物流系统工程全套课件463项国家级精品课程ppt

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1、物流系统工程全套课物流系统工程全套课件件(463(463项国家级精品课程项国家级精品课程ppt)ppt)物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q课程内容课程内容 将系系统统工工程程的基本理论和方法推广到物流系统，探讨物流系统的运筹学模型运筹学模型和数学方法的应用数学方法的应用。 主要内容包括：物流系统的基本概念、模型建立、预测、规划、控制、评价、决策和仿真等内容。此外将对物流信息系统、物流管理有关问题以及物流科学与物流技术的最新发展动向进行介绍。q课程目标课程目标 要求从系系统统工工程程的的角角度度掌握现代物流系统理论，学会用运筹学和数学的方法对物流系统进行分析、规划、评价和

2、决策。2物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q教材教材v物流系统工程 丁立言 主编 清华大学出版社，2000q参考资料参考资料v物流系统工程物流系统工程 上海财经大学出版社，2003v物流学物流学 李振 主编 中国铁道出版社，1996v现代物流学现代物流学 王之泰 主编 中国物资出版社，1997v系系统统工工程程理理论论、方方法法与与应应用用 汪应洛 主编 高等教育出版社，1992v物流系统论物流系统论 何明珂 著 中国审计出版社，2001v物流系统规划与设计物流系统规划与设计 方仲民 主编 机械工业出版社，2003v物流作业优化方法物流作业优化方法 秦明森 编著 中国物资

3、出版社，20033第一章第一章 物流系统工程概论物流系统工程概论 本章主要内容本章主要内容q系统及系统工程系统及系统工程q物流及物流系统物流及物流系统q物流系统工程物流系统工程物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论 1.1 系统与系统工程系统与系统工程 一一. . 系统系统1 系统的定义系统的定义 q“系统”的概念来源于古代人类的社会实践和科学总结。q“系统”一词来源于拉丁语:systema。q1937年，奥地利理论生物学家冯贝塔朗菲（Von Bertalanffy）提出：“系统是相互作用的诸要素的综合体” ，第一次将系统作为一个科学概念进行研究。q针对不同的研究领域，对系统

4、有不同的定义。（目前40多个）q我国系统科学界对系统的定义系统科学界对系统的定义是： 系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成，具有特定功能的有机整体，而且这个整体又是它所从属的更大的系统的组成部分（钱学森）。 即：系统是同类或相关事物按一定的内在联系组成的整体，具有一定的目的和功能。 5物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论2. 系统的三要素系统的三要素 输入、处理、输出是组成系统的三个要素。 1.1 系统与系统工程系统与系统工程 输入输入输出输出组成组成3组成组成1组成组成5组成组成4组成组成2组成组成6社会环境社会环境自然环境自然环境国际环境国际环境经济环境经济

5、环境政治环境政治环境系统的构成6物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论3. 系统的形态（系统的分类系统的形态（系统的分类）q自然系统和人造系统自然系统和人造系统 自然系统是自然物等形成的系统 。 人造系统是人类为达到所需要的目的，由人类设计和建造的系统。q实体系统和概念系统实体系统和概念系统 实体系统是以矿物、生物、能源、机械等实体组成的系统。 概念系统是由概念、原理、方法、制度、程序等观念性的非物质实体所组成的系统。q封闭系统与开放系统封闭系统与开放系统 封闭系统是指与外界环境不发生任何形式交换的系统。 开放系统是指系统内部与外部环境有能量、物质和信息交换的系统。 q静态系

6、统和动态系统静态系统和动态系统 静态系统是其固有状态参数不随时间变化的系统。 动态系统是系统状态变量随时间而改变的系统。q对象系统和行为系统对象系统和行为系统 对象系统是按照具体研究对象进行区分而产生的系统。 行为系统是以完成目的行为作为组成要素的系统。 q控制系统和因果系统控制系统和因果系统 控制系统是具有控制功能和手段的系统。 因果系统是输出完全决定于输入的系统。 1.1 系统与系统工程系统与系统工程 7物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论4. 4. 系统的特征系统的特征 q集合性：集合性：由两个或两个以上相互区别的元素构成，单个元素不构成系统。q整体性：整体性：系统整

7、体不等于各元素之和，即非加和原则非加和原则，1+1 ？2。v整体小于各组成元素之和，即 1+12q相关性：相关性：组成系统的各元素相互联系、相互作用、相互影响。q目的性：目的性：系统有明确的目的和目标。q环境适应性：环境适应性：系统适应环境的能力，任何系统都存在于环境之中。q动态性：动态性：系统的发展是一个有方向的动态过程（运动是永恒的） 1.1 系统与系统工程系统与系统工程 8物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论二二. 系统工程系统工程1. 系统工程的定义系统工程的定义q“系统工程”这个词来源于英文“System Engineering”。q系统工程属于技术类，是一门新兴

8、横向交叉学科，目前仍在完善和发展。q系统工程主要提供一套现代化的管理方法，同时也能够促进工程活动本身获得最佳效果q系统工程在不同的学科有多种不同的定义，代表性的定义有v美国著名学者切斯纳（H. Chestnut）：系统工程按照各个目标进行权衡，全面求得最优解（满意解），并使各组成部分能够最大限度的相互适应。v日本工业标准“运筹学术语”中指出：系统工程是为了更好地达到系统目标，而对系统的构成要素、组织结构、信息流动和控制机制等进行分析和设计的技术。v前苏联：系统工程是一门研究复杂系统的设计、建立、试验和运行的科学技术。v我国的定义：系统工程就是用科学的方法组织管理系统的规划、研究、设计、制系统工

9、程就是用科学的方法组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用，规划和组织人力、物力、财力，通过最优途径的选择，使工作造、试验和使用，规划和组织人力、物力、财力，通过最优途径的选择，使工作在一定期限内收到最合理、最经济、最有效的成果在一定期限内收到最合理、最经济、最有效的成果。该定义有三层含义：组织和管理的技术解决工程活动全过程的技术这种技术具有普遍性 1.1 系统与系统工程系统与系统工程 9物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论2. 系统工程的特征系统工程的特征q普遍性普遍性v系统工程不限于某一特定的研究对象，各种自然的、社会的系统都可以做为它的研究对象q全局最优性全局

10、最优性v系统工程着眼于系统的整体状态和过程，而不拘泥于局部的、个别的部分，以系统整体的最佳为目标。q相关性相关性v系统工程与所处的环境和条件密切相关，离不开事物本来的性质与特征。 1.1 系统与系统工程系统与系统工程 10物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论3. 系统工程的发展系统工程的发展 q20世纪30年代末，英国为了防止德国飞机的突然袭击，研究雷达系统时，创造了运筹学。随后研究飞机降落的排队问题、后勤保障的组织问题，创造了排队论、线性规划等运筹学分支。q20世纪40年代，美国贝尔电话公司研究微波通讯网络时，初步运用了系统工程方法，并第一次提出系统工程的概念。q二次大战

11、后，美国在尖端科学技术和经营管理中，将系统工程方法与运筹学结合起来，取得极大的成功。q1957年，美国人谷德(H.Goode)和麦克尔(R.Machol)合著了系统工程专著，正式产生了系统工程这门新兴学科；q1961年到1972年，美国阿波罗登月计划，在整体计划、设计和组织管理中采用了系统工程的思想和方法，取得了巨大的成功；q20世纪70年代，系统工程得到了迅速的普及和发展，引起世界各国普遍重视。 1.1 系统与系统工程系统与系统工程 11物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论4. 4. 我国系统工程的开展情况我国系统工程的开展情况q1956年，中科院力学所建立了运筹学研究组

12、。q1960年，成立了运筹学研究室。q60年代初，华罗庚教授推广“统筹学”、“优选法”；钱学森教授在军事系统中积极尝试系统工程应用。q20世纪80年代，系统工程发展迅速，并取得了一系列成果。 总之，现代科学技术和管理具有高度综合性，它需要各种科学技术相互配合，才能解决一些重大问题，需要科学管理方法才能带来效益。系统工程正是随着解决这类综合性的复杂任务发展起来的。 系统工程通过通揽全局、分清主次、掌握要点、建立模型、运用数学方法对各种影响因素进行精确分析，进行科学决策，用先进的技术和工具进行控制和管理，使整个系统达到性能和效益的最佳。 1.1 系统与系统工程系统与系统工程 12物流系统工程物流系

13、统工程物流系统工程概论物流系统工程概论5. 系统工程的技术内容系统工程的技术内容 q运筹学 主要分支有规划论、对策论、库存论、决策论、排队论、可靠性理论、网络理论等 q概率论与数理统计学q数量经济学 q技术经济学q管理科学 1.1 系统与系统工程系统与系统工程 13物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论6. 系统工程方法论系统工程方法论 含义：是指运用系统工程研究问题的一套程程序序化化方方法法，也就是为了达到系统的预期目标，运用系统工程思想及其技术内容解决问题的工工作步骤作步骤。 （1）系统工程方法论的基本原则系统工程方法论的基本原则 v系统整体性原则系统整体性原则不能从系统

14、的局部得出有关系统整体的结论；分系统的目标必须服从于系统整体的目标；从优化系统出发开展各分系统之间的活动；从总体协调的需要来确定最佳方案。v系统有序相关原则系统有序相关原则 v系统目标优化原则系统目标优化原则v系统动态性原则系统动态性原则 v系统分解与综合原则系统分解与综合原则 v系统创造思维原则系统创造思维原则 1.1 系统与系统工程系统与系统工程 14物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论 1.1 系统与系统工程系统与系统工程 （2）三维结构方法论）三维结构方法论 三维结构方法论是一种适应面较宽、供不同系统参考的程序基本模型和统一思想方法 1969年，美国贝尔研究所霍尔(

15、A.D.Hall)提出了系统工程三维结构，它是由时间维、逻辑维和知识维组成的立体空间结构。特点是强调明确目标，核心内容是模型化和定量化。 15物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论（3）软系统方法论）软系统方法论 英国兰卡斯特大学切克兰德(P.Checkland)提出了软系统方法论，其核心不是“最优化”，而是进行“比较”，强调找出可行满意的结果，是一个“学习”的过程。 1.1 系统与系统工程系统与系统工程 161.2 物流与物流系统物流与物流系统物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论一物流一物流1. 概述概述 q物流科学是当代最有影响的新学科之一。q物流学是

16、研究物流料、人员流、信息流和能量流的计划、调节和控制的科学。q物流学是以物的动态流转过程为主要研究对象，揭示物流活动（运输、储存、包装、装卸搬运、流通加工、物流信息等）的内在联系，使物流系统在经济活动中从潜隐状态显现出来，成为独立的研究领域和学科范围。q物流科学是管理工程与技术工程相结合的综合学科。q物流科学的产生和应用将给国民经济和生产企业带来难以预料的经济效益。 1.2 物流与物流系统物流与物流系统 18物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论1.2 物流与物流系统物流与物流系统2. 物流在发展中形成物流在发展中形成q1918年，英国出现“即时送货股份有限公司”。q1935

17、年，美国销售协会提出实物分配（Physical Distribution简称PD）概念。q二战中，PD概念更加系统化，另外美国军事部门发展“后勤管理”（logistics management）方法。q50年代，PD概念在日本被译为“物的流通”，物流之父平原直起名“物流”。q近20年来，logistics取代PD，成为物流或物流学代名词（后勤学）。 19物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论3. 物流的定义物流的定义q美国物流管理协会、日通综合研究所、林周二、阿保荣司、EW.斯逐基、PD.昆巴士、DJ.爱罗特、R.尤尼曼等均提出过物流定义。例如：v日本林周二定义：物流是包含物

18、质资材的废弃与还原，联结供给主体与需要主体，克服空间与时间距离，并且创造一部分形质效果的物理性经济活动。具体包括运输、保管、包装、装卸搬运、流通加工等活动以及有关的信息活动。v德国R.尤尼曼定义：物流学（logistics）是研究对系统（企业、地区、国家、国际）的物料流（material flow）及有关的信息流（information flow）进行规划与管理的科学理论。 q我国的定义：物物流流是是将将物物体体从从供供应应地地向向需需求求地地转转移移的的过过程程，主主要要包包括括运运输输、仓仓储储、包包装装、装装卸卸、配配送送、流流通通加加工等活动，是生产和消费之间的桥梁工等活动，是生产和消

19、费之间的桥梁。 1.2 物流与物流系统物流与物流系统 20物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论4. 4. 我国物流的发展情况我国物流的发展情况 q初期发展阶段（19491965年） 初步建立物资流通网络系统，组织定点、区域市场供应。q停滞阶段（19601977年）q较快发展阶段（19781990年） 正式确立物流学学科，基础建设和装备技术发展较快。q高速发展阶段（1991年以后） 加快物流系统建设，向标准化、国际化、现代化、信息化方向发展。v配送中心发展加快，功能更加完善v供应链管理受到重视 v绿色物流将成为热门话题 v以电子商务为前提的物流技术方兴未艾 1.2 物流与物流

20、系统物流与物流系统 21物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论5. 物流与流通物流与流通q流通在社会经济中的地位流通在社会经济中的地位v流通是联结生产和消费的纽带 v 流通对生产的反作用 生产决定流通，反之，流通也对生产有反作用，它制约着生产的规模、范围和发展速度。v 流通是国民经济现代化的支柱生产消费流通 社会间隔 场所间隔 时间间隔 1.2 物流与物流系统物流与物流系统 22物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q流通的内容流通的内容 商流商流：对象物所有权转移的活动贸易、交易 物流物流：对象物从供给方向需求方的转移 运输或搬运场所或空间变化，例：煤 储

21、存或保管时间差异，例：大米v商流：研究商品交换的全过程，具体包括市场需求预测、计划分配与供应、货源组织、订货、采购调拨、销售等，其中既包括贸易决策，也包括具体业务及财物的处理。v物流：研究物的转移，“物”泛指一切物质资财，有物资、物体、物品的含义。“流”泛指一切运动形态，有移动、运动、流动的含义，特别是静止也是一种形态，物流系统中的“物”不改变其性质、尺寸、形状，区别于加工活动。v商流与物流关系：物流是产生商流的物质基础，商流是物流的先导。二者相辅相成，关系密切，通常相伴发生，但在特殊或局部环节，两者可能独立发生。 1.2 物流与物流系统物流与物流系统 23物流系统工程物流系统工程物流系统工程

22、概论物流系统工程概论q商物分离商物分离 “商”与“物”两者关系密切，但具有各自不同的活动内容和规律。 商流围绕经营环节开展业务活动，物流则不受经营环节的限制，实现商物分离的原则是提高社会经济效益的客观需要，也是企业现代化发展的需要。 1.2 物流与物流系统物流与物流系统 24物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q商物分离的特点和优点商物分离的特点和优点 特点特点：保管：总公司、营业仓库分散保管 配送中心集中保管 输送：三段输送两段输送 配送：分别送货回路配送 信息系统：分头处理 信息中心集中处理、系统控制优点优点： 配送中心设在郊外，缓和市内交通拥挤现象 配送中心仓库规模大

23、，物流作业集中，便于开展机 械化、自动化，提高生产率，降低物流成本。 配送中心实行回路配送，提高设备利用率，降低运 输费用，改善服务质量。 商物分离使各部门职能单纯化，提高工作效率。 1.2 物流与物流系统物流与物流系统 25物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论6. 物流与生产物流与生产q生产系统生产系统v任何生产系统都是为了适应社会对某种产品的需求而形成的。v产品的加工过程将改变被加工对象物的形状、尺寸或性质生产系统中最主要环节。v加工设备或加工单元（如车间）的位置通常固定，在生产空间内呈弧岛状生产。v物料在加工点的运动就是物流活动，它不改变“物”本身的形状、尺寸或性质，

