：
❖直接法。如抛硬币、袋中摸球、转动轮盘等。 ❖物理法。如脉冲发生器、数字位移寄位器等作为随机数
发生器，产生随机数序列。 ❖数学法（伪随机数法）。利用数学方法，通过计算产生
具有某种分布特征的随机数。（可利用计算机生成） ❖查随机数表。
计算机仿真是一种描述性技术，是一种定量分析方法。通 过建立某一过程或某一系统的模式，来描述该过程或该系 统，然后用一系列有目的、有条件的计算机仿真实验来刻 画系统的特征，从而得出数量指标，为决策者提供有关这 一过程或系统的定量分析结果，作为决策的理论依据。
计算机仿真技术适用于系统复杂、有大量随机因素存在而 又难以用其他定量技术解决的情况。
7
五. 系统仿真的类型
按照系统中实体成活动的动态形式分类
❖连续系统仿真和离散系统仿真。
➢ 如果系统变化的主要方面是连续的，那么对此所进行的仿真为 连续系统的仿真。
➢ 如果系统变化的主要方面是离散的，那么对此所进行的仿真为 离散系统的仿真。
➢ 连续系统的仿真方法主要通过常微分方程的求解，利用改变系 统的边界条件与初始值以研究系统的变化。
18
六. 仿真结果的处理
任何仿真问题的个别具体解本身并不表征这个系 统。
只有得到了很多的个别具体解之后．通过对它们 进行处理，才能获得我们所要知道的决策变量和 目标函数之间存在的关系。
19
3 计算机仿真
20
一. 计算机仿真的概念
计算机仿真是用计算机对系统的结构、功能和行为以及参 与系统控制的人的思维过程和行为进行动态、逼真的模仿。
用计算机仿真方法解决较大系统问题的成本高、时间长。
五. 随机数的产生方法
合理确定随机数是蒙特卡洛法的关键。 常用的产生随机数的方法：
❖直接法。如抛硬币、袋中摸球、转动轮盘等。 ❖物理法。如脉冲发生器、数字位移寄位器等作为随机数
发生器，产生随机数序列。 ❖数学法（伪随机数法）。利用数学方法，通过计算产生
具有某种分布特征的随机数。（可利用计算机生成） ❖查随机数表。
计算机仿真是一种描述性技术，是一种定量分析方法。通 过建立某一过程或某一系统的模式，来描述该过程或该系 统，然后用一系列有目的、有条件的计算机仿真实验来刻 画系统的特征，从而得出数量指标，为决策者提供有关这 一过程或系统的定量分析结果，作为决策的理论依据。
计算机仿真技术适用于系统复杂、有大量随机因素存在而 又难以用其他定量技术解决的情况。
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五. 系统仿真的类型
按照系统中实体成活动的动态形式分类
❖连续系统仿真和离散系统仿真。
➢ 如果系统变化的主要方面是连续的，那么对此所进行的仿真为 连续系统的仿真。
➢ 如果系统变化的主要方面是离散的，那么对此所进行的仿真为 离散系统的仿真。
➢ 连续系统的仿真方法主要通过常微分方程的求解，利用改变系 统的边界条件与初始值以研究系统的变化。
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六. 仿真结果的处理
任何仿真问题的个别具体解本身并不表征这个系 统。
只有得到了很多的个别具体解之后．通过对它们 进行处理，才能获得我们所要知道的决策变量和 目标函数之间存在的关系。
19
3 计算机仿真
20
一. 计算机仿真的概念
计算机仿真是用计算机对系统的结构、功能和行为以及参 与系统控制的人的思维过程和行为进行动态、逼真的模仿。
用计算机仿真方法解决较大系统问题的成本高、时间长。
[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
物流系统模拟与仿真完整版教学课件
S0
输入 状态向量
r1 阶段收益
S1
P1 参数向量
D1 决策向量
输出 状态向量
求解方法
当期决策(D1)
12
下图则表示一个复杂系统——多阶段综合计划决策系统。
初始条件 S0
W0，P0，I0
r1
1
S1
D1
∑ r2
2
S2
∑ r3
3
S3
D2
D3
求解方法
∑R rn
n
Sn
Dn
当期决策(Di) Wi，Pi
13
1.2系统建模概述
物流系统模型具有如下三个特征： (1)物流系统模型是实体的抽象或模仿； (2)物流系统模型是由与分析问题有关的因素所组成； (3)物流系统模型是用来表明这些因素间的关系。 使用模型的意义在于三个方面： 首先，客观实体系统很难做试验，或者根本不能做试验； 其次，对象问题虽然可以作试验，但是利用模型更便于理解； 第三，模型易于操作，利用模型的参数变化来了解现实问题的本质和规律 更加经济方便。因此，在系统分析中模型被广泛地应用。
23
4.主观想象法 当系统结构性质不明确，又无足够的数据，系统上无法做实验时，此时看来 无法建立模型，但实际上还是可以利用“主观想象”来人为地实现一个模型 的。 5.人工实现法 当系统结构复杂，性质不明确，没有足够的数据，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。
