摘要：作為認(rèn)識世界和改造世界的重要手段，建模與仿真技術(shù)已成為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究的主要內(nèi)容，將其應(yīng)用于物流配送中心的規(guī)劃與管理中，可大大節(jié)約優(yōu)化的成本，提高優(yōu)化效率，具有重大意義。通過對常用建模方法的分析對比，提出配送中心建模方法的選擇，并提供了物流配送中心建模與仿真的一般技術(shù)路線。

關(guān)鍵詞:物流；配送中心；建模；仿真；面向?qū)ο螵オ?/p>

人類在科學(xué)和工程技術(shù)上所做的研究就是努力理解真實世界并掌握與真實世界發(fā)生聯(lián)系的形式，而建模與仿真則是認(rèn)識世界和改造世界的重要手段，它已成為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究的主要內(nèi)容。目前，建模與仿真技術(shù)已滲透到各學(xué)科和工程技術(shù)領(lǐng)域，成為戰(zhàn)略研究、系統(tǒng)分析、運籌規(guī)劃、預(yù)測決策、宏觀及微觀管理等領(lǐng)域的有效工具。物流系統(tǒng)是企業(yè)生產(chǎn)的一個重要組成部分，物流合理化是提高企業(yè)生產(chǎn)率最重要的方法之一，因此，生產(chǎn)物流管理必然成為仿真技術(shù)應(yīng)用最廣泛，產(chǎn)生經(jīng)濟效益最大的領(lǐng)域之一，而配送中心作為物流系統(tǒng)的重要節(jié)點，對它的建模與仿真的研究日益受到重視。

1 對物流配送中心進行建模與仿真研究的意義

1．1物流配送中心簡介

配送中心在執(zhí)行將貨物集中送達客戶的基本職能的過程中，系統(tǒng)地進行著儲存、分揀和理貨、配送和分放、倒裝和分裝、裝卸和搬運、加工、送貨和情報處理等多種物流活動。在零售業(yè)（尤其是連鎖經(jīng)營）的物流系統(tǒng)中，大部分的物流活動實際是集中在配送中心進行的。據(jù)日本連鎖協(xié)會1993年統(tǒng)計，零售業(yè)中的74％的店鋪的商品是通過配送中心進行加工配送的?？梢姡渌椭行膶嶋H上是現(xiàn)代配送活動的集聚地和資源地，成為生產(chǎn)物流管理系統(tǒng)的關(guān)鍵節(jié)點。

配送中心的最終目標(biāo)就是要使物流運作實現(xiàn)所謂的“6R”狀態(tài)，即把客戶所需的正確的產(chǎn)品（Right product）能夠在正確的時間（Right time），按照正確的數(shù)量（Right quantity）、正確的質(zhì)量（Right quality）和正確的狀態(tài)（Right status）送到正確的地點（Right place），并使總成本最小。以往優(yōu)化配送中心管理的過程通常在配送中心運作時進行，通過對已建成的配送中心各環(huán)節(jié)的分析，改進作業(yè)過程或改建配送中心的設(shè)備。這種做法不僅會浪費許多機械設(shè)備和資金，而且需要耗用大量的人力和時間。

1．2對物流配送中心的建模與仿真研究的主要意義

首先，配送中心的規(guī)劃人員可以利用系統(tǒng)的建模與仿真對規(guī)劃設(shè)計中的系統(tǒng)進行研究，通過仿真模擬來選定各有關(guān)要素的值，在系統(tǒng)運行前，為決策者提供系統(tǒng)運行后關(guān)于系統(tǒng)服務(wù)水平和可能產(chǎn)生的現(xiàn)象的有關(guān)信息，以便修訂計劃或者決策，使得規(guī)劃后的系統(tǒng)實現(xiàn)低成本高效率，并且可以降低預(yù)測成本；

其次，對于運營管理人員來說，他們可以利用系統(tǒng)的建模與仿真做以下工作:對現(xiàn)有系統(tǒng)進行分析、剖析系統(tǒng)的流程、分析系統(tǒng)元素分配的合理性，為優(yōu)化系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)提供依據(jù)。

綜上所述，運用建模與仿真的方法對配送中心內(nèi)部系統(tǒng)進行研究，把系統(tǒng)內(nèi)各成份有機地聯(lián)系起來，從系統(tǒng)化、集成化的角度出發(fā)去分析、研究和改進系統(tǒng)，對現(xiàn)有系統(tǒng)進行更加合理有效的規(guī)劃與設(shè)計，可以實現(xiàn)資源優(yōu)化配置，有效地和高效地降低配送中心的運作成本，節(jié)省優(yōu)化過程的費用和時間，保證規(guī)劃和決策的科學(xué)性。

2配送中心建模與仿真方法的選擇

2．1常用建模方法介紹

目前，國內(nèi)外許多學(xué)者都進行了物流系統(tǒng)包括配送中心的建模與仿真研究，使用的建模方法主要有：Agent技術(shù)、Petri網(wǎng)技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)等。

基于Agent的建模方式（Agent－BasedModeling，ABM）利用Agent的思想對復(fù)雜系統(tǒng)中的仿真實體進行建模，通過對復(fù)雜系統(tǒng)中的基本元素及其之間交互的建模與仿真，可以將復(fù)雜系統(tǒng)的微觀行為和宏觀涌現(xiàn)現(xiàn)象有機的結(jié)合到一起，是一種自底向上的、行之有效的仿真建模方式。

Petri網(wǎng)是一種可用圖形表示的組合模型，具有直觀易懂和易用的優(yōu)點，對描述和分析并發(fā)現(xiàn)象有它的獨到的優(yōu)越之處，它既可以用于靜態(tài)的結(jié)構(gòu)分析，又可以用于動態(tài)的行為分析。Petri網(wǎng)模型的主要分析方法是可達樹、關(guān)聯(lián)矩陣和狀態(tài)方程、不變量和分析簡化規(guī)則等等。

