物流系統(tǒng)建模與仿真考前復(fù)習(xí)題

1、物流系統(tǒng)建模與仿真考前復(fù)習(xí)題1、 名詞解釋（5*4 分）（ 1） 系統(tǒng)： 系統(tǒng)是由若干可以相互區(qū)別、相互聯(lián)系而又相互作用的要素所組成，在一定的階層結(jié)構(gòu)形成中分布，在給定的環(huán)境約束下，為達(dá)到整體的目的而存在的有機(jī)集合體。（ 2） 物流系統(tǒng)模型：物流系統(tǒng)模型是對(duì)物流系統(tǒng)特征要素、有關(guān)信息和變化規(guī)律的一種抽象表達(dá)，描述了系統(tǒng)各要素之間的相互關(guān)系、系統(tǒng)與環(huán)境之間的相互作用，以反映系統(tǒng)的某些本質(zhì)。（ 3） 系 統(tǒng)仿真：應(yīng)用數(shù)學(xué)模型、相應(yīng)的實(shí)用模型的裝置、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、部分實(shí)物的仿真系統(tǒng)，對(duì)某一給定系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)模擬、半實(shí)物模擬、實(shí)物模擬，以便分析、設(shè)計(jì)、研究這種給定系統(tǒng)；或者利用這種仿真訓(xùn)練給定系統(tǒng)的專業(yè)人

2、員。（4）離散事件系統(tǒng)：指系統(tǒng)狀態(tài)在某些隨機(jī)時(shí)間點(diǎn)上發(fā)生離散變化的系統(tǒng)。離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，本質(zhì)上屬于人造系統(tǒng)4 ） 實(shí) 體： 實(shí)體是描述系統(tǒng)的三個(gè)基本要素（實(shí)體、屬性、活動(dòng)）之一。在離散事件系統(tǒng)中的實(shí)體可分為兩大類：臨時(shí)實(shí)體及永久實(shí)體。在系統(tǒng)中只存在一段時(shí)間的實(shí)體叫臨時(shí)實(shí)體。這類實(shí)體由系統(tǒng)外部到達(dá)系統(tǒng)，通過(guò)系統(tǒng)，最終離開(kāi)系統(tǒng)。臨時(shí)實(shí)體按一定規(guī)律不斷地到達(dá)（產(chǎn)生），在永久實(shí)體作用下通過(guò)系統(tǒng)，最后離開(kāi)系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)過(guò)程。5 ） 事 件： 事件就是引起系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化的行為。從某種意義上說(shuō)，這類系統(tǒng)是由事件來(lái)驅(qū)動(dòng)的。在一個(gè)系統(tǒng)中，往往有許多類事件，而事件的發(fā)生一般與某一類實(shí) 體相聯(lián)系，某一

3、類事件的發(fā)生還可能會(huì)引起別的事件發(fā)生，或者是另一類事件發(fā)生 的條件等，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中的事件進(jìn)行管理，仿真模型中必須建立事件表，表中 記錄每一發(fā)生了的或?qū)⒁l(fā)生的事件類型和發(fā)生時(shí)問(wèn)，以及與該事件相聯(lián)的實(shí)體的 有關(guān)屬性等。6 仿 真時(shí)鐘：仿真鐘用于表示仿真時(shí)間的變化。離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)是在離散時(shí)間點(diǎn)上發(fā)生變化的，并且由于引起狀態(tài)變化的事件發(fā)生時(shí)間的隨機(jī)性，仿真鐘的推進(jìn)步長(zhǎng)是隨機(jī)的。如果兩個(gè)相鄰發(fā)生的事件之間系統(tǒng)狀態(tài)不發(fā)生任何變化，則仿真鐘可以跨過(guò)這些“不活動(dòng)”周期。從一個(gè)事件發(fā)生時(shí)刻推進(jìn)到下一事件發(fā)生時(shí)刻，仿真鐘的推進(jìn)呈跳躍性，推進(jìn)速度具有隨機(jī)性。7 事 件調(diào)度法：仿真模型中的時(shí)間控制部件用

