物流系统建模
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型建立
4.4 物流系统建模方法
• 4.4.1 物流系统模型化的意义 • 4.4.2 物流系统模型的建模思路 • 4.4.3 物流系统数学建模的基本方法 • 4.4.4 物流系统建模的步骤 • 4.4.5 四类建模变量
4.4.1 物流系统模型化的意义
• 通过建立易于操作的模型，帮助人们认识复 杂的物流系统，了解系统问题的本质和规律。
4.4.5 四类建模变量
⑴ 决定变量 ⑵ 环境变量 ⑶ 结果变量 ⑷ 评价变量
物流系统建模
4.1 系统模型概述 4.2 系统模型的基本要求 4.3 构建模型的基本方法 4.4 物流系统建模方法 4.5 常见的物流系统模型 4.6 系统建模实例 4.7 案例分析：冷藏食品运输线路优化模
型建立
4.5 常见的物流系统模型
2．系统建模的一般思路
• 直接分析法 • 数据分析法 • 实验分析法 • 主观想象法
4.4.3 物流系统数学建模的基本方法
一种是根据实际系统的实际或观测数据 来确定方程式。 第二种是根据实际物流系统的理论解释 和规律来确定适当的数学表达式。
4.4.4 物流系统建模的步骤
• 弄清问题，掌握真实情况； • 搜集资料； • 确定因素之间的关系； • 构造模型； • 求解模型； • 检验模型的正确性。
型建立
4.6 系统建模实例
⑴ 设在某库存管理系统中，如果需要量全部为 不可控，此时需要量相当于环境变量y。而决定 变量x代表采购量（库存量），结果变量z为销售 量。评价变量u代表利润，设销售单价为a元，采 购单价为b元。 ⑵ 如果此商品有季节性特征，在某一定时间内 如遇到不畅销时，可以允许降低价格以c元全部 卖出(c＜a)。
4.6 系统建模实例
通过模型所求得的数值，在实际运用中，常会 发现与实际不符的情况，这是因为：
⑴ 客观世界是经常变动和发展的，而分析出的 结果，已落后于现实。 ⑵ 在建立模型时所放弃的事项中，可能在对现 实系统有影响的部分，而这部分在模型化时没 有被抽象出来。 ⑶ 由于忽视人的因素，没有考虑到人的熟练性 和能动性。 ⑷ 没有考虑到系统的稳定性。
构建模型时，将运输的综合成本作为目标函 数。冷藏食品运输综合成本包括：车辆运输 成本，冷藏食品运输中腐烂造成的货损成本， 以及超出客户时间窗的惩罚成本。
4.7 案例分析： 冷藏食品运输线路优化模型建立
3. 冷藏食品运输线路优化模型
以运输总成本最小为目标，受约束条件限 制，确定出冷藏食品最优的运输路线。
模型可以表示为如下的通式：
U=f(xi， yi)
式中：U——描述系统功能的效用或准则值，也 叫做目标函数；目标函数一般是希望达到的最大 值（如利润、效益等）或最小值（如成本、支出、 亏损等）。 xi ——可控变量； yi ——不可控变量，对U有影响；
f——目标函数U与变量xi，yi之间的关系函数。
4.4.2 物流系统模型的建模思路
4.7 案例分析： 冷藏食品运输线路优化模型建立
1. 模型建立的基本思路
将冷藏食品易腐性造成的货损成本，超出客户 时间窗的惩罚成本及随里程递增的运输成本作为 冷藏食品运输商的运输总成本，以运输成本最小 为目标，求解模型，以获得最佳的运输路线l0。
4.7 案例分析： 冷藏食品运输线路优化模型建立
2. 目标函数的建立
所谓仿真模型，就是以代数和逻辑语言 做出的对系统的模拟，这种模拟通常要利 用随机的数学关系，可以说，仿真的过程 就是对系统模型进行抽样试验的过程。
4.5.3 启发式模型
• 启发式模型是以启发式方法为基础建立 的系统模型。
• 启发式模型是仿真模型和最优模型的混 合模型。
