物流系统分析与设计试验

本文格式为Word版，下载可任意编辑——物流系统分析与设计试验试验一时间序列预计方法

一、试验目的

（1）通过本试验使学生把握时间序列预计方法的原理和工作步骤；（2）使学生把握用EXCEL软件进行时间序列预计的一般步骤。

（3）通过本试验提高学生运用现代工具解决物流管理中遇到的实际问题的能力。

二、试验内容（或试验原理）

案例：已知某种物资2023-2023年的需求量分别为139，142，155，148，160和166，请分别使用算术平均法、移动平均法、加权平均法、指数平滑法和长期趋势法预计该物资的2023年的需求量。

1）AVERAGE函数

AVERAGE函数用于计算所有参数的算术平均值，其语法规则为：AVERAGE（number1,number2,…）,式中number1，number2,…是要计算平均值的参数。

2）加载“分析工具库〞模块

三、试验设备及仪器

局域网环境，电脑，office软件。

四、试验步骤

1.录入数据

将案例中的数据的需求量录入到EXCEL电子表格的A1：C8区域。

2.算术平均法

在D1单元格输入“算术平均法预计需求〞，在D8单元格输入公式“=AVERAGE（C2:C7）,按回车键即可得到算术平均法的预计结果。3.移动平均法

以最近两期的物流需求数据作为预计依据。在E1单元格输入“移动平均法预计需求〞，在E4单元格输入公式“=AVERAGE（C2:C3）〞,按回车键即可得到2023年的需求预计值。左键按住E4单元格右下方的填充柄，向下拉动到E8单元格，即可得到2023-2023的需求预计值。

4.加权移动平均法

?t?1=0.6?t+0.4?t?1进行预计。按公式?在F1单元格输入“移动加权平均法预计需求〞，在F4单元格输入公式

“=0.4*C2+0.6*0.3〞,按回车键即可得到2023年的需求预计值。左键按住F4单元格右下方的填充柄，向下拉动到F8单元格，即可得到2023-2023的需求预计值。5.指数平滑法

(1)取a等于0.3进行预计。

(2)在G1单元格输入“指数平滑法预计需求〞，在G2单元格输入“139〞，在G3单元格输入公式“=0.3*C2+(1-0.3)*G2〞,按回车键即可得到2023年的需求预计值。左键按住G3单元格右下方的填充柄，向下拉动到G8单元格，即可得到2023-2023年的需求预计值。6.长期趋势法

（1）左键单击菜单栏中的“工具〞，在展开的下拉菜单点击“数据分析〞开启“数据分析〞对话框，如图6-4所示。选中“回归〞后点击“确定〞按钮，开启“回归〞对话框，如下图。

（2）单击“Y值输入区域〞对应的参数框右侧的折叠对话框区域按钮，选择区域C2:C7。单击“X值输入区域〞对应的参数框右侧的折叠对话框区域按钮，选择区域B2:B7。

单击“输出区域〞对应的参数框右侧的折叠对话框按钮，选择H10单元格，如下图所示。

（2）单击确定按钮，可以看到回归分析的结果如下图所示。其中-10276.93333和5.2分别是?和?的值。在单元格H1中输入“长期趋势预计需求〞，在单元格H2中输入“=I26+I27*B2〞，按回车键即可得到2023年的需求预计值。左键按住H2单元格右下方的填充柄，向下拉动到H8单元格，即可得到2023-2023年的需求预计值。SUMMARYOUTPUT

回归统计

MultipleR0.92476RSquare0.855181AdjustedR

0.818976

Square标准误差4.475861观测值6方差分析

dfSSMSFSignificanceF

回归分析1473.2473.223.620630.008279残差480.1333320.03333总计5553.3333

InterceptXVariable1

Coefficients标准误差tStat

P-value

Lower95%

-10276.92145.756-4.789420.008715

5.21.0699354.8601060.008279

Upper95%

-16234.5-4319.362.2293838.170617

试验结果：

(1)记录每种预计方法的预计结果。

(2)对比各种预计方法在预计精度上的差异。

六、思考问题

1.常见的时间序列预计法在预计时有什么优缺点？

试验二单级选址模型

一、试验目的

（1）把握重心法的原理和工作步骤。

（2）使学生了解EXCEL建模求解的一般方法。

（3）通过试验提高学生运用现代工具解决物流管理中遇到的实际问题的能力。（4）通过试验使学生把握0-1规划的原理和工作步骤；（5）使学生熟练运用Excel软件来进行0-1规划求解；（6）把握Excel的区域“区域名称〞功能及使用状况。

