物流系統(tǒng)建模與仿真課件.ppt

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1、物流系統(tǒng)建模與仿真從一般意義上講，系統(tǒng)仿真可以被理解為在對一個已經(jīng)存在或尚不存在但正在開發(fā)的系統(tǒng)進行研究的過程中，為了了解系統(tǒng)的內(nèi)在特性，必須進行一定的實驗；而由于系統(tǒng)不存在或其他一些原因，無法在原系統(tǒng)上直接進行實驗，只能設(shè)法構(gòu)造既能反映系統(tǒng)特征又能符合系統(tǒng)實驗要求的系統(tǒng)模型，并在該系統(tǒng)模型上進行實驗，以達到了解或設(shè)計系統(tǒng)的目的。一、系統(tǒng)仿真本質(zhì)基本概念(Simulation)系統(tǒng)橋梁解決問題手段系統(tǒng)模型實驗問題的本源溫州雙嶼物流中心規(guī)劃設(shè)計中心物流路線的規(guī)劃設(shè)計方案一一、什么是仿真技術(shù)仿真技術(shù)是以相似原理、系統(tǒng)技術(shù)、信息技術(shù)以及仿真應(yīng)用領(lǐng)域的有關(guān)專業(yè)技術(shù)為基礎(chǔ)，以計算機系統(tǒng)、與應(yīng)用有關(guān)

2、的物理效應(yīng)設(shè)備及仿真器為工具，利用模型對系統(tǒng)（已有的或設(shè)想的）進行研究的一門多學科的綜合性的技術(shù)。仿真本質(zhì)上是一種知識處理的過程，典型的系統(tǒng)仿真過程包括系統(tǒng)模型建立、仿真模型建立、仿真程序設(shè)計、仿真試驗和數(shù)據(jù)分析處理等，它涉及多學科多領(lǐng)域的知識與經(jīng)驗。仿真的基本思想是利用物理的或數(shù)學的模型來類比模仿現(xiàn)實過程，以尋求對真實過程的認識。它所遵循的基本原則是相似性原理。基本概念(Simulation)二、仿真技術(shù)的特點仿真技術(shù)是一門通用的支撐性技術(shù)。在決策者們面對一些重大的、棘手的問題時，能以其他方法無法替代的特殊功能，為其提供關(guān)鍵性的見解和創(chuàng)新的觀點。仿真技術(shù)學科的發(fā)展具有相對的獨立性，同時

3、又與光、機、電、聲，特別是信息等眾多專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展互為促進。因此，仿真技術(shù)具有學科面廣、綜合性強、應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?、無破壞性、可多次重復、安全、經(jīng)濟、可控、不受氣候條件和場地空間的限制等獨特優(yōu)點，這是其他技術(shù)無法比擬的。仿真技術(shù)是模型（物理的、數(shù)學的或非數(shù)學的）的建立、驗證和試驗運行技術(shù)?，F(xiàn)代仿真技術(shù)的特點可歸納為以下幾點：二、仿真技術(shù)的特點仿真技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用緊密相關(guān)。應(yīng)用需求是推動仿真技術(shù)發(fā)展的原動力，仿真技術(shù)應(yīng)用效益不但與其技術(shù)水平的高低有關(guān)，還與應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展密切相關(guān)。大量實例表明，仿真技術(shù)的有效應(yīng)用必須依托于先進的仿真系統(tǒng)，只有服務(wù)于應(yīng)用的仿真系統(tǒng)向前發(fā)展了，才能帶動仿真技術(shù)的發(fā)