4、于控制仿真鐘的推進(jìn)。在事件調(diào)度法中，事件表按事件發(fā)生時(shí)間先后順序安排事件。時(shí)間控制部件始終從事件表中選擇具有最早發(fā)生時(shí)問(wèn)的事件記錄，然后將仿真鐘修改到該事件發(fā)生時(shí)刻。對(duì)每一類事件，仿真模型有相應(yīng)的事件子程序。每一個(gè)事件記錄包含該事件的若干個(gè)屬性，其中事件類型是必不可少的，要根據(jù)事件類型調(diào)用相應(yīng)的事件子程序。在事件子程序中，處理該事件發(fā)生時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)的變化，進(jìn)行用戶所需要的統(tǒng)計(jì)計(jì)算；如果是條件事件，則應(yīng)首先進(jìn)行條件測(cè)試，以確定該事件是否確能發(fā)生。如果條件不滿足，則推遲或取消該事件。該事件子程序處理完后返回時(shí)問(wèn)控制部件。8 進(jìn) 程交互法：一個(gè)進(jìn)程包含若干個(gè)有序事件及有序活動(dòng)。進(jìn)程交互法采用進(jìn)程描述系

5、統(tǒng)，它將模型中的主動(dòng)成分所發(fā)生的事件及活動(dòng)按時(shí)間順序進(jìn)行組合，從而形成進(jìn)程表，一個(gè)成分一旦進(jìn)入進(jìn)程，它將完成該進(jìn)程的全部活動(dòng)。9 連 接： 通過(guò)對(duì)象之間的連接定義仿真模型的流程，模型中對(duì)象之間是通過(guò)端口來(lái)連接的，每個(gè)列。象通過(guò)端口與其他對(duì)象進(jìn)行通信。每個(gè)個(gè)端口沒(méi)有數(shù)量限制。Flexsim 的對(duì)象都可有多10 )臨時(shí)實(shí)體：臨時(shí)實(shí)體是那些在模型系統(tǒng)中移動(dòng)通過(guò)的實(shí)體。臨時(shí)實(shí)體可以代表零件、托盤(pán)、組裝部件、紙張、集裝箱、人、電話呼叫、訂單或任何移動(dòng)通過(guò)正在仿真的過(guò)程的對(duì)象。臨時(shí)實(shí)體可以被加工，也可以被物料運(yùn)輸資源攜帶通過(guò)系統(tǒng)。在Flexsim中，臨時(shí)實(shí)體產(chǎn)生于一個(gè)Source實(shí)體。一旦臨時(shí)實(shí)體從模型中

6、通過(guò)，它們就被送至Sink 實(shí)體。11 ) 方法： 用來(lái)完成一項(xiàng)任務(wù)的一系列規(guī)則集。Fiexsim 采用一系列方法集來(lái)完成所建模型的作業(yè)。Flexsim 方法集包括到達(dá)方法、觸發(fā)方法、流方法、導(dǎo)向方法、臨時(shí)實(shí)體庫(kù)方法等。簡(jiǎn)答題(7*4 分)系統(tǒng)仿真的特點(diǎn)86)1 時(shí)間的伸縮性2對(duì)各種復(fù)雜系統(tǒng)的廣泛適應(yīng)性3運(yùn)行的可控性4便于多方案選優(yōu)5應(yīng)用的廣泛性物流系統(tǒng)仿真的步驟（115）1 .問(wèn)題的描述2 .設(shè)定目標(biāo)與總體方案3 .建立仿真模型4 .收集和處理信息5 .確認(rèn)模型參數(shù)6 .仿真模型的程序設(shè)計(jì)7 .仿真模型的試運(yùn)行8 .確認(rèn)模型正確9 .設(shè)計(jì)試驗(yàn)10 .仿真運(yùn)行11 .分析仿奠結(jié)果11 5-1物