二、试验内容（或原理）

案例1：某物流公司计划建立一个新的配送中心。已知公司总部和2个分厂之间的位置，运用重心法进行选址，并用EXCEL求解。

120230甲[3000],(40,110)80??40总部[3500],(30,30)乙[4000],(140,40)20230406080100120230

案例2：某物流公司计划在市区的东、西、南、北四区建立配送中心，现在有10个位置Ai(i=1,2,3…10)可供选择，考虑到各地区的经济水平及交通状况，规定：

在东区，由A1，A2，A3三个点中至少选择2个；在西区，由A4，A5两个点中至少选一个；在南区，由A6，A7两个点中至少选一个；在北区，由A8，A9，A10三个点中至多项选择二个；

Ai各点的设备投资及每年可获利润由于地点不同而不同，预计状况如表2-5所示。

表3-1各配送中心的投资及利润状况单位：万元

投资额利润

A110030

A212035

A316045

A411018

A58015

A69025

A710020

A815045

A916050

A1018055

若投资额不能超过800万元，应选择哪几个销售点，可使利润最大？

三、试验设备及仪器

局域网环境，每人一台电脑，office软件。

四、试验相关知识

1.SQRT()函数

SQRT工作表函数用于计算圆括号中的数-操作数的正平方根，其语法规则为：SQRT(number)

式中，“number〞为需要求平方根的数字，假使该数字为负,则将返回错误值＃NUM!，如：SQRT（16）=4SQRT（-16）=＃NUM!SQRT（ABS(-16）)=4

五、试验步骤

1.建立一个excel工作簿，在B2：E6区域输入基础数据，包括产量、X坐标和Y坐标，

2.以D9，E9为自变量，输入相关内容，如下图。

3.在单元格G4输入“=SQRT(($D$9-D4)^2+($E$9-E4)^2)〞,然后填充至G6。4.在单元格H4输入“=G4*C4〞,然后填充至H6。

5.在“工具〞菜单下选择“规划求解〞子菜单，如下图，假使工具菜单下没有“规划求解〞子菜单，点击菜单工具，点击子菜单“加载宏〞，在弹出的窗口中勾选“规划求解〞，点击“确定〞即可。（注意：在求解之前，在最小距离即H8输入“=sum(G4:G6)〞

6.出现“规划求解参数〞对话框，在“设置目标单元格〞处输入“$H$8〞,并选择“最小值〞，再点击“求解〞，最终点击“确定〞。

试验结果：(3)记录试验结果。求解结果如上图所示。结果说明仅考虑最小距离下的最优选址目标坐标为（56,59）

（结果保存整数），增加产量后的最小权重距离下的选址目标变成为（63,54）。

六、思考问题1.重心法有哪些不足?

试验三运输问题

一、试验目的

（1）通过本试验使学生把握运输问题的原理和工作步骤；

（2）使学生把握运输问题及其变形的规划求解使用方法；

（3）通过试验提高学生运用现代工具解决物流管理中遇到的实际问题的能力。

二、试验内容（或原理）

案例1：某公司有3个分厂，分别设在武汉、东莞和长春。三个分厂生成的产品需要运往华东、华南、华北和华中四个配送中心。3个分厂的每月产能如表4-1所示。某月4个配送中心的需求量如表4-2所示。由于运输里程和交通条件的差异，各分厂到配送中心的运费并不一致，各分厂到各个配送中心的运输费用如表4-3所示。请利用线形规划方法，安排一个适合的物流方案，使得运输费用最低。

表4-1产能表单位：吨

武汉厂200

东莞厂200

长春厂240

表4-2需求表单位：吨

华北160

华中170

华东200

华南110

表4-3运费表单位：元/吨

分厂武汉厂东莞厂长春厂

华北140024501200

华中26014001600

华东120016001700

华/p>

1.产销平衡

请利用线形规划法，安排一个适合的物流方案，使运输费用最低。2.产大于销

其他条件不变，武汉、东莞和长春各厂的产能分别增加到230，240,300吨，请重新安排物流运输方案，使得运输费用最低。请利用线形规划法，安排一个适合的物流方案，使运输费用最低。

