物流系统仿真讲稿09

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1、物流系统仿真技术讲义周强武汉理工大学物流工程学院82目录第一章物流系统仿真概述1.1系统、模型与仿真1.2系统仿真的类型1.3系统仿真的一般步骤1.4物流系统仿真语言1.5系统仿真在物流中的作用第二章离散事件系统的仿真基础2.1基本概念2.2仿真钟的推进与仿真策略2.3排队系统仿真2.4库存系统仿真2.5Petri网分析方法第三章离散事件系统仿真数据分析3．1终止型仿真及稳态型仿真3．2固定样本长度法3．3批均值法3．4系统性能比较第四章系统仿真技术在物流系统中的应用4．1集装箱码头物流系统规划设计4．2废弃物物流

2、的系统设计824．3供应链动态分析参考文献：[1]系统建模.郭齐胜等编，国防工业出版社，2006[2]现代生产物流及仿真.张晓萍等著，北京：清华大学出版社，1998[3]系统仿真导论.肖田元等著，北京：清华大学出版社，2000[4]离散事件动态系统.郑大钟，清华大学出版社2001年82第1章物流系统仿真概述物流系统研究的目的：对物流系统进行规划、管理、控制，选择最优的物流方案，寻求降低物流费用，提高物流效益的途径。研究的理论和方法：数学规划法、统筹法、系统优化法、系统仿真技术等。目前，复杂物流系统分析的主要有效方法

3、是系统仿真技术。1．1系统、模型与仿真1．1．1系统系统：按照某些规律结合起来，互相作用、互相依存的所有实体的集合或总体。可以将港口码头定义为一个系统。该系统中的实体有船舶、装卸设备、堆场、仓库、运输车辆、进出大门等。船舶按某种规律到达，装卸设备按一定的程序为其服务，装卸完后船舶离去。船舶到达模式影响着装卸设备的工作忙闲状态和港口的排队状态，而装卸设备的多少和工作效率也影响着船舶接受服务的质量。系统有三个要素，即实体、属性、活动。实体确定了系统的构成，也就确定了系统的边界，属性也称为描述变量，描述每一实体的特征。活

4、动定义了系统内部实体之间的相互作用，反映了系统内部发生变化的过程。例如：岸边集装箱起重机是码头物流系统的实体，它的性能参数，起重量、起升速度、行驶速度等就是它的属性，它的工作或空闲就是活动。82状态：在任意时刻，系统中实体、属性、活动的信息总和。系统的环境：对系统活动结果产生影响的外界因素。确定系统的边界。边界明确了系统的范围，边界以外对系统的作用称为系统的输人，系统对边界以外的环境的作用称为系统的输出。系统边界的划分在很大程度上取决于系统研究的目的。比如：一个码头物流系统，锚地是海域边界、大门是陆域边界。系统研究

5、：系统分析、系统综合、系统预测。系统的分类：（1）按特性分，物理系统与非物理系统；（2）按状态随时间变化分，连续系统与离散事件系统；（3）按对系统了解程度分，白色系统、黑色系统、灰色系统；（4）按照系统物理结构和数学性质分，线性与非线性，定常与时变，……（5）按系统内部关联关系分，简单系统与复杂系统。简单系统：相互关系简单，子系统少，复杂系统：状态变量多、子系统相互关联复杂、输入与输出非线性特征、不确定因素多。复杂巨系统：子系统数量大，种类多，关联复杂。社会系统、人体系统、物流系统。1．1．2模型研究、分析、设计和

6、实现一个系统，需要进行试验。两大类试验方法：真实系统试验、模型试验。82传统上大多采用第一种方法，但第二种方法日益成为人们更为常用的方法，主要原因在于：(1)系统还处于设计阶段，真实的系统尚未建立，人们需要更准确地了解未来系统的性能，这只能通过对模型的试验来了解。(2)在真实系统上进行试验可能会引起系统破坏或发生故障。(3)需要进行多次试验时，难以保证每次试验的条件相同，因而无法准确判断试验结果的优劣。(4)试验时间太长或费用昂贵。因此，在模型上进行试验日益为人们所青睬，建模技术也就随之发展起来。三大类模型：物理模

7、型，就是采用一定比例尺按照真实系统的“样子”制作，沙盘模型就是物理模型的典型例子；数学模型，就是用数学表达式形式来描述系统的内在规律。概念模型，语言、符号和框图等形式。模型是一个系统的物理的、数学的、或其他方式的逻辑表述，它以某种确定的形式（如文字、符号、图表、实物、数学公式等）提供关于系统的知识。模型是真实系统的近似描述。1．1．3仿真仿真意指在实际系统尚不存在的情况下对于系统或活动本质的实现。系统、模型、仿真三者之间有着密切的关系。82系统是研究的对象，模型是系统的抽象，仿真是通过对模型的实验以达到研究系统的目

8、的。现代仿真技术是在计算机支持下进行的，因此，系统仿真也称为计算机仿真。系统仿真的三个基本活动：系统建模、仿真建模和仿真实验。系统仿真的三要素：系统、模型、计算机(包括硬件和软件)。1．2系统仿真的类型1．2．1根据模型的种类分类物理仿真、数学仿真和半实物仿真。按照真实系统的物理性质构造系统的物理模型，并在物理模型上进行实验的过程称为物理仿真。物理仿真的优点