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，為達到整體的目的而存在的有機集合體。(2) 物流系統(tǒng)模型：物流系統(tǒng)模型是對物流系統(tǒng)特征要素、有關(guān)信息和變化規(guī)律的一種抽象表達，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)的實用模型的裝置、計算機系統(tǒng)、部分實物的仿真系統(tǒng)，對某一給定系統(tǒng)進行數(shù)學(xué)模擬、半實物模擬、實物模擬，以便分析、設(shè)計、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)人員。(4)離散

2、事件系統(tǒng)：指系統(tǒng)狀態(tài)在某些隨機時間點上發(fā)生離散變化的系統(tǒng)。離散事件動態(tài)系統(tǒng)，本質(zhì)上屬于人造系統(tǒng)(4)實體：實體是描述系統(tǒng)的三個基本要素(實體、屬性、活動)之一。在離散事件系統(tǒng)中的實體可分為兩大類：臨時實體及永久實體。在系統(tǒng)中只存在一段時間的實體 叫臨時實體。這類實體由系統(tǒng)外部到達系統(tǒng)，通過系統(tǒng)，最終離開系統(tǒng)。臨時實體 按一定規(guī)律不斷地到達(產(chǎn)生)，在永久實體作用下通過系統(tǒng)，最后離開系統(tǒng)，整個 系統(tǒng)呈現(xiàn)出動態(tài)過程。(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，這類系統(tǒng)是由事件來驅(qū)動的。在一個系統(tǒng)中，往往有許多類事件，而事件的發(fā)生一般與某一類實 體相聯(lián)系，某一類事件的發(fā)生還可能

3、會引起別的事件發(fā)生，或者是另一類事件發(fā)生 的條件等，為了實現(xiàn)對系統(tǒng)中的事件進行管理，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)生時問，以及與該事件相聯(lián)的實體的 有關(guān)屬性等。(6) 仿真時鐘：仿真鐘用于表示仿真時間的變化。離散事件動態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)是在離 散時間點上發(fā)生變化的，并且由于引起狀態(tài)變化的事件發(fā)生時間的隨機性，仿真鐘 的推進步長是隨機的。如果兩個相鄰發(fā)生的事件之間系統(tǒng)狀態(tài)不發(fā)生任何變化，則 仿真鐘可以跨過這些“不活動”周期。從一個事件發(fā)生時刻推進到下一事件發(fā)生時 亥L仿真鐘的推進呈跳躍性，推進速度具有隨機性。(7)事件調(diào)度法：仿真模型中的時間控制部件用于控制仿

4、真鐘的推進。在事件調(diào)度 法中，事件表按事件發(fā)生時間先后順序安排事件。時間控制部件始終從事件表中選 擇具有最早發(fā)生時問的事件記錄，然后將仿真鐘修改到該事件發(fā)生時刻。對每一類 事件，仿真模型有相應(yīng)的事件子程序。每一個事件記錄包含該事件的若干個屬性， 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)生時系統(tǒng)狀態(tài)的變化，進行用戶所需要的統(tǒng)計計算；如果是條 件事件，則應(yīng)首先進行條件測試，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問控制部件。(8) 進程交互法：一個進程包含若干個有序事件及有序活動。進程交互法采用進

5、程 描述系統(tǒng)，它將模型中的主動成分所發(fā)生的事件及活動按時間順序進行組合，從而 形成進程表，一個成分一旦進入進程，它將完成該進程的全部活動。(9) 連接：通過對象之間的連接定義仿真模型的流程，模型中對象之間是通過端口來連接的，每個列。象通過端口與其他對象進行通信。每個個端口.沒有數(shù)量限制。Flexsim的對象都可有多(10) 臨時實體：臨時實體是那些在模型系統(tǒng)中移動通過的實體。臨時實體可以代表零件、托盤、組裝部件、紙張、集裝箱、人、電話呼叫、訂單或任何移動通過正在仿真的過程的對象。臨時實體可以被加工，也可以被物料運輸資源攜帶通過系統(tǒng)。在Flexsim中，臨時實體產(chǎn)生于一個 Source實體。一旦

