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物流系统建模与仿真
二、建立物流系统模型的原则
①准确性，模型必须反映现实系统的本质规律，合乎科学 根据，合乎科学规律和经济规律。
②可靠性，模型必须反映事物的本质，且有一定的精度。 ③简明性，模型的表达式应明确、简单、抓住本质。 ④实用性，使模型标准化、规范化，尽量采用已有模型。 ⑤反馈性，建模时要注意灵敏问题，即留心哪些参数或变
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•二、物流系统仿真模型
•1、系统动力学模型
③ 反馈回路
•
反馈回路就是由一系列的因果与相互作用链组成的闭合
回路或者说是由信息与动作构成的闭合路径。单回路的系统是
简单系统；具有三个回路以上的系统是复杂系统。
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恒温 系统
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物流系统建模与仿真
（1）需求，根据需求的时间特征，可将需求 分为连续性需求和间断性需求。根据需求的 数量特征，可将需求分为确定性需求和随机 性需求。
（2）补充，通过补充来弥补因需求而减少的 库存。从开始订货（发出内部生产指令或市 场订货合同）到库存的实现（入库并处于随 时可供输出以满足需求的状态）需要经历一 段时间。
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第三节 常见物流系统模型与物流系统仿真
一、最优化模型
（一）线性规划模型
线性规划模型的形式为：
极大化（或极小化）
（4-1）
满足
（4-2）
，全部或部分j，
（4-3）
式（4-1）是目标函数，式（4-2）、（4-3）称为约 束条件。式（4-3）称为非负要求，非负要求也是一 种约束条件。目标函数和约束条件必须全部是线性式，
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（二）统计分析法
对系统内结构和特性不很清楚，但已有或 通过实验获得了系统功能的有关数据，可通过 数据分析建立数学模型。
•（三）实验分析法
对系统内部结构和特性不很清楚，但可对 系统进行实验操作，通过实验发现矛盾、分析 矛盾，确定关键变量及参变量，建立一个初步 实验模型，并一步步改进。
物流系统建模与仿真
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2020/11/22
物流系统建模与仿真
第一节 物流系统模型概念
一、物流系统模型定义和特征
物流系统模型是对物流系统的特征要素、变化 规律和相关信息的一种抽象表达，它反映了物流系 统的某些本质属性，描述了物流系统各要素间的相 互关系、系统与环境之间的相互作用，反映了所研 究的物流系统的主要特征。
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【例4-1】做体积为定值A，底面长:宽=2:1的长方体 包装箱，欲节省制作材料，可采取什么措施？
解：设：x，y，z分别为长方体的长、宽、高，则
A=xyz，且x:y=2:1
由此可得
因为表面积为 令
实际问题经数学抽象后，转化为求解S=f（x）这样一
个一元函数的最小值问题。
（3）启发式方法：运用一些经验法则来降低优化模型的数学精确程度，
并通过模拟人的跟踪校正过程求出物流系统的满意解。
（4）其它建模方法：如用于预测的统计分析法、用于评价的加权函数法、
功效系统法及模糊数学方法等。
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（一）推理法
对系统内部结构和特性已经清楚，系统较 简单，应确立直接推理分析的基本观点， 即利用已知的科学定理和定律，经过分析 和推理，得到系统模型，故此法又称为直 接分析法。
物流系统模型具有如下三个特征：（1）实体的 抽象或模仿；（2）由与分析问题有关的因素所组成； （3）表明因素间的关系。
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二、物流系统模型分类
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第二节 物流系统的建模方法
一、建立物流系统模型的必要性 1）模型比实体要简洁得多，它所表达的因素也只是现 实物理系统中所有因素的主要部分。 2）人们通过建立和不断改进模型，进一步理解和认识 物流系统的真实情况。 3）建立物流系统的模型是物流合理化的重要前提。 4）建立物流系统的模型可以大大简化现有物流系统或 新的物流系统的分析过程，加快物流系统的分析过程。
否则称为非线性规划。
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（二）排队模型
一个排队过程大体分为三个基本部分：输 入过程、排队规则和服务机构。 1．输入过程
常用的理论分布有以下几种： （1）泊松分布 （2）定长输入 （3）k阶爱尔朗输入 （4）一般独立输入。
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2．排队规则
•不允许缺货、延时到货型； •允许缺货、瞬时到货型； •允许缺货、延时到货型； •补货、瞬时到货型； •补货、延时到货型。
•连续性检查
•周期性检查