24、只有时、空状态变化 。v加工活动和物流活动是生产系统的两个支柱。 1.2 物流与物流系统物流与物流系统 26物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论27物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q物流对生产系统的影响物流对生产系统的影响 物流为生产的连续性提供了保障。 物流合理化将给生产系统带来难以预料的效益,因此物流是企业的第三利润源泉。 物流状况对生产环境和生产秩序起着决定性的影响体现管理水平高低的标志。q生产力的发展对物流的要求生产力的发展对物流的要求 生产力水平很低时代，物流只是作为生产加工的附属活动而存在。 大批量生产时代，普遍采用自动化程度较高的流水生

25、产线，物流趋向系统化、现代化。 当今社会多样化、小批量生产时代，采用多功能加工中心的柔性加工系统(FMS)，物流趋向柔性化、信息化。 1.2 物流与物流系统物流与物流系统 28物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论7. 物流的分类物流的分类 1.2 物流与物流系统物流与物流系统 原材料零部件供应商厂家厂家接收保管付出生产接收保管付出批发业零售业消费者外部仓库其他工厂物流中心销售物流（运输）销售物流（运输）（运输）（运输）（输送）销售物流（运输）采购物流采购物流公司内部物流公司内部物流生产物流生产物流 公司内部物流公司内部物流 公司内部物流公司内部物流 销售物流销售物流废弃物流

26、废弃物流回收物流回收物流物流全过程物流全过程下面是具体的物流分类下面是具体的物流分类29物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q按照物流系统作用分类按照物流系统作用分类供应物流供应物流 生产企业、流通企业或消费者购入原材料、零部件或商品的物流过程。 供物物流合理化及严格管理对企业成本有重要影响占用大部分流动资金销售物流销售物流 生产企业、流通企业售出产品或商品的物流过程。 销售物流合理化可增强企业的竞争力体现企业存在价值。生产物流生产物流 从工厂原材料购进入库至工厂成品库成品发送过程中的物流活动。 生产物流合理化对工厂的生产秩序、生产成本有很大影响。回收物流回收物流 在生产及

27、流通活动中对某些资材的回收利用过程。例：包装容器、脚手架、旧板纸、书籍、玻璃、塑料、金属等，我国每年有30Mt废钢，占30%全量。 回收物流的管理和控制难度较大品种繁多、渠道不规则。废弃物流废弃物流： 生产和流通系统中所产生的无用废弃物的处理过程。例如：矿山土石、钢渣、工业废水、无机垃圾、核废料等。 废弃物流没有经济效益，但具有不可忽视的社会效益。 1.2 物流与物流系统物流与物流系统 30物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q按照物流活动的空间范围分类按照物流活动的空间范围分类 地区物流地区物流 在某个地区内部的物流。有不同划分原则：行政区域、经济圈、地理位置等。 地区物

28、流要从城市建设规划、地区开发计划出发，统一考察，妥善安排。 国内物流国内物流 在一个国家内部的物流。 国家物流应纳入国家总体规划，从全局着眼，消除地区或部门的物流障碍，必须发挥政府的行政作用。 国际物流国际物流 国家之间、洲际之间的物流。目前越来越受重视。 1.2 物流与物流系统物流与物流系统 31物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q按照物流系统性质分类按照物流系统性质分类 社会物流社会物流 流通领域所发生的物流，是全社会物流的整体大物流、宏观物流。 社会物流总是伴随商业活动（贸易）发生，即物流过程和所有权更迭是相关的。 行业物流行业物流 同行企业在市场上是竞争对手，但在

29、物流领域中常常互相协作，共享利益。 例：共建仓库或流通中心、共同集配送、统一产品规格、有效利用运输手段、建立技术中心、统一传票、统一商品规格、统一法规政策等。 企业物流企业物流 在企业经营范围内由生产或服务活动所形成的物流系统 。 1.2 物流与物流系统物流与物流系统 32物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论 1.2 物流与物流系统物流与物流系统 33物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论 二物流系统二物流系统1. 概念概念 q物物流流系系统统是是指指在在一一定定的的时时间间和和空空间间里里，由由所所需需位位移移的的物物资资、包包装装设设备备、装装卸卸搬搬

30、运运机机械械、运运输输工工具具、仓仓储储设设施施、人人员员和和通通信信联联系系等等若若干干相相互互制制约约的的动动态态要要素素所所构构成成的的具具有有特特定定功功能的有机整体。能的有机整体。 v物流系统的目目的的是实现物资的空间效益和时间效益，在保证社会再生产顺利进行的前提下，实现各种物流环节的合理衔接，并取得最佳的经济效益。v物流系统是社会经济大系统的一个子系统或组成部分。 1.2 物流与物流系统物流与物流系统 34物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论2. 物流系统基本模式 物流系统和一般系统一样，具有输入、转换及输出三大功能，通过输人和输出使系统与社会环境进行交换，使系

31、统和环境相依存 。 1.2 物流与物流系统物流与物流系统 输入输入转换转换输出输出35物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论3. 3. 物流系统特点物流系统特点 q物流系统是一个“人机系统” 。q物流系统是一个大跨度系统。q物流是一个可分系统。q物流系统是一个动态系统。q物流系统是一个非常复杂系统。q物流系统是一个多目标函数系统 1.2 物流与物流系统物流与物流系统 36物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论4. 4. 物流系统的目标物流系统的目标 q物物流流系系统统是是社社会会经经济济系系统统的的一一个个部部分分，其其目目标标便便是是获获得得宏宏观和微观两

32、个效益。观和微观两个效益。v宏观效益宏观效益是指一个物流系统的建立对社会经济效益的影响。v微观效益微观效益是指该系统本身在运行后所获得的企业效益。q具体目标：具体目标：v服务性（service）v快速、及时-快捷性（speed）v节约-有效的利用面积和空间（space saving）v规模优化-规模适当化（scale optimization）v库存调节-库存控制（stock control） 上述物流系统化的目标简称为“5S”。 1.2 物流与物流系统物流与物流系统 37物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论5. 5. 物流系统的要素物流系统的要素q物流系统的一般要素物流系

33、统的一般要素v人人是物流的主要因素，是物流系统的主体。v财财是物流活动中不可缺少的资金。v物物是物流中的原材料、成品、半成品、能源、动力等物质条件 上述要素对物流发生的作用和影响，称之为外部环境对物流系统的上述要素对物流发生的作用和影响，称之为外部环境对物流系统的“输入输入”。q物流系统的功能要素物流系统的功能要素v运输。对物资进行较长距离的空间移动，解决空间距离问题，创造空间效益。v储存保管。在物流系统中起着缓冲、调节和平衡的作用。v包装。保护物品，使物品形成一定单位，使物品醒目美观。v装卸搬运。在同一地域范围内进行的改变物的存放状态和空间位置的活动。 v流通加工。流通过程中辅助性的加工活动

34、，是生产加工在流通领域的延伸。v配送。v物流信息。物流活动中必要的信息，有知识、情报、图像、数据、文件等形式。 1.2 物流与物流系统物流与物流系统 38物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q物流系统的支撑要素物流系统的支撑要素 支撑要素指的是物流系统运行的外部支撑环境外部支撑环境。包括 ： v体制、制度v法律、规章 v行政、命令v标准化系统 q物流系统的物质基础要素物流系统的物质基础要素 物质基础要素指的是物流系统的技术装备手段技术装备手段。v物流设施 v物流装备v物流工具v信息技术及网络v组织及管理 1.2 物流与物流系统物流与物流系统 39物流系统工程物流系统工程物流

35、系统工程概论物流系统工程概论q物流系统的子系统物流系统的子系统 根据运行环节划分子系统：v包装系统v装卸系统v运输系统v储存系统v流通加工系统v回收复用系统v情报系统v管理系统 物流子系统不仅具有多层次性，而且具有多目标性。 1.2 物流与物流系统物流与物流系统 40物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论一一.物流系统工程的定义物流系统工程的定义q定义：在物流管理中，从物流系统的整体利益出发，把物流与信息定义：在物流管理中，从物流系统的整体利益出发，把物流与信息流融为一体，运用系统工程的理论和方法，为物流系统的规划、管流融为一体，运用系统工程的理论和方法，为物流系统的规划、管

36、理、控制选择最优方案。理、控制选择最优方案。q物流系统工程用来解决物流系统的以下问题物流系统工程用来解决物流系统的以下问题v最优控制v最优设计v最优管理v规划v计划v预测v分析v评价 1.3 物流系统工程物流系统工程 41物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论二二. 物流系统工程方法介绍物流系统工程方法介绍1. 物流系统工程的基本原理物流系统工程的基本原理v就是以物流系统为特定的研究对象，把要组织管理的物流对象经过分析、推理、判断、综合、建立某种系统模型，用最优化方法，实现系统最满意的结果。v即经过系统工程技术的处理，使物流系统达到以下目标：技术上先进经济上合算时间上节省能协

37、调运行 1.3 物流系统工程物流系统工程 42物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论2. 物流系统工程的常用方法物流系统工程的常用方法q物流系统分析方法物流系统分析方法v从物流系统的概念出发，选择一个能使整个系统达到一定目标的行动方案。v采用的主要方法：通过对各种方案进行比较分析，从中选择所需的方案，从而为决策者提供可靠的决策依据。q物流系统评价方法物流系统评价方法v借助科学的方法和手段，对物流系统的目标、结构、环境、输入、输出、功能等要素，构建指标体系，建立评价模型，经过计算分析，对物流系统的经济性、社会性、技术性、可持续性等方面进行综合评价，为决策提供科学依据。 1.3

38、物流系统工程物流系统工程 43物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q物流系统预测方法物流系统预测方法v物流预测是根据客观事物的过去和现在的发展规律，借助科学的方法和手段，对物流管理发展趋势和状况进行描述、分析，形成科学的假设和判断的一种科学理论。v主要包括定性预测与定量预测，如delphi法、时间序列预测、回归分析等。q物流系统优化物流系统优化v最优化观念贯穿于物流系统工程的始终，是物流系统的指导思想和力争的目标。物流系统的优化方法很多，如线性规划、整数规划、动态规划。 1.3 物流系统工程物流系统工程 44物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q物流系统

39、控制物流系统控制v物流系统控制是系统控制理论在物流系统中的具体应用，本书主要学习物流系统的确定型存储模型和随机型存储模型q物流系统网络分析方法物流系统网络分析方法v主要用于大型工程和项目的组织管理，以求达到用最少的时间和最少的资源消耗来完成整个工程和项目。如关键线路CPM及计划评审技术PERT等。q物流系统模拟方法物流系统模拟方法v物流系统模拟是对物流系统的某些功能进行模拟和仿真，即建立一个系统模型来模仿物流系统的某些功能，以寻求对某些问题的解决方法。 1.3 物流系统工程物流系统工程 45物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q物流系统决策方法物流系统决策方法v以现代数量分

40、析和信息技术为工具，应用系统论和决策技术，为实现特定物流系统的目标，从备选方案中选择最满意的方案和策略的科学方法。q物流系统排队论物流系统排队论v是物流系统服务设计中的一个重要方面，在物流服务系统中，顾客到达时间的随机性与服务时间的可变性共同造成系统暂时的超载，于是会出现排队等候，而此时系统的其他一些服务却可能是空闲的，排队论专门研究这类问题。 1.3 物流系统工程物流系统工程 46物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q运输线路选择问题运输线路选择问题v合理确定运输线路可以减少运输费用，减轻交通污染，常用的方法有最短路法、分配式配送运输方法、配送式运输方法q物流中心选址决策

41、物流中心选址决策v对物流网络节点中的一些关键节点，如仓库、销售、配送等集散网点设施的数量、位置、大小等进行优化，以实现整个网络系统的效率最优化，物流中心的选址通常采用定性与定量相结合的方法。 1.3 物流系统工程物流系统工程 47物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论三三 . 物流系统工程的常用技术物流系统工程的常用技术 1仿真技术仿真技术 对物流系统进行有效地研究，最重要的是要抓住作为系统对象的数量特性，建立系统模型。 系统模型就是由实体系统经过变换而得到的一个映象，是对系统的描述、模仿或抽象。具有因果关系、特征、共性。系统模型可以用数学方程、图像以及物理的形式来表达。 仿

42、真的目标在于建立一个既能满足用户要求的服务质量，又能使物流费用最小的物流网络系统。 仿真技术在物流系统工程中应用较广，已初见成效。 1.3 物流系统工程物流系统工程 48物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论2系统最优化技术系统最优化技术 就是在定的约束条件下，求出使目标函数为最大(或最小)的解。 物流系统工程的基本思想是整体优化的思想，在外界环境约束条件下，要正确处理好众多因素之间的关系，必须采用系统优化技术，否则难以得到满意结果。 常用的物流系统优化方法有： (1)数学规划法。 (2)动态规划法。 (3)探索法。 (4)分割法。 物流系统的目标函数是在一定条件下，达到物流

43、总费用最省、顾客服务水平最好、全社会经济效益最高的综合目标。3. 网络技术网络技术 网络技术即利用网络模型来“模拟”物流系统的全过程。 主要是以工作所需的时间为基础，用表达工作之间相互联系的“网络图”来反映整个系统的全貌，并指出影响全局的关键所在。从而对整体系统做出切实可行的全面规划和安排。 1.3 物流系统工程物流系统工程 49物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论4. 4. 分解协调技术分解协调技术 用“分解协调”方法对系统的各方面进行协调与平衡，处理系统内外的各种矛盾和关系，使系统能在矛盾中不断调节，处于相对稳定的平衡状态，充分发挥系统的功能。v所谓分解，就是先将复杂的

44、大系统，分解为若干相对简单的子系统，以便运用通常的方法进行分析和综合。其基本思路是先实现各子系统的局部优化，再根据总系统的总任务、总目标，使各子系统相互“协调”配合，实现总系统的全局优化。v所谓协调，就是根据大系统的总任务、总目标的要求，使各分系统相互协调配合，在各子系统局部优化的基础上，通过协调控制，实现大系统的全局最优化。 除上述方法外，预测、决策论和排队论等技术方法也较广泛地应用于物流系统的研究中。 1.3 物流系统工程物流系统工程 50物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论美国全国机械公司配件部门q公司概况v美国全国机械公司配件部门的年销售额为16000万美元；v年物

45、流配送费用为2600万美元；v公司坚持高质量的服务标准；v公司在全国主要市场都设有仓库，共有50个之多。q面临的问题v公司管理层认为配送费用过大，服务标准没有必要保持现有的水平。考虑降低服务标准，减少配送费用。q解决方法v著名管理顾问H.N.谢康被请来处理这个问题。他经过全面分析确认撤消撤消20个仓库可个仓库可以使配送费用降至最低，年节省费用以使配送费用降至最低，年节省费用200万美元；万美元；v减少了仓库用户就不能及时收到配件，由此可能带来销售方面的损失，但具体的损失大小无法预计；v美国机械公司请来了有关方面的专家，根据该公司的实际情况进行了计算机模拟，模拟结果显示如果采取撤消仓库的方法，将

46、失去销售总额的采取撤消仓库的方法，将失去销售总额的20%；v经过高层决策，决定仍保留原来的决定仍保留原来的50所仓库，避免了因为减少仓库带来的销量下降所仓库，避免了因为减少仓库带来的销量下降。q该案例是典型的运用系统模拟技术帮助决策者进行正确决策的一个案例。系统工程运用案例系统工程运用案例51物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论本章结束本章结束下一章学习下一章学习物流系统分析物流系统分析52第第2 2章章 物流系统分析物流系统分析2.1 物流系统分析概述物流系统分析概述2.2 物流系统优化分析物流系统优化分析2.3 物流系统分析实例物流系统分析实例532.1 物流系统分析概

47、述物流系统分析概述q系统分析与物流系统分析的基本概念q物流系统分析的实质及要点q物流系统分析的适用范围q物流系统分析要素和准则q物流系统分析的步骤54物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论一一. 系统分析系统分析q系统分析的发展系统分析的发展二战期间，系统分析与运筹学同时出现1948年，美国空军因为研究“洲际战争”的需要，建立了“研究与开发”计划兰德公司（RAND Company)公司成立，发展了一套解决复杂问题的方法和步骤兰德分析系统，即系统分析二战以后，系统分析逐步成为一种热门的技术和方法. (为重大的研究与发展计划提供科学依据，提供实现目标的各种方案并给出评价，提供决策

