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浅谈物流配送中心的建模与仿真研究 摘要：作为认识世界和改造世界的重要手段，建模与仿真技术已成为现代科学技术研究的主要内容，将其应用于物流配送中心的规划与管理中，可大大节约优化的成本，提高优化效率，具有重大意义。通过对常用建模方法的分析对比，提出配送中心建模方法的选择，并提供了物流配送中心建模与仿真的一般技术路线。? 下载 关键词:物流；配送中心；建模；仿真；面向对象? 人类在科学和工程技术上所做的研究就是努力理解真实世界并掌握与真实世界发生联系的形式，而建模与仿真则是认识世界和改造世界的重要手段，它已成为现代科学技术研究的主要内容。目前，建模与仿真技术已渗透到各学科和工程技术领域，成为战略研究、系统分析、运筹规划、预测决策、宏观及微观管理等领域的有效工具。物流系统是企业生产的一个重要组成部分，物流合理化是提高企业生产率最重要的方法之一，因此，生产物流管理必然成为仿真技术应用最广泛，产生经济效益最大的领域之一，而配送中心作为物流系统的重要节点，对它的建模与仿真的研究日益受到重视。? 1 对物流配送中心进行建模与仿真研究的意义? 11物流配送中心简介? 配送中心在执行将货物集中送达客户的基本职能的过程中，系统地进行着储存、分拣和理货、配送和分放、倒装和分装、装卸和搬运、加工、送货和情报处理等多种物流活动。在零售业（尤其是连锁经营）的物流系统中，大部分的物流活动实际是集中在配送中心进行的。据日本连锁协会1993年统计，零售业中的74的店铺的商品是通过配送中心进行加工配送的。可见，配送中心实际上是现代配送活动的集聚地和资源地，成为生产物流管理系统的关键节点。? 配送中心的最终目标就是要使物流运作实现所谓的“6R”状态，即把客户所需的正确的产品（Right product）能够在正确的时间（Right time），按照正确的数量（Right quantity）、正确的质量（Right quality）和正确的状态（Right status）送到正确的地点（Right place），并使总成本最小。以往优化配送中心管理的过程通常在配送中心运作时进行，通过对已建成的配送中心各环节的分析，改进作业过程或改建配送中心的设备。这种做法不仅会浪费许多机械设备和资金，而且需要耗用大量的人力和时间。? 12对物流配送中心的建模与仿真研究的主要意义? 首先，配送中心的规划人员可以利用系统的建模与仿真对规划设计中的系统进行研究，通过仿真模拟来选定各有关要素的值，在系统运行前，为决策者提供系统运行后关于系统服务水平和可能产生的现象的有关信息，以便修订计划或者决策，使得规划后的系统实现低成本高效率，并且可以降低预测成本；? 其次，对于运营管理人员来说，他们可以利用系统的建模与仿真做以下工作:对现有系统进行分析、剖析系统的流程、分析系统元素分配的合理性，为优化系统的各个环节提供依据。? 综上所述，运用建模与仿真的方法对配送中心内部系统进行研究，把系统内各成份有机地联系起来，从系统化、集成化的角度出发去分析、研究和改进系统，对现有系统进行更加合理有效的规划与设计，可以实现资源优化配置，有效地和高效地降低配送中心的运作成本，节省优化过程的费用和时间，保证规划和决策的科学性。? 2配送中心建模与仿真方法的选择? 21常用建模方法介绍? 目前，国内外许多学者都进行了物流系统包括配送中心的建模与仿真研究，使用的建模方法主要有：Agent技术、Petri网技术、面向对象技术等。? 