• 启发式方法指的是那些能指导问题求解 的原理、概念和经验法则。
wenku.baidu.com流系统建模
4.1 系统模型概述 4.2 系统模型的基本要求 4.3 构建模型的基本方法 4.4 物流系统建模方法 4.5 常见的物流系统模型 4.6 系统建模实例 4.7 案例分析：冷藏食品运输线路优化模
型建立
4.3 构建模型的基本方法
• 4.3.1 建模过程的信息源 • 4.3.2 建模方法 • 4.3.2 建模过程
⑵ 特征
• 系统模型是对现实系统的抽象或模仿； • 系统模型是由反映系统本质或特征的
主要要素构成的； • 系统模型集中体现了这些主要要素之
间的关系。 • 它忽略了与分析无关的因素。
4.1.2 系统模型的分类
序号 分类原则
模型种类
1 按建模材料不同 2 按模型的规模 3 按与实体的关系 4 按模型表征信息的程度 5 按模型的构造方法 6 按模型的功能 7 按与时间的依赖关系 8 按模型中变量的性质
物流系统建模
4.1 系统模型概述 4.2 系统模型的基本要求 4.3 构建模型的基本方法 4.4 物流系统建模方法 4.5 常见的物流系统模型 4.6 系统建模实例 4.7 案例分析：冷藏食品运输线路优化模
型建立
物流系统建模
4.1 系统模型概述 4.2 系统模型的基本要求 4.3 构建模型的基本方法 4.4 物流系统建模方法 4.5 常见的物流系统模型 4.6 系统建模实例 4.7 案例分析：冷藏食品运输线路优化模
• 4.5.1 最优化模型 • 4.5.2 仿真模型 • 4.5.3 启发式模型 • 4.5.4 几种典型的物流系统模型
4.5.1 最优化模型
最优模型是依赖精确的数学方程式和严密 的数学过程来分析和评价物流系统的各种 可选方案，从数学上可以证明所得到的解 是针对该问题的最优解（最佳选择）。
4.5.2 仿真模型
4.6 系统建模实例
这时销售量z可用下式表示:
z y 当y x时 z x 当y x时
此处，min(z，u)表示取x和y二者之间的最小值， 而利润u可用下式表示：
z min( x, y)
式中等号右边第一项是正常售价时的销售收入， 第二项是在某一时期内剩余产品的销售收入，第 三项为总采购费用。
物流系统建模
4.1 系统模型概述 4.2 系统模型的基本要求 4.3 构建模型的基本方法 4.4 物流系统建模方法 4.5 常见的物流系统模型 4.6 系统建模实例 4.7 案例分析：冷藏食品运输线路优化模
型建立
4.7 案例分析： 冷藏食品运输线路优化模型建立
如何在规定的时间内，以最低的成本运达冷 藏食品，是冷藏食品运输中要考虑的关键问题。 运输成本主要取决于运输线路，因此，根据冷 藏食品运输特性，以物流运营商运输成本最小 为目标，考虑冷藏食品易腐性造成的运送货损 成本，超出客户时间窗的惩罚成本，建立了冷 藏食品运输线路优化模型。
型建立
4.1 物流的基本概念
• 4.1.1 系统模型的定义与特征 • 4.1.2 系统模型的分类
4.1.1 系统模型的定义与特征
⑴ 定义
对一个系统某一方面本质属性的描述， 以某种确定的形式（如文字、符号、图表 、实物、数学公式等）提供关于该系统的 某一方面的知识。
4.1.1 系统模型的定义与特征
4.5.4 几种典型的物流统模型
• 资源分配型 • 存储型 • 输送型 • 等待服务型 • 指派型 • 决策型 • 其它模型
物流系统建模
4.1 系统模型概述 4.2 系统模型的基本要求 4.3 构建模型的基本方法 4.4 物流系统建模方法 4.5 常见的物流系统模型 4.6 系统建模实例 4.7 案例分析：冷藏食品运输线路优化模
物流系统建模