7、流系統(tǒng)仿真12 .向決策者提出建議一體化建模與仿真環(huán)境的主要性能1) )支持建模與仿真的全壽命周期活動(dòng)；2) 集成化程度高；3) 方便友好的用戶接 VI；4) 初步的知識(shí)處理能力；5) 模型與仿真的質(zhì)量保證措施；6) 開(kāi)放性。應(yīng)用 Flexsim 建模的基本步驟1 構(gòu)建模型布局2定義物流流程3參數(shù)設(shè)定4編譯和運(yùn)行模型5仿真結(jié)果輸出6仿真結(jié)果分析仿真軟件的選擇因素有哪些？1 整體能力(包括建模的靈活性和簡(jiǎn)易性)建模靈活性和可編程功能。使用簡(jiǎn)易。分層建模。調(diào)試功能。模型快速運(yùn)行。5 / 12友好的前臺(tái)處理功能。 Run time 版本。數(shù)據(jù)導(dǎo)人導(dǎo)出功能。參數(shù)調(diào)節(jié)自運(yùn)行功能。離散仿真和連續(xù)仿真混合。

8、初始化到特定狀態(tài)。狀態(tài)保存和重調(diào)用。低價(jià)位。2硬件和軟件的要求3動(dòng)畫(huà)和動(dòng)態(tài)圖形具有直觀形象的動(dòng)畫(huà)功能。標(biāo)準(zhǔn)圖標(biāo)庫(kù)。動(dòng)畫(huà)平滑可控。并行動(dòng)畫(huà)和事后播放。三維動(dòng)畫(huà)（可選）。輸入 CAD 圖紙。動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)參數(shù)和圖形顯示，可以將模型中的參數(shù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。4數(shù)理統(tǒng)計(jì)功能好的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。多種分布函數(shù)供選?？梢苑奖氵M(jìn)行獨(dú)立多次的重復(fù)性隨機(jī)試驗(yàn)。被理論證明的產(chǎn)生確信區(qū)間的方法?？梢灾付〞簯B(tài)周期和穩(wěn)態(tài)周期。方便指定需收集數(shù)據(jù)。試驗(yàn)設(shè)計(jì)（可選），支持Statistical Experimental Design 等。有限優(yōu)化功能，可以實(shí)現(xiàn)一定的優(yōu)化尋優(yōu)功能。5客戶支持和文檔銷售商提供培訓(xùn)。好的技術(shù)支持。良

9、好的文檔。文檔本身可以解決大部分仿真概念、原理、使用、編程等需要6 / 12范例，軟件提供大量案例。免費(fèi)演示軟件。用戶交流平臺(tái)，提供所有用戶交流信息、問(wèn)題、體會(huì)和心得的機(jī)會(huì)。6輸出圖表功能標(biāo)準(zhǔn)報(bào)表。可定制報(bào)表。動(dòng)態(tài)和靜態(tài)圖形。數(shù)據(jù)輸出到第三方軟件。如何在 Flexsim 建立兩個(gè)對(duì)象端口的連接？要連接一個(gè)實(shí)體的輸出端口至另一個(gè)實(shí)體的輸入端口，按住鍵盤(pán)上的“A ”鍵，然后點(diǎn)擊第一個(gè)實(shí)體并按住鼠標(biāo)左鍵，拖動(dòng)鼠標(biāo)到下一個(gè)實(shí)體然后放開(kāi)鼠標(biāo)鍵。此時(shí)， 將會(huì)看到拖動(dòng)出一條黃色連線，放開(kāi)鼠標(biāo)鍵時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一條黑色的連線面向?qū)ο蠓抡娴闹饕攸c(diǎn)。在面向?qū)ο蟮姆抡嬷?，系統(tǒng)被看成是由對(duì)象組成的，對(duì)象是一個(gè)獨(dú)立的實(shí)體，