基于Agent的建模方式（AgentBasedModeling，ABM）利用Agent的思想对复杂系统中的仿真实体进行建模，通过对复杂系统中的基本元素及其之间交互的建模与仿真，可以将复杂系统的微观行为和宏观涌现现象有机的结合到一起，是一种自底向上的、行之有效的仿真建模方式。? Petri网是一种可用图形表示的组合模型，具有直观易懂和易用的优点，对描述和分析并发现象有它的独到的优越之处，它既可以用于静态的结构分析，又可以用于动态的行为分析。Petri网模型的主要分析方法是可达树、关联矩阵和状态方程、不变量和分析简化规则等等。? 面向对象技术是一种完全不同于传统功能设计的方法，是当前仿真研究领域最为活跃的研究方向之一，它增强了仿真模型的直观性和易理解性，且具有内在的可扩充性和可重用性，为仿真大型复杂系统提供了极大的方便的手段。? 22配送中心建模方法的确定? 由于配送中心内部系统是一个动态的系统，若采用传统的程序设计方法，尤其是当环境发生变化时，要重写相当多的代码，因此，面向对象技术应该成为对配送中心建模的首选方法。? 23仿真软件简介? 对于模型的仿真，目前有许多仿真软件（如：AutoMod、ShowFlow、Extend、Witness、Promodel、Arena、Quest等）支持对物流系统的仿真，不需要仿真者有很多的计算机知识和编程技巧，也不需要了解很多的仿真理论和算法。仿真的主要精力可以放在系统建模和系统分析上。即有利于提高仿真效率，也有利于提高仿真的质量。? 3 配送中心建模与仿真的实施步骤? 接下来，以面向对象的建模方法为例，介绍配送中心建模与仿真的基本步骤。? （1）通过对配送中心作业机械和流程的分析，根据其作业特点，将配送中心系统分割为若干子系统。 配送中心的业务流程如图1所示。? 配送中心的主要业务包括：接收种类繁多、数量众多的货物；对货物的数量、质量进行检验；按发货的先后顺序进行整理、加工和保管，保管工作要适合客户订单的要求；接到通知后，经过拣选，按照客户的要求，把各类货物备齐，包装并按照不同的配送区域安排配送路径、装车顺序，对货物进行分类和发送，并在商品配送途中进行商品的跟踪、控制，及时处理配送过程中的意外状况等。? 配送中心的主要设备包括：自动化仓库、收货输送机、托盘、货架、巷道式堆垛机、叉车、自动搬运车、手推车、输送机、分拣机械、汽车车队等。? 配送中心的主要设施包括：物流作业区设施、辅助作业区设施、厂房建筑周边设施等。? 通以上分析，可将配送中心系统分割为集货、储存、分拣和配送等若干个子系统。? （2）运用面向对象技术建立模型。? 在上一个步骤的基础上，分别建立各分系统的对象层、特征层和关系层，得到配送中心系统的一般模型，并对模型进行简单的分析，验证模型的畅通性和可达性。? （3）利用仿真来确认系统的性能。? 为了使已建立的模型能在计算机上运行，将系统模型转换为仿真模型（计算机模型），再利用仿真软件实现仿真模型。通过该步骤可以达到合理配置影响成本的各要素值，使得配送中心作业系统以更低成本完成更高效率工作的目的。? （4）模型可靠性检验。? 在对物流配送中心系统一般作业流程的分析建模基础之上，以某个物流配送中心为实例，验证物流配送系统一般模型的可靠性和实用性。? （5）整个建模仿真过程的技术路线如图2所示：? 4 结论? 本文分析了以建模与仿真方法优化物流配送中心规划与运作管理的重大意义，在常用建模技术中，面向对象技术是目前最活跃的方法，他在直观性、易理解性、可扩充性和可重用性方面的优势，为仿真大型复杂系统提供了极大的方便的手段。由于配送中心内部系统是一个动态的系统，因此，面向对象技术应该成为对配送中心建模的首选方法。文章提供了物流配送中心建模与仿真的一般技术路线，对物流配送中心的管理人员优化管理具有一定借鉴意义。? 主要参考文献? 1王红卫，建模与仿真M，北京：科学出版社，2002? 2冯耕中，物流配送中心规划与设计M，西安：西安交通大学出版社，2004? 3王煜、