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1、物 流 系 统 仿 真,李晓征 QQ:1291225832,二、随机数与随机变量,一、概论及基本知识,三、仿真输入数据分析,四、离散事件系统仿真策略,五、仿真输出数据及评价,六、Flexsim仿真软件,目 录,CONTENTS,概 论,系统与物流系统,ONE,第一节,第一节 系统与物流系统1.1 系统,系统的概念及思想 “系统”源于古希腊语 贝塔朗菲系统定义：相互作用的要素的统合体 定义：系统是为达到某种目的，由相互作用、相互关联的若噶要素结合而成的具有特定功能的有机整体。,图1.1 系统的一般模式,1.1 系统,系统主要特征：,1.1 系统,整体性 相关性 目的性 动态性 环境适应性 约束性
2、,1.2 物流系统概述,1.2.1 物流系统的基本概念 从系统的观点看，物流系统是指在一定的时间和空间里由能够完成运输、存储、装卸搬运、包装、流通加工、配送及信息处理活动的托干要素构成的具有特定物流服务功能的有机整体。,物流系统的目标（5S）,服务目标 快速、及时目标 节约目标 规模化目标 库存调节目标,1.2 物流系统概述,1.2.2 物流系统的分类,1、按照物流业务性质分类,1）生产企业物流系统 （1）供应物流 （2）生产物流 （3）销售物流 （4）回收、废弃物流 2）商业企业物流系统 3）物流企业物流系统,2、按照物流功能分类,（1）供应物流 （2）生产物流 （3）销售物流 （4）回收、
3、废弃物流,1.2 物流系统概述,2、按照物流功能分类,（1）仓储物流子系统 （2）运输物流子系统 （3）装卸搬运系统 （4）包装及流通加工子系统 （5）配送子系统 （6）信息子系统,1.2 物流系统概述,1.2.3 物流系统的特征,（1）物流系统是一个“人-机系统” （2）物流系统是一个大跨度系统 （3）物流系统是一个多目标系统 （4）物流系统是一个动态的复杂系统,1.2 物流系统的要素,1、物流系统的资源要素,（1）人的要素： 人是所有系统的核心要素，也是系统的第一要素。 （2）资金要素：资金是所有企业系统的动力。 （3）物的要素：包括物流系统的劳动对象，即各种实物。 （4）信息要素：包括物
4、流系统所需要处理的信息，即物流信息。,1.2 物流系统的要素,2、物流系统功能要素,（1）仓储功能要素 （2）运输功能要素 （3）包装功能要素 （4）装卸搬运功能要素 （5）流通加工功能要素 （6）配送功能要素 （7）信息功能要素,3、物流系统的流动要素,（1）流体：即“物”； （2）载体：即承载“物”的设备和这些设备据以运作的设施，如汽车和道路； （3）流向：即“物”转移的方向； （4）流量：即物流的数量表现； （5）流程：即物流路径的数量表现，亦即物流经过的里程； （6）流速：即流体流动的速度； （7）流效：即流体流动的效率和效益、成本与服务等,1.2 物流系统的要素,4、物流系统的支撑要
5、素,（1）法律制度 决定物流系统的结构、组织、领导、管理方式，国家对其控制、指挥，管理方式以及这个系统地位、范畴，是物流系统的重要保障。 （2）行政命令 决定物流系统正常运转的重要支持要素。,1.2 物流系统的要素,4、物流系统的支撑要素,（3）标准化 保证物流环节协调运行，保证物流系统与其它系统在技术上实现联结的重要支撑条件。 （4）商业习惯 是整个物流系统为了使客户达到满意所提供服务的基本要求，了解商业习惯，将使物流系统始终围绕客户为主进行运营，达到企业的目的。,1.2 物流系统的要素,5、物流系统的物质基础要素,（1）物流基础设施 是组织物流系统运行的基础物质条件，包括物流场站、物流中心