第一章 系统建模与仿真概述
1
1.1系统的定义和分类
1.1.1系统的定义
“系统”这个词来源于古希腊System，有“共同”和“给以位置”的含义 。现代关于系统的定义很不统一，一般可以理解为“系统是由两个以上相 互区别或相互作用的单元有机结合起来，完成某一功能的综合体”。系统 是一个非常广泛的概念，自然界、人类社会、企业、甚至一个人都可以看 作一个系统。系统中每一个单元也可以称为一个子系统。系统与系统的关 系是相对的，一个系统可能是另一个更大系统的子系统，而一个系统也可 以继续分成更小的系统。
ED软件物流系统仿真课件PPT30页
打开时钟界面< 仿真|时钟>按下 <Shift + F12> 点击
点击重置（reset）按钮然后点击运行（run）按钮以运行模型
时间速度设定方式：无限速（同步）实时滑动控制（默认）自定义速度
运行控制的设置设置停止时间设置时间速率
重置（Reset）
运行模型前一定要点一次重置（reset）按钮!下列情况下重置（reset）会自动启动一次打开或者保存一个模型保存一个原子到磁盘上重置（reset） 将模型初始化 将所有统计数据设为0，时间、输入和输出原子等。将所有移动的元素（产品）移除出模型。注意: 重置（reset） 并不会重置用户定义的数据。 例如标签 。使用初始化原子来初始化这些。
9、静夜四无邻，荒居旧业贫。。10、雨中黄叶树，灯下白头人。。11、以我独沈久，愧君相见频。。12、故人江海别，几度隔山川。。13、乍见翻疑梦，相悲各问年。。14、他乡生白发，旧国见青山。。15、比不了得就不比，得不到的就不要。。。16、行动出成果，工作出财富。。17、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。9、没有失败，只有暂时停止成功！。10、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。12、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。。13、不知香积寺，数里入云峰。。14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。15、楚塞三湘接，荆门九派通。。。16、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。。17、空山新雨后，天气晚来秋。。9、杨柳散和风，青山澹吾虑。。10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。11、越是没有本领的就越加自命不凡。12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。16、业余生活要有意义，不要越轨。17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。
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运行模型前一定要点一次重置（reset）按钮!下列情况下重置（reset）会自动启动一次打开或者保存一个模型保存一个原子到磁盘上重置（reset） 将模型初始化 将所有统计数据设为0，时间、输入和输出原子等。将所有移动的元素（产品）移除出模型。注意: 重置（reset） 并不会重置用户定义的数据。 例如标签 。使用初始化原子来初始化这些。
9、静夜四无邻，荒居旧业贫。。10、雨中黄叶树，灯下白头人。。11、以我独沈久，愧君相见频。。12、故人江海别，几度隔山川。。13、乍见翻疑梦，相悲各问年。。14、他乡生白发，旧国见青山。。15、比不了得就不比，得不到的就不要。。。16、行动出成果，工作出财富。。17、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。9、没有失败，只有暂时停止成功！。10、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。12、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。。13、不知香积寺，数里入云峰。。14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。15、楚塞三湘接，荆门九派通。。。16、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。。17、空山新雨后，天气晚来秋。。9、杨柳散和风，青山澹吾虑。。10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。11、越是没有本领的就越加自命不凡。12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。16、业余生活要有意义，不要越轨。17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。