48、依据。)55物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论一一. 系统分析系统分析q系统分析的过程系统分析的过程系统分析的逻辑结构包括：五个环节五个环节：(1)阐明问题；(2)谋划备选方案；(3)预测未来环境；(4)建模和估计后果；(5)比较备选方案。 三个过程三个过程：阐明问题、分析研究、评价比较三个阶段。谋划谋划备选备选方案方案建模建模和预和预计后计后果果评论评论备选备选方案方案预测预测未来环境未来环境阐明阐明问题问题原始情况原始情况提供分析结果提供分析结果约束约束目标目标评价指标评价指标备选方案备选方案结果结果针对具体环节做调针对具体环节做调整整重新阐明问题重新阐明问题阐明问题

49、分析研究评价比较56物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q系统分析的定义系统分析的定义 所谓系统分析，就是利用科学的分析工具和方法，分析和确定系统的目的、功能、环境、费用与效益等问题，抓住系统中需要决策的若干关键问题，根据其性质和要求，在充分调查研究和掌握可靠信息资料的基础上，确定系统目标，提出实现目标的若干可行方案，通过模型进行仿真试验，优化分析和综合评价，最后得出完整、正确、可行的综合方案，为决策提供依据。 从以上的定义我们可以看出，系统分析的根本目的在于提出并比较各种方案的技术经济指标，形成最优方案，为决策提供依据。 系统问题系统分析最优系统方案一一. 系统分析系统分

50、析57物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q系统分析的特点系统分析的特点（1）以整体为目标）以整体为目标 系统的各个分系统，都具有各自不同的功能和目标，它们彼此分工合作，形成系统整体的目标和功能。在系统分析中，整体的目标应放在首要地位，各分系统的功能和目标必须服从整体目标。（2）以特定问题为对象）以特定问题为对象 系统分析是处理问题的一种方法，具有很强的针对性，其目的是寻求解决特定问题的最佳策略。（3）运用定量方法）运用定量方法 系统分析，不能单靠想象、臆断、经验和直觉来解决问题。在许多情况下，需要可靠的数字、资料和量化的指标作为决策的依据。（4）凭借价值判断）凭借价值判断

51、 在掌握可靠信息的基础上，系统分析对某些不确定的事情（如对预测），由于存在许多不确定因素，此时，需要在现有资料的基础上，运用各种知识和价值观念进行判断和选优。一一. 系统分析系统分析58物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论二二. 物流系统分析物流系统分析q将系统分析的方法运用于物流系统，即物流系统分析。将系统分析的方法运用于物流系统，即物流系统分析。q定义：物流系统分析即：定义：物流系统分析即： 综合运用科学的分析方法和工具，对物流系统的目的、功能、环境、费用和效益进行充分的调研、收集、比较、分析和数据处理，建立若干替代方案和模型，对各种方案和模型进行比较和分析，寻求使物流

52、系统整体效益最佳和有限资源配备最佳的方案，为决策者最后决策提供科学依据和信息。q物流系统分析的基本思路与系统分析的思路类似，只是其物流系统分析的基本思路与系统分析的思路类似，只是其分析的对象做了限制，只针对物流系统。分析的对象做了限制，只针对物流系统。59物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论三三. 物流系统分析的实质物流系统分析的实质q物流系统分析是一种决策工具决策工具。其主要目的在于为决策者提供判断和决策的信息与资料。q物流系统分析把任何研究对象均视为系统，以系统的整体系统的整体最优化为工作目标最优化为工作目标，并力求建立数量化的目标函数。q物流系统分析强调科学的推理步骤

53、强调科学的推理步骤，使各种问题的分析能符合逻辑原则和事物的发展现律，而不是凭主观臆断和单纯经验。q应用数学的基本知识和优化理论应用数学的基本知识和优化理论，使各种替代方案的比较，不仅有定性的描述，而且能以数字显示其差异。q通过物流系统分析，使得待开发物流系统在一定的条件下充分挖掘潜力，做到人尽其才，物尽其用人尽其才，物尽其用。60物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论四四 物流系统分析的要点物流系统分析的要点q系统分析工作漫长系统分析工作漫长。物流系统分析不是容易的事，做系统分析需要辛勤而漫长的工作。q想象力、经验和判断依然重要想象力、经验和判断依然重要。物流系统分析强调运用

54、数学方法，但在分析过程中仍需要想象力、经验和判断力。q 解决问题的容易部分解决问题的容易部分。物流系统分析最重要的价值，在于它能解决问题的容易部分，这样决策者就可集中其知识和判断力，来解决问题较难的问题。q以经济学的方法来解决问题以经济学的方法来解决问题。物流系统分析基本上是以经济学方法来解决问题，依靠技术和经济指标来分析问题。q对全部可选方案进行比较对全部可选方案进行比较。对任何问题，通常有许多的解决方案，在物流系统分析中，应列出所有的解决方案，计算出全部费用，然后再进行比较。q有效的方案才是最佳的方案有效的方案才是最佳的方案。费用最少的方案，不一定就是最佳的选择，因为最佳方案的着眼点，不在

55、“省钱”而在“有效”。61物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论五五. 物流系统分析的适用范围物流系统分析的适用范围 q制定经济发展计划制定经济发展计划。 （规划理论，方案优化）q重大物流工程项目的组织管理重大物流工程项目的组织管理。（网络分析理论，保质保量如期完成）q厂址选择和建厂规划厂址选择和建厂规划。（从技术上先进、经济上合理、建设上可行几个方面，选择最佳建设方案。q新产品开发新产品开发。（价值分析，确定该产品最适宜的性能、结构、用料和价格）q资金成果管理资金成果管理。（预算控制，成本盈亏分析，采用经济合理的措施或方案）q组织企业的生产布局和生产线组织企业的生产布局和生

56、产线。（对人员和各种生产设施进行最佳的分配和安排）q编制生产作业计划编制生产作业计划。（投入产出分析法，库存控制等，实现准时生产和均衡生产） 物流系统分析在解决上述问题时是非常有效的，一般而论，越是重大而复杂的问物流系统分析在解决上述问题时是非常有效的，一般而论，越是重大而复杂的问题，运用物流系统分析，效果就越明显。题，运用物流系统分析，效果就越明显。62物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论六六. 物流系统分析的要素物流系统分析的要素 物流系统分析的因素很多，根据物流系统分析的因素很多，根据 RAND型系统分析代表人型系统分析代表人物之物之希奇的思想，物流系统分析必须把握以

57、下几点希奇的思想，物流系统分析必须把握以下几点：v明确期望达到的目的和目标v确定达到预期目标所需要的设备、技术条件和资源条件v计算和估计各种可行方案所需要的资源、费用和效益v建立各种替代方案的模型v建立一定的优化判别准则 根据上面的思想，可以概括总结出物流系统分析的五个基根据上面的思想，可以概括总结出物流系统分析的五个基本要素，即本要素，即：目的、可行方案、模型、费用和效益、目的、可行方案、模型、费用和效益、评价基准评价基准。63物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论系统分析基本要素结构关系图系统分析基本要素结构关系图（1）目的（2）替代方案（3）模型（4）效益与费用（5）评

58、价基准64物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论七七. 物流系统分析的准则物流系统分析的准则 q物流系统内部与物流系统环境相结合（物流系统内部与物流系统环境相结合（内部条件内部条件与外部条件相结合与外部条件相结合）q子系统效益与整个系统效益相结合（子系统效益与整个系统效益相结合（局部效益与局部效益与整体效益相结合整体效益相结合）q当前利益与长远利益相结合当前利益与长远利益相结合q定量分析与定性分析相结合定量分析与定性分析相结合65物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论八八. 物流系统分析的步骤物流系统分析的步骤 1 物流系统分析的常用方式物流系统分析的常用方

59、式提问、解答提问、解答 针对物流系统的复杂性，可以在分析问题时通过提问和回答的方式，来明确问题，使问题简化，得到问题的解答。 提问的方式可采用下面的表格形式： 物流系统分析问题表物流系统分析问题表项目项目第一次提问第一次提问(明确主体明确主体)第二次提问第二次提问(为什么为什么)第三次提问第三次提问(替代替代？)目的目的是什么为什么要确定这个目的是否已经明确地点地点在何处做为什么要在这里做有无更合适的地点时间时间在何时做为什么在此时做有无更合适的时间人员人员由谁做为什么由此人做有无更合适的人选方法方法用哪种方法做为什么用这种方法做有无更好的方法将上表归纳总结得到5W1H法66物流系统工程物流系

60、统工程物流系统工程概论物流系统工程概论2. 解决物流系统问题的解决物流系统问题的5W1H法：法： 即：即：What，Why，When，Who，Where，How。 对物流系统的开发项目，采用对物流系统的开发项目，采用5W1H法，通过设定问题，作出解答，就容易法，通过设定问题，作出解答，就容易抓住问题的关键，如下所示抓住问题的关键，如下所示： 1）项目的对象是什么？即要干什么？(what) 2) 这个项目何以需要？即为什么这样子？(why) 3) 在什么时候和什么情况下使用？即何时干？ (when) 4) 使用的场所在哪里？即在何处干？(where) 5) 是以谁为对象的物流系统？即谁来干？(w

61、ho) 6) 怎样才能解决问题？如何干？（How）八八. 物流系统分析的步骤物流系统分析的步骤 67物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论例子例子以以沿海某省建立核电厂沿海某省建立核电厂为例，这些问题及答案如下：为例，这些问题及答案如下：1) (what)要干什么事？要干什么事？研究在沿海某省建核电厂的可行性研究在沿海某省建核电厂的可行性。2) (why)为什么在沿海某省建立核电厂？为什么在沿海某省建立核电厂？ 由于沿海某省自产能源很少，历由于沿海某省自产能源很少，历来靠进口油和煤发电，进口能源受国际经济和政治局势影响太大，自己无力左来靠进口油和煤发电，进口能源受国际经济和政

62、治局势影响太大，自己无力左右局势。同时也为了在经济上求得更廉价的电力和为了减少环境污染。右局势。同时也为了在经济上求得更廉价的电力和为了减少环境污染。3) (when)何时建立为宜？何时建立为宜？当地能源短缺，而能源工业作为经济发展的基础，当地能源短缺，而能源工业作为经济发展的基础，应当优先考虑，此项建设，刻不容缓。应当优先考虑，此项建设，刻不容缓。4) (where)何处建厂为宜？何处建厂为宜？从避开地震区和断裂、海啸、流沙区而又有足够从避开地震区和断裂、海啸、流沙区而又有足够冷却水，远离人口密集中心地区而又较接近用电地区几点来看，则以沿海某省冷却水，远离人口密集中心地区而又较接近用电地区几

63、点来看，则以沿海某省北部沿海为宜。北部沿海为宜。5) (who)由何单位承建？由何单位承建？由沿海某省电力公司负责，并请工程顾问公司提供由沿海某省电力公司负责，并请工程顾问公司提供各种技术方面的咨询服务工作。各种技术方面的咨询服务工作。6) (How)如何进行？如何进行？工程进度应服从十年发电规划，具体技术细节还须由工程工程进度应服从十年发电规划，具体技术细节还须由工程顾问公司作进一步研究后再提出。顾问公司作进一步研究后再提出。八八. 物流系统分析的步骤物流系统分析的步骤 68物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统分析步骤示意图物流系统分析步骤示意图问题构成确定目标资

64、料收集确定可行方案模型建立引进新方案重新考虑目标函数检查条件假定与资料综合评价分析方案二二 物流系统分析的步骤物流系统分析的步骤根据霍尔的系统工程的三维结构图，将其进一步明确化，可以建立物流系统分析的基本步骤，如下：八八. 物流系统分析的步骤物流系统分析的步骤 692.2 物流系统优化分析物流系统优化分析q物流系统分析没有固定的分析方法q主要根据物流系统运作过程中出现的不同问题而采用相应的分析方法q优化分析的实质是通过建立物流系统模型，求解使物流系统达到最优的方案q物流系统常用的优化指标一般有v效率、费用、效益、利润等70物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论一一. 物流系统

65、生产效益优化分析物流系统生产效益优化分析1. 相关概念相关概念q生产函数生产函数v描述生产系统中投入与产出的关系，即生产要素的某一种组合同它可能产生的最大产量之间的关系。v设Q代表产量，A、B代表各种生产要素的投入量，则生产函数可以表示为：Q=f (A, B, )在一定的技术水平下，如果投入的生产要素A、B、的投入量已知，则可以计算产品的产量Q。如果产品产量Q已知，可以推算需要投入的生产要素A、B、71物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论一一. 物流系统生产效益优化分析物流系统生产效益优化分析q柯布柯布-道格拉斯生产函数道格拉斯生产函数该函数是柯布-道格拉斯根据历史统计资料

66、，研究18991922年美国的资本和劳动这两种主要的生产要素对产量的影响，而得出的一个生产函数。研究发现，=3/4时比较符合美国当时的情况，这表明劳动投入每增加1%所引起的产量增长，是资本增加1%所引起的产量增长的3倍。72物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论一一. 物流系统生产效益优化分析物流系统生产效益优化分析q成本、收益和利润成本、收益和利润v成本成本通常指生产商品或提供服务所发生的各种费用。v收益收益通常指提供商品或服务所获得的各种收入。v利润利润指收益和成本的差值。v函数关系函数关系假设以年为单位，物流系统1年的运行总成本为C,物流系统1年向社会提供的商品和服务的

67、数量为Q,商品和服务的平均价格为P,则成本、收益和利润之间的关系可表示为：E = PQ - C73物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论一一. 物流系统生产效益优化分析物流系统生产效益优化分析2. 生产效益优化分析生产效益优化分析v优化分析目标：最小的投入获得最大的产出v在技术条件一定的情况下，每一个企业的生产活动都可以用一定的生产函数描述，因此生产效益优化分析的实质是求极值的问题，因此物流系统优化分析就可以近似简化为求利润最大化的极值问题。利润产量QQ*物流系统利润与产量的关系图74物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论二二. 物流系统成本物流系统成本效益

68、分析效益分析v单纯考虑利润最大并不能选出物流系统最优方案v应将效益与成本综合来考虑运用成本运用成本-效益分析进行最优化时，有以下几种情况：效益分析进行最优化时，有以下几种情况：75物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论二二. 物流系统成本物流系统成本效益分析效益分析q效益水平一定效益水平一定时，选择成本最小的方案时，选择成本最小的方案效益成本B方案不同可行方案的成本效益对照图A方案E*C*当效益为E*时，两方案效益、成本都相同。当效益低于E*时， C1A C1B , A方案成本低，为最优方案。当效益高于E*时， C2B E1B ,因此A方案为最优方案。当成本高于C*，为C2时

69、，B方案的效益为E2B， A方案的效益为E2A， E2B E2A, 因此B方案为最优方案。E2BE1AC1C2E1BE2A77物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论二二. 物流系统成本物流系统成本效益分析效益分析q当当成本和效益都不限定成本和效益都不限定时，按效益和成本的比值时，按效益和成本的比值确定，即比较：确定，即比较： 效益效益/成本成本v静态比较静态比较（不考虑资金的时间价值）v动态比较动态比较（考虑资金的时间价值，如贷款利率，存款利息、物价等）782.3物流系统分析实例物流系统分析实例79物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论一一. 问题问题某电厂

70、环境工程物流系统分析某电厂环境工程物流系统分析问题问题 模拟该电厂烟囱排放的烟尘与SO2在大气中的扩散情况，对该厂的环境工程进行物流系统分析，在此基础上，结合当地的现实条件提出环境治理方案并做出选择。要求要求：从两个方面考虑问题，即：v企业本身的经济效益v社会效益（环保）80物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论二二 电厂环境及技术特征电厂环境及技术特征1该厂所在城市概况该厂所在城市概况 地理位置地形特征人口（万）市区面积（km2）建筑面积（km2）住宅面积（km2）绿地面积（km2）经度纬度海拔（m）东经110017/北纬25018/150河谷冲击平原39.23.54.79