6、、仓库，物流线路，建筑、公路、铁路、港口等等。,1.2 物流系统的要素,5、物流系统的物质基础要素,（2）物流系统设备：是保证物流系统开动的条件，包括仓库货架、进出库设备、加工设备、运输设备、装卸机械等。 运输设备 装卸搬运设备 集装化设备 仓储设备 包装设备 流通加工设备 信息及网络设备,1.2 物流系统的要素,5、物流系统的物质基础要素,（3）物流工具 是组织物流系统运行的基础物质条件，包括物流场站、物流中心、仓库，物流线路，建筑、公路、铁路、港口等等。,1.2 物流系统的要素,5、物流系统的物质基础要素,（4）信息技术及网络 是掌握和传递物流信息的手段，根据所需信息水平不同，包括通讯设备
7、及线路、传真设备，计算机及网络设备等。,1.2 物流系统的要素,5、物流系统的物质基础要素,（5） 组织及管理 是物流系统的“软件”，起着连接、调运、运筹、协调、指挥其他各要素以保障物流系统目的的实现之作用。,1.2 物流系统的要素,1.3 物流系统的结构,1.3.1 物流系统的层次结构,1.3 物流系统的结构,物流系统的功能结构,1.3.2 物流系统的功能结构,系统仿真概述,TWO,第二节,第二节 系统仿真概述,公输盘替楚国造云梯这种器械，制造成功后，准备会用来攻打宋国。墨子先生听到这个消息后，从鲁国出发，行走了十天十夜，才到达郢都，见到了公输盘。,2.1 引子墨子中的仿真,第二节 系统仿真
8、概述,公输盘说：“先生有什么教导呢？” 墨子先生说：“北方有一个欺侮我的人，希望借助你的力量去杀了他。” 公输盘很不高兴。 墨子先生说：“请允许我奉送给您十金。” 公输盘说：“我坚守道义，从来不无故杀人。”,2.1 引子墨子中的仿真,第二节 系统仿真概述,墨子先生起身，两次行拜礼，说：“请允许我解说这件事。我在北方听说你在制造云梯，将要用它来攻打宋国。宋国有什么罪呢？楚国在土地方面有富余却在人口方面不够。损失不足的人民而去争夺多余的土地，不能叫明智的行为。宋国没有罪却攻打它，不能叫做仁爱。明白道理却不向楚王进谏，不能叫做忠诚。诤谏却没有达到目的，不能叫做坚强。你崇尚仁义不愿意帮我杀死一个人却愿
9、意帮楚国攻打宋国杀死很多人，不能叫做明白事理。” 公输盘被说服了。,2.1 引子墨子中的仿真,第二节 系统仿真概述,墨子先生说：“但是为什么不停止呢？” 公输盘说：“不行，我已经向楚王说了这件事了。” 墨子先生说：“为什么不向楚王引见我呢？” 公输盘说：“好吧。”,2.1 引子墨子中的仿真,第二节 系统仿真概述,墨子先生说：“但是为什么不停止呢？” 公输盘说：“不行，我已经向楚王说了这件事了。” 墨子先生说：“为什么不向楚王引见我呢？” 公输盘说：“好吧。”,2.1 引子墨子中的仿真,第二节 系统仿真概述,子墨子见王，曰：“今有人于此，舍其文轩，邻有敝舆而欲窃之；舍其锦绣，邻有短褐（dun h
10、）而欲窃之；舍其粱肉，邻有糠糟而欲窃之此为何若人？” 王曰：“必为有窃疾矣。”,2.1 引子墨子中的仿真,第二节 系统仿真概述,墨子先生拜见了楚王，说：“现在这里有一个人，舍弃他自己装饰华美的车，邻居有破车，却想要去偷；舍弃自己华美的衣服，邻居有件粗布的短衣，却想要去偷；舍弃自己的好饭好菜，邻居只有粗劣饭食，却想要去偷。这是怎么样的一个人呢？” 楚王回答说：“这一定是患了偷窃病的人。”,2.1 引子墨子中的仿真,第二节 系统仿真概述,子墨子曰：“荆之地方五千里，宋之地方五百里，此犹文轩之与敝舆也。荆有云梦，犀兕(s)麋鹿满之，江汉之鱼鳖鼋鼍（yun tu）为天下富，宋所谓无雉兔鲋(f)鱼者也，
11、此犹粱肉之与糠糟也。荆有长松文梓楩(pin)楠豫章，宋无长（zhng)木，此犹锦绣之与短褐也。臣以王吏之攻宋也，为与此同类。” 王曰：“善哉！虽然，公输盘为我为云梯，必取宋。”,2.1 引子墨子中的仿真,第二节 系统仿真概述,墨子先生说：“楚国的土地，方圆五千里；宋国的土地，方圆五百里，这像装饰华美的车子与破车相比。楚国有云梦泽，里面有成群的犀牛麋鹿，长江、汉水里的鱼，鳖，鼋，鳄鱼多得天下无比；宋国却连野鸡、兔子、小鱼都没有，这就像拿美食佳肴与糠糟相比。楚国有巨松、梓树、黄楩木、楠、樟等名贵木材；宋国连多余的木材都没有，这像华丽的衣服与粗布短衣相比。我认为大王派官吏进攻宋国，是和这个患偷窃病的
