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1、物流系统建模与仿真考前复习题物流系统建模与仿真 考前复习题 1、 名词解释 系统：系统是由若干可以相互区别、相互联系而又相互作用的要素所组成，在一定的阶层结构形成中分布，在给定的环境约束下，为达到整体的目的而存在的有机集合体。 物流系统模型：物流系统模型是对物流系统特征要素、有关信息和变化规律的一种抽象表达，描述了系统各要素之间的相互关系、系统与环境之间的相互作用，以反映系统的某些本质。 系统仿真：应用数学模型、相应的实用模型的装置、计算机系统、部分实物的仿真系统，对某一给定系统进行数学模拟、半实物模拟、实物模拟，以便分析、设计、研究这种给定系统；或者利用这种仿真训练给定系统的专业人员。 离散
2、事件系统：指系统状态在某些随机时间点上发生离散变化的系统。离散事件动态系统，本质上属于人造系统 实体：实体是描述系统的三个基本要素(实体、属性、活动)之一。在离散事件系统中的实体可分为两大类：临时实体及永久实体。在系统中只存在一段时间的实体叫临时实体。这类实体由系统外部到达系统，通过系统，最终离开系统。临时实体按一定规律不断地到达(产生)，在永久实体作用下通过系统，最后离开系统，整个系统呈现出动态过程。 事件：事件就是引起系统状态发生变化的行为。从某种意义上说，这类系统是由事件来驱动的。在一个系统中，往往有许多类事件，而事件的发生一般与某一类实体相联系，某一类事件的发生还可能会引起别的事件发生
3、，或者是另一类事件发生的条件等，为了实现对系统中的事件进行管理，仿真模型中必须建立事件表，表中记录每一发生了的或将要发生的事件类型和发生时问，以及与该事件相联的实体的有关属性等。 仿真时钟：仿真钟用于表示仿真时间的变化。离散事件动态系统的状态是在离散时间点上发生变化的，并且由于引起状态变化的事件发生时间的随机性，仿真钟的推进步长是随机的。如果两个相邻发生的事件之间系统状态不发生任何变化，则仿真钟可以跨过这些“不活动”周期。从一个事件发生时刻推进到下一事件发生时刻，仿真钟的推进呈跳跃性，推进速度具有随机性。 事件调度法：仿真模型中的时间控制部件用于控制仿真钟的推进。在事件调度法中，事件表按事件发
4、生时间先后顺序安排事件。时间控制部件始终从事件表中选择具有最早发生时问的事件记录，然后将仿真钟修改到该事件发生时刻。对每一类事件，仿真模型有相应的事件子程序。每一个事件记录包含该事件的若干个属性，其中事件类型是必不可少的，要根据事件类型调用相应的事件子程序。在事件子程序中，处理该事件发生时系统状态的变化，进行用户所需要的统计计算；如果是条件事件，则应首先进行条件测试，以确定该事件是否确能发生。如果条件不满足，则推迟或取消该事件。该事件子程序处理完后返回时问控制部件。 进程交互法：一个进程包含若干个有序事件及有序活动。进程交互法采用进程描述系统，它将模型中的主动成分所发生的事件及活动按时间顺序进
5、行组合，从而形成进程表，一个成分一旦进入进程，它将完成该进程的全部活动。 连接：通过对象之间的连接定义仿真模型的流程，模型中对象之间是通过端口来连接的，每个列。象通过端口与其他对象进行通信。每个Flexsim的对象都可有多个端口没有数量限制。 临时实体：临时实体是那些在模型系统中移动通过的实体。临时实体可以代表零件、托盘、组装部件、纸张、集装箱、人、电话呼叫、订单或任何移动通过正在仿真的过程的对象。临时实体可以被加工，也可以被物料运输资源携带通过系统。在Flexsim中，临时实体产生于一个Source实体。一旦临时实体从模型中通过，它们就被送至Sink实体。 方法：用来完成一项任务的一系列规则