10、對(duì)象的屬性和屬性的變化規(guī)律即對(duì)對(duì)象的操作完全封裝在對(duì)象內(nèi)部，外部的作用必須通過(guò)對(duì)象的操作接口來(lái)實(shí)現(xiàn)。 面向?qū)ο蟮姆抡嫦到y(tǒng)的運(yùn)行是通過(guò)對(duì)象之間互相發(fā)送消息來(lái)執(zhí)行的。面向?qū)ο蟮姆抡嬖诶碚撋贤黄屏藗鹘y(tǒng)仿真方法觀念，使建模過(guò)程接近人的自然思維方式，所建立的模型具有內(nèi)在的可擴(kuò)充性和可重用性，有利于可視化建模仿真環(huán)境的建立，從而為大型復(fù)雜系統(tǒng)的仿真分析提供了方便的手段。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要素主要有哪些?系統(tǒng)的“實(shí)體”；抽象出系統(tǒng)關(guān)鍵實(shí)體的屬性；定義各種活動(dòng)或事件；描述活動(dòng)與實(shí)體之間的關(guān)系。如何進(jìn)行仿真的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備？數(shù)據(jù)準(zhǔn)備包括收集數(shù)據(jù)和決定在模型中如何使用這些數(shù)據(jù)。收集數(shù)據(jù)是系統(tǒng)研究的一個(gè)組成部分， 必須收集所研究

11、系統(tǒng)的輸入、輸出各項(xiàng)數(shù)據(jù)以及描述系統(tǒng)各部分之間關(guān)系的數(shù)據(jù)。收集仿真數(shù)據(jù)要花費(fèi)很多的時(shí)間和費(fèi)用，因此， 必須有效地進(jìn)行觀測(cè)，按照收集到的數(shù)據(jù)確定模型中隨機(jī)變量的概率分布或概率密度函數(shù)以及各項(xiàng)參數(shù)。、建立物流系統(tǒng)模型的原則。(P21 )(1)系統(tǒng)模型是現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的代表而不是系統(tǒng)的本身(2)系統(tǒng)模型要符合一定的假設(shè)條件(3)模型的規(guī)模、難度要適當(dāng)(4)模型要有代表性，要有指導(dǎo)意義(5)模型要保證足夠的精度(6)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化的模型和借鑒已有成功經(jīng)驗(yàn)的模型系統(tǒng)、模型及仿真三者之間有怎樣的關(guān)系?系統(tǒng)仿真方法的分類有哪些？1 .根據(jù)模型的種類分類：系統(tǒng)仿真可分為三種：物理仿真、數(shù)學(xué)仿真和半實(shí)物仿真。2 .根

12、據(jù)仿真中所用計(jì)算機(jī)的類型的分類：分為模擬仿真、數(shù)字仿真和混合仿真。3 .根據(jù)仿真的研究對(duì)象分類：可以分成連續(xù)系統(tǒng)仿真和離散事件系統(tǒng)仿真。論述題（2*12分）試論述物流仿真技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。（P110）1 .物流系統(tǒng)仿真模型與優(yōu)化技術(shù)研究2 .物流系統(tǒng)仿真軟件與仿真環(huán)境的研制說(shuō)明物流系統(tǒng)的一般建模方法。（P54）1 系統(tǒng)優(yōu)化方法系統(tǒng)優(yōu)化是物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。所謂最優(yōu)化，就是在一定的約束條件下，如何求出使目標(biāo)函數(shù)為最大（或最小）的解。求解最優(yōu)化問(wèn)題的方法稱為最優(yōu)化方法。一般來(lái)說(shuō)，最優(yōu)化技術(shù)所研究的問(wèn)題，是對(duì)眾多方案進(jìn)行研究并從中選擇一個(gè)最優(yōu)的方案。2模型仿真方法系統(tǒng)模型是由實(shí)體系統(tǒng)經(jīng)過(guò)變換而

