物流系统工程 第五章 物流系统建模

（二）建立物流系统模型的基本原则
1．切题 2．清晰 3．精度要求适当 4．尽量使用标准模型
第三节 物流系统建模的方法
一、物流系统建模的常用方法
（一）推理分析法
? 对于问题明确、内部结构和特性十分清楚的系统，可以利 用已知的定律和定理，经过一定的分析和推理，建立系统 模型。
（二）统计分析法
? 对于那些内部结构和特性不很清楚，且又不能直接进行实 验观察的系统（大多数的物流系统及其他非工程系统就属 于此类），可以采用数据收集和统计分析的方法，建立系 统模型。
三、启发式模型
?仿真模型能够实现模型定义的真实性，最优模型能够实现 寻求最优解的过程，启发式模型就是这两种形式的混合模 型。启发式模型是以启发式方法为基础建立的系统模型。
?以下是物流系统中的一些启发式规则： ? 最适合建仓库的地点是那些需求最大的地区或临近这些地
区的地方； ? 按整车批量购买的客户应该直接由供应点直接供货，而不
反映系统本质特征及其关系，去掉非本质的东西。 2．简明性要求 是指在满足现实性要求的基础上，应尽量使系统模型简单明
了，以节约建模的费用和时间。 3．标准化要求 模型的准化要求是指，如果已有某种标准化模型可供借鉴，
则应尽量采用标准化模型，或者对标准化模型进行某些修 改，使之适合对象系统。 上述三条要求往往相互矛盾，容易顾此失彼。一般的处理原 则是，在现实性的基础上，达到简明性，再尽可能满足标 准化要求。
? 最优化模型属于数学模型。这些模型包括各种数学 规划模型（线性规划、非线性规划、动态规划、混 合整数规划）、排队模型、枚举模型、微积分模型 等。
? 最优化模型的优点是，在给定一整套假设条件和数 据的情况下，可以保证用户能得到最优解；而且借 助于计算机应用软件，能快速得到问题的解答，并 能对所有方案进行评估，分析效率高，可靠性高。
? （一）实体模型 ? 即现实系统本身，当系统的大小刚好适合研究而且又不存
在危险时，可以将系统本身作为研究模型。如产品质量检 验中采取的抽样模型就属于实体模型。 ? （二）比例模型 ? 它是对现实系统的放大或缩小，使之适合于研究。 ? （三）相似模型 ? 根据相似原理，利用一种系统去代替另一种系统。例如用 电路系统代替机械系统、热力学系统进行研究，则电路系 统就是后二者的相似模型。 ? （四）文字模型 ? 在物理模型和数学模型都很难建立时，有时不得不用文字 符号来描述系统特征，如技术报告、说明书等就属于文字 模型。
（三）人工模拟法
? 当系统结构复杂，性质不太明确，缺乏足够的数据、且无 法进行实验观察时，可借助一些人工方法，如模拟仿真法 或启发式方法，逐步建立物流系统模型。
二、系统概念模型的构造
? 图5-2 人类活动系统概念模型的一般形式

图5-3 某公司订单处理系统结构框图
图5-4 订单处理系统概念模型
三、物流系统数学模型建立过程
第五章 物流系统建模
第一节 系统模型概述
一、系统模型的定义与特征
? 定义——系统模型就是对一个系统某一方面的本 质属性的描述，它以某种确定的形式（例如文字、 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。
? 系统模型的特征： 第一，它是对现实系统的抽象或模仿；
第二，它是由反映系统本质或特征的主要要素构成 的；
应再经过仓储系统； ? 如果某产品出、入库运输成本的差异能够弥补仓储成本，
就应该将该产品存放在仓库里； ? 下一个进入分拨系统的仓库就是那个节约成本最多的仓库； ? 从分拨的立场看，成本最高的客户是那些以小批量购买且
二、系统模型的分类
? （五）网络模型 ? 用网络图来描述系统的组成要素以及要素之间的相互关系
（包括逻辑关系与数学关系）。 ? （六）图表模型 ? 是指用图像和表格形式描述的模型，图像与表格形式二者
可以互相转化，这里说的图像是指坐标系中的曲线、曲面 或点等几何图形。 ? （七）逻辑模型 ? 它是指用方框图、程序单、模拟机排题图等形式表示系统 要素逻辑关系的模型。逻辑模型也包括概念模型。 ? （八）解析模型 ? 解析模型是指用数学方程式表示系统某些特性的模型。
二、仿真模型
? 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。 仿真模型能真实地模拟系统过程，可用于物流系 统中的各种规划。
? 最优模型与仿真模型的区别可以仓库选址问题为 例进行对比，最优选址模型寻求的是最佳的仓库 数量、最佳的位置、仓库最佳规模，而仿真模型 则是试图在给定的多个仓库、多个分配方案的条 件下，反复使用模型，对多个布局方案进行评价， 从中找出最优的系统方案。
? 按照物流系统建模的方法可划分为最优模 型、仿真模型、启发式模型等三种模型； 按照应用问题的不同来划分，又可将物流 系统模型分为设施选址模型、库存模型、 物流路径优化模型、资源配置模型等等。
一、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）。
第三，它集中体现了这些主要要素之间的关系。
二、系统模型的分类
物理模型
数学模型
现实 比 相
文
网图 逻解
实体 例 似
字
络表 辑析
系模 模 模
模
模模 模模
统型 型 型
型
型型 型型
特征对比： 研究的速度、灵活性、抽象性：依此增加 现实性、建模时间、建模费用：依此减少
? 图5-1 系统模型的分类与特征对比
二、系统模型的分类
? 建立系统模型是解决问题过程中的一个子 过程。
? 原则上，可按以下五个步骤来建立物流系 统的数学模型。
（一）明确问题 （二）模型假设 （三）建立模型 （四）模型求解 （五）模型分析与检验
认识目的
实体信息
检验
模型预测
翻译 归纳
解释
数学模型
演绎 推断
模型解
图5-5 实体与模型的关系
第四节 物流系统模型类型
第二节 物流系统建模的原则
一、建立物流系统模型的必要性 使用物流系统模型的必要性在于： （1）物流系统建设的需要 （2）经济上的节约 （3）时间上的考虑 （4）系统分析的灵活性要求
二、物流系统模型的建立原则
（一）建立系统模型的基本要求
1．现实性要求 是指系统模型要在一定程度上较好地反映系统的客观实际，