物流系统仿真学习要点

1、第1章概论了解：系统仿真的发展史、特点、应用、相关技术；系统仿真是建立在系统理论、控制理论、相似理论、数理统计、信息技术和 计算机技术等理论基础之上，以计算机和其他专用物理效应设备为工具，利用系 统模型对真实或假想的系统进行实验，并借助于专家经验知识、统计数据和系统 资料对实验结果进行分析研究，做出决策的一门综合性和实验性的学科。现代仿真技术的特点可归纳为以下几点：（1）系统仿真技术是一门通用的支撑性技术。（2）系统仿真技术学科的发展具有相对的独立性，同时又与光、机、电、 声，特别是信息等众多专业技术领域的发展互为促进。（3）系统仿真技术的发展与应用紧密相关。（4）系统仿真技术应用正向全系统、

2、系统全生命周期、系统全方位管理 发展，这些都基于仿真技术的发展。仿真本质上是一种知识处理的过程，典型的系统仿真过程包括系统模型建 立、仿真模型建立、仿真程序设计、仿真实验和数据分析处理等用系统仿真方法研究物流系统可以分为以下几类：（1）物流过程的仿真研究。（2）物流管理的仿真研究。（3）物流成本的仿真研究。相关技术：1.建模与仿真方法学；2.仿真算法3.仿真软件；4.仿真计算机/仿真器5.虚拟现实技术；6.分布仿真技术理解：系统仿真技术定义、主要分类。系统仿真技术是模型（物理的、数学的或非数学的）的建立、验证和实验运行技 术连续系统仿真、离散事件系统仿真、物理仿真、数学仿真第2章 系统仿真的基

3、本知识理解：连续系统仿真与离散事件系统仿真的区别；排队系统的基本概念；离散事 件系统仿真的基本步骤。比较离散事件系统与连续系统可以看出两者存在如下几方面的区别：（1）时间基。连续系统的时间基是一个确定的值。离散事件系统的时 间基则是可变的，而且随着时间基的变化，仿真结果也各不相同。（2）输入变量和输出变量。连续系统的输入变量通常是一个确定性变 量；而离散事件系统的变量往往带有随机性，因此离散事件系统的模型也被称为 随机模型。输出变量与输入变量情况相同。（3）状态变量。连续系统的状态变量一般也是一个连续变量;而离散 事件系统的状态变量则可能是非连续的，例如仓库货位的状态是空或非空。（4）状态转移

4、函数。在连续系统中，存在一个状态转移函数，可通过 其推算出状态变量的变化过程；而离散事件系统则不存在状态转移函数，人们无 法找到一个函数来表达状态变量变化的规律。（5）状态空间。状态空间是状态变量的集合所表述的空间。对于一个 被研究的连续系统，引进不同组合的状态变量，可以构造不同的状态空间模型。 这一点离散事件系统是相同的。从上述分析可知，离散事件系统与连续系统最主要的区别在于离散事件 系统输入输出变量的随机性以及状态变化的不确定性。由此，连续系统与离散事 件系统仿真方法有很大的差别。连续系统仿真借助数字积分算法和离散相似算法 等来求解表征系统变量之间关系的方程；离散事件系统仿真则是建立系统的

5、概率 模型，采用数值方法“执行”仿真模型，系统的变量是反映系统各部分相互作用 的一些确定或者随机事件，系统模型则反映这些事件和状态的值集，仿真结果， 也就是“执行”的结果，是产生处理这些事件的时间历程。仿真钟用于表示仿真时间的变化。仿真钟所显示的是系统仿真所花费的时间，而 不是计算机运行仿真模型的时间。因此，仿真时间与真实时间成比例关系。（固 定步长推进法、变步长推进法）例21某个理发诡，设上午9,00开门，下午7.00关门。（研究目标；如何提高理发的服务效率）实体:理发师（永久实体）、顾客（临时实体）。事件:顾客到达事件、服务开始事件、服务结束事件、顾客 离去事件。活动:排队活动、服务活动口