12、人的行为是一样的。” 楚王说：“好啊！虽然如此，公输盘给我造了云梯，一定能攻取宋国。”,2.1 引子墨子中的仿真,第二节 系统仿真概述,“此回合子墨子用“类比”、“同构”，未成。”,2.1 引子墨子中的仿真,第二节 系统仿真概述,于是见公输盘。子墨子解带为城，以牒为械，公输盘九设攻城之机变，子墨子九距之。公输盘之攻械尽，子墨子之守圉(y)有余。 公输盘诎(q)，而曰：“吾知所以距子矣，吾不言。” 子墨子亦曰：“吾知子之所以距我，吾不言。”,2.1 引子墨子中的仿真,第二节 系统仿真概述,于是楚王召见公输盘，墨子先生解下衣带，用衣带当做城墙，用木片当做守城器械。公输盘多次用了攻城的巧妙战术，先生
13、墨子多次抵御他。公输盘的攻城器械用尽了，墨子先生的抵御器械还有富余。 公输盘屈服了，却说：“我知道用来抵御你的方法，可我不说。” 墨子先生也说：“我知道你要用来抵御我的方法，我也不说。”,2.1 引子墨子中的仿真,第二节 系统仿真概述,楚王问其故。 子墨子曰：“公输子之意不过欲杀臣。杀臣，宋莫能守，乃可攻也。然臣之弟子禽滑（g）厘等三百人，已持臣守圉之器，在宋城上而待楚寇矣。虽杀臣，不能绝也。” 楚王曰：“善哉。吾请无攻宋矣。”,2.1 引子墨子中的仿真,第二节 系统仿真概述,楚王问其中的缘故。 墨子先生说：“公输先生的意思，不过是要杀掉我。杀了我，宋国不能守城，就可以攻取了。可是我的学生禽滑
14、厘等三百来人，已经拿着我的守城器械，在宋国城上等待楚国入侵了。即使杀了我，也不能杀尽宋国的抵御者啊。” 楚王说：“好，我不会攻打宋国了。”,2.1 引子墨子中的仿真,第二节 系统仿真概述,此回合子墨子祭出仿真之利器，或为世界最早之作战模拟，乃不战而屈人之兵，壮哉！,2.1 引子墨子中的仿真,41,Two parking spaces Cars arrive every 30 min. The First car arrives at minute 5 Dinners take 70 min. Simulate for 100 min.,第二节 系统仿真概述,2.2 一个服务系统的例子,42,T
15、wo parking spaces Cars arrive every 30 min. The First car arrives at minute 5 Dinners take 70 min. Simulate for 100 min.,Time,pkQ,pkS,5,35,65,75,95,100,1,3,4,4,1,1,1,2,2,2,2,2,3,3,3,0,手 工 仿 真,第二节 系统仿真概述,仿真：就是模仿或模拟实际系统，在我们的学科中通常以计算机为工具。也称为模拟，英文都是Simulation 应用范围很广，我们主要介绍仿真在工业和服务业的运作系统中的应用 仿真具有强大的使用潜力
16、几项对美国大企业的调查显示，应用在工作中的管理科学方法中，仿真仅次于统计分析，排在第2位,2.3 仿真的概念,第二节 系统仿真概述,多姿多彩的仿真,2.3 仿真的概念,电脑游戏:战争,谋略,生活和竞技游戏都是仿真程序 系统动力学也是一种仿真程序，主要用微分方程组进行建模和积分（属于连续系统仿真） Monte Carlo仿真：Leclerc曾用Monte Carlo模拟法估算圆周率，技术经济学中也用模拟来计算复杂项目的收益分布（属于离散事件仿真） 元胞自动机(CA)：用空间网格中的细胞模拟空间演化 基于主体的计算经济学(ACE)：股市仿真、期货市场仿真、经济的非均衡模型 Swarm,JADE等多主体仿真平台：当前最时尚的仿真,运作系统仿真简介,45,与仿真有关的概念,模型 与直接研究系统本身相比，研究系统的“模型” 通常更容易、更迅速、更廉价、更安全 缺点：主要是模型的有效性问题 模型的分类
