现代物流仿真技术

第1篇 系统建模仿真基础 1

第1章 绪论 1

1.1 概述 2

1.2 物流系统仿真的地位与作用 2

1.2.1 仿真技术在物流系统中的作用发 3

1.2.2 物流系统应用三维虚拟仿真技术的必要性 3

1.2.3 物流系统仿真实现的目标 4

1.3 物流系统仿真技术的发展与趋势 5

1.3.1 物流系统仿真技术的发展 5

1.3.2 集成化的物流规划设计仿真技术 6

1.3.3 计算机仿真技术在我国自动化物流系统中的应用 6

1.3.4 未来的发展趋势和研究方向 7

1.4 学科与课程性质及学习的对象与内容 7

1.4.1 系统仿真与物流系统仿真的学科性质 7

1.4.2 物流系统仿真与其他学科、技术的关系 9

1.4.3 课程性质与学习内容 10

本章小结 11

习题 12

第2章 系统建模与仿真技术 14

2.1 系统与模型 15

2.1.1 系统 15

2.1.2 模型 18

2.2 系统建模 21

2.2.1 系统建模的基本概念与步骤 21

2.2.2 系统建模方法 23

2.2.3 系统建模原则与注意事项 24

2.3 系统仿真 26

2.3.1 仿真的定义及仿真技术发展 26

2.3.2 仿真的依据 27

2.3.3 仿真的分类 28

2.3.4 系统仿真的一般过程 30

2.4 系统建模与仿真技术体系及应用 32

2.4.1 系统建模与仿真技术体系 32

2.4.2 系统仿真技术的应用 34

本章小结 35

习题 36

第3章 系统建模基础 38

3.1 随机变量和概率 39

3.2 常用概率分布 41

3.2.1 离散型随机变量的分布 41

3.2.2 连续型随机变量的分布 45

3.3 随机数的意义及其生成 50

3.3.1 随机数序列的定义 50

3.3.2 随机数的性质 50

3.3.3 伪随机数 51

3.3.4 随机数发生器 51

3.3.5 随机数的检验 54

3.4 随机变量的生成方法 60

3.4.1 逆变换法 60

3.4.2 卷积法 64

3.4.3 函数变换法 66

3.4.4 合成法 68

3.4.5 取舍法 69

本章小结 72

习题 73

第4章 离散事件系统建模方法 76

4.1 离散事件系统模型概述 77

4.1.1 离散事件系统概念 77

4.1.2 离散事件系统要素 78

4.1.3 离散事件系统模型 80

4.2 实体流图法 81

4.2.1 实体流图法概述 81

4.2.2 实体流图法的建模思路 81

4.2.3 实体流图法的实例分析 82

4.3 活动周期图法 85

4.3.1 活动周期图概述 85

4.3.2 活动周期图建模 86

4.3.3 活动周期图法建模举例 87

4.4 Petri网建模方法 90

4.4.1 Petri网的基本概念 90

4.4.2 Petri网系统 91

4.4.3 Petri网的变迁原则 92

4.4.4 Petri网的类型及特点 93

本章小结 93

习题 94

第5章 连续系统建模方法 96

5.1 连续系统模型的概述 97

5.1.1 微分方程模型 97

5.1.2 传递函数模型 98

5.1.3 状态空间模型 98

5.2 微分方程建模方法 99

5.2.1 微分方程建模的具体步骤 100

5.2.2 减肥问题的研究 100

5.3 分布参数建模方法 103

5.3.1 分布参数建模概述 103

5.3.2 分布参数模型的运动方程 104

5.3.3 分布参数系统的仿真算法 105

5.4 频域建模方法 106

5.4.1 根匹配法 107

5.4.2 替换法 108

本章小结 108

习题 109

第6章 仿真结果分析与模型校验 111

6.1 概述 112

6.1.1 仿真运行与统计分析的类型 113

6.1.2 系统性能测度 116

6.1.3 建模与仿真的可信性 120

6.2 单一方案仿真结果分析 121

6.2.1 仿真输出数据阵列的行列关系 121

6.2.2 终止型仿真结果分析 122

6.2.3 稳态型仿真结果分析 124

6.3 建模与仿真的确认和验证 129

