對物流系統仿真研究概述

【摘要】 對物流系統仿真的相關研究領域進行評述，從應用角度將物流系統仿真分為生產物流系統仿真、物流配送系統仿真和供應鏈仿真，闡述了各領域研究的特色并介紹了其應用研究成果，對現有研究的不足進行了評述，分析了物流系統仿真優化方面的主要進展及存在的問題，概述了綜合仿真環境及其在物流系統仿真中的應用。

【關鍵詞】 物流系統;仿真;仿真優化;綜合仿真環境

物流系統是復雜的離散事件系統，在系統設計與控制過程中存在許多優化問題，用傳統的解析方法難以獲得最優解或滿意解。仿真是建立數學邏輯模型并在計算機上運行該模型進行試驗的過程，仿真建模要模仿真實系統的行為。仿真是決策者用于物流系統設計和操作的最有力的工具之一，它不僅可提供用于決策的定量信息而且可以提高決策者對物流系統工作原理的理解水平，仿真技術提供了技術性和經濟性的最佳結合點和直觀有效的分析方法。目前，仿真已經成為管理科學與運籌學領域應用最廣泛的技術手段之一。

一、物流系統仿真應用研究進展

物流系統是指在一定的時間和空間里，由物資、包裝設備、裝卸搬運機械、運輸工具、倉儲設施、人員和通信聯系等若干相互制約的動態要素所構成的具有特定功能的有機整體。早期的物流系統仿真主要是針對生產物流過程中的控制與優化問題來進行，隨著供應鏈的興起與發展，更多的研究關注于集采購、生產和銷售一體化的供應鏈仿真。隨著物流網絡規模的擴大和物流量的巨大增長，配送物流的瓶頸作用越來越突出，一些學者開始用仿真的手段來解決物流配送系統中存在的問題。

二、物流系統仿真優化研究進展

計算機仿真技術是研究復雜系統的有效方法。用仿真語言或者商用的仿真軟件能夠很容易的建立物流系統的仿真模型，與解析方法相比仿真模型能更加全面地反映實際物流系統的特征。仿真模型僅是對問題的直觀描述，仿真運行只能提供一定條件下的可行方案，它并不能給出問題的最優解或滿意解，需要將仿真與優化技術結合起來，以便在仿真環境下使輸出響應不斷地改進，可以形成各種仿真的優化結構，進而實現系統性能的優化。仿真優化是研究基于仿真的目標優化問題，即基于模型仿真給出的輸入輸出關系，通過優化算法得到最佳的輸入量。仿真優化在物流領域的應用研究進展緩慢，到目前為止，基本上還沒有大規模的實際問題用仿真優化的方法加以解決，并且仿真優化方法在解決物流系統控制與調度問題時還存在著以下不足:仿真優化方法解決物流調度這一問題時，計算時間長，算法效率不高;沒有從系統的角度對仿真優化進行研究和規劃，當前仿真優化的大量工作集中在算法研究上，很少從系統的角度考慮算法與系統建模方法的關系，使得仿真優化缺乏進一步研究和應用的基礎;仿真優化系統缺乏與專家系統或智能決策系統的集成，智能化程度不高;大多數研究都還停留在理論層面上，應用方面缺乏，仿真優化方法幾乎沒有解決有一定規模的實際問題。

三、物流系統綜合仿真環境研究進展

系統仿真技術作為系統分析，優化的有效工具，已廣泛應用于各類復雜系統的規劃設計、系統優化、方案比較、流程運作控制等領域。在現代物流行業，國內外許多的物流中心設計、自動化倉儲系統和物料搬運系統等工程設計中也都開始應用仿真技術作為有效實用的輔助設計手段。為了使系統人員、模型開發人員、軟件人員、仿真研究人員更好地利用仿真技術，仿真建模方法和相應的仿真軟件由傳統的運用通用編程語言和仿真語言向著一體化、智能化、虛擬現實環境和面向對象的趨勢發展，出現了不少具有相似功能的一體化的建模/仿真開發環境仿真軟件產品。綜合仿真環境具有通用性強、交互性好、標準化程度高，可重構重用性強等特點。在物流系統仿真過程中常用的綜合仿真環境:美國AutoSimulation公司的AUTOMOD仿真軟件，美國System Modeling公司開發的Arena，英國推出的面向對象的仿真環境WITNESS，以色列Tecnomatix Technologies公司開發的關于生產、物流和工程的仿真軟件eM-plant和IBM公司開發的通用仿真系統SIMPROCESS等。

系統仿真作為解決復雜物流系統問題的有效手段，已經廣泛應用于生產物流系統、供應鏈及物流配送系統等研究領域，對物流配送系統仿真也進行了初步的研究，在物流系統仿真優化方面也已經取得了一定的研究成果，但其進展比較緩慢，在解決物流系統問題時還存在算法效率不高、智能化程度不高、還沒有解決大規模實際問題的能力等方面的缺陷，綜合仿真環境已經成為物流系統仿真的主要工具。物流系統仿真應在分布式交互仿真、基于 Multi-Agent 的仿真建模方法、仿真優化方法、物流系統可視化仿真環境的開發等方面作進一步的研究。

參考文獻

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