物流系统建模与仿真82481PPT课件
❖ 由于系统的复杂性日益增强，传统基于数学计算 的方法很难适用于目前对系统的规划和改善，因 此，基于计算机的系统仿真得到广泛应用。
7
2. 系统仿真的应用
优化系统设计
性能评价与改进
失效分析 系
统
抗干扰分析
仿
真
人员培训
的
应 避免试验危险性
用
缩短试验过程
节省经费
决策支持
复杂的系统建立之前，通过改变仿真模型结构 和调整参数来优化系统设计
新建物流中心的规划
既有物流中心的改进
19
3.1 新建物流中心规划与仿真
货物流通量的 大小，所需要 的设施、设备 类型
设施、设备的 布局、数量， 作业路线等
物流中心规划设计流程
前期准备 确定目标与原则
功能规划 选址规划 作业流程规划 信息系统规划 设施设备规划
物流中心经营商品的品种、 货源、流量、流向、供需情 况以及物流业发展情况
的
所在区域的内河航道里程数
前 期
物流相关行业分析
所在区域的相关产业总产值 所在区域的相关产业的类型和数量
分 析
物流供给分析
所在区域实际利用外资
所在区域的总货运周转量 所在区域港口码头吞吐量
所在区域的铁路网密度
21
功能规划
功能
仓储
装卸
配
包装
送 中
配送
心
流通加工
运输
信息处理
22
设施、设备
仓库 货架 分拣输送系统 起重机 叉车 升降机 堆垛机 条码分类系统 导向系统 打包机 输送机
取消不必要的流程、路径或作业点等
C 合并(combination) 将两个或以上的流程、动作等合并为一
7
2. 系统仿真的应用
优化系统设计
性能评价与改进
失效分析 系
统
抗干扰分析
仿
真
人员培训
的
应 避免试验危险性
用
缩短试验过程
节省经费
决策支持
复杂的系统建立之前，通过改变仿真模型结构 和调整参数来优化系统设计
新建物流中心的规划
既有物流中心的改进
19
3.1 新建物流中心规划与仿真
货物流通量的 大小，所需要 的设施、设备 类型
设施、设备的 布局、数量， 作业路线等
物流中心规划设计流程
前期准备 确定目标与原则
功能规划 选址规划 作业流程规划 信息系统规划 设施设备规划
物流中心经营商品的品种、 货源、流量、流向、供需情 况以及物流业发展情况
的
所在区域的内河航道里程数
前 期
物流相关行业分析
所在区域的相关产业总产值 所在区域的相关产业的类型和数量
分 析
物流供给分析
所在区域实际利用外资
所在区域的总货运周转量 所在区域港口码头吞吐量
所在区域的铁路网密度
21
功能规划
功能
仓储
装卸
配
包装
送 中
配送
心
流通加工
运输
信息处理
22
设施、设备
仓库 货架 分拣输送系统 起重机 叉车 升降机 堆垛机 条码分类系统 导向系统 打包机 输送机
取消不必要的流程、路径或作业点等
C 合并(combination) 将两个或以上的流程、动作等合并为一
物流系统建模与仿真简介(PPT 88页)
• SYSTEM
• A group of interacting, interrelated, or interdependent elements forming a complex whole.
• A set of objects or phenomena grouped together for classification or analysis.
物质从供应者到需要者之间有一段时间差， 由于改变这一时间差所造成的价值。
形式价值
产生于
（form utility）
生产过程
商 品
时间价值
产生于
（time utility）
存储过程
价 值
场所性价值
（place utility）
产生于
运输过程
所有权价值
产生于
（possession utility）
销售过程
物质从供给者到需求者之间存在着空间差，把物 资从供给者送到需求者中，创造了场所性价值。
7
Right product Right quality Right quantity Right place Right time Right cost Right impression
环境适应性
• 环境是指出现于系统以外的事物(物质 、能量、信息)的总称
• 相对于系统而言，环境是一个更高级 的复杂的系统
• 系统存在于环境中，与环境相互依存 • 系统必须经常与外部环境保持最佳的
适应状态
系统观念的历史发展
古代系统思想
• 《周易》, 把世界看成多要素、多层次的整体 • 道家提出 “道生一、一生二、二生三、三生万
物流服务的优质化与全球化
物流系统模拟与仿真课件ppt35页
29
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
物流系统仿真应用
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型；
7
中国人口问题？
SARS!