71、12.29204.22 2地理位置地理位置 电厂位于市区南郊，离市区约2KM，靠近林江，不远处有一机场 。81物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论3该地区气象条件该地区气象条件1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月气温oC6.48.413.519.924.025.526.627.126.921.616.68.7气压MPa1001100399999999098598598699199610011005风速m/s2.72.32.31.61.81.41.11.54.14.13.13.7风向NNENNENNENNENNENNESNNENNENNENNENNE风频61

72、634.212728102832788774二二 电厂环境及技术特征电厂环境及技术特征82物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论4. 电厂技术特征电厂技术特征q机组：2*1.2MW；q锅炉：2*65t，1*35t；q除尘：一级旋风除尘器，效率1= 0.80，二级文丘里除尘器，效率2= 0.654；q烟囱：高度 h=45m，出口直径d=2m，出口烟气温度T=60度；q燃料：本地合山褐煤，每天700t，低位发热量Q=1686kJ/kg ；q合山煤的化学分析参数 （见下表）二二 电厂环境及技术特征电厂环境及技术特征83物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论合山煤的

73、工业分析合山煤的工业分析 全水分灰粉挥发份2.33%48.07%11%合山煤的化学元素分析合山煤的化学元素分析 合山煤的煤灰分析合山煤的煤灰分析 CHNOS43.88%1.10%022%1.57%2.82%SiO2Al2O3TiO2Fe2O3CaOMgOK2ONa2O MnO2SP烧碱 结晶水48.5429.901.435.703.371.061.400.400.020.260.017.470.51二二 电厂环境及技术特征电厂环境及技术特征84物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论1理论烟气量理论烟气量三理论分析与计算三理论分析与计算 其中：其中：Q 燃烧过程中所产生的理论烟

74、气量燃烧过程中所产生的理论烟气量 （m3/s） AIR0理论空气质量；理论空气质量； 过剩空气系数；过剩空气系数； Q0 实际空气量；实际空气量；85物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论2烟囱排出的烟尘量烟囱排出的烟尘量三理论分析与计算三理论分析与计算 其中：其中：MAmax 烟尘的最大排放量（烟尘的最大排放量（Kg/小时）小时） Bg 电厂最大负荷时的总耗煤量电厂最大负荷时的总耗煤量 c 除尘器效率除尘器效率 q4 未完全燃烧的热能损失未完全燃烧的热能损失 Aq 燃料的含灰量燃料的含灰量 FH 锅炉排烟带出的飞灰比例锅炉排烟带出的飞灰比例86物流系统工程物流系统工程物流系

75、统工程概论物流系统工程概论其中：其中： 二氧化硫最大排放量（二氧化硫最大排放量（Kg/小小时）时） C燃料的硫燃料的硫 氧化成二氧化硫的比例氧化成二氧化硫的比例 脱硫效率脱硫效率 Sq燃料的含硫量燃料的含硫量3烟尘排出的烟尘排出的SO2量量三理论分析与计算三理论分析与计算 87物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论 将污染物烟尘与二氧化硫的排放量与允许的污染物排放的环保标准进行比较，见下表烟囱高度烟尘SO2模拟值标准超过倍数模拟值标准超过倍数45m823.1kg/h170kg/h4.341843.6kg/h170kg/h10.84四模拟结果与标准比较四模拟结果与标准比较88物

76、流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论五五 治理污染方案的选择治理污染方案的选择该电厂的污染物该电厂的污染物 烟尘烟尘及及SO2的排放量超标；的排放量超标；治污方案从减少治污方案从减少烟尘烟尘及及SO2，的排放量入手；，的排放量入手； 燃料（煤）锅炉(燃烧)除尘器（煤）烟囱(烟雾)排放电厂烟尘及SO2的排放流程（废弃物流） 从污染物的排放流程看，可以从四个环节进行改进，得从污染物的排放流程看，可以从四个环节进行改进，得到相应的改进方案到相应的改进方案89物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论方案方案1 1改变烟囱高度，增大扩散能力改变烟囱高度，增大扩散能力 q

77、烟囱高度的变化，可以改变燃烧情况q通过计算，将烟囱高度由45m增加到120米，就能将烟尘与SO2控制在170kgh以内，达到环保标准。 影响因素影响因素当地修建120m高的烟囱需要投资22万元（资金投入）电厂附近有一机场，当地不允许修建高烟囱 （政策限制）此方案与政策抵触，实际上不可行此方案与政策抵触，实际上不可行五五 治理污染方案的选择治理污染方案的选择90物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论六六 综合决策综合决策 q改用优质煤的方案可以使烟尘、改用优质煤的方案可以使烟尘、SO2的排放低于国家标准，的排放低于国家标准，减轻大气污染减轻大气污染q该方案没有解决固体排放物的处

78、理问题（灰、渣），目前该方案没有解决固体排放物的处理问题（灰、渣），目前它直接排入当地的河流它直接排入当地的河流 固体排放物总量为： MA70030048.0793.89.469万吨年 冲刷固体排放物的废水量为 Q12000x 300360万吨年q巨量的乌黑煤灰水直接排入河中，对河水的污染相当严重巨量的乌黑煤灰水直接排入河中，对河水的污染相当严重（1）使河水混浊度变高，水变黑，变浑，影响该河流的游览观赏的价值。（2）煤灰中含有各种有害元素如铜、锌、镍、铅等，对该河流所在流域的生态环境产生非常不利的影响。91物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q从长远来看，电厂对环境的影响，

79、不仅要考虑大气污染，从长远来看，电厂对环境的影响，不仅要考虑大气污染，还要考虑整个生态环境的影响，要从根本上解决环保问题。还要考虑整个生态环境的影响，要从根本上解决环保问题。q采用石油作为燃料采用石油作为燃料 无大气污染问题，又无煤灰、煤渣污染当地河流水质。 电厂的燃料成本会增加 通过发展当地的旅游业，可以弥补燃料增加的费用。 从社会效益来讲，是一种最佳的方案，也是符合整体效益从社会效益来讲，是一种最佳的方案，也是符合整体效益最佳的物流系统分析根本原则的最佳的物流系统分析根本原则的综上所述，我们对电厂污染物治理的分析结论是：综上所述，我们对电厂污染物治理的分析结论是：近期的最佳方案是改用外地优

80、质煤近期的最佳方案是改用外地优质煤远期最佳方案是采用石油作为燃料远期最佳方案是采用石油作为燃料六六 综合决策综合决策 92物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统分析易犯的错误物流系统分析易犯的错误 1未明确问题。（分析的前提是首先明确要分析的问题）2过早得出结论。（反复优化的过程）3过分重视模型而忽视问题本身。（关注问题）4抓不住重点。（不可能建立一个面面俱到的模型，不能过分重视细节）5误用模型。（注意模型的适用范围）6忽略了主观因素。（在数量化的同时，要发挥人的经验和智慧）7物流系统的范围选取不当。（适当）8数据错误。（数据真实，有代表性）93第三章第三章 物流系统

81、建模物流系统建模主要内容主要内容q物流系统模型介绍q物流系统建模q常用的物流系统数学模型及建模943.1 物流系统模型物流系统模型95物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论一一. 对模型的认识对模型的认识q一般的优化设计模型可以表示如下：96物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论这一类系统可以用一个动力学方程来描述：一一. 对模型的认识对模型的认识q单自由度机械振动模型97物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论一一. 对模型的认识对模型的认识q汽车动力学分析的简化模型用质量、弹簧、阻尼等来简化汽车的实际结构，并建立模型98物流系统工程物流系

82、统工程物流系统工程概论物流系统工程概论从以上三个实例中，可以看出模型有以下特点：v模型反映了真实系统的特征及其变化规律v模型是实体的抽象或模仿v模型反映同类事物的共性v模型忽略了与分析无关的因素一一. 对模型的认识对模型的认识99物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论二二. . 对模型的进一步认识对模型的进一步认识现实世界的系统原型现实世界的系统原型模型（数学模型）模型（数学模型）结论结论现实世界的分析、预测、现实世界的分析、预测、决策、控制决策、控制现实世界与模型的关系现实世界与模型的关系抽象、翻译抽象、翻译分分析析求求解解解释现实问题解释现实问题比较比较检验检验模型模型建

83、模就是将现实世界中的系统原型概括形成模型建模就是将现实世界中的系统原型概括形成模型分析模型得出结论利用结论来解释现实问题与现实进行比较，重新认识现实，修改模型100物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q模型：模型：模型是对真实系统的特征及其变化规律的一种表示或抽象，而且往往是对系统中那些所要研究的特征的抽象。 模型可以表现实际系统的各组成因素及其相互间关系，反映实际系统的特征，模型从实际系统中抽象出来，但又高于实际系统，而且具有同类系统的共性。q物流系统模型：物流系统模型：物流系统模型是对物流系统的特征要素、相关信息和变化规律的一种抽象表述，反映物流系统某些本质属性。q物流

84、系统模型的特征：物流系统模型的特征： （1）是物流系统中现实实体的抽象或模仿； （2）由一些与物流系统分析有关的因素所组成； （3）用来表明物流系统中各因素间的关系。三三. . 模型的定义模型的定义101物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q为什么要建立模型（物流系统模型化的意义）为什么要建立模型（物流系统模型化的意义）（1）通过建立易于操作的模型，能帮助人们对复杂的物流系统的认识；加强对系统的认识，了解系统问题的本质和规律；（2）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。（3）把复杂系统的内部和外

85、部关系，经过恰当的抽象、加工、逻辑处理，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。 建立模型的目的建立模型的目的就在于通过模型将复杂的事物简单化，通过模型认识和掌握系统规律和特征。三三. . 模型的定义模型的定义102物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q按照模型的按照模型的形式形式 抽象模型抽象模型 和和 形象模型形象模型q按模型中按模型中变量的性质变量的性质 动态模型动态模型 和和 静态模型静态模型 连续模型连续模型 和和 离散模型离散模型 确定性模型确定性模型 和和 随机性模型随机性模型q按模型的按模型的规模规模 宏观模型、中观模型、微观模型宏观模型、中观

86、模型、微观模型q按规模的按规模的用途用途 工程用模型、科研用模型、管理用模型工程用模型、科研用模型、管理用模型四四. . 模型的分类模型的分类103物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论五：按模型形式进行的详细分类五：按模型形式进行的详细分类104物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论1抽象模型抽象模型 抽象模型没有具体的物理结构，用数字、字符或运算符号来表示的关系式、图形或表格。 抽象模型包括以下类型：v数学模型v图形模型v计算机程序v概念模型五：按模型形式进行的详细分类五：按模型形式进行的详细分类105物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程

87、概论（1）数学模型数学模型 数学模型是对系统行为的一种数量描述，通过数学表达式来表达系统及其要素间的相互关系。数学模型包括以下几种类型：数学模型包括以下几种类型：方程式型模型。方程式型模型。（通过状态方程、代数方程等来表达）函数型模型。函数型模型。（如柯布-道格拉斯生产函数）概率统计型模型。概率统计型模型。（利用已有的数据按概率、统计的方法建立的模型）逻辑型模型。逻辑型模型。（用逻辑变量按逻辑运算法则建立的模型） 数学模型的特点：数学模型的特点：v数学模型是最抽象的模型，是进行定量化分析的基础v其次，数学模型是科学实验的重要补充手段，重要的预测工具v最后，数学模型是科学管理的重要工具五：按模型

88、形式进行的详细分类五：按模型形式进行的详细分类106物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论（2）图形模型）图形模型 通过用少量文字、简明的数字、不同形式的直线和曲线所构成的图模型，来表示系统的本质和规律。图形模型包括以下类型：图形模型包括以下类型：v流程图。流程图。反映某种实体的流转过程，例如生产流程图。v方框图。方框图。一个系统由许多子系统组成，用方框图来代表子系统从而简化对问题的说明。v结构图。结构图。用来研究系统元素之间逻辑联系、结构层次、空间分布等。如管理决策的层次结构、企业的组织结构等。v流图。流图。可分为信息流图、资金流图和物流图。信息流图能反映组织的信息的来龙去

89、脉；资金流图反映了费用的流转和消耗情况，通过计算每一环节的费用可以分析出企业的生产效益；物流图反映了物资流动的方向、运量、距离和费用等内容。对研究工厂布局、计算运费、确定运输工具有重要意义。五：按模型形式进行的详细分类五：按模型形式进行的详细分类107物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论（3）计算机程序）计算机程序 计算机程序能代表某一种系统，也是一种模型。 两种处理企业物流策略的计算机模型：两种处理企业物流策略的计算机模型：v克莱顿希尔模型。克莱顿希尔模型。（种采用逐次逼近法的模拟模型） 模型的目标模型的目标：最好的服务；最少的物流费用；最快的信息反馈。 决策变量决策变量

90、：流通中心的数目；收、发货时间；对用户的服务水平；库存分布；系统整体的优化等。v哈佛大学的物流系统模拟模型。哈佛大学的物流系统模拟模型。（一种采用逐次逼近法的模拟模型） 目标目标：按照一定的步骤确定物流网络的构造和策略。求利润最大解。 考虑的因素考虑的因素：物流服务和物流费用。 决策变量决策变量：流通中心的数目和地点；装卸设备；运输和发送手段；库存水平。五：按模型形式进行的详细分类五：按模型形式进行的详细分类108物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论（4）概念模型）概念模型 概念模型是通过人们的经验、知识和直觉形成的。 这种模型往往最为抽象，即在缺乏资料的情况下，凭空构想一

91、些资料、建立初始模型，再逐渐扩展而成。 概念模型在形式上可以是思维的、字句的或描述的。 五：按模型形式进行的详细分类五：按模型形式进行的详细分类109物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论2形象模型形象模型q形象模型的特点是有物理结构的模型，因此也叫作物理模形象模型的特点是有物理结构的模型，因此也叫作物理模型。型。q形象模型分为模拟模型和实物模型形象模型分为模拟模型和实物模型v模拟模型模拟模型。通过原理上的相似，用一种更容易求解或处理的新系统，代替或近似描述原来的系统，这种系统模型叫原系统的模拟模型。 模拟模型和原系统的物理元素可以完全不同，但动作和功能相似。这种模型也称为“

92、模拟器”。当两种系统性质关系相同时，常用便于分析或计算的系统作为研究另一系统的模型。(如：速度-力-质量-电压-电流-电容)v实物模型实物模型。实物模型是现实系统的放大或缩小，它能够表示系统的主要特性和各个组成部分的关系。实物模型也叫做比例模型(当比例为1时就是原系统)。 这类模型看起来与现实系统基本相似，例如，桥梁模型、建筑模型、飞机用的风洞模型、教学用的原子模型、化工试验车间等都是实物模型.五：按模型形式进行的详细分类五：按模型形式进行的详细分类1103.2 物流系统模型的建立物流系统模型的建立111物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论1准确性准确性 模型必须准确反映现

93、实系统的本质规律。2可靠性可靠性 模型在反映事物本质的基础上，必须有定的精确度。3简明性简明性 模型的表达方式应明确、简单、抓住本质。4实用性实用性 模型必须能方便用户，因此要努力使模型标准化、规范化，要尽量采用已有的模型。5反馈性反馈性 建模是一个由浅入深、循序渐进的过程。一一. 物流系统建模原则物流系统建模原则112物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论二二 物流系统建模思路物流系统建模思路q建模就是将现实世界中的系统原型概括抽象成用某种形式建模就是将现实世界中的系统原型概括抽象成用某种形式表现的模型。表现的模型。（数学模型）q建模是一种创造性劳动。建模是一种创造性劳动。

94、（它既有大量的技术内容，又有反映现实，反映作者思想的艺术内容）q模型的变量，通常都包括有可控变量和不可控变量。模型模型的变量，通常都包括有可控变量和不可控变量。模型可以表示如下：可以表示如下： U=f(xi, yi)式中：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。 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。 上面的关系式加上约束条件就形成一个完整的系统模型上面的关系式加上约束条件就形成一个完整的系统模型113物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论