4.1 系统模型概述 4.2 系统模型的基本要求 4.3 构建模型的基本方法 4.4 物流系统建模方法 4.5 常见的物流系统模型 4.6 系统建模实例 4.7 案例分析：冷藏食品运输线路优化模
型建立
4.2 系统模型的基本要求
• 清晰性 • 切题性 • 精确性 • 集合性 • 反馈性
抽象、实物 宏观模型、中观模型、微观模型 形象、类似、数学 观念性、数学、物理 理论、经验、混和 结构、性能、评价、最优化、网络 静态、动态 确定性模型、随机性模型
按是否描述系统内部特性 黑箱、白箱
按模型的应用场合
通用、专用
9 数学模型的分类
按变量形式分类
确定性、随机性、连续性、离散性
按变量之间的关系分类 代数方程、微分方程、概率统计、逻辑
思考题与习题
1．建立系统模型通常要满足哪几个方面的基 本要求？它的流程是什么？ 2．如何理解物流系统建模的含义和主要特征 ？ 3．物流系统模型化的意义主要体现在哪些方 面？ 4．简述物流系统数学建模的基本方法和建模 步骤。 5．物流系统模型可以分为哪几类？并比较它
THE END
4.3.1 建模过程的信息源
图4-3 系统模型的信息源
4.3.2 建模方法
模型建立的任务是要确定模型的结构和参数。
4-4
4.3.3 建模过程
图
建 模 的 基 本 过 程
物流系统建模
4.1 系统模型概述 4.2 系统模型的基本要求 4.3 构建模型的基本方法 4.4 物流系统建模方法 4.5 常见的物流系统模型 4.6 系统建模实例 4.7 案例分析：冷藏食品运输线路优化模
• 通过对模型的分析，明确系统的内部构成、 系统特性和形式，针对系统的规律和目标， 用数学表达式说明系统的结构关系和动态情 况。
• 经过恰当的抽象、加工、逻辑处理，把复杂 系统的内部和外部关系变成可以进行准确分 析和处理的形式，从而得出需要的结论。
4.4.2 物流系统模型的建模思路
1．系统模型的一般形式
4.4 物流系统建模方法
• 4.4.1 物流系统模型化的意义 • 4.4.2 物流系统模型的建模思路 • 4.4.3 物流系统数学建模的基本方法 • 4.4.4 物流系统建模的步骤 • 4.4.5 四类建模变量
4.4.1 物流系统模型化的意义
• 通过建立易于操作的模型，帮助人们认识复 杂的物流系统，了解系统问题的本质和规律。
4.4.5 四类建模变量
⑴ 决定变量 ⑵ 环境变量 ⑶ 结果变量 ⑷ 评价变量
物流系统建模
4.1 系统模型概述 4.2 系统模型的基本要求 4.3 构建模型的基本方法 4.4 物流系统建模方法 4.5 常见的物流系统模型 4.6 系统建模实例 4.7 案例分析：冷藏食品运输线路优化模
型建立
4.5 常见的物流系统模型
2．系统建模的一般思路
• 直接分析法 • 数据分析法 • 实验分析法 • 主观想象法
4.4.3 物流系统数学建模的基本方法
一种是根据实际系统的实际或观测数据 来确定方程式。 第二种是根据实际物流系统的理论解释 和规律来确定适当的数学表达式。
4.4.4 物流系统建模的步骤
• 弄清问题，掌握真实情况； • 搜集资料； • 确定因素之间的关系； • 构造模型； • 求解模型； • 检验模型的正确性。
型建立
4.6 系统建模实例
⑴ 设在某库存管理系统中，如果需要量全部为 不可控，此时需要量相当于环境变量y。而决定 变量x代表采购量（库存量），结果变量z为销售 量。评价变量u代表利润，设销售单价为a元，采 购单价为b元。 ⑵ 如果此商品有季节性特征，在某一定时间内 如遇到不畅销时，可以允许降低价格以c元全部 卖出(c＜a)。
4.6 系统建模实例
通过模型所求得的数值，在实际运用中，常会 发现与实际不符的情况，这是因为：