3.销大于产

其他条件不变，华北、华中、华东和华南4个配送中心的需求分别增加到180，170，210和150吨，请重新安排物流运输方案，使得运输费用最低。

4.转运问题

其他条件不变，现通过华北、华中、华东转运和华南四个配送中心转运到3个销售网点，各网点的运费和需求如表4-4、表4-5所示。

表4-4运费表单位：元/吨

华北

网点11500

网点21350

网点31200

华中华东华南

280011001500

90011001050

16007001000

表4-5需求表单位：吨

网点1190

网点2250

网点3200

三、试验设备及仪器

局域网环境，电脑，office软件。

四、试验步骤

1.产销平衡

（1）建立数学模型。以1,2,3代替武汉、东莞和长春，a,b,c,d代替华北、华中、华东和华南，设x1a为华北到武汉的运量，其他依次类推。

（2）录入基础数据。将案例中的产能表、需求表和运费表录入Excel工作表中，录入后的效果如图4-1所示。

Minz=1400x1a+260x1b+1200x1c+1500x1d+2450x2a+1400x2b+1600x2c+200x2d+1200x3a+1600x3b+1700x3c+2800x3d

最终在单元格I14输入“=SUMPRODUCT(C3:F5,C9:F11)〞,最终结果如下图所示。

（3）规划求解。右键单击菜单栏的“工具〞，在展开的下拉菜单点击规划求解命令开启“规划求解参数〞对话框。单击“设置目标单元格〞对应的参数框右侧的折叠对话框按钮，选择单元格“I14〞。单击“等于〞区域中的“最小值〞，从而为线性规划设置目标函数，并指定最优操作为求最小值。2.产大于销

（1）建立数学模型。以1,2,3代替武汉、东莞和长春，a,b,c,d代替华北、华中、华东和华南，设x1a为华北到武汉的运量，其他依次类推。

（2）录入基础数据。将案例中的产能表、需求表和运费表录入Excel工作表中，录入后的效果如图4-1所示。

Minz=1400x1a+260x1b+1200x1c+1500x1d+2450x2a+1400x2b+1600x2c+200x2d+1200x3a+1600x3b+1700x3c+2800x3d

（2）录入基础数据。参考“产销平衡〞问题中的“录入基础数据〞操作，各个单元格的相关公式与“产销平衡〞问题一致，录入结果如下图所示，

（3）规划求解。基本步骤与“产销平衡〞问题中“规划求解〞操作类似，不过值得注意的是，输入约束条件时，产能约束在运算符下拉列表中选择“将“NumberofArrivals到达次数〞数值改为5，点击“RefreshArrival刷新到达〞按钮刷新列表，修改列表中的数值，如图4-5所示：

图4-5定义Source的ArrivalSchedule到达时间表

6.定义全局表

下面我们定义一个全局表。首先，点击工具栏中的“ToolBox〞按钮，开启“GlobalModelingTools〞视图，在“GlobalTables〞一项中点击“Add〞按钮，系统为我们添加了一个名为“GlobalTable1〞的全局表，如图4-6所示：

图4-6参与一个名为GlobalTable1的全局表

“GlobalTable1〞就是我们要编辑的全局表。编辑的过程中，我们可以随时点击Apply按钮来保存我们的编辑结果，防止发生意外而进行重复劳动。编辑完成后，点击OK按钮保存并关闭视图。

7.定义Combiner

下面我们来设置Combiner合成器实体。

我们双击Combiner实体，开启它的参数视图，然后点击名为“ProsserorTriggers触发器〞的全局表，在重置触发中，添加写入之前做的全局表（GlobalTable1），如图4-7合成器的触发器重置触发写入全局表。点击名为“加工时间〞一项的预置时间设为无预置时间，而加工时间设置为10。.

4-7合成器的触发器重置触发写入全局表

其次步：模型运行

1.设置Experimenter

我们模型的运行共分4个阶段，每个阶段3600个单位时间，连续进行，共记14400单位时间。模型的运行总时间长度在Experimenter中设置。单击界面右下方的

按钮，开启Experimenter窗口，将SimulationEndTime改为14400。这里，

我们只运行一次仿真，因此将仿真次数改为1。

2.重置、运行模型单击按钮，重置模型。最终单击按钮，开始仿真。

我们看到在不同的阶段，托盘包装的货物个数是不同的，Combiner根据全局表来设定托盘包装的货物的个数，从不同的Source中获取不同数量的货物。如图4-9所示：

