物流系統(tǒng)模擬第八章

第八章

物流系統(tǒng)模擬小組成員：25張晴、26林靜、35樊科39黃昌華、40廖翔1面對日益增多的復(fù)雜的物流系統(tǒng)決策如何做出合理的決策呢？

建立一個比較切合實際的數(shù)學模型，然后模擬系統(tǒng)的行為，試圖從反復(fù)的實驗結(jié)果中推斷出系統(tǒng)的數(shù)量特征。這就是所謂的模擬方法。8.1物流系統(tǒng)模擬問題的提出2一、系統(tǒng)模擬的概念

系統(tǒng)模擬又稱為系統(tǒng)仿真，是指用系統(tǒng)模型結(jié)合實際的或模擬的環(huán)境和條件，或用實際的系統(tǒng)結(jié)合模擬環(huán)境和條件，對系統(tǒng)進行的研究、分析和實驗的方法二、系統(tǒng)模擬的分類（根據(jù)系統(tǒng)模型不同）

8.2

系統(tǒng)模擬的基本概念系統(tǒng)模擬數(shù)學模擬解析模擬隨機模擬物理模擬3系統(tǒng)模擬的目的（p214）1.評價系統(tǒng)：在建立一個真實系統(tǒng)之前，必須對于假定系統(tǒng)的行為作出預(yù)測和評價。通過模擬運行獲得必要的技術(shù)經(jīng)濟數(shù)據(jù)，避免決策上的重大失誤。2.方案比較：在已經(jīng)有了真實系統(tǒng)，模擬的目的就是為了比較各種備選方案，使設(shè)計更加合理，組織工作更周密。3.系統(tǒng)優(yōu)化：在真實系統(tǒng)基礎(chǔ)上的模擬，是為了進一步驗證系統(tǒng)的功能，以便改進。4.靈敏度分析：在眾多影響因素中哪些對系統(tǒng)影響最大以及他們的影響程度。5.探求函數(shù)關(guān)系：探明決策變量與系統(tǒng)響應(yīng)間的具體因果關(guān)系

簡言之，系統(tǒng)模擬的目的，是要在人為控制的環(huán)境和條件下，通過改變系統(tǒng)的輸入、輸出系統(tǒng)模型的特定參數(shù)來觀察系統(tǒng)或模型的響應(yīng)，用以預(yù)測系統(tǒng)在真是環(huán)境和條件下的品質(zhì)、行為、性質(zhì)和功能。48.22系統(tǒng)模擬的步驟1.提出問題分析問題2.建立系統(tǒng)模擬模型3.模模型驗證對模擬結(jié)果進行評價5.建立文檔并實施決策5一、系統(tǒng)模擬的作用1.了解系統(tǒng)的可行性和可靠性，驗證理論的正確性，尋求解決問題的途徑。

2.當系統(tǒng)的實際操作訓(xùn)練和實驗費用很高時，或?qū)嶋H系統(tǒng)無法進行破壞性和危險實驗時，模擬方法是很好的代替方法。如宇航員的模擬器

3.可研究單個變量或參數(shù)變化時對系統(tǒng)整體的影響，并且可重復(fù)實驗，這是在真實系統(tǒng)中不可能辦到的。

4.當實際系統(tǒng)中存在大量隨機因素卻不能忽略時，可通過隨機模擬來解決。8.2.361.系統(tǒng)模擬是一種人為實驗的手段2.系統(tǒng)模擬可以在實際序列上對系統(tǒng)的行為或狀態(tài)進行模擬。3.數(shù)字模擬實質(zhì)上是對系統(tǒng)問題求數(shù)值解的一種計算方法。4.與解析方法相比，它不能提供一般情況下的解，一次模擬只能提供一組特定參數(shù)下的數(shù)值解。5.系統(tǒng)模擬的可控性強甚至可以在不同時間構(gòu)造完全相同的實驗環(huán)境。（課本P216）系統(tǒng)模擬的特點

7起源：數(shù)學家馮·諾伊曼用馳名世界的賭城—摩納哥的MonteCarlo—來命名這種方法，為它蒙上了一層神秘色彩。在這之前，蒙特卡羅方法就已經(jīng)存在。1777年，法國數(shù)學家布豐（GeorgesLouisLecleredeBuffon，1707—1788）提出用投針實驗的方法求圓周率π。這被認為是蒙特卡羅方法的起源蒙特卡羅法8原理：通過隨機模型，利用一連串的隨機數(shù)作為輸入，對應(yīng)的輸出參數(shù)進行統(tǒng)計計算的一種數(shù)值計算方法。理論基礎(chǔ)（大數(shù)定律）：在相同條件下對事件A進行n次獨立的實驗，當n無限大時，事件A的n個觀察值的平均數(shù)依概率收斂于其數(shù)學期望值。原則上講蒙特卡羅法可解決任何形式的數(shù)學模型特別是隨機因素多，方法復(fù)雜的數(shù)學模型。蒙特卡羅法的原理與步驟9步驟：

1對數(shù)據(jù)進行分析與處理

2.根據(jù)實際問題中隨機變量的統(tǒng)計特征，建立描述現(xiàn)實系統(tǒng)的適當?shù)哪M模型。

3.根據(jù)資料的處理結(jié)果，對模型進行隨機抽樣，確定隨機變量的值，并按照數(shù)量關(guān)系進行模擬計算。最后進行統(tǒng)計處理，以及對統(tǒng)計特性進行驗證，分析系統(tǒng)變化的規(guī)律。101.直接法，即使用扔硬幣、投針，扔骰子方式獲得隨機數(shù)。2.物理方法，就是利用物理裝置作為隨機數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的隨機數(shù)序列。（如：脈沖發(fā)生器，電子移位器等）3.數(shù)學方法，利用遞推算法，通過計算產(chǎn)生各種分布特征的隨機數(shù)。（由于這樣產(chǎn)生的隨機數(shù)并非真正意義上的隨機數(shù)，為明確區(qū)分而稱為偽隨機數(shù)）4.查隨機數(shù)表以確定隨機數(shù)，為了使用上的方便，人們將預(yù)先產(chǎn)生的隨機數(shù)排列在表格中，稱為隨機數(shù)表。隨機數(shù)表中的隨機數(shù)的分布具有較好的隨機性和均勻性，在使用隨機數(shù)時要按照隨機性原則確定隨機數(shù)的起點。隨機數(shù)的起點確定后，可以從左到右或由上至下連續(xù)取用，或按照一定間隔取用。(p219例8-1)隨機數(shù)的產(chǎn)生方法111.平方取中求四位隨機數(shù)2.常數(shù)乘數(shù)法均勻分布，3.乘同余數(shù)法隨機數(shù)的產(chǎn)生方法—數(shù)學方法（p217）12隨機模擬：將隨機數(shù)作為事件出現(xiàn)的水機概率進行模擬步驟:1求出累計頻率

2.計算累計頻率3.將累計頻率轉(zhuǎn)換為隨機概率

4.從隨機數(shù)表中任意指定一個隨機數(shù)作為始點，一個一個模擬13各種時間出現(xiàn)的次數(shù)服務(wù)時間發(fā)生次數(shù)分布概率累計概率隨機數(shù)6107258359201010P218例題8--1對某汽車修理廠修理汽車所需要的時間進行統(tǒng)計，共統(tǒng)計100次，各種時間出現(xiàn)次數(shù)如表所示，試對汽車修理廠每輛汽車的服務(wù)時間進行模擬，完成下表14一、建立模型（1）流程圖（2