13、得到的一個(gè)映象，是對(duì)系統(tǒng)的描述、模仿或抽象。模型化就是用說(shuō)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和行為的、適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方程、圖像以及物理的形式來(lái)表達(dá)系統(tǒng)實(shí)體的一種科學(xué)方法。3啟發(fā)式方法啟發(fā)式方法是針對(duì)優(yōu)化方法的不足，運(yùn)用一些經(jīng)驗(yàn)法則來(lái)降低優(yōu)化模型的數(shù)學(xué)精確程度，并通過(guò)模仿人的跟蹤校正過(guò)程求取物流系統(tǒng)的滿意解。4網(wǎng)絡(luò)技術(shù)又稱計(jì)劃評(píng)審法（Program Evaluation Review Technique 。 PERT）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是以工作之間的邏輯關(guān)系和所需的時(shí)問(wèn)為基礎(chǔ)的“網(wǎng)絡(luò)圖”來(lái)反映整個(gè)物流系統(tǒng)運(yùn)作的全過(guò)程，并能指出影響全局的關(guān)鍵所在，從而對(duì)整體系統(tǒng)作出比較切實(shí)可行的全面規(guī)劃和安排。5預(yù)測(cè)技術(shù)方法預(yù)測(cè)是指根據(jù)歷史的、現(xiàn)狀的

14、及部分相關(guān)未來(lái)的信息，推算未來(lái)狀況的過(guò)程。預(yù)測(cè)對(duì)物流系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)、管理與經(jīng)營(yíng)來(lái)講，是十分重要的。說(shuō)明建立物流系統(tǒng)模型的必要性。由于物流系統(tǒng)中物流過(guò)程的實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜，難以或根本無(wú)法用常規(guī)的方法做試驗(yàn)，而模型化則提供了一種科學(xué)的方法，通過(guò)建立易于操作的模型，能幫助人們對(duì)物流過(guò)程有深刻的認(rèn)識(shí)。將需要解決的系統(tǒng)問(wèn)題，通過(guò)系統(tǒng)分析，明確其內(nèi)部構(gòu)成、系統(tǒng)特征和形式，針對(duì)系 統(tǒng)的規(guī)律和目標(biāo)，用數(shù)學(xué)的分析原理，從整體上說(shuō)明系統(tǒng)之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系和動(dòng)態(tài)情況。模型化能把非常復(fù)雜的物流系統(tǒng)的內(nèi)部和外部關(guān)系，經(jīng)過(guò)恰當(dāng)?shù)某橄?、加工、邏輯整理，變成可以進(jìn)行準(zhǔn)確分析和處理的結(jié)構(gòu)形式，從而能得到需要給出的結(jié)論。采用模型化技術(shù)

15、可以大大簡(jiǎn)化現(xiàn)實(shí)物流系統(tǒng)或新的物流系統(tǒng)的分析過(guò)程。物流系統(tǒng)模型化還提供了計(jì)算機(jī)協(xié)同操作的連接條件，為計(jì)算機(jī)輔助物流管理系統(tǒng)(CALM)的建立作了理論準(zhǔn)備，從而可加速系統(tǒng)分析過(guò)程，提高系統(tǒng)分析的有效性。試述系統(tǒng)仿真的一般方法與步驟。(P27)圖I】而黑統(tǒng)仿K過(guò)程說(shuō)明進(jìn)程交互法的一般流程。（P97）軟件實(shí)現(xiàn)時(shí)，系統(tǒng)仿真鐘的控制程序采用兩張事件表：其一是當(dāng)前事件表CEL,它包含了從當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)開(kāi)始有資格執(zhí)行的事件的記錄，但是該事件是否發(fā)生的條件（如果有的話）尚未判斷；其二是將來(lái)事件表FEI。 ，它包含在將來(lái)某個(gè)仿真時(shí)刻發(fā)生的事件記錄。每一個(gè)事件記錄中包括該事件的若干屬性，其中必有一個(gè)屬性說(shuō)明該事件在進(jìn)程中所處位置的指針。當(dāng)仿真鐘推進(jìn)時(shí)，滿足 t<TIME 的所有事件記錄從FEL 移到 CEL 中， 然后對(duì) CEL 中的每個(gè)事件記錄進(jìn)行掃描，對(duì)于從CEL 中取出的每一個(gè)事件記錄，首先判斷它屬于哪一個(gè)進(jìn)程以及它在該進(jìn)程中的位置。該事件是否發(fā)生則決定于發(fā)生