6、臨時實體從模型中通過， 它們就被送至Sink實體。(11) 方法：用來完成一項任務(wù)的一系列規(guī)則集。Fiexsim采用一系列方法集來完成所建模型的作業(yè)。Flexsim方法集包括到達方法、觸發(fā)方法、流方法、導(dǎo)向方法、 臨時實體庫方法等。系統(tǒng)仿真的特點(86)簡答題(7*4分)1 .時間的伸縮性2 .對各種復(fù)雜系統(tǒng)的廣泛適應(yīng)性3 .運行的可控性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7 .仿真模型的試運行8 .確認(rèn)模型正確9 .設(shè)計試驗10 .仿真運行11

7、 .分析仿奠結(jié)果11 5-1物流系統(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;(2) 集成化程度高；(3) 方便友好的用戶接 VI ;(4) 初步的知識處理能力；(5) 模型與仿真的質(zhì)量保證措施；(6) 開放性。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易性 )建模靈活性和可編程功能。使用簡易。分層建模。調(diào)試功能。模型快速運行。友好的前臺處理功能。Runtime版本。數(shù)據(jù)導(dǎo)人導(dǎo)出功能

8、。參數(shù)調(diào)節(jié)自運行功能。離散仿真和連續(xù)仿真混合。初始化到特定狀態(tài)。狀態(tài)保存和重調(diào)用。低價位。2 .硬件和軟件的要求3 .動畫和動態(tài)圖形具有直觀形象的動畫功能。標(biāo)準(zhǔn)圖標(biāo)庫。動畫平滑可控。并行動畫和事后播放。三維動畫（可選）。輸入CAD圖紙。動態(tài)實時參數(shù)和圖形顯示，可以將模型中的參數(shù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)實時顯示出來。4 .數(shù)理統(tǒng)計功能好的隨機數(shù)發(fā)生器。多種分布函數(shù)供選。可以方便進行獨立多次的重復(fù)性隨機試驗。被理論證明的產(chǎn)生確信區(qū)間的方法。可以指定暫態(tài)周期和穩(wěn)態(tài)周期。方便指定需收集數(shù)據(jù)。試驗設(shè)計（可選），支持 Statistical Experimental Design 等。有限優(yōu)化功能，可以實現(xiàn)一定的優(yōu)化尋

9、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。免費演示軟件。用戶交流平臺，提供所有用戶交流信息、問題、體會和心得的機會。6.輸出圖表功能標(biāo)準(zhǔn)報表?？啥ㄖ茍蟊?。動態(tài)和靜態(tài)圖形。數(shù)據(jù)輸出到第三方軟件。如何在Flexsim建立兩個對象端口的連接？要連接一個實體的輸出端口至另一個實體的輸入端口，按住鍵盤上的“A”鍵，然后點擊第一個實體并按住鼠標(biāo)左鍵，拖動鼠標(biāo)到下一個實體然后放開鼠標(biāo)鍵。此時，將會看到拖動出一條黃色連線，放開鼠標(biāo)鍵時，會出現(xiàn)一條黑色的連線面向?qū)ο蠓抡娴闹饕攸c。在面向?qū)ο蟮姆?/p>

10、真中，系統(tǒng)被看成是由對象組成的，對象是一個獨立的實體，對象的屬性和 屬性的變化規(guī)律即對對象的操作完全封裝在對象內(nèi)部，外部的作用必須通過對象的操作接口來實現(xiàn)。面向?qū)ο蟮姆抡嫦到y(tǒng)的運行是通過對象之間互相發(fā)送消息來執(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“實體”；抽象出系統(tǒng)關(guān)鍵實體的屬性;定義各種活動或事件；描述活動與實體之間的關(guān)系。如何進行仿真的數(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)

