第8章--物流系统动力学

第十六讲物流系统动力学概述讲座：麦宗琪时间：2016年6月23日，本章主要内容，本章学习目标，了解系统动力学的应用对象、范围和特点；理解系统动力学的基本原理；理解系统动力学模型。1.系统动力学的应用对象和范围。这些研究对象的共同特征是什么？共同特征，复杂的因果关系，比较性，非线性，自律性，择优性，多重反馈性，总结性，基于动态性，能够清晰地理解和反映系统内外部因素之间的关系；借助计算机模拟和联系、运动和发展的概念，可以解决高阶和非线性模型。然而，分析规则更加困难或者解决方案不可靠。没有必要对参数过于敏感以至于无法识别内部相关性。设置好参数后，可以起到模拟的作用。它便于了解建模者、决策者、专家和群众的综合意见，整合各方的经验和知识。系统动力学的基本原理基本理论、反馈控制、自动调节、时滞、噪声干扰、在几种选择中的选择、模型求解的重要手段、各种定性和定量的系统工具和方法、理论之一：反馈控制、系统的未来行为是结果的函数。也就是说，根据系统输出的结果，未来的行动将受到指导。将系统输出与目标值之间的偏差作为系统输入，进而影响系统的下一个输出结果，改善决策的自动调整过程。反馈控制过程的工作原理，首先观察待研究的实际系统，收集关于系统状态的信息，分析各种要素之间的因果关系，分析各种要素之间的因果关系，采取行动，并将行动作用于实际系统以改变系统的状态。这些变化提供的信息再次决定了决策者的下一步行动，从而形成一个反馈回路。系统动力学采用反馈控制原理，用因果图和流程图描述系统内部关系，用仿真语言量化系统状态的动态变化。建模过程、明确目的、边界确定、因果分析、模型建立、模拟实验、结果分析、比较、解释、模型修改、反馈回路、绘图、方程建立、附加因素考虑、保持边界弹性和测试理论；理解系统反馈结果和动态行为，改进决策，建模细节1:因果分析，A，B，出生数，总人口，死亡数，总人口，(正/负)因果链：由因果箭头描述的递归因果关系，因果箭头，-，正因果箭头，负因果箭头，A，B，因果链，c，d，建模细节1:因果分析，A，B，c，d，A，B，c，负反馈回路收敛；内部稳定器，正反馈回路增长；自增强剂、因果反馈环、多重因果反馈环、-，选择哪些因素来形成因果箭头和因果反馈环是非常重要的。建模细节2:基本技术(流程图)，反馈回路的两个基本变量，文本，文本，文本，状态变量是流级变量，它们是描述系统累积效应的变量，决策变量，流率变量，速率变量，它们是描述系统累积效应变化有多快的变量，建模细节2:基本技术(流程图)，流，水平，流率，源/汇，参数)，辅助变量，流程图符号，延迟，信息检索，流程图图例，存款和利息之间的因果关系反馈回路可以表示为： 因果关系反馈回路可以用流程图来描述，其中，存款是一个状态变量，利息是一个流量变量，利率是一个辅助变量，建模细节2:基本技术(方程)，状态变量方程：描述系统中状态变量的积累过程，Lwell . k=level . JDT *(low . JK-outflow llw . JK)，流量方程：描述系统状态变量方程中输入和输出的速度，r， 辅助方程：反馈系统中描述信息的表达式，用于帮助解释流量变量的细节，a，码表：k当前时间；(2)模型中的每个状态变量方程都必须给定一个初始值，因此每个L方程后面必须跟一个N方程。例如，在早期的软件文本编程模式中，在用流程图描述系统模型之后，不同类型的功能在流程图中用不同的符号表示，然后编写程序。因此，它更复杂。与DYNAMO相比，Vensim提供了一种相对简单和灵活的方法。在绘制流程图的过程中，同时建立了模型的数学关系，没有使用太多的图形符号。DYNAMO，Vensim，Vensim操作界面，绘制指令，Vensim系统建模，绘制因果图，绘制流程图，建立利息=存款*利率方程；4。模拟和结果分析，第17讲物流系统动力学概述第17讲：麦宗琪时间：2016年6月30日，示例1:物流系统动力学建模，其中最基本的是一阶和二阶反馈回路。例如，库存系统是已知的。目前库存为2000件，预计库存为8000件。每周都向供应商下订单。需要5周时间来适应预期库存。Vensim用于建立一阶负反馈回路来模拟系统。示例8-3库存系统是已知的。目前库存为2000件，预计库存为8000件。每周都向供应商下订单。货物运输时间为10周，库存调整时间为5周。Vensim用于建立二阶负反馈回路来模拟系统。一阶负反馈回路，第一步：因果关系分析当库存数量增加时，库存数量与预期库存数量之间的差异减小，两者形成负因果箭头。当库存差异增加时，订单率(即每周订单数量)增加，两者形成正因果箭头；当订单率增加时，库存也会增加，两者都形成正向因果箭头。二阶负反馈环路。同样，库存数量和库存差异形成负因果箭头，而库存差异和订单率形成正因果箭头。不同之处在于，当订单率增加时，在途库存变得更大，两者形成一个正向因果箭头。最后，在途库存的增加导致库存率(每周入库的货物数量)的增加，形成一个积极的因果箭头。一阶负反馈循环，第二步：绘制流程图库存作为状态变量，订单率作为流量变量，库存差异、预期库存和库存调整时间作为辅助变量。二阶负反馈环、库存和在途库存是状态变量，订单率和收货率是流量变量，库存差异、预期库存、库存调整时间和库存在途时间是辅助变量。第三步：输入方程库存调整时间=5(周)预期库存=8000(件)初始库存=2000(件)库存差异=预期库存-库存订购率=库存差异/库存调整时间库存=INTEG(订购率)，一阶负反馈回路，二阶负反馈回路， 库存调整时间=5(周)预期库存=8000(件)初始库存=2000(件)在途库存时间=10(周)库存差异=预期库存-库存订单率=库存差异/库存调整时间在途库存率=在途库存/在途库存时间在途库存=整数(订单率-入库率)库存=整数(入库率)，iv。 模拟分析，当库存越来越接近预期库存时，订单率越来越小，最终在20周左右库存逐渐接近预期库存。库存系统是一个逐渐稳定的系统，其中一阶负反馈回路起着自平衡作用。一阶负反馈回路、二阶负反馈回路、二阶负反馈回路和一阶负反馈回路可以达到接近期望库存的功能，但不同的是二阶负反馈回路的调节过程是振荡衰减逐渐接近目标值。1，VMI系统行为模式分析2，VMI系统因果反馈关系3，VMI系统模型流程图4，各模块的系统动力学构建方程，示例2: VMI模式供应链系统动力学建模，1，VMI系统行为模式分析，供应商，分销商，基于预测的订单，产品，图8-23传统库存管理模式下，分销商，供应商，实时客户需求信息，根据实际需求交货，图8-24VMI库存管理模式下，VMI库存管理模式下， 该系统的有限成员主要包括：家供应商、分销商、制造商、订单拉动型生产，一般由分销商按照一定的评价标准在选择优秀和有实力的供应商时，负责分销商在全国各地的库存，与分销商谈判建立长期需求协议。 VMI系统中的库存有四种类型：制造商的在制品库存、供应商的库存、3、4、供