95、1直接分析法直接分析法 当系统比较简单，问题很明确时，可按问题的性质直接建立模型。 例：下料问题例：下料问题。 求 面积为一定值的矩形中，周长最小时矩形各边的长度。 （直接利用数学知识建立模型和求解） 解：因为是矩形，其对边两两相等。设其边长为x邻边长为y，则周长L=2（x+y）。设矩形面积为A。则有 Ax y或yAx （约束条件） 把上式代人周长L的关系式，可得 L2(x十y)2(x十Ax) （目标函数） 上式中A是定值，即A是不可控变量。欲求L最小时的x值，可用x的一阶导数为零来求解。最后可解得x=y。 结果：要保持面积A不变而周长L最小时，x与y应相等，即正方形。二二 物流系统建模思路物

96、流系统建模思路114物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论例2最佳库址选择问题。某矿拟建一新供应仓库供应Pi(i1，2，n)个井口、厂用料。从新库到各用料点的运输费用与运输量和运输距离的乘积成正比。已知各用料点的物资需用量为Wi(i1，2，n)。应如何选择新库的位置，才能使总运输费用最低。解:如图3-2所示，图中P1，P2，Pn分别表示各用料点的位置；P（x，y）为新选库址。二二 物流系统建模思路物流系统建模思路115物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论根据本题的要求，用直接分析法可以得出：从仓库P（x,y）到用料点Pi(xi,yi)运输距离为：（两点间的

97、距离公式）从仓库P（x,y）到用料点Pi(xi,yi)运输费用为：（根据题目，运输费用与运输量和运输距离的乘积成正比）前面是一个点的运输费用，当有n个用料点时，总的运输费用为：（将每个点的费用求和）上式中S表示总运输费用，即是我们需要的目标函数，按题意是求它的最小值，即max(s)。二二 物流系统建模思路物流系统建模思路116物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论2 2数据分析法数据分析法 当系统结构的性质尚不够清楚，可以通过分析已有的数据或试验数据建立系统的模型，这种建立模型的思路就是数据分析法。v 回归分析回归分析是一种常用的数据分析建模法 例如: 钢板的需求预测 防弹背

98、心的保护价值评价 加工质量的参数优选二二 物流系统建模思路物流系统建模思路117物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论3. 3. 实验分析法实验分析法 当现有的数据分析不能确定个别变量对整个系统的影响，又不可能做大量试验时，可以在系统上作局部试验，确定关键变量，弄清楚其本质特性及其影响。逐步分析发现矛盾，建立试验模型，直到取得满意的效果为止，这就是实验分析法。例：分析某种产品广告费用与销售量的关系 （局部实验推广到整体）二二 物流系统建模思路物流系统建模思路118物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论4. 主观想象法主观想象法 当系统结构性质不明确，又无足够

99、的数据，系统上又无法做实验，对这类问题，可以利用“主观想象”来人为地实现一个模型。 例如，我们想研究未来若干年以后的大系统，诸如经济系统、军事系统、生态系统、能源系统等。v由于这些属于复杂的巨系统，因素极多，又不肯定；v但我们又想通过模型来预测它们的未来状况；v此时可以先主观地(具备科学的依据)设想一些情况，然后构造一个简单的模型，据此推出些结果；v再由专家进行分析研究，反过来修正模型；v然后再据此模型推出一些结果，再请教专家；v如此住复多次，随着认识的逐步深化，模型逐渐逼近一个真实的系统。 这种方法中，主观想象必须要建立在丰富的知识和科学依据上 二二 物流系统建模思路物流系统建模思路119物

100、流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论三三 物流系统建模步骤物流系统建模步骤（1）弄清问题，掌握原型的真实特征）弄清问题，掌握原型的真实特征 要清晰准确地了解系统的规模、目的和范围以及判定准则，确定输出输入变量及其表达形式。（2）搜集资料）搜集资料 搜集真实可靠的资料，对资料进行分类，概括出本质内涵，分清主次变量，把已研究过或成熟的经验知识或实例，进行挑选作为基本资料，供新模型选择和借鉴。将本质因素的数量关系，尽可能用数学语言来表达。（3）确定因素之间的关系）确定因素之间的关系 确定系统中本质因素之间的相互关系，列出必要的表格、绘制图形和曲线等。（4）构造模型）构造模型 在充分

101、掌握了资料的基础上，根据系统的持征和服务对象，构造一个能代表所研究系统的数量关系的数学模型。（5）求解模型）求解模型 用解析法或数值法求解模型最优解。对于较复杂的模型，有时需要编制计算机程序来求解。（6）检验模型的正确性）检验模型的正确性 检验模型是否在一定精度的范围内正确地反映了所研究的问题。必要时要进行修正和改进，如去除些变量，合并一些变量，改变变量性质或变量间的关系以及约束条件等，使模型进一步符合实际。1203.3 常用的物流系统数学模型及建模常用的物流系统数学模型及建模121物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q 利用代数方程、微分方程、积分方程、逻辑式、数表等各利

102、用代数方程、微分方程、积分方程、逻辑式、数表等各种数学表达式，表示物流系统的某些行为特性和结构本质。种数学表达式，表示物流系统的某些行为特性和结构本质。建立物流系统数学模型的方法：v一种是根据实际系统的实际一种是根据实际系统的实际或观测数据来确定方程式。或观测数据来确定方程式。（该方法着眼于系统的行为）。v另另种是以对实际物流系统种是以对实际物流系统的理论解释和规律来确定适的理论解释和规律来确定适当的数学表达式。当的数学表达式。（该方法着眼于系统的结构）。一数学模型122物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论二二 常见的物流系统数学模型常见的物流系统数学模型1资源分配型资源分

103、配型v任何一个生产经营系统，允许使用的资金、能源、原材料、运输工具、作业机械、工时等都是有限的，环境对生产经营系统也有一定约束，所以企业是在这些限制条件下进行生产经营。v如何合理安排和分配有限的人力、物力、财力，充分发挥其作用，使目标函数达到最优，这就是资源分配型。v代表模型：线性规划线性规划、动态规划动态规划和目标规划目标规划模型等 123物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论二二 常见的物流系统数学模型常见的物流系统数学模型例例1. 生产成本最低问题生产成本最低问题某企业要加工A、B、C三种零件，加工的数量分别为6000,8000,4000。企业内有1、2、3、4共四台机

104、器加工此零件，每台机器可利用的工时分别为：3200、2600、3400、3800。各台机器加工一个零件所需的工时和加工成本分别由下列两表所示，问题：如何安排生产，才能使生产成本最低。各台机器加工一个零件所需要的工时各台机器加工一个零件的成本工时工时机器机器1机器机器2机器机器3机器机器4零件零件A0.350.30.250.25零件零件B0.250.350.250.30零件零件C0.850.650.650.55成本成本机器机器1机器机器2机器机器3机器机器4零件零件A5678零件零件B8957零件零件C1191210124物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q建模过程建模过程

105、模型变量：设机器i加工零件的数量分别为xi1,xi2,xi3(i=1,2,3,4);成本函数为：f(X)=5x11+6x21+7x31+8x41+8x12+9x22+5x32+7x42+11x13+9x23+12x33+10x43受到的限制条件：（1）每种零件的数量限制（2）每台机器工作的总工时限制（3）每台机器加工的每一重零件的个数不能为负值二二 常见的物流系统数学模型常见的物流系统数学模型125物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q优化模型的标准形式优化模型的标准形式设机器i加工零件的数量分别为xi1,xi2,xi3(i=1,2,3,4);二二 常见的物流系统数学模型常

106、见的物流系统数学模型126物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论例例2. 资源利用问题资源利用问题 某企业有m种生产资源（各种原材料、动力资源、资金、劳动，力等）可用来生产n种产品。制定生产计划时，应如何组织生产，才能使企业的总利润最大？假定：aij生产每一种单位产品Bj所消耗的资源Ai的数量;bj资源Ai的总数量（i=1,2,，m）;cj单位产品Bj的利润（j=1,2,，n）;dj资源Bj的最低产量（j=1,2,，n）;建模：决策变量：设产品Bj的生产数量为xj，则上述问题归纳为如下的数学问题：求一组变量x1, x2, , xn，使其满足二二 常见的物流系统数学模型常见的物

107、流系统数学模型127物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论2存储型存储型v为了使生产经营系统得以正常运转，一定量的资源储备是必要的。v在保证生产过程顺利进行的前提下，如何合理确定各种所需物资存储数量，使资源采购费用、存储费用和因缺乏资源影响生产所达成的损失的总和为最小，这就是存储型。v代表模型：库存模型库存模型和 动态规划模型动态规划模型。 例：经济订货批量(EOQ)模型 。（根据需求量和提前订货时间，作出的一种存储策略） 图中：Cz总费用1/2C1Q单位时间内的存储费用C2D/Q单位时间内的定货费用二二 常见的物流系统数学模型常见的物流系统数学模型该模型用于计算经济定货周期

108、、定货批量和库存费用128物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论3 3输送型输送型v在一定的输送条件下(如道路、车辆等限制条件)，如何使输送量最大、输送费用最省、输送距离最短，这类问题就是输送型模型。v代表模型： 图论、网络理论、规划理论图论、网络理论、规划理论例如：物资调运规划例如：物资调运规划(又称又称 运输问题运输问题)模型模型 该模型一般可以表述为：设某种要调运的物资，有供应点m个，需求点n个，如果每个供应点的供应量及每个需求点的需求量都已经确定，即第i个供应点有ai单位的物资供应，第j个需求点有bj单位的物资需求；并且从每个供应点到每一个需求点的单位运价是已知的，即

109、第i个供应点调运到第j个需求点的单位运价为cij。二二 常见的物流系统数学模型常见的物流系统数学模型物资调运规划的目的是制订一个合理的调运方案，确定m个供应点与n个需求点之间的供需联系和数量的最优搭配，并确定具体的运输路线，使总的运输费用最低。129物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论4 4等待服务型等待服务型v等待系统由顾客(如领料的工人、待打印的文件、损坏的机器、提货单)和为顾客服务的机构(如仓库、维修车间、发货点)所构成。v如何最优地解决“顾客”和“机构”之间的一系列服务问题，了解顾客到来的规律，确定顾客等待的时间，寻求使顾客等待时间最少而机构设置费用最省的优化方案，

110、就叫等待服务型。v代表模型：排队模型。排队模型。二二 常见的物流系统数学模型常见的物流系统数学模型130物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论5指配型指配型v任务的分配、生产的安排以至加工顺序问题是企业中常见的问题，如何以最少费用或最少时间完成全部任务，这就是指派型。（数学上称为指派问题和排序问题）。v代表模型：整数规划整数规划和动态规划模型动态规划模型。二二 常见的物流系统数学模型常见的物流系统数学模型例如：安排n个司机去完成n项运输任务，每个司机完成其中的不同任务的成本不一样。每个司机只能完成一项任务，且每一项任务只能由一个司机去完成。131物流系统工程物流系统工程物流系

111、统工程概论物流系统工程概论6决策型决策型v在系统设计和运行管理中，需要行之有效的决策技术来在系统设计和运行管理中，需要行之有效的决策技术来支持，如何从各种有利有弊且带风险的替代方案中，对支持，如何从各种有利有弊且带风险的替代方案中，对一些重大的经营管理问题做出及时而正确的抉择，找出一些重大的经营管理问题做出及时而正确的抉择，找出所需的方案，这就是决策型。所需的方案，这就是决策型。v代表模型：代表模型：决策论决策论二二 常见的物流系统数学模型常见的物流系统数学模型132物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论7其它模型其它模型v由于物流系统的复杂性，物流系统的模型类别很多。由于物

112、流系统的复杂性，物流系统的模型类别很多。v如：投入产出模型、布局选址模型、解释预测模型等如：投入产出模型、布局选址模型、解释预测模型等二二 常见的物流系统数学模型常见的物流系统数学模型133物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论三、建立数学模型的注意事项三、建立数学模型的注意事项1从尽可能简单的模型出发从尽可能简单的模型出发2理解系统所具有的物理法则理解系统所具有的物理法则3利用己知的数学模型利用己知的数学模型134第第4章章 物流系统预测物流系统预测主要内容主要内容预测的相关知识预测的相关知识判断预测方法判断预测方法时间序列预测时间序列预测回归分析预测回归分析预测1354.

113、1 预测技术概述预测技术概述136物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论一一. 预测的相关概念预测的相关概念q定义：预测就是对未来一些不确定的或未知事件的判断或定义：预测就是对未来一些不确定的或未知事件的判断或描述。描述。v如社会预测、经济预测、科学预测、技术预测、军事预测q物流预测是根据客观事物过去和现在的发展规律，借助科学的方法和手段，对物流管理发展趋势和状况进行分析、描述，形成科学的假设和判断的一种科学理论。v凡是影响物流系统活动的因素都是预测对象。例如，物流系统的人力、物力、财力、以及资源、销售、交通，国家的政策方针，经济发展的形势和自然条件等，都是预测的内容。原材料

114、市场生产厂家配送中心用户需求预测市场预测供应预测订购预测订单预测需求信息物流领域中的预测物流领域中的预测137物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论二二. 预测的作用预测的作用q预测的实质预测的实质v掌握变化的原因；v了解变化的状态；v从量的变化中找出因果关系；v从变化中找出规律性的东西对未来进行判断。 预测就是要从变化中，找出使事物发生变化的固有规律，寻找和研究各种变化的背景及其演变的逻辑关系，去揭示事物未来的面貌，对事物的未来做出判断。q预测的作用预测的作用v预测是编制计划的基础 物流系统的存储、运输等各项业务计划都是以预测资料为基础制定物流系统的存储、运输等各项业务计划

115、都是以预测资料为基础制定的。的。v预测是决策的依据 决策的前提是预测，正确的决策取决于可靠的预测。决策的前提是预测，正确的决策取决于可靠的预测。138物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论三三. 预测的概念模型预测的概念模型q输入输入需要处理的信息。（如市场的调研和收集的数据资料）q扰动扰动各种主客观因素的影响。（随机因素与偶然因素的影响）q输出输出预测的结果，即对未来目标的判断。（该判断要经过主观努力的争取并接受客观实践的检验，如此不断循环，不断逼近）预测概念模型预测概念模型139物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论四四. 预测的理论基础预测的理论基础1

116、. 惯性原理（连续性原理）惯性原理（连续性原理）q惯性惯性: 指事物发展变化主要受内因的作用，事物的指事物发展变化主要受内因的作用，事物的过去，现在的状态会持续到将来。过去，现在的状态会持续到将来。v事物的发展变化具有某种程度的持续性、连贯性。v利用这一原则掌握事物变化的内在原因，就能根据已知推测未知，根据过去、现在推测未来。q惯性原理惯性原理: 事物在其发展变化过程中，总有维持或事物在其发展变化过程中，总有维持或延续原状态的趋向，事物的某些基本特征和性质将延续原状态的趋向，事物的某些基本特征和性质将随时间的延续而维持下去。随时间的延续而维持下去。 事物惯性的大小，取决于事物本身的动力和外界因

117、素的作用。(生产资料、消费资料) 140物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论2类推原理（因果关系原则）类推原理（因果关系原则）q根据事物发展变化的因果关系，推测事物未来的发根据事物发展变化的因果关系，推测事物未来的发展变化规律。展变化规律。v事物的存在、发展和变化都受有关因素的影响和制约，事物的存在和变化都有定的模式。v特性相近的事物，在其变化发展过程中，常常有相似之处。于是可以假设在有些情况下、事物之间的发展变化具有类似的地方，依此进行类比，可以由先发事物的变化进程与状况，推测后发类似事物的发展变化。四四. 预测的理论基础预测的理论基础141物流系统工程物流系统工程物流系

118、统工程概论物流系统工程概论五五. 预测的步骤预测的步骤1. 预测的基本步骤预测的基本步骤142物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论2. 各步骤说明各步骤说明（1）确定预测目标）确定预测目标 预测目的、对象和预测期间。 v预测目的：明确为什么要预测；v预测对象：对什么事物进行预测；v预测期间：对哪个时期进行预测；（1年内为短期，25年为中期，510年为长期）（2）收集、分析有关资料）收集、分析有关资料 包括影响预测对象的各种资料，如预测对象本身发展的历史资料，对预测对象发展变化起作用的各种因素的资料，形成这些资料的历史背景，以及各种影响因素在未来可能出现的情况。v预测必须占有

119、大量的、系统的、适用于预测目标的资料；v预测资料可以分为两类：纵向资料（预测对象的历史数据资料）横向资料（作用于预测对象的各种影响因素的数据资料）五五. 预测的步骤预测的步骤143物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论五五. 预测的步骤预测的步骤（3）选择预测方法进行预测）选择预测方法进行预测 选择预测方法，建立预测模型、模型评估和利用模型进行预测。 选择预测方法要考虑以下几个因素：v预测对象的特点；v预测范围；v预测期限的长短；v预测要求精度；v占有数据资料的多寡、适应性；v企业愿为预测支付的费用的大小；v企业要求得到预测结果所花时间的长短等。144物流系统工程物流系统工程

120、物流系统工程概论物流系统工程概论（4）分析评价预测方法及预测结果）分析评价预测方法及预测结果v分析预测误差，对结果进行评估。（5）修正预测结果）修正预测结果v在误差计算的基础上，通过定性、定量分析，以及预测人员的知识和经验对结果进行修正，使之更加适用于实际情况。（6）提交预测报告）提交预测报告 预测报告的内容包括：v预测的主要过程；v预测目标、预测对象及预测要求；v预测资料的收集方式、方法及其分析结果；v阐述选择预测方法的原因及建立模型的过程；v对预测结果进行评价与修正的过程及结论；v预测结论。 五五. 预测的步骤预测的步骤145物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论六六.