6、进程：一个顾客到达系统、经过排队、接受服务、到服务完: 毕后离去可以称为一个进程推队扁服务*VAVA顺容到腰务开眼务结渣季件始事件束事件事件，活动，进程之间的关系图卜一节排队系统现实世界中排队的现象比比皆是，如到商店购货、轮船进港、病人就诊、机器等待修理等等。排队的内容虽然不同，但有如下共同特征：（1）有请求服务的人或物，如候诊的病人、请求着陆的飞机等，我们将此 称为“顾客”。（2）有为顾客提供服务的人或物，如医生、飞机跑道等，我们称此为“服 务员”。由顾客和服务员就组成服务系统。（3）顾客随机地一个一个（或者一批一批）来到服务系统，每位顾客需要 服务的时间不一定是确定的，服务过程的这种随机性

7、造成某个阶段顾客排长队， 而某些时候服务员又空闲无事。排队系统仿真主要是对服务系统建立数学模型，研究诸如单位时间内服 务系统能够服务的顾客的平均数、顾客平均的排队时间、排队顾客的平均数等数 量规律。为了叙述一个给定的排队系统，必须规定系统的下列组成部分：（1）输入过程（到达模式）即顾客来到服务台的概率分布。排队问 题首先要根据原始资料，由顾客到达的规律、作出经验分布， 然后按照统计学的方法（如卡方检验法）确定服从哪种理论分 布，并估计它的参数值。我们主要讨论顾客来到服务台的概率 分布服从何种分布，且顾客的到达是相互独立的、平稳的输入 过程。所谓“平稳”是指分布的期望值和方差参数都不受时间 的影

8、响排队规则，即顾客排队和等待的规则，排队规则一般有即时制 和等待制两种。所谓即时制就是服务台被占用时顾客便随即离 去；等待制就是服务台被占用时，顾客便排队等候服务。等待 制服务的次序规则有先到先服务、随机服务、有优先权的先服 务等。服务机构(服务台)服务机构可以是没有服务员的，也可以 是一个或多个服务员的；可以对单独顾客进行服务，也可以对 成批顾客进行服务。和输入过程一样，多数的服务时间都是随 机的，且我们总是假定服务时间的分布是平稳的。若以En表 示服务员为第n个顾客提供服务所需的时间，则服务时间所构 成的序列En，n=1, 2,所服从的概率分布表达了排队系统 的服务机制，一般假定，相继的服

9、务时间E1，E2,是独 立同分布的，并且任意两个顾客到来的时间间隔序列Tn也是 独立的。研究排队问题的目的，是研究排队系统的运行效率，估计服务质量，确定系统参 数的最优值，以决定系统的结构是否合理，设计改进措施等。所以，必须确定用 来判断系统运行优劣的基本数量指标，这些数量指标通常是：队长系统中的顾客数等待时间等待时间离散事件系统仿真的基本步骤确定仿真目标：明确仿真要解决的问题。进行系统调研：深入了解系统的总体流程和各种建模参数。建立系统模型：对于离散事件系统仿真是建立流程图模型。确定仿真算法：控制仿真钟推进的方法,建立仿真模型：将系统模型规范化和数字化。,验证与确认模型，检验仿真模型是否被准

10、确描述为可执行的 模型。*运行仿真模型：设置合适的初始条件及选择终止方法,分析仿真结果：采用统计学方法，对结果进行可信度和精度 分析，掌握：离散事件系统的基本要素；*实体（单元）:构成系统的基本元素匚是系统中有意义的一个物体有些实体在整个仿真过程中始终存在一永久实体口有些实体在一部分仿真过程中存在，有进入、退出系 统的情况一临时实体,属性，是指某一实体的特性 在系统仿真中，只有与系统仿 点相关的特征才能秋为属性，事件：使系统状态发生变化的、实体的瞬间行为，：J引起系统状态变化的行为，为系统所固有。I程序事件，根据需要设定。,活动；事件与事件之间的过程活动持续一定时间，活动开 :始和结束将导致系