6、集。Fiexsim采用一系列方法集来完成所建模型的作业。Flexsim方法集包括到达方法、触发方法、流方法、导向方法、临时实体库方法等。 简答题 系统仿真的特点 1时间的伸缩性 2对各种复杂系统的广泛适应性 3运行的可控性 4便于多方案选优 5应用的广泛性 物流系统仿真的步骤 1问题的描述 2设定目标与总体方案 3建立仿真模型 4收集和处理信息 5确认模型参数 6仿真模型的程序设计 7仿真模型的试运行 8确认模型正确 9设计试验 10仿真运行 11分析仿奠结果 12向决策者提出建议 一体化建模与仿真环境的主要性能 支持建模与仿真的全寿命周期活动； 集成化程度高； 方便友好的用户接VI； 初步的
7、知识处理能力； 模型与仿真的质量保证措施； 开放性。 应用 Flexsim建模的基本步骤 1构建模型布局 2定义物流流程 3参数设定 4编译和运行模型 5仿真结果输出 6仿真结果分析 仿真软件的选择因素有哪些？ 1整体能力(包括建模的灵活性和简易性) 建模灵活性和可编程功能。 使用简易。 分层建模。 调试功能。 模型快速运行。 友好的前台处理功能。 Runtime版本。 数据导人导出功能。 参数调节自运行功能。 离散仿真和连续仿真混合。 初始化到特定状态。 状态保存和重调用。 低价位。 2硬件和软件的要求 3动画和动态图形 具有直观形象的动画功能。 标准图标库。 动画平滑可控。 并行动画和事后
8、播放。 三维动画(可选)。 输入CAD图纸。 动态实时参数和图形显示，可以将模型中的参数和统计数据实时显示出来。 4数理统计功能 好的随机数发生器。 多种分布函数供选。 可以方便进行独立多次的重复性随机试验。 被理论证明的产生确信区间的方法。 可以指定暂态周期和稳态周期。 方便指定需收集数据。 试验设计(可选)，支持Statistical Experimental Design等。 有限优化功能，可以实现一定的优化寻优功能。 5客户支持和文档 销售商提供培训。 好的技术支持。 良好的文档。文档本身可以解决大部分仿真概念、原理、使用、编程等需要。 范例，软件提供大量案例。 免费演示软件。 用户交
9、流平台，提供所有用户交流信息、问题、体会和心得的机会。 6输出图表功能 标准报表。 可定制报表。 动态和静态图形。 数据输出到第三方软件。 如何在Flexsim建立两个对象端口的连接？ 要连接一个实体的输出端口至另一个实体的输入端口，按住键盘上的“A”键，然后点击第一个实体并按住鼠标左键，拖动鼠标到下一个实体然后放开鼠标键。此时，将会看到拖动出一条黄色连线，放开鼠标键时，会出现一条黑色的连线 面向对象仿真的主要特点。 在面向对象的仿真中，系统被看成是由对象组成的，对象是一个独立的实体，对象的属性和属性的变化规律即对对象的操作完全封装在对象内部，外部的作用必须通过对象的操作接口来实现。面向对象的
10、仿真系统的运行是通过对象之间互相发送消息来执行的。面向对象的仿真在理论上突破了传统仿真方法观念，使建模过程接近人的自然思维方式，所建立的模型具有内在的可扩充性和可重用性，有利于可视化建模仿真环境的建立，从而为大型复杂系统的仿真分析提供了方便的手段。 系统的结构要素主要有哪些？ 系统的“实体”； 抽象出系统关键实体的属性； 定义各种活动或事件； 描述活动与实体之间的关系。 如何进行仿真的数据准备？ 数据准备包括收集数据和决定在模型中如何使用这些数据。收集数据是系统研究的一个组成部分，必须收集所研究系统的输入、输出各项数据以及描述系统各部分之间关系的数据。收集仿真数据要花费很多的时间和费用，因此，
11、必须有效地进行观测，按照收集到的数据确定模型中随机变量的概率分布或概率密度函数以及各项参数。、 建立物流系统模型的原则。 (1)系统模型是现实系统的代表而不是系统的本身 (2)系统模型要符合一定的假设条件 (3)模型的规模、难度要适当 (4)模型要有代表性，要有指导意义 (5)模型要保证足够的精度 (6)尽量采用标准化的模型和借鉴已有成功经验的模型 系统、模型及仿真三者之间有怎样的关系？ 系统仿真方法的分类有哪些？ 1根据模型的种类分类：系统仿真可分为三种：物理仿真、数学仿真和半实物仿真。 2根据仿真中所用计算机的类型的分类：分为模拟仿真、数字仿真和混合仿真。 3根据仿真的研究对象分类：可以分