图4-9模型的运行

当仿真运行到14400单位时间的时候，自动中止。第三步数据运行

数据收集分析。在操作区中Combiner实体上点击鼠标左键使其被选中，被选中的实体显示出红色边框。

点击软件菜单栏中的Stats统计，在弹出的下拉菜单中选中StatsCollecting，在右侧弹出的选项中点击选择SelectedObjectsOn开启选中实体。如图1-10所示：这个操作开启了所选中实体的数据收集开关。

右键点击Combiner，选择Properties开启属性页。点击选择Statistics项目。查看该包装机相关数据，与订单信息进行比较。

五、试验报告要求

1.了解flexsim系统界面的各个构成；以及系统布局区的组成；以及每一部分的功能；2.仿真过程应用举例；

3.试验报告应包括试验名称，学生姓名、学号、班号、试验日期、试验目的和要求。

六、思考问题

除了Flexsim仿真软件还有哪些软件可以做物流仿真？（至少列举4种）

作业：给定一个仿真模型的案例，学习建立一个自动分拣仓库模型。模型截图最终贴到试验报告上，导出汇总报告。

实体：发生器1个，暂存区1个，分拣传送带1个（有4段，需要自己在布局属性增加），传送带2个，货架4个，堆垛机2个，操作员1个，处理器1个。有13个实体。

连接：基本上都是A连接，除了操作员和发生器是S连接，堆垛机与传送带是S连接。模型运行时间:8小时

分拣传送带发送条件：按临时实体类型：下面设置代码

treenodecurrent=ownerobject(c);treenodeitem=parnode(1);intport=parval(2);/**按临时实体类型:*/

/**假使临时实体类型与端口匹配则发送临时实体.*/returngetitemtype(item)==port;注意标点符号是英文输入法

试验五配送中心系统仿真

一、试验目的

1.把握flexsim仿真软件的基本功能；2.熟悉配送中心的作业及物流特点；

3.研究该配送中心的即时库存成本和利润，并试图加以改善。

二、试验内容（或试验原理）

配送中心是从事货物配送并组织对用户的送货，以实现销售和供应服务的现代流通设施。它不同于传统的仓储设施，在现代商业社会中，配送中心已经成为连锁企业的商流中心、物流中心、信息流中心，是连锁经营得以正常运转的关键设施。

本试验是一个典型的配送中心建模过程，该配送中心从三个供应商进货，向三个生产商发货。1.系统数据

供货商（三个）：当三个供应商各自供应的产品在配送中心的库存小于10件时开始生产，库存大于20件时中止生产。供应商一和供应商二分别以4小时一件的效率向配送中心送产品，供应商提供一件产品的时间听从3－6小时均匀分布。

配送中心发货：当三个生产商各自的库存大于10件时中止发货。当生产商一的库存量小于2时，向该生产商发货；当生产商二的库存量小于3时，向该生产商发货；当生产商三的库存量小于4时，向该生产商发货。

配送中心成本和收入：进货成本3元/件；供货价格5元/件；每件产品在配送中心存货100小时费用1元。

生产商（三个）：三个生产商均连续生产。生产商一每生产一件产品需要6小时；生产商二每生产一件产品的时间听从3－9小时的均匀分布；生产商三每生产一件产品的时间听从2－8小时的均匀分布。2.概念模型

供货商一生产商一库存一配

货供货商二生产商二库存二

中心库存三生产商三供货商三

三、试验设备及仪器

1.计算机；2.Flexsim仿真软件

四、试验步骤

第一步：建立模型

1.模型实体设计

模型元素临时实体box发生器模型前面的三个处理器（按模型流程）货架暂存区模型后面的三个处理器（按模型流程）吸收器系统元素产品发生产品备注不同类型实体代表不同类型的产品，分别标为1、2、33个发生器发生产品的速度一致且快于供货商供应速度3个处理器加工速率不同，根据模型的系统数据进行设定3个货架分别对应3个供货商3个暂存区订货条件不同，根据模型的系统数据进行设定3个处理器加工速率不同，根据模型的系统数据进行设定产品的最终去处供货商配送中心生产商仓库生产商产品收集装置

2.在模型中参与实体

从模型中拖入3个发生器、6个处理器、3个货架、3个暂存区和1个吸收器到操作区中。

3.连接端口

配送的流程，对模型做如下的连接：每个发生器分别连到各自的处理器，再连到各自的货架，每个货架都要与后面的每一个暂存区进行连接（配送中心送出产品对三家生产商是均等的），每一个暂存区再连接到各自的处理器，最终三个处理器都连到吸收器。如图5-1所示：

图5-1

4.发生器参数设置