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第10章物流系统仿真技术

本章导读

熟悉物流系统仿真基本概念、基本原理。

了解物流系统仿真普通方法和步骤，了解物流系统仿真常见应用。

普通了解物流系统仿真常见软件应用。

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物流系统仿真技术能够在物流系统规划设计阶段，对设施布置、设备配置、系统能力、参数优选、系统运行、作业流程等进行仿真分析，评价和对比不一样系统设计方案，从而抵达优化物流系统目标。

物流系统仿真技术在国外已普遍推广应用，据国外经验，应用物流系统仿真技术后能使物流系统方案总投资有效降低30％左右。

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10.1基本概念和基本原理

10.1.1基本概念

1）系统、系统模型与系统仿真

“系统、模型、仿真”三者之间有着亲密关系。系统是研究对象，模型是系统抽象，仿真是经过对模型试验以抵达研究系统目标。

系统仿真有三个基本活动，即系统建模、仿真建模和仿真试验，联络这三个活动是系统仿真三要素：即系统、模型、计算机（包含软件和硬件）。

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2）物流系统复杂性

物流系统是由物流各要素组成且各要素之间存在着有机联络综合体。

物流系统是一个复杂系统，其复杂性主要源于物流系统诸要素不确定性和系统要素间相关性，而且伴随系统要素不确定性和相关性相互叠加，其复杂性深入增强。

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3）物流系统仿真

系统仿真方法是一个非解析方法。

物流系统仿真（LogisticsSystemSimulation），就是借助计算机仿真技术，对物流系统建模并进行试验，得到各种动态活动及其过程瞬间仿效统计，进而研究物流系统性能方法（物流术语GB／T18354－）。

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因为物流仿真模型一次运行只是对真实系统一次抽样模拟，所以系统仿真不是一个严格意义上优化方法，它普通不能直接求出系统最优解。

不过，物流系统仿真却是一个很好间接优化方法。

系统仿真不单纯追求耗时费劲、有研究意义而无实际意义最优解，而是快速寻求改进和优化物流系统路径和方法。

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10.1.2物流系统仿真基本原理

1）连续系统和离散系统

连续系统是指系统状态随时间连续改变系统，如电力系统、液压系统、机电系统等。

离散系统又常称之为离散事件动态系统（DEDS：DiscreteEventDynamicSystem），是指系统状态随时间呈离散改变系统。更详细地说，DEDS是指受事件驱动、系统状态跳跃式改变、系统状态迁移发生在一串离散时间点上动态系统。

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离散系统本质上属于人造系统。

系统中，对系统行为进程起决定作用是一批离散事件，而不是连续变量，所遵照是一些人为规则，而不是物理学定律。

结合物流系统复杂性和不确定性分析，能够得出这么结论：物流系统主要是离散系统（或离散事件动态系统），物流系统行为进程中起决定作用是人为要求一系列规则。

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2）离散事件系统基本要素

描述一个离散事件系统普通需要5个基本要素：实体、属性、事件、活动、进程等。

（1）实体

实体分为暂时实体和永久实体两类。凡是在系统仿真期间流经系统、在仿真结束时已经离开系统实体称为暂时实体。凡在系统仿真期间自始自终停留在系统中实体称为永性实体。

比如进入企业原材料，经生产加工后离开企业进入销售流通领域，对生产企业来说就是暂时实体，而生产加工机器设备则为永久实体。再如，送达配送中心经储存又离去货物是暂时实体，而货架则是永久实体。

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（2）属性

实体全部特征称为实体属性。

需要强调是，实体可能含有若干特征，但并不是全部特征都被称为仿真系统实体属性。只有与物流系统仿真相关那些特征，才称为属性。

比如，物品有大小、形状、颜色等属性，又有加工（仓储）批量、抵达（离开）时间等属性，显然这里只有加工（仓储）批量、抵达（离开）时间等才能够称之为仿真系统实体属性。

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（3）事件

在离散事件系统仿真中，事件有两类。

一类是引发系统状态改变行为，比如仓储系统物品入库抵达被称为一个事件，物品出库离去被称为一个事件。能够看出这一类事件是系统固有，是系统状态改变主要驱动力。

另一类事件是所谓程序事件，比如仿真过程中为了使仿真结束，专门定义一个事件，使其终止仿真。程序事件并非系统所固有，而是依据需要设定。

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（4）活动

活动是两个能够区分事件之间过程。显然，事件是系统状态转变起因，而