⑴ 客观世界是经常变动和发展的，而分析出的 结果，已落后于现实。 ⑵ 在建立模型时所放弃的事项中，可能在对现 实系统有影响的部分，而这部分在模型化时没 有被抽象出来。 ⑶ 由于忽视人的因素，没有考虑到人的熟练性 和能动性。 ⑷ 没有考虑到系统的稳定性。
构建模型时，将运输的综合成本作为目标函 数。冷藏食品运输综合成本包括：车辆运输 成本，冷藏食品运输中腐烂造成的货损成本， 以及超出客户时间窗的惩罚成本。
4.7 案例分析： 冷藏食品运输线路优化模型建立
3. 冷藏食品运输线路优化模型
以运输总成本最小为目标，受约束条件限 制，确定出冷藏食品最优的运输路线。
模型可以表示为如下的通式：
U=f(xi， yi)
式中：U——描述系统功能的效用或准则值，也 叫做目标函数；目标函数一般是希望达到的最大 值（如利润、效益等）或最小值（如成本、支出、 亏损等）。 xi ——可控变量； yi ——不可控变量，对U有影响；
f——目标函数U与变量xi，yi之间的关系函数。
4.4.2 物流系统模型的建模思路
4.7 案例分析： 冷藏食品运输线路优化模型建立
1. 模型建立的基本思路
将冷藏食品易腐性造成的货损成本，超出客户 时间窗的惩罚成本及随里程递增的运输成本作为 冷藏食品运输商的运输总成本，以运输成本最小 为目标，求解模型，以获得最佳的运输路线l0。
4.7 案例分析： 冷藏食品运输线路优化模型建立
2. 目标函数的建立
所谓仿真模型，就是以代数和逻辑语言 做出的对系统的模拟，这种模拟通常要利 用随机的数学关系，可以说，仿真的过程 就是对系统模型进行抽样试验的过程。
4.5.3 启发式模型
• 启发式模型是以启发式方法为基础建立 的系统模型。
• 启发式模型是仿真模型和最优模型的混 合模型。
• 启发式方法指的是那些能指导问题求解 的原理、概念和经验法则。
wenku.baidu.com流系统建模
4.1 系统模型概述 4.2 系统模型的基本要求 4.3 构建模型的基本方法 4.4 物流系统建模方法 4.5 常见的物流系统模型 4.6 系统建模实例 4.7 案例分析：冷藏食品运输线路优化模
型建立
4.3 构建模型的基本方法
• 4.3.1 建模过程的信息源 • 4.3.2 建模方法 • 4.3.2 建模过程
⑵ 特征
• 系统模型是对现实系统的抽象或模仿； • 系统模型是由反映系统本质或特征的
主要要素构成的； • 系统模型集中体现了这些主要要素之
间的关系。 • 它忽略了与分析无关的因素。
4.1.2 系统模型的分类
序号 分类原则
模型种类
1 按建模材料不同 2 按模型的规模 3 按与实体的关系 4 按模型表征信息的程度 5 按模型的构造方法 6 按模型的功能 7 按与时间的依赖关系 8 按模型中变量的性质
物流系统建模
4.1 系统模型概述 4.2 系统模型的基本要求 4.3 构建模型的基本方法 4.4 物流系统建模方法 4.5 常见的物流系统模型 4.6 系统建模实例 4.7 案例分析：冷藏食品运输线路优化模
型建立
物流系统建模
4.1 系统模型概述 4.2 系统模型的基本要求 4.3 构建模型的基本方法 4.4 物流系统建模方法 4.5 常见的物流系统模型 4.6 系统建模实例 4.7 案例分析：冷藏食品运输线路优化模
• 4.5.1 最优化模型 • 4.5.2 仿真模型 • 4.5.3 启发式模型 • 4.5.4 几种典型的物流系统模型
4.5.1 最优化模型
最优模型是依赖精确的数学方程式和严密 的数学过程来分析和评价物流系统的各种 可选方案，从数学上可以证明所得到的解 是针对该问题的最优解（最佳选择）。
4.5.2 仿真模型
4.6 系统建模实例