11、统状态的变化，,进程：有序的事件与活动组成的过程称为进程口第4章输入数据建模了解：建立输入数据模型的方法；输入数据建模的基本步骤；收集原始数据的方 法。输入数据建模的建立：直接使用收集到的数据建立模型；缺点:数据不足把收集到的数据定义为经验分血；将数掘拟合为.某种理论分布。简介 正确输入数据拟合度检验数据收集是砰对实际问题，经过系统分 析或经验的总结，以系统的特征为目标, 收集与此有关的资料、数据、信息等反 映特征的相关数羸 -gs方法主要有:1、通过实际观测获得系统的输入数据2、由项目管理人员提供实际系统的运行数据3、从已经发表的研究成果、论文中收集类似系统的输入数据模型第5章系统仿真算法了

12、解：了解事件调度法、活动扫描法和进程交互法的基本理论。事件调度法：面向事件，记录事件发生的过程，处理每个事件发生时系 统状态变化的结果。用事件的观点来分析真实系统，通过定义事件及每个事件发 生对系统状态的变化按时间顺序确定，并执行每个事件发生时有关的逻辑关系， 这就是事件调度法的基本思想。按这种策略建立模型时，所有事件均放在事件 表中。活动扫描法：面向活动，记录每个活动开始与终止的时间，从而记录实 体从一种状态变为另一种状态的过程。如果事件的发生不仅与时间有关，而且与 其它条件也有关，即只有满足某些条件时事件才会发生，在这种情况下，采用事 件调度法策略建模则显示出这种算法的弱点。原因在于，这类

13、系统活动持续时 间的不确定性，因而无法预定活动的开始和终止时间。活动扫描法的基本思想 是：系统由成分组成，而成分包含着活动，这些活动的发生必须满足某些条件； 每一个主动成分有一个相应的活动子例程；在仿真过程中，活动的发生时间也作 为条件之一，而且是较之其它条件具有更高的优先权。进程交互法：面向进程。是建模最为直观的策略，但进程交互法的传统 实现很复杂。进程由若十个事件及若干活动组成，一个进程描述了它所包括的事 件及活动间的相互逻辑关系及时序关系。进程交互法采用进程描述系统，它将 模型中的主动成分历经系统时所发生的事件及活动按时间顺序进行组合，从而 形成进程表。一个成分一旦进入进程，它将完成全部

14、活动。掌握：面向事件调度的手工仿真方法。第6章 仿真结果与系统方案分析了解：离散型仿真结果分析的特点；离散型仿真类型。多次仿真1、终态仿真（终止型仿真）终态仿真是在某一规定事件发生以前，或在（0，TE）时间区间内作 仿真运行，并在仿真终止时刻统计性能参数的一种仿真方式。终态型仿真特点：（1）在零时刻的系统初始条件相同；（2）必须定义结束事件或结束时刻；（3）在时刻系统被“清零”，或在该时刻以后的数据均没有意义。稳态仿真（非终止型仿真）稳态仿真是仿真运行时间趋于无穷时，系统性能达到某一极限值 且趋于平稳状态的仿真方式。终态仿真和稳态仿真是两类不同的仿真方式，在研究一个实际系统时，采用哪一 种仿真方式主些取决于以下两个因素：第一，实际系统的性质。第二，仿真研究的目的。掌握：终止型仿真的特点、结果分析方法。终态型仿真特点：在零时刻的系统初始条件相同；必须定义结束事件或结束时刻；在时刻系统被“清零”，或在该时刻以后的数据均没有意义。结果分析方法：终止型仿真：固定样本数量法、序贯法稳态仿真：重复/删除法、批均值法第11章Flexsim仿真软件简介理解：F