121、预测技术分类预测技术分类q预测技术的种类繁多，据统计有预测技术的种类繁多，据统计有150多种。多种。q所有的预测技术可以分为三类：所有的预测技术可以分为三类：v判断预测技术 (定性预测) v时间序列预测技术（定量预测）v因果预测技术（定量预测）146物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论七七. 评判预测方法优劣的标准评判预测方法优劣的标准q精确。精确。能够得到与所花费用相应的精确度。q弹性。弹性。能够对经济环境的变化和生产方式的变化做出迅速的反应和处理。q信服。信服。对任何人都具有说服力。q耐用。耐用。能长期使用。q简便。简便。简易可行，任何人都能轻而易举地用它求出预测值。1

122、474.2 判断预测方法判断预测方法148物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论一一. 判断预测方法简介判断预测方法简介q判断预测判断预测v就是在一种有组织的形式下，搜集个人对预测对象所作的判断，进行综合分析，得出预测结论的方法。v判断预测是一种定性预测方法。q 特点特点v适用于数据奇缺，或难于作定量分析时使用。v预测简单，容易实施。v预测准确度不高，容易受主观因素的影响。v一般用于中长期预测。 比如，新产品的销售量预测；新技术的应用前景等。q 常用方法常用方法 德尔菲法、主观概率法、市场调查、历史类比法等。149物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论二二.

123、 部门负责人评判意见法部门负责人评判意见法q预测方法预测方法v召集企业相关部门居于第一线的专家或负责人，请他们对预测对象在未来某个时间内的情况做出自己的估计。v将所有人的估计结果交给业务部门进行分析，得出预测结论。q特点特点v简便迅速。v该方法包含了大量的主观因素和个人因素，其预测的可信度，主要取决于预测人员的经验、知识和对情况的掌握。q适用范围适用范围v产品选型、确定产品的发展方向等预测。150物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论三三. 销售人员估计法销售人员估计法q预测方法预测方法v制定销售计划时，让销售人员根据自己对市场和客户的了解，提出自己的预测估计值。（每个人都独

124、立进行）v将每个人的估计值，进行一定的数学处理（如算术平均、加权平均），然后作为预测值。q特点特点v简单易行，能对市场变化迅速做出反应。v预测中个人主观因素的影响较大，特别是易受到预测者声望的影响，导致预测结果出现较大误差。例题例题 某公司对明年销售量的预测某公司对明年销售量的预测 根据三个销售员、两位经理的估计对明年的销量作出预测。 151物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论1. 三个销售人员估计值三个销售人员估计值销售员甲甲销售额概率销售额概率最高10000.3300最可能7000.5350最低4000.280期望730销售员乙乙销售额概率销售额概率最高12000.22

125、40最可能9000.6540最低6000.2120期望900销售员丙丙销售额概率销售额概率最高9000.2180最可能6000.5300最低3000.390期望570三三. 销售人员估计法销售人员估计法152物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论2. 销售人员估计值处理销售人员估计值处理 假设三个销售人员预测的权重相同，取三者的平均值作为预测值（算术平均值），即： 销售人员预测值销售人员预测值=（730+900+570）/3=2200/3=733.3（单位）3. 两位销售经理的预测及处理两位销售经理的预测及处理 （1）估计值：经理甲：1000； 经理乙：800 （2）假设估计

126、结果的权重相同。取平均值，得到 经理预测值经理预测值=（1000+800）/2=900（单位） 4. 将经理预测值与销售人员预测值作加权平均，结果作为最终预测结果将经理预测值与销售人员预测值作加权平均，结果作为最终预测结果（因经理是部门负责人，经验更丰富，意见的权威性大些，其预测值的比重可大一些，假设采取2:1加权），得到 明年销售预测值明年销售预测值（1733.3+9002）/3=844.4（单位） 三三. 销售人员估计法销售人员估计法153物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论四四. 德尔菲法（德尔菲法（Delphi）q德尔菲法（德尔菲法（Delphi）简介）简介v德尔菲

127、法是由美国兰德公司研提出的一种预测方法。v德尔菲法也叫专家调查法。v该方法的主要思想：依靠专家小组背靠背的独立判断，来代替面对面的会议，使不同专家意见分歧的幅度和理由都能够表达出来，经过客观的分析，达到符合客观规律的一致意见。q预测方法预测方法v确定预测课题并编制咨询表。v选择参与预测的专家。v进行四轮次左右的函询与反馈。v处理专家们的意见并给出预测结果。154物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论四四. 德尔菲法（德尔菲法（Delphi）q德尔菲法的具体步骤德尔菲法的具体步骤v挑选专家挑选专家。聘请企业内、外若干专家，对所需预测的问题组成技术专家小组，但组内成员一般没有人是

128、整个问题的专家。v进行函询进行函询。向选定的专家组成员发放预测问卷和预测资料，要求专家们根据预测资料，针对预测目标，独立作出自己的回答，提出个人独立的预测结果。v函询修正函询修正。将专家预测结果进行综合编辑，将不同的专家预测结果整理成新一轮预测的参考资料。把新的参考资料和修改后的预测问卷提供给专家做新一轮的分析和预测。经过多次的重复，直至问题能得到相对集中、意见能相对统一为止。v得出预测结果得出预测结果。根据专家们提供的预测结果作出最终的预测结果。q德尔菲法的特点德尔菲法的特点v优点：简明直观，避免了专家会议的许多弊端。v缺点：专家的选择、函询调查表的设计、答卷处理等难度较大。155物流系统工

129、程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论五五. 历史类比法历史类比法 q 预测方法预测方法 通过对类似产品、可替代产品、或国外同类产品发展规律的分析，来进行相关的预测。q特点特点 缺少必要数据资料的新生事物，但能找到可进行对比分析的产品。1564.3 时间序列预测技术时间序列预测技术157物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论一一.时间序列预测的理论分析时间序列预测的理论分析q预测依据预测依据 事物发展变化主要受内因的作用，事物过去、现在的状态会持续到将来。（惯性原理、连续性原理）q历史数据的特征历史数据的特征v历史数据中隐含着事物发展的基本规律。v历史数据同时又受多种

130、随机因素的影响而呈现出一定程度的波动性和不规则性；（不能直接从历史数据得到未来的趋势）q预测的基本思想预测的基本思想从历史数据中揭示发展规律从历史数据中揭示发展规律 通过对历史数据进行平均或平滑平均或平滑，消除历史数据中的部分随机波动因素的影响，指示出隐含在事物中的某种基本规律，并以此预测未来。158物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论二二. 时间序列的概念时间序列的概念时间(月份)1月2月3月4月5月6月7月8月9月销量(万台)2223252726232421?时间(年度)199619971998199920002001200220032004运输量(吨)64565067

131、0660675678685686?某企业彩电销售资料（1月8月）某物流公司962003年的货物运输量按月排列的销量按年排列的运输量时间序列时间序列，指观测或记录到的一组按时间顺序排列的历史数据 （又叫时间数列）。159物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论时间序列预测，时间序列预测，根据预测对象的历史数据资料，按时间进程组成动态数列，进行分析，预测的方法。三三. 时间序列预测技术及分类时间序列预测技术及分类时间序列预测的分类时间序列预测的分类160物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论四四. 常见时间序列常见时间序列销销售售量量（1）水平变动趋势水平变动趋势

132、时间时间（还有直线和指数形式等（还有直线和指数形式等161物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论销销售售量量时间时间（2）周期变动趋势）周期变动趋势四四. 常见时间序列常见时间序列162物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论预预测测指指标标时间时间（3）不规则变动趋势不规则变动趋势四四. 常见时间序列常见时间序列163物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q准确、完整的历史数据资料准确、完整的历史数据资料q时间序列所代表的时间周期必须一致时间序列所代表的时间周期必须一致q时间序列中的各项数字的计算方法、计量单位、时间序列中的各项数字的计算方

133、法、计量单位、数据内容必须一致。数据内容必须一致。五五. 时间序列预测应注意的问题时间序列预测应注意的问题164物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论六六. 简单平均法简单平均法1. 算术平均法算术平均法 把时间序列中的历史数据进行算术平均，以平均数作为预测值。 增量算术平均法。2. 加权平均法加权平均法 对历史数据给予不同的权数进行加权平均，以加权平均值作为预测值。3. 几何平均几何平均 以历史数据的几何平均值作为预测值。165物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论七七. 移动平均预测法移动平均预测法q以预测对象最近一组历史数据的平均值直接或间接地作为预测

134、值。q“平均平均” 是取预测对象的时间序列中由远而近，按一定跨期的数据进行平均；q“移动移动” 是指参与平均值计算的实际数据随预测期的推进而不断更新。增加一个新值，同时剔除掉已参与平均计算的最陈旧的一个实际值，保证每次参与计算的实际值个数相同。时间（月）123456789运输量（吨）645650670660675678685686?某公司某公司2003年年18月的货物运输量月的货物运输量166物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论1. 一次移动平均预测法一次移动平均预测法 以本期（t期）移动平均值作为下期（t+1期）的预测值。式中：Mt(1)_t时刻的移动平均值，上标（1）代

135、表一次移动平均；xi_时间序列代表的实际值；n_参与平均值计算的实际值个数(跨期)时间（月）123456789运输量(xi)（吨）645650670660675678685686?某公司某公司2003年年18月的货物运输量月的货物运输量七七. 移动平均预测法移动平均预测法167物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论 例题2 某物资企业统计了某年度1月至11月的钢材实际销售量，统计结果见表42，请用移动平均预测法预测其12月的钢材销售量。月份实际销量(吨)移动平均数Mt(1)n=3n=61224002219003226004214002230052310021967623100

136、223677257002253322417823400239672296792380024067232161025200243002341611254002413324049122480024433七七. 移动平均预测法移动平均预测法168物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论计算结果图表显示计算结果图表显示从图上可以看出：（1）用移动平均法计算出的新数列的变化趋势与实际变化情况基本一致；（2）新数列数据波动的范围变小了，并且随参与平均值计算的n值的增加，平均值的波动范围越小。(修匀能力、抗干扰能力)（3）当n值增大，移动平均值对时间序列变化的敏感性降低。169物流系统工程物

137、流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论移动平均法对时间序列数据变化的抗干扰能力叫修匀能力。移动平均法对时间序列数据变化的反应速度叫敏感性。q移动平均法的修匀能力与敏感性相互矛盾。v当n值增大，移动平均值的修匀能力增加，但同时移动平均值对时间序列变化的敏感性降低。v要根据时间序列的特点来确定n值的大小。qn值的一般选择原则是：（1）由时间序列的数据点的多少而定。数据点多，n可以取得大一些；（2）由时间序列的趋势而定。趋势平稳并基本保持水平状态的，n可以取得大一些；（3）趋势平稳并保持阶梯性或周期性增长的n应该取得小一些；七七. 移动平均预测法移动平均预测法170物流系统工程物流系统工程物流系

138、统工程概论物流系统工程概论期期序序历史历史数据数据一次一次平均平均n=3一次一次平均平均n=51102153204251553020635252074030258453530950403510554540（1）简便易于使用；（2）一次移动平均法能较好地适应水平型历史数据的预测，但不适应带有明显上升或下降的斜坡型历史数据的预测。主要缺点：主要缺点：由于对分段内部的各数据同等对待，而没有强调近期数据对预测值的影响，如果近期内情况变化发展较快，利用一次移动平均预测会导致较大的误差。 实际上，近期数据对预测值的影响一般更大，为了减少这种误差，可以采取二次移动平均方法。物流系统工程物流系统工程物流系统工

139、程概论物流系统工程概论期序历史数据一次一次平均平均n=3二次二次平均平均n=311021532042515530206352574030208453525950403010554535从图上可以看出，一次移动平均值滞后于历史数据，而二次移动平均值又落后于一次移动平均值。启示启示：根据历史数据、一次移动平均值、二次移动平均值三者间的滞后关系，可以先求出一次移动平均值与二次移动平均值之间的差值，然后将此差值加到一次移动平均值上，再考虑其趋势变动值，得到接近实际情况的预测值。（二次移动平均预测法的基本思想）172物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论2. 二次移动平均预测法二次移动

140、平均预测法二次移动平均预测法是在求得一次移动平均数、二次移动平均数的基础上，对有线性趋势的时间序列所作的预测。步骤如下： （1）计算一次移动平均值 （2）计算二次移动平均值其中：Mt(1)t时刻的一次移动平均值Mt(2)t时刻的二次移动平均值；n：参与二次平均计算的一次移动平均值的个数（3）对有线性趋势的时间序列做预测其中：七七. 移动平均预测法移动平均预测法173物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论例题例题 某物资企业某年度1月至11月的钢材实际销售量，用二次移动平均预测法预测其12月的钢材销售量。月份实际销售量一次平均数Mt(1)二次平均数Mt(2)Mt(1)-Mt(2

141、)atbt预测值yt+T取T=1(1)(2)(3)(4)(5)=(3)-(4)(6)=(3)+(5)(7)=(8)=(6)+(7)*T12240022190032260042140022300523100219676231002236772570022533222113222285632223178823400239672228916782564516782732292380024067229561111251781111262891025200243002352277825078778258561125400241332411122241552224177122480024167633254

142、3363326066物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论移动平均预测小结移动平均预测小结 （1）在外界环境变化较少的情况下，移动平均法是一种有效的预测方法； （2）短期预测效果很好。适用于需求、销售预测、库存管理预测等； （3）需要较多的历史数据，并且计算量较大。175物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论八八. 指数平滑法指数平滑法q指数平滑预测法，是在移动平均预测法的基础上发展起来的一种特殊的加权平均预测法。q包括一次指数平滑预测法，二次指数平滑预测法和高次指数平滑法。 q特点：计算简单，需要的历史数据较少q思路：对离预测期较近的历史数据给予较大的权数

