物流系统仿真复习提纲

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1、物流系统仿真复习提纲系统是由多个相互依赖、相互作用的要素按照某种规律组合起来的、实验特 定功能的有机整体。系统的“三个要素”即实体、属性和活动。确定性系统和随机系统：按照系统的输入与输出之间的关系，可以将系统分 为确定性系统和随机系统。确定性系统是指输出完全由系统的输入以及相应的转化关系（包括决策、 措施等）所决定的系统。随机系统在既定的输入下，系统的输出是非确定的，带有随机的性质。连续系统和离散系统：在系统仿真钟最重要的一种分类方法是按系统中起主 导作用的状态变量的变化是否连续分为连续系统和离散系统。连续系统：是指状态变量随时间变化而发生连续变化的系统。离散系统：是指状态变量在某些离散的时间

2、点瞬间变化的系统。线性系统和非线性系统：根据系统要素之间的相互作用的性质，可以将管理 系统分为线性系统和非线性系统。由于要素之间的关系最终会影响系统的输 入和输出之间的依赖关系，所以，只要系统汇中含有非线性环节，就是非线 性系统。物流系统是指在一定时间和空间里，有物资、包装设备、装卸搬运机械、运 输工具、仓储设施、人员和通信连续等若干相互制约的动态要素所构成的具 有特定功能的有机整体。物流系统的特点：复杂性、多样性、动态性。仿真是在建立数学逻辑模型基础上，通过计算机实验，对系统按照一定的作 业规则有一个状态变化为另一个状态的动态行为进行描述和分析的过程。系统仿真的特点：仿真是一种数值技术；电子

3、计算机加速了仿真过程，减少 了仿真误差；仿真是一种“人工”的实验手段。系统仿真的缺点：开发仿真软件、建立运行仿真模型是一项艰巨的任务，它需要进行大量 的编程，调试和重复运行工作，这是要消耗时间、人力和资金的。系统仿真只能得到问题的一个特解或可行解，不可能获得问题的通解或 最优解。仿真参数的调整往往具有极大的盲目性，寻找优化方法将消耗 大量的人力、物力。系统建模直接面向实际问题，对于同一问题，由于建模者的认识和看法 有差异往往得到不同模型，其运行结果也不同。因此，系统建模常被称 为非精确建模。离散事件系统是指状态变量随时间呈离散状态变化的系统。一个模型的形式 描述如下：M=T,U,X,Y,n，入

4、其中，T为时间表，U为状态变量，X为输入 变量，Y为输出变量，n为状态转移函数，入为状态空间。用仿真方法研究物流系统可以分为以下几类：物流过程的仿真研究物流管理的仿真研究物流成本的仿真研究设计仿真的过程主要分为以下几个基本步骤：问题的描述与定义、建立仿真 模型、数据采集、模型的确认、模型的编程实现与验证、仿真实验设计、模 型的仿真运行、模型仿真结果的输出和分析。系统仿真软件： Witness软件由英国Lanner公司推出的功能强大的仿真软件； ProModel仿真软件是一种通用的仿真软件，除了可以用来仿真各种物 流与供应链系统外，还可以用来对其他各种领域的系统进行仿真，典型 的有生产系统，服务

5、系统、交通运输系统等。 Flexsim软件是一个通用的仿真软件，被用来对若干不同行业中的不同 系统进行建模。 RaLc软件是日本AIS公司专门针对物流行业的配送中心而开发的仿真软 件。 AutoMod仿真软件由美国Applied Materials公司出品。 Arena应用于离散系统仿真和连续系统仿真。 Em-Plant、 Enterprise Dysnswamics Quest软件由美国Deneb公司研发，现由法国达索公司出品。 随机变量：随机变量（random variable）表示随机试验各种结果的实值单 值函数。随机数：随机数是专门的随机试验的结果。事件调度法（ES）:是面向事件的方法

6、。仿真方法主要是研究系统状态变化， 有事件发生就会有状态变化。事件调度法通过定义事件，并按照时间顺序处 理所发生的一系列事件。由于事件都是预定的，状态变化发生在明确的预定 时刻，所以这种方法适合于活动持续时间比较确定的系统。活动扫描法（AS）：是面向活动的。活动开始和活动结束是系统状态变化的 标志，而活动的开始与结束不仅取决于时间因素，还取决于其他的因素。 进程交互法（PI）：进程交互法面向进程。进程交互法的基本模型单位是进 程。进程交互法是时间调度法与活动扫描法的结合。它以模型的各种成分的活动为主线来调度事件生成的顺序。实体：是构成系统的人、设备和被加工或被服务对象及信息等。实体又 可以分为

7、永久实体和临时实体。事件：一类是引起系统变化的行为。这一类事件是系统所固有的，是系 统状态变化的主要驱动力。另一类事假是所谓的程序事件，程序事件并 非系统所固有的，而是根据需要设定的。活动：事件与事件之间的过程被称为活动。活动是系统状态转移的标志。进程：有序的事件与活动组成的过程称为进程。进程描述了其中的事件、 活动的相互逻辑关系和时序关系。系统的状态：某个指定时刻，系统中所有系统变量的值的集合。系统变量：描述系统特征的各种指标或性能，常常随时间变化。参数：表征各种系统变量的值。仿真钟：把一个仿真模型中用来记录仿真当前十二看到变量成为仿真钟。仿真钟的分类：仿真钟分为面向时间间隔的仿真钟推进和面