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1．经济订购批量（Economic Ordering Quantity,EOQ） 库存模型
•假设： •（1）需求是连续均匀的，即需求速度（单位时间的需求量）vr是常数； •（2）补充可以瞬时实现，即补充时间（拖后时间和生产时间）近似为零； •（3）单位库存费（单位时间内单位库存物的库存费用）为C1。
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【例4-3】某企业物流部的销售物流系统经常 通过广告宣传本企业产品，收到不错的效果。
•当广告费增加的时候，往往销售额成正比例递增，线条①；当某产品广告费 用达到一定额度后，销售额不一定随之增加，而是出现一个平台期，线条②； 每种产品必然有一个最佳广告费用，即最佳广告宣传额度。超出这个额度， 宣传过量，反而会适得其反，使销售额下降，线条③。
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•独立需求 库存控制模 型
•确定型库存模型 •随机型库存模型
•周期性检查模型:
•周期性检查模型有6种: •不允许缺货 •瞬时到货
•延时到货 •允许缺货 •瞬时到货
•延时到货 •实行补货 •瞬时到货
•延时到货
•连续性检查模型
•连 续 性 库 存 检 查 模 型 分 6 种 ： 不允许缺货、瞬时到货型；
•S
•斜率—γp-γr
•A
•O
•t1
•t2 •t3
•斜率—γr •t •t
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[0，t]时间内的平均总费用（即费用函数）：
最优库存周期 ： 经济生产批量 ： 缺货补足时间 ： 开始生产时间： 结束生产时间 ： 最大库存量 ： 最大缺货量 ： 平均总费用 ：
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（1）等待机制：先到先服务，后到先服务， 随机服务，优先服务。
（2）消失机制：主要考虑的是顾客消失的概 率和服务机构的利用率。
（3）混合制：等待空间有限，等待时间有限， 逗留时间有限。
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3．服务机构 服务机构中可能是单服务台，多个服务台。
4．主要数量指标 （1）队伍长度，在排队系统中的平均顾客数 称为队伍长度，简称队长。
统的输出直接联至其相应的输入，也可以经由其他单元、子块、
甚至其他系统实现。换言之，所谓“反馈”就是信息的传输与
回授。
② 反馈系统
•
就是包含有反馈环节与其作用的系统。它要受系统本身
的历史行为的影响，把历史行为的后果回授给系统本身，以影
响未来的行为。反馈系统就是相互联结与Fra bibliotek用的一组回路，即
闭环系统。 PPT文档演模板
系统动力学模型是按照系统动力学理论建立起来的数学模型， 借助➢计算反机馈进、行反模馈拟系，统以、处反理馈行回为路随、时反间馈变作化用的、系反统馈的分问类题
① 反馈
•
系统内同一单元或同一子块其输出与输入间的关系称为
“反馈”。推而广之，对整个系统而言，“反馈”则指系统输
出与来自外部环境的输入的关系。反馈可以从单元或子块或系
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（3）费用，在库存论中，常以费用标准来评 价和优选库存策略。经常考虑的费用项目有 库存费、订货费、生产费、缺货费等。在实 际计算库存策略的费用时，对于不同库存策 略都是相同的费用可以省略。
（4）库存补给策略，库存管理策略是指决定 什么情况下对存储进行补充，以及补充数量 的多少。
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3．经济生产批量模型
最优库存周期 ： 经济生产批量 ： 缺货补足时间 ： 结束生产时间 ： 最大库存量 ： 最大缺货量 ： 平均总费用 ：
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4．允许缺货的经济订货批量模型
最优库存周期 ： 经济生产批量 ： 订货时间 ： 最大库存量 ： 最大缺货量 ： 平均总费用 ：
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【例4-2】某连锁商店拟建一新供货仓库，向Si（i=1， 2，…，6）个商店供货。新供货仓库到各个商店的运输 费用与运输量和距离的乘积（以吨/公里表示）成正比 例，已知各个商店的需求量为Mi（i=1，2，…，6）， 新库在何位置才能使总运输费用C最低？
•Y
•S1(X1,Y1) •M1
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（四）人工实现法
对系统的内部结构和特性尚不清楚，系统结构 复杂，既无足够的数据，又无法对系统进行实验， 甚至不允许做实验时，可以人为地逐步建立模型。
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（五）主观想象法
对系统内部结构和特性不清楚，既无足够 数据，又不能在系统上做实验，且无法通过人 工具体实施。在似乎无法开展建模活动的情形 下，可以利用“主观想象”，凭直觉经验来人 为地先构想一个模型。
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（六）混合法
复杂系统模型的构造大都需要综合运用上述 几种方法，才能得到满意的结果，这种将各种方 法混合使用建立系统模型的方法称为混合法。