143、，离预测期较远的历史数据给予较小的权数。176物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论一次指数平滑法计算公式一次指数平滑法计算公式式中：Ft+1(1)在t+1时刻的一次指数平滑值 (t时刻的下期预测值)； Ft(1)在t时刻的一次指数平滑值(t时刻预测值)； xt在t时刻的实际值； 平滑常数，规定0=0，说明方案是最优的，已经得到我们想要的方案，结束求解；如果有某个或某几个xij0，则选择负检验数中绝对值最大的闭回路进行调整，建立新的方案；重复35步，直至获得最优调运方案。二二. 确定产销地之间的供需联系和收发量确定产销地之间的供需联系和收发量233物流系统工程物流系统工程物流

144、系统工程概论物流系统工程概论(5)(5)供需不平衡的物资调运问题供需不平衡的物资调运问题通过虚设一个供应点或者需求点，将其转化为平衡运输问题求解。通过虚设一个供应点或者需求点，将其转化为平衡运输问题求解。 供应量大于需求量供应量大于需求量 引入一个虚设的需求点，令其的需求量等于实际问题中供应量与需引入一个虚设的需求点，令其的需求量等于实际问题中供应量与需求量之差，令其运价为求量之差，令其运价为0 0。 需求量大于供应量需求量大于供应量 虚设一个供应点。令这个虚设的供应点的供应量等于实际问题中需虚设一个供应点。令这个虚设的供应点的供应量等于实际问题中需求量与供应量的差额，运价为求量与供应量的差额

145、，运价为0 0。 二二. 确定产销地之间的供需联系和收发量确定产销地之间的供需联系和收发量234物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论三三. . 运输线路选择运输线路选择q运输路线的选择也是物资调运规划的一个重要内运输路线的选择也是物资调运规划的一个重要内容。容。 运输路线直接影响到运输效果的好坏，关系着物资能否及时运到指定地点。当单位输运输费用是以吨公里来计算时，运输路线的长短就直接关系着运输费用的多少。 本节采用图上作业法来进行运输线路选择。235物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论1. 交通示意图的表示方法交通示意图的表示方法 交通示意图用来表明收发

146、点的大致位置、收发量、交通路线长度的图形。图形表示方法图形表示方法：（1）发点（产地或仓库）用符号 表示，里面的数字表示发货量；（2）收点用（需求地）用符号 表示，里面的数字表示收货量；（3）两点间的连线为交通线，其长度记在交通线旁边。（4）物资调运的方向(流向)用符号 表示，并把 按物资调运方向画在交通线的右交通线的右边边，把调运物资的数量记在 的右边右边，并加上括号，以表示和交通线长度区别。201520510物资调运交通流向图20（20）102010（5）（15）（10）三三. . 运输线路选择运输线路选择236物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论2.图上作业法v目的：

147、根据交通流向图，找出运输力量最小的方案。v方法：消灭调运中的对流和迂回两种不合理运输。三三. . 运输线路选择运输线路选择237物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论（1 1） 对流对流 即同一物资在同一线路上的往返运输。即同一物资在同一线路上的往返运输。 如下面的图， 将某物资10吨，从A1运到B2，而又有同样的物资10吨，在同一期间从A2运到B1，于是A1A2间就出现了对流现象。 10101030304030（10）（10）A1A2B1B2 如果从图上看，对流可以理解为同一条交通线上，有两条或两条以上的物资调运方向。10101030304030（10）A1A2B1B2（1

148、0）消消除除对对流流运力：30*10+20*10=600运力：30*10+40*10+40*10+30*10=1400三三. . 运输线路选择运输线路选择238物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论（2 2）迂回）迂回 迂回：迂回： 在交通图成圈的时候，如果流向图中内圈流向的总长在交通图成圈的时候，如果流向图中内圈流向的总长(简称内流长简称内流长)或或外圈流向的总长外圈流向的总长(简称外流长简称外流长)超过整个圈长的超过整个圈长的半，就称为迂回运输。半，就称为迂回运输。 内、外圈的概念内、外圈的概念：由于表示调运方向的箭头，要按调运方向，画在交通线的右边，因此,流向图中，有些

149、流向就在圈外，称为外圈流向；有些流向在圈内，称为内圈流向。556千千米米AB（5吨）吨）4千千米米556千千米米AB（5吨）吨）4千千米米迂回运输迂回运输无迂回运无迂回运输输迂回运输：运力 6*5=30吨.千米无迂回运输：运力 4*5=20吨.千米三三. . 运输线路选择运输线路选择239物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论例题，下图为一运输交通图例题，下图为一运输交通图该交通图的运输线路构成圈。圈的总长=2+3+4+4=13内圈长=4+3=7内圈长大于总圈长 的一半，为迂回运输运力：3*30+4*20+4*10=210修改后：内圈长=3外圈长=2+4=6内圈长、外圈长都小

150、于总圈长的一半，不存在迂回运输运力：2*10+3*20+4*30=200节省运力：210-200=1010303050243（20）A1B2A24B1（30）（10）10303050243（30）A1B2A24（20）（10）修修改改三三. . 运输线路选择运输线路选择240物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物资调运问题的图上作业法物资调运问题的图上作业法q消除运输过程中的对流和迂回，节省运输力量。q具体步骤：v先画出一个没有对流的运输方案.v再检查有没有迂回，如果没有迂回，这方案就是最优方案；v如果有迂回，则对方案进行调整，直至消除迂回现象为止。q在实际的物资调运中，运

151、输线路可以分为两种情况： 交通线路成圈 交通线路不成圈三三. . 运输线路选择运输线路选择241物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论3. 交通路线不成圈交通路线不成圈例题3 有某物资17万吨，由A1，A2，A3，A4发出，发量分别为5，2，3，7(万吨)，运往B1，B2，B3，B4，收量分别为8，1，3，5(万吨)，收发量平衡，交通路线如图58所示，问应如何调运，才使运输吨千米最小？558（5）A1B127313A2A3A4B2B3B4558A1B127313A2A3A4B2B3B4交通线路图交通线路图调运流向图调运流向图解：该交通线路不成圈，只需要做一没有对流的调运图。方

152、法：从各端点开始，由外到里，逐步进行各收发点之间的平衡（2）（1）（2）（1）（7）（5）物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论4. 4. 交通路线成圈交通路线成圈例题4 有某物资7万吨，由A1，A2，A3发出，发量分别为3，3，1(万吨)，运往B1，B2，B3，B4，收量分别为2，3，1，1(万吨)，收发量平衡，交通路线如图510所示，问应如何调运，才使运输吨千米最小？113334B4A3213A1A2B1B3B2754324物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论113334B4A3213A1A2B1B3B2754324解: (1)作一个没有对流的流向图作

153、一个没有对流的流向图。 方法：用“去线破圈”的方法。去一线破一圈，有几个圈去掉几条线，把有圈的交通图，转化为不成圈的交通图。 技巧：一般先去掉长度最长的交通线，比如本例中去掉A1B4(7千米)，破A1B1B2A3B4圈；再去掉A3B3线(4千米)，破B2A2B3A3圈。这样，原来有圈的交通图，变成了不成圈的交通图如图511所示。从各个端点开始，做一个没有对流的流向图113334B4A3213A1A2B1B3B2754324（1）（3）（1）（2）（1）物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论 (2)(2)检查有无迂回检查有无迂回。 方法：对流向图中的各圈进行检查，如果没有迂回，

154、则这个初始方案就是最优方案，如果其中某圈中有迂回，则不是最优方案，需要改进。113334B4A3213A1B1B3B2754324（1）（3）（1）（2）（1）A1B1B2A3B4总圈长=7+3+4+4+5=23外流长=5+4+3=12存在迂回，需要调整存在迂回，需要调整。B2A2B3A3总圈长=4+3+2+4=13内流长=3外流长=2不存在迂回，不需要调整不存在迂回，不需要调整A2物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论113334B4A3213A1B1B3B2754324（1）（3）（1）（2）A2调整方法：1）在外圈的各流量中，减去外圈的最小流量1万吨；2）在内圈的各流量

155、中加上1万吨，在此圈中，因无内流量，故不加。3）在无流量的线路上，新添加内圈流量1万吨。（-1）（-1）（-1）（+1）（+1）（1）物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论113334B4A3213A1B1B3B2754324（2）（2）A2（1） （1）A1B1B2A3B4总圈长=7+3+4+4+5=23外流长=5内流长=7+4=11不存在迂回不存在迂回。B2A2B3A3总圈长=4+3+2+4=13内流长=3外流长=4+2=6不存在迂回不存在迂回此方案为最优调运方案此方案为最优调运方案总运力：1*7+2*5+1*4+2*3+1*2=29万吨千米（1）物流系统工程物流系统工程

156、物流系统工程概论物流系统工程概论四四. . 最短路与最大流最短路与最大流 1. 最短路线最短路线例题5 某家运输公司签定了一项运输合同，要把A市的一批货物运送到B市。该公司根据两个城市之间可选择的行车路线地图，绘制了图513的公路网络。要求从交通网络图中，寻找一条线路最短的运输路线。1A市市4523769810B市市100150175300275200 175275200300200400250125100150q 图中 为结点，代表起点、目的地和与行车路线相交的其他城市，其中的数字为结点编号。q箭头为分支，代表两个结点之间的公路，箭头上标明的数字为运输里程。公路网络公路网络1248物流系统工

157、程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论解：从终点开始逐步逆向推算。 (1)与终点10联接的结点有两个，即结点9和8； 从结点9到结点10只有一条线路，该线路为最短线路，长度100，记为：（9-10）100； 同样，结点8到结点10的最短线路为150，记为（8-10）150； (2)结点6。与6联接的只有一个结点9，6至9的最短里程为200。而9至终点10的最短里程为100因此6至终点10的最短里程为200十100300。记为：(6-9-10)300。 (3)结点5。与5联接的结点有9、8两个。 5至9再至终点的最短里程为400十100500， 5至8再至终点的最短里程为250十1554

158、00。 400500，所以5至终点的最短里程为400，记为：(5-8-10)400。 (4) 结点7。至终点的最短里程为125十150275，记为：(7-8-10) 275。 1A市市4523769810B市市100150175275200 175275200300200400250125100150300物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论(5)结点4。与4联接的结点有5、6、7三个。 结点4至6再到终点的最短里程为200十300=500； 结点4至5再到终点的最短里程为175十400575； 结点4至7再到终点的最短里程为275十275550。 三个里程中以500为最小

159、，所以结点4至l 0的最短里程记为(4(46 69 910) 50010) 500。(6)结点2和3。 用同样的方法，得到： 结点2到终点的最短里程为600。记为：(2(26 69 910)60010)600。 结点3到终点的最短里程为575。记为：(3(37 78 810)57510)575。 (5)最后看结点1。结点1可以通过三个结点2、3、4连接到终点。 结点1通过结点2再到终点的最短里程100十600700，路径为（1 12 26 69 91010）700700； 结点1通过结点4再到终点的最短里程150十500650，路径为（1 14 46 69 91010）650650； 结点1通

160、过结点3再到终点的最短里程175十575750，路径为（1 13 37 78 81010）750750。 以上三个里程中以650为最小，即A币到B市的最短里程，对应的最短路线为：1 14 46 69 91010。1A市市4523769810B市市100150175275200 175275200300200400250125100150300物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q最短路线法的应用最短路线法的应用v物资的运输路线的选择v物流渠道的设计v电缆架设v管道铺设v个人旅行中251物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论2. 最大流最大流v当要把大量货物

161、运输到指定的地点时，有时会希望找到一条交通量最大的路线，以使货物能在最短时间内到达。这就是要在有一个起点和一个终点的网络中，找出在一定时期内，能在起点进入，并通过这个网络，在终点输出的最大流量问题。15234566433572起起点点终终点点1结点通过能力交通线路252物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论运输网络最大流量的计算运输网络最大流量的计算 例题：某城市从北到南的交通，平时是利用85号公路进行的。目前因为85号公路要进行路面维修，车辆不能通过。技术人员查明：在维修期间可以利用市区的其它几条路线通行，现在需要确定这几条线路组成的交通网络能否满足每小时6000辆汽车的通

162、过能力。15234566433572北北南南该市从北到南的临时交通网络如上图所示，交通线路旁边的数字表示单位时间内汽车的通过能力（每小时千辆）。现在要求从结点1通过公路网到结点6的最大通过能力（最大流量）。8253物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论计算方法计算方法（1）任意选择一条从起点到终点的路线。例如，选择路线1-2-5-61-2-5-6。v首先找出这条路线上流量能力最小的支线。从图上可以看出：56支线流量最小，其流量为2，表明沿“1-2-5-6”支线南驶的汽车，每小时的最大流量只能是2千辆，因为5-6支线限制了全线的车流量。v其次把这条路线上每条支线的流量减去2。差

163、值则表示该支线剩余的流量。将差值其写在原来的流量能力的旁边，并把原来的流量划掉；把减数2写在每条支线的终点，在减数2的右下角注上(1)，如2（1），表示第一条路线的流量能力为2千辆。标注方式如图所示。15234566 44 233572 0北北南南2（1）2（1）2（1）物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论(2)另选一条从起点1到终点6的路线，如：1-4-61-4-6。 以该路线上最小的流量能力3为减数，减去各条支线上的流量。其差数、减数的记入方法同上。在差数3的右下角注上(2)，表示第二条路线的流量能力为3千辆。15234566 44 23 0357 42 0北北南南2（

164、1）2（1）2（1）3（2）3（2）物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论（3）再选一条从起点1到终点6的路线，如1-3-4-61-3-4-6。 以该路线上最小的流量能力3为减数，减去各条支线上的流量，其差数、减数的记入方式同上。第三条路线的流量能力为3干辆（4）在剩下的流量图中，已经找不到一条完整的路线，满足所有支路流量大于0的条件，因此能够通行的交通路线已经全部标出。（5）网络的最大交通能力第一条线路1-2-5-6，流量2千辆/小时；第二条线路1-4-6，流量3千辆/小时；第三条线路1-3-4-6，流量3千辆/小时； 该该交交通通网网络络的的从从北北到到南南的的最最大大通

165、通行行流流量量为为2+3+3=82+3+3=8千千辆辆/ /小小时时。满满足足每每小时小时60006000辆的通过能力。辆的通过能力。15 2234566 44 23 03 057 4 12 0北北南南2（1）2（1）2（1）3（2）3（2）3（3）3（3）3（3）5.3 物流分配规划物流分配规划q任务分配问题的数学模型任务分配问题的数学模型q用匈牙利法求解分配问题用匈牙利法求解分配问题257物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论一一. 任务分配问题的数学模型任务分配问题的数学模型q在物流系统中或其它的管理工作中，管理人员经常面临的一个问题是：如何根据有限的资源(人力、物力、

166、财力等)，进行工作任务分配，以达到降低成本或提高经济效益的目的。如：v有A、B、C、D四门课程，上课的老师可以从甲、乙、丙、丁四名老师中选择，不同的老师上不同的课程，其费用是不同的，并且规定，每人只讲一门课程，每门课程只需要一人讲授。问：如何安排，才能使总的上课费用最低？v又如：运输任务的分配问题。有n条航线的运输任务指派给n艘船去完成，不同的船完成不同的航线其运输成本不同。要求每条船完成一条航线，并且一条航线只能由一条船去完成。如何分配任务，才能使总的费用最小？q这类问题是常见的任务分配问题，也叫指派问题，它的任务是如何进行合理的任务分配，使总的费用最小。258物流系统工程物流系统工程物流系

167、统工程概论物流系统工程概论一一. 任务分配问题的数学模型任务分配问题的数学模型q以运输问题的n项任务由n个司机去完成的情况为例，有n个司机被分配完成n项运输任务，不同的司机完成任务某一项任务的费用都不一样。要求每个司机完成其中一项任务，每个任务只能由一名司机完成，如何分配任务，才能使总的费用最小？ 令：cij表示第i个司机完成第j项任务的运输成本（工作成本或工作时间等价值系数）；xij表示第i个司机去完成第j项任务，其值为1或0。q当其值为1时表示第i个司机被分配去完成第j项任务；q其值为0时，表示第i个司机不被分配去完成第j项任务。259物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概