这时销售量z可用下式表示:
z y 当y x时 z x 当y x时
此处，min(z，u)表示取x和y二者之间的最小值， 而利润u可用下式表示：
z min( x, y)
式中等号右边第一项是正常售价时的销售收入， 第二项是在某一时期内剩余产品的销售收入，第 三项为总采购费用。
物流系统建模
4.1 系统模型概述 4.2 系统模型的基本要求 4.3 构建模型的基本方法 4.4 物流系统建模方法 4.5 常见的物流系统模型 4.6 系统建模实例 4.7 案例分析：冷藏食品运输线路优化模
型建立
4.7 案例分析： 冷藏食品运输线路优化模型建立
如何在规定的时间内，以最低的成本运达冷 藏食品，是冷藏食品运输中要考虑的关键问题。 运输成本主要取决于运输线路，因此，根据冷 藏食品运输特性，以物流运营商运输成本最小 为目标，考虑冷藏食品易腐性造成的运送货损 成本，超出客户时间窗的惩罚成本，建立了冷 藏食品运输线路优化模型。
型建立
4.1 物流的基本概念
• 4.1.1 系统模型的定义与特征 • 4.1.2 系统模型的分类
4.1.1 系统模型的定义与特征
⑴ 定义
对一个系统某一方面本质属性的描述， 以某种确定的形式（如文字、符号、图表 、实物、数学公式等）提供关于该系统的 某一方面的知识。
4.1.1 系统模型的定义与特征
4.5.4 几种典型的物流统模型
• 资源分配型 • 存储型 • 输送型 • 等待服务型 • 指派型 • 决策型 • 其它模型
物流系统建模
4.1 系统模型概述 4.2 系统模型的基本要求 4.3 构建模型的基本方法 4.4 物流系统建模方法 4.5 常见的物流系统模型 4.6 系统建模实例 4.7 案例分析：冷藏食品运输线路优化模
物流系统建模
4.1 系统模型概述 4.2 系统模型的基本要求 4.3 构建模型的基本方法 4.4 物流系统建模方法 4.5 常见的物流系统模型 4.6 系统建模实例 4.7 案例分析：冷藏食品运输线路优化模
型建立
4.2 系统模型的基本要求
• 清晰性 • 切题性 • 精确性 • 集合性 • 反馈性
抽象、实物 宏观模型、中观模型、微观模型 形象、类似、数学 观念性、数学、物理 理论、经验、混和 结构、性能、评价、最优化、网络 静态、动态 确定性模型、随机性模型
按是否描述系统内部特性 黑箱、白箱
按模型的应用场合
通用、专用
9 数学模型的分类
按变量形式分类
确定性、随机性、连续性、离散性
按变量之间的关系分类 代数方程、微分方程、概率统计、逻辑
思考题与习题
1．建立系统模型通常要满足哪几个方面的基 本要求？它的流程是什么？ 2．如何理解物流系统建模的含义和主要特征 ？ 3．物流系统模型化的意义主要体现在哪些方 面？ 4．简述物流系统数学建模的基本方法和建模 步骤。 5．物流系统模型可以分为哪几类？并比较它
THE END
4.3.1 建模过程的信息源
图4-3 系统模型的信息源
4.3.2 建模方法
模型建立的任务是要确定模型的结构和参数。
4-4
4.3.3 建模过程
图
建 模 的 基 本 过 程
物流系统建模
4.1 系统模型概述 4.2 系统模型的基本要求 4.3 构建模型的基本方法 4.4 物流系统建模方法 4.5 常见的物流系统模型 4.6 系统建模实例 4.7 案例分析：冷藏食品运输线路优化模
• 通过对模型的分析，明确系统的内部构成、 系统特性和形式，针对系统的规律和目标， 用数学表达式说明系统的结构关系和动态情 况。
• 经过恰当的抽象、加工、逻辑处理，把复杂 系统的内部和外部关系变成可以进行准确分 析和处理的形式，从而得出需要的结论。
4.4.2 物流系统模型的建模思路
1．系统模型的一般形式