8、向事件的仿真钟 推进。面向时间间隔的仿真钟：也称固定增量推进或进步式推进，在每个时间 间隔点，判断是否有事件发生，若有事件发生则按优先顺序进行处理事 件，改变系统状态，且事件发生在该步结束时刻，然后再向前推进一个 时间单位。可用于离散系统和连续系统。面向事件的仿真钟推进：也是变步长时间推进。有被称为事件调度法或 跳跃式推进，是按下一个最早发生事假的发生时间来推进仿真钟的方法。 这种仿真钟以不等距时间间隔跳跃式推进。排队系统：效率指标（时间）基本参数：顾客与顾客源、顾客到达模式、服务机构性能参数：平均等待时间Wq、服务台利用率、平均逗留时间队平均 队长Lq、系统中平均顾客数L、忙期（闲期）。库存

9、系统：效益指标（费用）特征参数：订货费C1、保管费C2、缺货损失费C3基本特征：补给模式、需求模式、成本代价。排队系统和库存系统的比较：排队系统和库存系统在进行仿真是，存在一定的差异；具体体现在要素、 目标、主要性能指标、评价等几个方面。排队系统的要素是服务台和顾客，而库存系统主要处理的是订货和需求。排队系统是目标是提高服务台、顾客效率，以最少是资源服务最多的顾 客，既提高顾客满意度，又降低成本。库存系统的目标是在保证供应的 前提下降低库存，库存虽然是生产销售必不可少的，但却占用大量的资 金，所以，要把库存水平维持在一个比较合理的位置。排队系统的主要性能指标是排队队长、平均等待时间、平均滞留时

10、间、 平均实体数等，主要是从时间和实体数方面考察；而库存系统的指标是 订货费、月平均保管费、月平均缺货损失费等，主要从费用考察。排队 系统主要通过效率指标（时间）评价，而库存系统主要通过效益指标（费 用）评价。仿真结果的瞬态与稳态：根据仿真模型进行实验的基本方法和统计F分析方 法的不同，仿真运行可分为终态仿真（又称暂态仿真）和稳态仿真两大类。终态仿真：是指仿真实验在某个持续时间段Ts，Te上运行，这里Ts 表示仿真开始的时刻，Te表示仿真结束的时刻。在终态仿真中，系统 的初始状态必须明确指明，同时必须制定Ts或给出停止事件E的定义。 终态仿真的结果对初始状态有明显的依赖性。稳态仿真（非终止性仿

11、真）是通过系统仿真实验，希望得到一些系统性 能测试指标在系统达到稳态时的估计值，因而它常常需要运行很长一 段时间，结束条件一般是足够长的仿真实验时间（针对仿真而言），或 足够的观测样本，或某些系统稳态判据为真等。稳态仿真实验结果一 般应与初始状态无关。终止型仿真结果分析：重复运行法和序贯程序法重复运行法：重复运行法得到的估计值依赖于X,.是正态随机变量这一假 设。根据中心极限定理，若产生X,的样本点数越多，即每次仿真运行的 长度越长，则X,越接近正态分布因此，在终止型仿真中，每次仿真运 行的长度不能太短，否则X,的分布可能由于不对称而造成歪斜，有X,建 立的置信区间覆盖真值的程度将会降低。重复

12、运行法所得到的置信区间长度不但与X,的方差有关，而且与仿真运 行次数有关，在这种方法中，X,的方差主要决定于仿真模型，而仿真运行 次数则是由用户规定的，为了减少置信区间的长度，显然需要加大n，区 间长度与成反比。根据这一点，我们可以得到规定精度的置信区间， 这就是基于重复运行法的序贯程序法。稳态仿真中初始条件所引起的偏差：稳态仿真运行一般可以分成两段（目的 是为了消除初始条件的影响）第一段从时刻0到时刻T为初始阶段；第二 0段接着从T到停止时刻T0 T为数据收集阶段。非终止型仿真结果分析：1比均值法和重复删除法批平均值法:是寻找获得独立同分布随机变量观察值的方法，以便应用经 典方法获得置信区间

13、估计，然而，批平均法不是从一些段的独立重复运 行中收集数据，而是以单次长时间的仿真运行为基础，这就是批平均值 法的本质。重复删除法：仿真模型的确认、校验和认定模型和仿真(M&S)有效性有关的主要工作包括模型的验证和确认(Verification and Validation ,V&A)、版本管理(Configuration Management ,CM)和认定(Accreditation)。在整个系统建模过程中贯穿确认系统仿真模型有效性的工作，包括模型确认 (Model Verification)和模型校验(Model Verification).模型确认是根据研究目标判定系统模型是否准确地代表了实际系统，它 对应由实际系统建立系统模型的过程。模型验证是判定系统模型是否被正确地翻译成了计算机程序(也称为仿 真模型)，它对应系统模型到仿真模型的转化过程。