168、论一一. 任务分配问题的数学模型任务分配问题的数学模型q任务分配问题属于整数规划问题，其变量xij的取值为整数，（本例为0或1）。q任务分配问题可以用一般的整数规划求解方法进行求解。但是，整数规划问题的求解也是非常困难的，到目前为止，还缺乏统一的求解方法。q本书采用匈牙利法求解任务分配问题。260物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论二二. 匈牙利法求解分配问题匈牙利法求解分配问题q可以证明，对于分配问题，在其费用矩阵Cij中，各行、各列均减去一个常数，Cij改变以后的最优解，仍为原问题的最优解。q利用这个性质，通过对Cij的行、列进行加减常数的计算，把一些矩阵元素变为0，在

169、Cij为0的元素上进行分解，就可得到原问题的最优解。q该方法应用了匈牙利数学家Konig矩阵性质定理，因此这种方法被称为匈牙利法。2615.4 其他规划问题其他规划问题q选址问题选址问题q货物装配问题货物装配问题q物流服务系统中的配置问题物流服务系统中的配置问题262物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论一一. 选址问题选址问题q物流调运规划问题，是一种有固定发点、固定收点和固定道路的运输规划问题。q还有一类运输问题，他的收货点和发货点是待定的，这就是选址问题。这类问题在物流系统规划中经常遇到。q选址问题要考虑多种因素，本节只讨论选址问题中的物流问题。分为两个问题：v单一地址

170、选址方法；v图上作业法。263物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论1. 单一地址选址方法单一地址选址方法 建立一个新工厂（或仓库），应合理选择厂址（或库址）。所谓选址问题，就是从多个候选厂址中选取一个最优地址建厂，使物流费用达到最低。 问题描述问题描述：假设厂址候选地点有s个，分别用D1,D2,Ds表示；原材料、燃料、零配件的供应地有m个，分别用A1,A2,Am表示，其供应量分别用P1,P2,Pm表示；产品销售地有n个，分别用B1,B2,Bn表示，其销售量分别为Q1,Q2,Qn表示。264物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论设cij为供应地Ai到候选厂址

171、Dj的单位运输成本；djk为候选厂址Dj到销售地Bk的单位运输成本；设选址变量为xj(j=1,2,s)，其中：xj=0或1，1表示在Dj点建厂，0表示不在Dj点建厂。265物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论266物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q单一选址问题是一种线性规划问题,并且变量的取值为0或1，属于整数规划问题。q单一地址的选址模型的求解方法比较简单从目标函数表达式的右边可以看出：通通过过计计算算模模型型中中括括号号内内的的算算式式值值，就就能能够够确确定定运运输输成成本本最最小小的的方方案。案。q当要选定的地址不是单一的，而是多个时，问题不

172、再属于线性规划问题。267物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论2. 2. 图上作业法图上作业法 对于运输路线不含回路的选址问题，可用图上作业法求解。 下面以一个实际例子来说明图上作业法的选址问题： 例题8 假定有六个矿井产量分别为5000吨、6000吨、7000吨、2000吨、4000吨和3000吨，运输路线如图所示，这些矿石要经过加工后才能转运到其他地方。这些矿井之间道路不含回路，欲选择一个矿井，在此矿井上建立一个加工厂，使各矿井到工厂的运输总费用最低。 为了便于分析，用一个新的图来代替原图，新图圈内数字表示矿井编号，产量记在圈的旁边，道路交叉点看作产量为零的矿井，把那些

173、只有一条道路连接的矿井称为端点。268物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q首先计算这些矿井的总产量，本例为27000吨。q然后分析各端点，都没有超过总产量的一半，因此把各端点的数量合并到前一站，即 和 的数量合并到；把的数量合并到 ；把 的数量合并到 ，如下图所示。3561100090007000q各端点都合并到前一站后， 和变成了图中的端点。对它们进行分析其数量都不超过总产量的一半，所以他们不是最佳点。q再把它们合并到前一站，即把和的数量合并到 。则 的数量为27000，超过总量的一半，所以是最佳点。q结论：加工厂应建在第5号矿井。 269物流系统工程物流系统工程物流系

174、统工程概论物流系统工程概论二二. 货物装配货物装配 货物配装的目的是在车辆载重量为额定值的情况下，合理进行货物的安排，使车辆装载货物的价值最大（如：重量最大、运费最低等）。 270物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论1.运用动态规划解装货问题运用动态规划解装货问题设货车的载重量上限为G，用于运送n种不同的货物，货物的重量分别为W1，W2，.，Wn，每一种货物对应于一个价值系数，分别用P1，P2，.，Pn表示，它表示价值、运费或重量等。设Xk表示第k种货物的装入数量，货物配装问题的数学模型可以表示为：271物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q可以把装入一

175、件货物作为一个阶段，把装货问题看作动态规划问题。一般情况下，动态规划问题的求解过程是从最后一个阶段开始由后向前进行的。由于装入货物的先后次序不影响装货问题的最优解。所以我们的求解过程可以从第一阶段开始，由前向后逐步进行。q求解过程：（1）装入第1种货物X1件，其最大价值为 其中：X1表示第1种货物的装载数量；其取值范围：0X1G/W1，方括号表示取整；P1：第1种货物的价值系数（重量、运费、价值等）；f1(W)：第一种货物的价值。272物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论 (2)装入第2种货物X2件，其最大价值为 其中：X2表示第2种货物的装载数量； 其取值范围：0X2 G

176、/W2 ； P2：第2种货物的价值系数（重量、运费、价值等）； ：第一种货物的重量； ：第一种货物的价值。（3）装入第3种货物X3件，其最大价值为 其中：X3表示第3种货物的装载数量； 其取值范围：0X3 G/W3； P3：第3种货物的价值系数；273物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论(n) 装入第n种货物Xn件，其最大价值为 其中：Xn表示第n种货物的装载数量； 其取值范围：0Xn G/Wn ； Pn：第n种货物的价值系数；274物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论例题9 载重量为8t的载重汽车，运输4种机电产品，产品重量分别为3吨、3吨、4吨、5吨

177、，试问如何配装才能充分利用货车的运载能力?解： 第一步，按照前面的公式，分成四个阶段计算每一阶段的价值。第一步，按照前面的公式，分成四个阶段计算每一阶段的价值。 计算结果以表格表示如下：货物装配例题275物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论载重量件数价值(重量)载重量第2种货物的件数第1种货物的重量价值计算价值Max276物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论载重量第3种货物的件数第1、2种货物的重量价值计算价值Max277物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论第第二二步步：寻寻找找最最优优方方案案。寻找最优解方案的次序与计算顺序相反，由

178、第4阶段向第1阶段进行。从价值最大的装载情况，逐步向前寻找最优方案。（1）在第4阶段计算表中，在载重量为8时，价值(本例为载重量)最大值f4(W)8，对应两组数据(加*号的数据)： 1）X40； 2）X41；先看X41时的情况：当X41时，即第4种货物装入1件(5吨)，表中第3列数字表示其余种类货物的装载量。当当X41时，其他时，其他3种货物装载量为种货物装载量为3吨吨；（2）按相反方向，在在第第3阶阶段段计计算算表表中中，查查W=3吨吨时时，得得到到最最大大价价值值f3(W)3，对应的对应的X3=0。查表中第3列数字，W=3，X3=0时，其余两类货物装入重量3；（3）在第第2阶段计算表中，查

179、阶段计算表中，查W=3，f2(W)=3对应两组数据： 1）X2=0； 2) X2=1；即 当X2 =1或0时，其他(第1种)货物装载量为3或0；（4）查第1阶段计算表， 1）当W3时，对应X1=1； 2）当W0时，对应X1=0；根据当前面的寻找过程，可以得到两组最优解两组最优解： 第一组：X1=1，X2=0，X3=0，X4=1； 第二组：X1=0，X2=1，X3=0，X4=1；这两组最优解的实际载重量为： 第一组：X1 * 3 + X4 * 5 = 1*3+1*5 = 8 第二组：X2 * 3 + X4 * 5 = 1*3+1*5 = 8278物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工

180、程概论279物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论280物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论 前面的最优方案是在第四阶段取X41时得出的方案。 如果在第4阶段计算表中取X X4 40 0，则其余种类的货物装载量W - W4X4=8； 在第3阶段计算表中，查W=8一栏，f3(w)=8对应X32，再仿照前面的方法，可以得到第3组最优解： 第三组：X X1 1=0=0，X X2 2=0=0，X X3 3=2=2，X X4 4=0=0； 装载量为：X3 * 2 = 2*4 = 8以上三组装载方案，都最大限度地发挥了车辆的载重能力，都是最优方案。最终的最优装载方案为

181、： 第一组：X X1 1=1=1，X X2 2=0=0，X X3 3=0=0，X X4 4=1=1； 第二组：X X1 1=0=0，X X2 2=1=1，X X3 3=0=0，X X4 4=1=1； 第三组：X X1 1=0=0，X X2 2=0=0，X X3 3=2=2，X X4 4=0=0；281物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论282物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论2. 2. 品种混装问题品种混装问题在实际的物流过程中，储运仓库(或货运车站)要把客户所需的货物组成整车，运往各地。不同客户的货物，要分别在一站或多站卸货。在装货、运输和卸货过程中

182、，为了减少装卸、运输过程中出现差错，一般要按照品种、形状、颜色、规格、到达地点，把货物分为若干类，在装车时分别进行处理。这就是品种混装问题。q设装车的货物可以分为1类，2类，m类。共有N件(捆)待运货物，其中1类货物有N1件(捆)，它们的重量分别G11，G12，G1N1；2类货物有N2件(捆)，它们的重量分别为G21，G22，G2N2；第s类货物共有Ns件，它们的重量分别为Gs1，Gs2，GsNs；以此类推，可以看出：283物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论货物总的件数： 其中，Ns：第s类货物的件数； m：货物的种类数； N：货物的总件数； 设： 品种混装问题要求同一货

183、车内每类货物至多装入一件（捆），同一客户的多件同类货物可记作一件（捆）。在这样的假设条件下，可以把品种混装问题的数学模型表示如下：284物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论该数学模型的目的是对合理进行分类后的货物进行装载，使实际载重量G的值最大。该数学模型属于整数规划的问题，可以用单纯形法进行求解。其中m：货物的类别数；Nr：第r类货物的件数；Grs：第r类第s件货物的重量；G0：货车载重量的上限。285物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论 图5-20表示8件货物分为4类，在图中同一列的方框表示同一类货物，方框内的数字(符号)表示货物重量。 上述品品种种

184、混混装装问问题题就就是是在在网网络络中中自自右右向向左左寻寻找找一一条条路路线线，使使路路线线所所经经过的方框中的重量之和达到最大，但又不超过货车的载重量的上限过的方框中的重量之和达到最大，但又不超过货车的载重量的上限GoGo。v这种问题可以用穷举法求解，即比较各条路线的载重量从而求出不超过Go的最大装载量的路线；v也可以将四类货物看作4个阶段，将上述问题化为动态规划问题求解。下面介绍动态规划的解法。 286物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论 例题10货车载重量上限Go50；第1类货物2件，G11=20，G12=11；第2类货物1件，G21=13；第3类货物3件，G316

185、，G3211，G338；第4类货物2件，G4119，G4217。19176118132011 计算过程见表5-31-34，分成四个阶段进行。287物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论可装重量实装重量剩余容量第1阶段的可装容量W值对应第2阶段的剩余容量W-G288物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论 寻找最优解的次序与计算顺序相反，从第一阶段计算表开始，直到第四阶段。 要使装载量达到最大，对应的剩余余量应当最小。要使装载量达到最大，对应的剩余余量应当最小。 （1）在第一阶段计算表中，余量W-G1的最小值为零，为最好的方案，此时，对应的实际装载量G1为20，

186、可装载容量W值为20。 （2）第一阶段的可装载容量W=20为第二阶段的剩余装载容量，即W-G2的值为20，从表中可以看出第二阶段的剩余装载容量为20的实际装载方式有两种，分别是： G2=0 和 G2=13 对应的可装容量分别为W=20和33。 （3）第二阶段的可装容量W=20和33为第三阶段的剩余装载容量，查表可得： 对应于剩余可装载容量为20的实际装载量为G3=11,可装载容量为W=31。 对应于剩余可装载容量为33的实际装载量为G3=0,可装载容量为W=33。 （4）同理可得第四阶段的G4为19和17。 最后的最优解为：G1=20 G2=0 G3=11 G4=19 G1=20 G2=13

187、G3=0 G4=17每组方案的装载量都是50，达到满载，充分利用了货车的装载能力。289物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论可装重量实装重量剩余容量第1阶段的可装容量W值对应第2阶段的剩余容量W-G290物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论三三. 物流服务系统中的配置问题物流服务系统中的配置问题q随机服务系统v物流服务系统由服务的机构和顾客组成。v物流服务系统是一个综合服务系统，许多服务项目具有随机性质。如：装卸系统、运输系统。v物流服务系统中的顾客（人、货物等）到来的时间和服务时间随不同的时机和条件而变化，这种变化具有随机性质，这类系统称为随机服务系统

188、。v随机服务系统包含三个过程：顾客输入、排队、服务三个过程。v排队论是处理随机服务系统的专门理论。q服务系统中的设备配置v服务机构越大，顾客越方便，但机构过大，导致成本升高或浪费。v服务机构过小，便不能完全满足顾客的需要，使服务质量降低，导致信誉损失和顾客流失。v合理配置服务系统，使他既能满足顾客的需要，又能使系统的花费最为经济，是物流系统配置所关心的主要问题。291物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q例题，按某仓库的统计数据表明，该仓库必要的车辆数量有一定的分布规律，如表5-35和图5-21所示。每台车辆每天的费用如下：自备车辆使用费用：C1=500元；自备车辆闲置费用

189、：C2=300元；租用车辆费用：C3=1000元。车辆车辆( (台台) ) 10 1010-1510-1516-2016-2021-2521-2526-3026-3031-3531-3535-4035-40频率频率10%10%20%20%25%25%20%20%15%15%5%5%5%5%频率累计频率累计10%10%30%30%55%55%75%75%90%90%95%95%100%100%表5-35 仓库每天必要的车辆分布频率台数1040353015202510%20%25%20%15%5%5%图5-21 仓库每天必要的车辆分布问题：如何配备车辆数量，才能使车辆费用为最少问题：如何配备车辆数

190、量，才能使车辆费用为最少？292物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论q解：设仓库配备车辆数为X，而实际需要的车辆数为Y，自备车辆使用费用为C1，自备车辆闲置费用为C2，租用车辆费用为C3。（1）当 YX时，（即实际需要的车辆数目比配备的车辆数目多），所需的费用等于运行费用与租车费用之和，即：设 P(y) 为实际需要车辆对应的概率，则费用目标函数为293物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论利用微分求极值的方法，并利用下面的等式可以证明，当C1 C3 (自备车费用小于租车费用)时，通过选取X的值，使下面的等式成立，就可以使目标费用最少。代入C1,C2,C3的

191、数据，可求得 按频率累计数按频率累计数62.5%与表与表5-35对照，可知对照，可知X的取值范围在的取值范围在2125之间。之间。 以上是在自备车辆费用小于租车费用的前提下计算的，如果自备车辆费用大于租车费用，则应尽量租车。294物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论本章重点本章重点q物流调运规划物流调运规划v表上作业法确定产、销地之间的供需联系和数量最优表上作业法确定产、销地之间的供需联系和数量最优搭配搭配v图上作业法进行运输线路的选择图上作业法进行运输线路的选择v最短路径与最大流量最短路径与最大流量q分配规划分配规划q选址问题选址问题q货物装配货物装配295物流系统工程物

192、流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概

193、论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概

194、论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工

195、程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系

196、统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系

197、统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系

198、统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物

199、流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概

200、论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概

201、论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工

202、程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系

203、统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论物流系统工程物流系统工程物流系统工程概论物流系统工程概论结束！结束！