4、展。因此，必須處理好應(yīng)用需求牽引、系統(tǒng)帶技術(shù)、技術(shù)促系統(tǒng)、系統(tǒng)服務(wù)于應(yīng)用的辯證關(guān)系。仿真技術(shù)應(yīng)用正向“全系統(tǒng)”、“系統(tǒng)全生命周期”、“系統(tǒng)全方位管理”發(fā)展。這些都基于仿真技術(shù)的發(fā)展。三、仿真技術(shù)的分類連續(xù)系統(tǒng)仿真（例如，液體罐裝線仿真設(shè)計）、離散系統(tǒng)仿真、連續(xù)/離散（事件）混合系統(tǒng)仿真和定性系統(tǒng)仿真按模型的類型可分為物理仿真、計算機仿真、硬件在回路中的仿真（半實物仿真）和人在回路中的仿真按仿真的實現(xiàn)方法和手段可分為實況仿真、虛擬仿真和構(gòu)造仿真根據(jù)人和設(shè)備的真實程度計算機仿真三要素系統(tǒng)：研究的對象模型：系統(tǒng)的抽象計算機：工具與手段一個系統(tǒng)是指自然界存在著的由若干個相互作用和依賴的事物組合而

5、成的具有特定功能并按一定規(guī)律運動著的整體。系統(tǒng)分為兩類，一類是自然系統(tǒng)，它是人類在長期的生產(chǎn)勞動和社會實踐中逐漸認識世界而形成的，又稱為非工程系統(tǒng)；另一類系統(tǒng)是人們根據(jù)某種需要，實現(xiàn)預定功能而構(gòu)成的系統(tǒng)，這類系統(tǒng)稱為人造系統(tǒng)，又稱之為工程系統(tǒng)。我們這里談的是工程系統(tǒng)。系統(tǒng)可分為三方面的內(nèi)容，即實體、屬性和活動。實體是指組成系統(tǒng)的具體對象；屬性是指實體所具有的每一種有效特性（狀態(tài)和參數(shù)）；活動是指系統(tǒng)內(nèi)對象隨時間推移而發(fā)生的狀態(tài)變化。系統(tǒng)：研究的對象靜態(tài)系統(tǒng)是被視為相對不變的，如處于平衡狀態(tài)下的一根梁，若無外界的干擾，則其平衡力是一個靜態(tài)的系統(tǒng)。系統(tǒng)的狀態(tài)可改變時稱之為動態(tài)系統(tǒng)。如一個處于

6、工作運行狀態(tài)的計算機系統(tǒng)可以看成為一個系統(tǒng)，它是一個動態(tài)系統(tǒng)。靜態(tài)和動態(tài)系統(tǒng)確定和隨機系統(tǒng)對于動態(tài)系統(tǒng)可分為兩類，一個系統(tǒng)的每個狀態(tài)，若其連續(xù)的狀態(tài)是唯一確定時，這個系統(tǒng)稱為確定系統(tǒng)。隨機系統(tǒng)是指在既定的條件下，系統(tǒng)從一個狀態(tài)轉(zhuǎn)換成另一個狀態(tài)，這不是確定性的，而是帶著一定的隨機性質(zhì)。也即相同的輸入經(jīng)過系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換過程會有不同的輸出結(jié)果。比如，一個放射性的原子核就是一個隨機系統(tǒng)，導致放射性裂變的狀態(tài)是隨機的，也就是粒子的放射是無規(guī)律的。連續(xù)和離散系統(tǒng)隨時間的改變，其狀態(tài)的變化是連續(xù)的系統(tǒng)稱為連續(xù)系統(tǒng)。若系統(tǒng)狀態(tài)隨時間呈間斷地改變或突然變化，則稱為離散的系統(tǒng)。系統(tǒng)分類系統(tǒng)模型是系統(tǒng)的某種特定性

7、能的一種抽象形式。系統(tǒng)模型的建立是系統(tǒng)仿真的基礎(chǔ)，而系統(tǒng)模型是以系統(tǒng)之間的相似原理為基礎(chǔ)的。相似性原理指出，對于自然界的任一系統(tǒng)，存在另一個系統(tǒng)，它們在某種意義上可以建立相似的數(shù)學描述或有相似的物理屬性。一個系統(tǒng)可以用模型在某種意義上來近似，這是整個系統(tǒng)仿真的理論基礎(chǔ)。從技術(shù)角度來看模型：系統(tǒng)的抽象數(shù)學模型仿真模型物理模型模型可分為三類指不以人的意志為轉(zhuǎn)移的客觀存在的實體?？梢允前幢壤s小了的實物外形，也可以是與原系統(tǒng)性能完全一致的