12、成连续系统仿真和离散事件系统仿真。 论述题 试论述物流仿真技术的发展趋势。 1物流系统仿真模型与优化技术研究 2物流系统仿真软件与仿真环境的研制 说明物流系统的一般建模方法。 1系统优化方法 系统优化是物流系统设计的重要内容之一。所谓最优化，就是在一定的约束条件下，如何求出使目标函数为最大(或最小)的解。求解最优化问题的方法称为最优化方法。一般来说，最优化技术所研究的问题，是对众多方案进行研究并从中选择一个最优的方案。 2模型仿真方法 系统模型是由实体系统经过变换而得到的一个映象，是对系统的描述、模仿或抽象。模型化就是用说明系统结构和行为的、适当的数学方程、图像以及物理的形式来表达系统实体的一
13、种科学方法。 3启发式方法 启发式方法是针对优化方法的不足，运用一些经验法则来降低优化模型的数学精确程度，并通过模仿人的跟踪校正过程求取物流系统的满意解。 4网络技术又称计划评审法(Program Evaluation Review Technique。PERT) 网络技术是以工作之间的逻辑关系和所需的时问为基础的“网络图”来反映整个物流系统运作的全过程，并能指出影响全局的关键所在，从而对整体系统作出比较切实可行的全面规划和安排。 5预测技术方法 预测是指根据历史的、现状的及部分相关未来的信息，推算未来状况的过程。预测对物流系统的规划与设计、管理与经营来讲，是十分重要的。 说明建立物流系统模型
14、的必要性。 由于物流系统中物流过程的实现非常复杂，难以或根本无法用常规的方法做试验，而模型化则提供了一种科学的方法，通过建立易于操作的模型，能帮助人们对物流过程有深刻的认识。 将需要解决的系统问题，通过系统分析，明确其内部构成、系统特征和形式，针对系统的规律和目标，用数学的分析原理，从整体上说明系统之间的结构关系和动态情况。 模型化能把非常复杂的物流系统的内部和外部关系，经过恰当的抽象、加工、逻辑整理，变成可以进行准确分析和处理的结构形式，从而能得到需要给出的结论。采用模型化技术可以大大简化现实物流系统或新的物流系统的分析过程。物流系统模型化还提供了计算机协同操作的连接条件，为计算机辅助物流管
15、理系统(CALM)的建立作了理论准备，从而可加速系统分析过程，提高系统分析的有效性。 试述系统仿真的一般方法与步骤。 说明进程交互法的一般流程。 软件实现时，系统仿真钟的控制程序采用两张事件表：其一是当前事件表CEL，它包含了从当前时间点开始有资格执行的事件的记录，但是该事件是否发生的条件(如果有的话)尚未判断；其二是将来事件表FEI。，它包含在将来某个仿真时刻发生的事件记录。每一个事件记录中包括该事件的若干属性，其中必有一个属性说明该事件在进程中所处位置的指针。 当仿真钟推进时，满足tTIME的所有事件记录从FEL移到CEL中，然后对CEL中的每个事件记录进行扫描，对于从CEL中取出的每一个事件记录，首先判断它属于哪一个进程以及它在该进程中的位置。该事件是否发生则决定于发生条件是否为真。若D。(S)一true，则发生包含该事件的活动，只要条件允许，该进程要尽可能地连续推进，直到结束；如果D。(s)一false或仿真钟要求停止，则退出该进程，然后对CEL的下一事件记录进行处理。当CEI。中的所有记录处理完毕后，结束对CEL的扫描，继续推进仿真钟，即把将来事件表中的最早发生的事件记录移到CEL中，直到仿真结束。 试述仿真统计结果的几种查看方法。 4、综合应用题 根据题目要求建立模型并回答有关问题。
