物流系统模型与系统仿真
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。
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)模型总比实体要简洁得多,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。
Y
S1(X1,Y1) M1
S2(X2,Y2) M2
S6(X6,Y6) M6
M5
S5(X5,Y5)
S3(X3,Y3) M3
M4
S4(X4,Y4)
O
X
最佳库址选择示意图
设比例系数为1,根据最小二乘法数学原理, 可建立如下数学模型公式:
其中C表示总运输费用,求出C的最小值点的坐 标x,y,问题就得到了解决。
(4)其它一些建模方法,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。
(一)推理法
【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
(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。
(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。
2.排队规则
(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 数或变量的改变对模型影响特别敏感。
三、物流系统的一般建模方法
(1)优化方法,该方法是运用线性规划、整数规划、非线 性规划等数学规划技术来描述物流系统的数量关系,求 得最优决策。
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。
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。
(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。
不同条件下应采用的建模方法虽然不同,但 是建立任何一个模型的过程都离不开“有目的地深 入了解真实情况→实验观察,大量收集资料→找 出关键要素→弄清变量关系→构造并建立模型→ 付诸实践,反馈效果”这样一个基本操作步骤。
(3)混合制:等待空间有限,等待时间有限 ,逗留时间有限。
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。
(2)逗留时间和等待时间。 (3)服务台的利用率。 (4)顾客损失率
(三)库存控制模型
库存控制要解决三个主要问题: ①确定库存检查周期; ②确定订货量; ③确定订货点(何时订货)。 库存模型必须也只能反映库存问题的基本特征 。同库存控制模型有关的基本概念有需求、补 充、费用和库存策略。
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 ,否则称为非线性规划。
(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。
(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。
【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。
物流系统模型与系统仿 真
2020年4月20日星期一
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。
(2)模拟方法,该方法是利用数学公式、逻辑表达式、图 表、坐标等抽象概念来表示实际物流系统内部状态和输 入/输出之间的关系,以便通过计算机对模型进行试验, 通过实验取得改善物流系统或设计物流系统所需要的信 息。
(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。
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。
【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?