6.3.1 M＆S全生命周期中的VV＆A 130

6.3.2 VV＆A的原则 132

6.3.3 V＆V方法类型 133

6.3.4 常用的V＆V技术与方法 135

6.4 系统性能比较 140

6.4.1 双系统性能比较 140

6.4.2 多系统性能比较 145

本章小结 147

习题 147

第2篇 物流系统建模与仿真 151

第7章 Witness软件的使用 151

7.1 Witness 2004的安装与启动 152

7.2 Witness 2004用户界面 153

7.3 Witness建模元素 157

7.3.1 离散型元素 158

7.3.2 连续型元素 161

7.3.3 运输逻辑型元素 161

7.3.4 逻辑元素 162

7.3.5 图形元素 165

7.4 Witness规则 166

7.4.1 输入规则 166

7.4.2 输出规则 167

7.4.3 劳动者规则 168

7.5 Witness程序设计基础 172

7.5.1 变量类型 172

7.5.2 运算符及表达式 173

7.5.3 程序的3种基本结构 174

7.6 Witness建模与仿真过程 176

7.6.1 建模与仿真过程 176

7.6.2 应用举例 183

本章小结 185

习题 186

第8章 生产物流系统建模与仿真 188

8.1 生产物流系统概述 189

8.1.1 生产物流系统概念和特点 189

8.1.2 生产物流管理 190

8.1.3 生产物流系统的组织、计划与控制 192

8.2 生产物流系统建模 196

8.2.1 生产物流系统建模简介 196

8.2.2 定义元素 196

8.2.3 元素可视化的设置 197

8.2.4 元素细节设置 202

8.3 生产物流系统仿真软件实现 205

8.3.1 仿真运行 205

8.3.2 报告 206

8.3.3 优化 206

本章小结 208

习题 208

第9章 物流配送中心作业系统建模与仿真 210

9.1 物流配送中心作业系统概述 211

9.1.1 物流配送概述 211

9.1.2 物流配送中心 212

9.1.3 物流配送中心作业流程 213

9.2 物流配送中心作业系统建模 216

9.2.1 物流配送中心作业系统描述 216

9.2.2 物流配送中心作业系统建模 216

9.3 物流配送中心作业系统仿真软件实现 222

9.3.1 配送中心系统模型的运行及数据分析 222

9.3.2 配送中心系统模型的优化 223

本章小结 224

习题 224

第10章 配货作业系统建模与仿真 226

10.1 配货作业系统概述 227

10.1.1 配货作业概念及其重要性 227

10.1.2 配货作业基本流程 228

10.1.3 配货作业的分类和方法 230

10.1.4 配货作业系统规划 232

10.2 配货作业系统描述与建模 235

10.2.1 配货作业系统描述 236

10.2.2 配货作业系统建模 236

10.3 配货作业系统仿真软件实现 242

10.3.1 仿真模型的运行 242

10.3.2 数据分析 242

10.3.3 系统的优化 245

本章小结 246

习题 246

第11章 库存系统建模与仿真 248

11.1 库存系统概述 249

11.1.1 库存及库存系统的基本概念 249

11.1.2 库存系统的组成 250

11.1.3 库存费用分析 250

11.1.4 订货系统的一些基本概念 251

11.1.5 连续监控和阶段监控 251

11.1.6 订货策略 251

11.2 库存系统建模 254

11.2.1 经典确定性模型：经济批量模型 254

11.2.2 供应链层次的确定性多层级库存系统模型 258

11.3 随机性库存模型 263

11.3.1 随机性连续监控模型 263

11.3.2 报童模型 264

11.4 库存系统仿真的实现 267

11.4.1 利用Excel软件进行库存系统仿真 268

11.4.2 利用Witness软件进行库存系统仿真 274

本章小结 285

习题 286

参考文献 289