2003的记忆
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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
培训课件：物流系统建模与仿真45页PPT
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
培训课件：物流系统建模与仿真
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Байду номын сангаас
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
系统仿真第三章典型物流系统建模与仿真方法课件
T
T
T 0
T 0
L lim
q
其中，()为t时刻系统中的顾客数；()为t时刻系
统中正在接受服务的顾客数。
6.忙期（闲期）
忙期是指服务台全部处于非空闲状态的时间段，否则
成为非忙期。而闲期指服务台全部处于空闲状态的时间段。
排队系统的仿真实例
• 一个拥有一个出纳台的小杂货铺，顾客相隔
订货数量、实际需求量、动态库存量I(t)、事件类型数、下一个
运行变量 最早发生的事件类型数、仿真钟的数值、上次改变库存水平的时
间、类型为I的事件发生的时间、上一次事件发生以来的时间、仿
真运行长度单位、仿真运行时间长度
输出变量
订货策略的运行总费用、保管费用、订货费用、缺货损失费用、
其他数据总计等
确定性库存系统
分为六种情形：不允许缺货、瞬时到货型；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。
订货点：R =
∗
最佳订货批量： =
20
式中：0 —单位订货费用(元)
— 单位产品库存持有费用(元/件. 年)
—年需求率(件/年)
随机性库存系统
n
Wq lim
n
t 1
Di
n
其中， 为第 个顾客的等待时间； 为已接受服务的顾客数。
排队系统的性能指标
3.平均逗留时间
n
W lim
n
t 1
Wi
n
n
lim Di Si / n
n
t 1
其中， 为第个顾客在系统中的逗留时间，它等于
1.70
T
T 0
T 0
L lim
q
其中，()为t时刻系统中的顾客数；()为t时刻系
统中正在接受服务的顾客数。
6.忙期（闲期）
忙期是指服务台全部处于非空闲状态的时间段，否则
成为非忙期。而闲期指服务台全部处于空闲状态的时间段。
排队系统的仿真实例
• 一个拥有一个出纳台的小杂货铺，顾客相隔
订货数量、实际需求量、动态库存量I(t)、事件类型数、下一个
运行变量 最早发生的事件类型数、仿真钟的数值、上次改变库存水平的时
间、类型为I的事件发生的时间、上一次事件发生以来的时间、仿
真运行长度单位、仿真运行时间长度
输出变量
订货策略的运行总费用、保管费用、订货费用、缺货损失费用、
其他数据总计等
确定性库存系统
分为六种情形：不允许缺货、瞬时到货型；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。
订货点：R =
∗
最佳订货批量： =
20
式中：0 —单位订货费用(元)
— 单位产品库存持有费用(元/件. 年)
—年需求率(件/年)
随机性库存系统
n
Wq lim
n
t 1
Di
n
其中， 为第 个顾客的等待时间； 为已接受服务的顾客数。
排队系统的性能指标
3.平均逗留时间
n
W lim
n
t 1
Wi
n
n
lim Di Si / n
n
t 1
其中， 为第个顾客在系统中的逗留时间，它等于
1.70
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
感谢观看
物流系统优化技术与方法
1 2 3
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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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 2 yz
令 f (x) x2 4A (x x) x2 6A
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
【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、 建模方法和常用物流系统模型、系统仿真 的有关概念等内容，通过两个实际物流系 统的模型建立和仿真，介绍了有关模型系统建模与仿真
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。
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
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。
不同条件下应采用的建模方法虽然不同，但 是建立任何一个模型的过程都离不开“有目的地 深入了解真实情况→实验观察，大量收集资料→ 找出关键要素→弄清变量关系→构造并建立模型 →付诸实践，反馈效果”这样一个基本操作步骤。
其中C表示总运输费用，求出C的最小值点的坐 标x，y，问题就得到了解决。
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。
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。
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
概率统计模型
逻辑模型
模型
抽象模型
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？
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。
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
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。