面向?qū)ο蠹夹g(shù)是一種完全不同于傳統(tǒng)功能設(shè)計的方法，是當(dāng)前仿真研究領(lǐng)域最為活躍的研究方向之一，它增強了仿真模型的直觀性和易理解性，且具有內(nèi)在的可擴充性和可重用性，為仿真大型復(fù)雜系統(tǒng)提供了極大的方便的手段。

2．2配送中心建模方法的確定

由于配送中心內(nèi)部系統(tǒng)是一個動態(tài)的系統(tǒng)，若采用傳統(tǒng)的程序設(shè)計方法，尤其是當(dāng)環(huán)境發(fā)生變化時，要重寫相當(dāng)多的代碼，因此，面向?qū)ο蠹夹g(shù)應(yīng)該成為對配送中心建模的首選方法。

2．3仿真軟件簡介

對于模型的仿真，目前有許多仿真軟件（如：AutoMod、ShowFlow、Extend、Witness、Promodel、Arena、Quest等）支持對物流系統(tǒng)的仿真，不需要仿真者有很多的計算機知識和編程技巧，也不需要了解很多的仿真理論和算法。仿真的主要精力可以放在系統(tǒng)建模和系統(tǒng)分析上。即有利于提高仿真效率，也有利于提高仿真的質(zhì)量。

3 配送中心建模與仿真的實施步驟

接下來，以面向?qū)ο蟮慕７椒槔?，介紹配送中心建模與仿真的基本步驟。

（1）通過對配送中心作業(yè)機械和流程的分析，根據(jù)其作業(yè)特點，將配送中心系統(tǒng)分割為若干子系統(tǒng)。

配送中心的業(yè)務(wù)流程如圖1所示。

配送中心的主要業(yè)務(wù)包括：接收種類繁多、數(shù)量眾多的貨物；對貨物的數(shù)量、質(zhì)量進行檢驗；按發(fā)貨的先后順序進行整理、加工和保管，保管工作要適合客戶訂單的要求；接到通知后，經(jīng)過揀選，按照客戶的要求，把各類貨物備齊，包裝并按照不同的配送區(qū)域安排配送路徑、裝車順序，對貨物進行分類和發(fā)送，并在商品配送途中進行商品的跟蹤、控制，及時處理配送過程中的意外狀況等。

配送中心的主要設(shè)備包括：自動化倉庫、收貨輸送機、托盤、貨架、巷道式堆垛機、叉車、自動搬運車、手推車、輸送機、分揀機械、汽車車隊等。

配送中心的主要設(shè)施包括：物流作業(yè)區(qū)設(shè)施、輔助作業(yè)區(qū)設(shè)施、廠房建筑周邊設(shè)施等。

通以上分析，可將配送中心系統(tǒng)分割為集貨、儲存、分揀和配送等若干個子系統(tǒng)。

（2）運用面向?qū)ο蠹夹g(shù)建立模型。

在上一個步驟的基礎(chǔ)上，分別建立各分系統(tǒng)的對象層、特征層和關(guān)系層，得到配送中心系統(tǒng)的一般模型，并對模型進行簡單的分析，驗證模型的暢通性和可達性。

（3）利用仿真來確認(rèn)系統(tǒng)的性能。

為了使已建立的模型能在計算機上運行，將系統(tǒng)模型轉(zhuǎn)換為仿真模型（計算機模型），再利用仿真軟件實現(xiàn)仿真模型。通過該步驟可以達到合理配置影響成本的各要素值，使得配送中心作業(yè)系統(tǒng)以更低成本完成更高效率工作的目的。

（4）模型可靠性檢驗。

在對物流配送中心系統(tǒng)一般作業(yè)流程的分析建模基礎(chǔ)之上，以某個物流配送中心為實例，驗證物流配送系統(tǒng)一般模型的可靠性和實用性。

（5）整個建模仿真過程的技術(shù)路線如圖2所示：

4 結(jié)論

本文分析了以建模與仿真方法優(yōu)化物流配送中心規(guī)劃與運作管理的重大意義，在常用建模技術(shù)中，面向?qū)ο蠹夹g(shù)是目前最活躍的方法，他在直觀性、易理解性、可擴充性和可重用性方面的優(yōu)勢，為仿真大型復(fù)雜系統(tǒng)提供了極大的方便的手段。由于配送中心內(nèi)部系統(tǒng)是一個動態(tài)的系統(tǒng)，因此，面向?qū)ο蠹夹g(shù)應(yīng)該成為對配送中心建模的首選方法。文章提供了物流配送中心建模與仿真的一般技術(shù)路線，對物流配送中心的管理人員優(yōu)化管理具有一定借鑒意義。

主要參考文獻

［1］王紅衛(wèi)，建模與仿真［M］，北京：科學(xué)出版社，2002

［2］馮耕中，物流配送中心規(guī)劃與設(shè)計［M］，西安：西安交通大學(xué)出版社，2004

［3］王煜、蔡臨寧、岳秀江，物流系統(tǒng)的仿真研究綜述［C］，制造業(yè)自動化，2004.26(9):5-8

［4］邵明習(xí)，基于AutoMod的物流配送中心的建模與仿真［D］，南京林業(yè)大學(xué)碩士論文， 2006

［5］黃爽，集裝箱運輸企業(yè)內(nèi)部物流系統(tǒng)的建模與仿真［D］，遼寧工學(xué)院碩士論文，2007

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（作者通訊地址：南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院管理工程系211188）