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

【關(guān)鍵詞】 物流系統(tǒng);仿真;仿真優(yōu)化;綜合仿真環(huán)境

物流系統(tǒng)是復(fù)雜的離散事件系統(tǒng)，在系統(tǒng)設(shè)計與控制過程中存在許多優(yōu)化問題，用傳統(tǒng)的解析方法難以獲得最優(yōu)解或滿意解。仿真是建立數(shù)學(xué)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(tǒng)的行為。仿真是決策者用于物流系統(tǒng)設(shè)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(tǒng)工作原理的理解水平，仿真技術(shù)提供了技術(shù)性和經(jīng)濟性的最佳結(jié)合點和直觀有效的分析方法。目前，仿真已經(jīng)成為管理科學(xué)與運籌學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的技術(shù)手段之一。

一、物流系統(tǒng)仿真應(yīng)用研究進展

物流系統(tǒng)是指在一定的時間和空間里，由物資、包裝設(shè)備、裝卸搬運機械、運輸工具、倉儲設(shè)施、人員和通信聯(lián)系等若干相互制約的動態(tài)要素所構(gòu)成的具有特定功能的有機整體。早期的物流系統(tǒng)仿真主要是針對生產(chǎn)物流過程中的控制與優(yōu)化問題來進行，隨著供應(yīng)鏈的興起與發(fā)展，更多的研究關(guān)注于集采購、生產(chǎn)和銷售一體化的供應(yīng)鏈仿真。隨著物流網(wǎng)絡(luò)規(guī)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(xué)者開始用仿真的手段來解決物流配送系統(tǒng)中存在的問題。

二、物流系統(tǒng)仿真優(yōu)化研究進展

計算機仿真技術(shù)是研究復(fù)雜系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(yōu)解或滿意解，需要將仿真與優(yōu)化技術(shù)結(jié)合起來，以便在仿真環(huán)境下使輸出響應(yīng)不斷地改進，可以形成各種仿真的優(yōu)化結(jié)構(gòu)，進而實現(xiàn)系統(tǒng)性能的優(yōu)化。仿真優(yōu)化是研究基于仿真的目標(biāo)優(yōu)化問題，即基于模型仿真給出的輸入輸出關(guān)系，通過優(yōu)化算法得到最佳的輸入量。仿真優(yōu)化在物流領(lǐng)域的應(yīng)用研究進展緩慢，到目前為止，基本上還沒有大規(guī)模的實際問題用仿真優(yōu)化的方法加以解決，并且仿真優(yōu)化方法在解決物流系統(tǒng)控制與調(diào)度問題時還存在著以下不足:仿真優(yōu)化方法解決物流調(diào)度這一問題時，計算時間長，算法效率不高;沒有從系統(tǒng)的角度對仿真優(yōu)化進行研究和規(guī)劃，當(dāng)前仿真優(yōu)化的大量工作集中在算法研究上，很少從系統(tǒng)的角度考慮算法與系統(tǒng)建模方法的關(guān)系，使得仿真優(yōu)化缺乏進一步研究和應(yīng)用的基礎(chǔ);仿真優(yōu)化系統(tǒng)缺乏與專家系統(tǒng)或智能決策系統(tǒng)的集成，智能化程度不高;大多數(shù)研究都還停留在理論層面上，應(yīng)用方面缺乏，仿真優(yōu)化方法幾乎沒有解決有一定規(guī)模的實際問題。

三、物流系統(tǒng)綜合仿真環(huán)境研究進展

系統(tǒng)仿真技術(shù)作為系統(tǒng)分析，優(yōu)化的有效工具，已廣泛應(yīng)用于各類復(fù)雜系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計、系統(tǒng)優(yōu)化、方案比較、流程運作控制等領(lǐng)域。在現(xiàn)代物流行業(yè)，國內(nèi)外許多的物流中心設(shè)計、自動化倉儲系統(tǒng)和物料搬運系統(tǒng)等工程設(shè)計中也都開始應(yīng)用仿真技術(shù)作為有效實用的輔助設(shè)計手段。為了使系統(tǒng)人員、模型開發(fā)人員、軟件人員、仿真研究人員更好地利用仿真技術(shù)，仿真建模方法和相應(yīng)的仿真軟件由傳統(tǒng)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(xiàn)實環(huán)境和面向?qū)ο蟮内厔莅l(fā)展，出現(xiàn)了不少具有相似功能的一體化的建模/仿真開發(fā)環(huán)境仿真軟件產(chǎn)品。綜合仿真環(huán)境具有通用性強、交互性好、標(biāo)準化程度高，可重構(gòu)重用性強等特點。在物流系統(tǒng)仿真過程中常用的綜合仿真環(huán)境:美國AutoSimulation公司的AUTOMOD仿真軟件，美國System Modeling公司開發(fā)的Arena，英國推出的面向?qū)ο蟮姆抡姝h(huán)境WITNESS，以色列Tecnomatix Technologies公司開發(fā)的關(guān)于生產(chǎn)、物流和工程的仿真軟件eM-plant和IBM公司開發(fā)的通用仿真系統(tǒng)SIMPROCESS等。

系統(tǒng)仿真作為解決復(fù)雜物流系統(tǒng)問題的有效手段，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)物流系統(tǒng)、供應(yīng)鏈及物流配送系統(tǒng)等研究領(lǐng)域，對物流配送系統(tǒng)仿真也進行了初步的研究，在物流系統(tǒng)仿真優(yōu)化方面也已經(jīng)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(tǒng)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(guī)模實際問題的能力等方面的缺陷，綜合仿真環(huán)境已經(jīng)成為物流系統(tǒng)仿真的主要工具。物流系統(tǒng)仿真應(yīng)在分布式交互仿真、基于 Multi-Agent 的仿真建模方法、仿真優(yōu)化方法、物流系統(tǒng)可視化仿真環(huán)境的開發(fā)等方面作進一步的研究。

參考文獻

[1]張曉萍，顏永年，吳耀華，荊明.現(xiàn)代生產(chǎn)物流及仿真[M].北京:清華大學(xué)出版社，1998.

[2]Sawhney A，Abudayyeh O. Modeling and Analysis of a Mail Processing Plant Using Petri Nets [J]. Advances in Engineering Software (S0965-9978)，1999，30(8):543～549

[3]嵇振平，陳文明，于戈.分層有色Petri Net(HCPN)及其在寶鋼煉鋼連鑄生產(chǎn)物流系統(tǒng)仿真建模中的應(yīng)用[J].冶金自動化.2002，27(2): 6～9