11、據(jù)。收集數(shù)據(jù)是系統(tǒng)研究的一個組成部分，必須收集所研究系統(tǒng)的輸入、輸出各項數(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)要花費很多的時間和費用，因此，必須有效地進行觀測， 按照收集到的數(shù)據(jù)確定模型中隨機變量的概率分布或概率密度函數(shù)以及各項參數(shù)。、建立物流系統(tǒng)模型的原則。(P21)(i)系統(tǒng)模型是現(xiàn)實系統(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

12、分為三種：物理仿真、數(shù)學(xué)仿真和半實物仿真。2 .根據(jù)仿真中所用計算機的類型的分類：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。（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?。┑慕狻Ｇ蠼庾顑?yōu)化問題的方法稱為最優(yōu)化方法。 一般來說， 最優(yōu)化技術(shù)所研究的問題，是對眾多方案進行研究并從中選

13、擇一個最優(yōu)的方案。2 .模型仿真方法系統(tǒng)模型是由實體系統(tǒng)經(jīng)過變換而得到的一個映象，是對系統(tǒng)的描述、 模仿或抽象。模型化就是用說明系統(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表達系統(tǒng)實體的一種科學(xué)方法。3 .啟發(fā)式方法啟發(fā)式方法是針對優(yōu)化方法的不足，運用一些經(jīng)驗法則來降低優(yōu)化模型的數(shù)學(xué)精確程 度，并通過模仿人的跟蹤校正過程求取物流系統(tǒng)的滿意解。4 .網(wǎng)絡(luò)技術(shù)又稱計劃評審法 （Program Evaluation Review Technique o PERT）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是以工作之間的邏輯關(guān)系和所需的時問為基礎(chǔ)的“網(wǎng)絡(luò)圖”來反映整個物流 系統(tǒng)運作的全過程，并能指出影響全局的關(guān)鍵所在，從而對

14、整體系統(tǒng)作出比較切實可行的全面規(guī)劃和安排。5 .預(yù)測技術(shù)方法預(yù)測是指根據(jù)歷史的、現(xiàn)狀的及部分相關(guān)未來的信息，推算未來狀況的過程。預(yù)測對物流系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計、管理與經(jīng)營來講，是十分重要的。說明建立物流系統(tǒng)模型的必要性。由于物流系統(tǒng)中物流過程的實現(xiàn)非常復(fù)雜，難以或根本無法用常規(guī)的方法做試驗，而模型化則提供了一種科學(xué)的方法，通過建立易于操作的模型，能幫助人們對物流過程有深刻的認(rèn)識。將需要解決的系統(tǒng)問題，通過系統(tǒng)分析，明確其內(nèi)部構(gòu)成、系統(tǒng)特征和形式，針對系 統(tǒng)的規(guī)律和目標(biāo)，用數(shù)學(xué)的分析原理，從整體上說明系統(tǒng)之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系和動態(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)過恰當(dāng)?shù)某橄?、加工、?/p>

15、輯整理，變成可以進行準(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)可以大大簡化現(xiàn)實物流系統(tǒng)或新的物流系統(tǒng)的分析過程。物流系統(tǒng)模型化還提供了計算機協(xié)同操作的連接條件，為計算機輔助物流管理系統(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過程說明進程交互法的一般流程。（P97）軟件實現(xiàn)時，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)前時間點開始有資格執(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；其二是將來事件表FEL,它包含在將來某個仿真時刻發(fā)生的事件記錄。每一個事件記錄中包括該事件的若干屬性，其中必有一個屬性說明該事件在進程中所處位置的指針。當(dāng)仿真鐘推進時， 滿足t<TIME的所有事件記錄從 FEL移到CEL中，然后對CEL中的 每個事件記錄進行掃描，對于從CEL中取出的每一個事件記錄，首先判斷它屬于哪一個進程以及它在該進程中的位