第四章物流系统建模（3学时）4.1系统模型概述4.2系统模型的基本要求4.3模型构建的基本方法4.4物流系统建模方法4.5常见的物流系统模型4.6系统建模实例4.7案例分析：冷藏食品运输线路优化模型建立教学目标掌握物流系统建模方法。教学重点和难点物流系统建模方法。深化和拓宽将六个学生分为一组，针对于物流系统建模方法这个个重点布置学生在课上利用头脑风暴法进行讨论分析并制作ppt，然后在课上任意或指定小组成员做演讲。教学手段以PowerPoint电子教案为主，结合板书，注意学生自我思考能力
第四章 物流系统建模（3 学时） 4.1 系统模型概述 4.2 系统模型的基本要求 4.3 模型构建的基本方法 4.4 物流系统建模方法 4.5 常见的物流系统模型 4.6 系统建模实例 4.7 案例分析：冷藏食品运输线路优化模型建立 教学目标 掌握物流系统建模方法。 教学重点和难点 物流系统建模方法。 深化和拓宽 将六个学生分为一组，针对于物流系统建模方法这个个重点布置学生在课上 利用头脑风暴法进行讨论分析并制作 ppt，然后在课上任意或指定小组成员做演 讲。 教学手段 以 PowerPoint 电子教案为主，结合板书，注意学生自我思考能力
第一节系统建模概述重点：了解系统建模的定义与特征。4.1.1系统模型的定义与特征定义：对一个系统某一方面本质属性的描述，以某种确定的形式（如文字、符号、图表、实物、数学公式等）提供关于该系统的某一方面的知识。（1）系统模型是对现实系统的描述、模仿或抽象：（2）系统建模既是一项技术，也是一门艺术。一个恰当、适用的系统模型应该具有如下四个特征：（1）它是对现实系统的抽象或模仿：（2）它由反映系统本质或特征的主要要素构成：（3）它集中体现了这些要素之间的关系：（4）它忽略了与分析无关的因素。4.1.2系统模型的分类一般将系统模型分为：物理模型、文字模型和数学模型三类。详见书中表4-1。（1）实体模型：当系统的大小刚好适合研究且不存在危险时，就可以把系统本身作为模型。（2）比例模型：是放大或缩小的系统，使之适合于研究。（3）相似模型：根据相似原理，利用一种系统去代替另一种系统。（4）文字模型：如技术报告、说明书等。（5）网络模型：用网络图来描述系统的组成元素以及元素之间的相互关系（6）图表模型：用图像和表格描述的模型。（7）逻辑模型：表示逻辑关系的模型。（8）数学模型：用数学方程式表示的模型。数学模型包括这四种类型：方程式模型、函数型模型、概率统计型模型、逻辑型模型
第一节 系统建模概述 重点：了解系统建模的定义与特征。 4.1.1 系统模型的定义与特征 定义：对一个系统某一方面本质属性的描述，以某种确定的形式（如文字、 符号、图表、实物、数学公式等）提供关于该系统的某一方面的知识。 （1）系统模型是对现实系统的描述、模仿或抽象； （2）系统建模既是一项技术，也是一门艺术。 一个恰当、适用的系统模型应该具有如下四个特征： （1）它是对现实系统的抽象或模仿； （2）它由反映系统本质或特征的主要要素构成； （3）它集中体现了这些要素之间的关系； （4）它忽略了与分析无关的因素。 4.1.2 系统模型的分类 一般将系统模型分为：物理模型、文字模型和数学模型三类。 详见书中表 4-1。 （1）实体模型：当系统的大小刚好适合研究且不存在危险时，就可以把系 统本身作为模型。 （2）比例模型：是放大或缩小的系统，使之适合于研究。 （3）相似模型：根据相似原理，利用一种系统去代替另一种系统。 （4）文字模型：如技术报告、说明书等。 （5）网络模型：用网络图来描述系统的组成元素以及元素之间的相互关系。 （6）图表模型：用图像和表格描述的模型。 （7）逻辑模型：表示逻辑关系的模型。 （8）数学模型：用数学方程式表示的模型。 数学模型包括这四种类型：方程式模型、函数型模型、概率统计型模型、逻 辑型模型
第二节系统模型的基本要求重点：了解系统建模的定义与特征。系统模型的建立需要满足以下五个方面的基本要求：（1）清晰性：模型与模型间的相互耦合要尽可能少，结构应清晰（2）切题性：模型只应包括与研究目的有关的那些信息，而非真实系统的一切方面；（3）精确性：是要根据所研究问题及其性质来确定的：（4）集合性：指的是把单个实体组成更大实体的可能程度：（5）反馈性：是指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入，进而影响系统功能的过程。第三节模型构建的基本方法重点：物流系统建模方法4.3.1建模过程的信息源三类主要信息源：（1）目的和目标：一个模型事实上是对一个真实过程给出了一个非常有限的映像。同一个实际系统可以有很多个研究对象，这些研究对象将规定建模过程的方向。将现实对象分成不同的部分（用输入变量或边界条件来表示），有助于确定系统边界。（2）先验知识：在建模工作初始阶段，需要学习和了解前人的成果，包括：定理、原理、模型、概念、研究结论。（3）试验数据：系统的信息可以通过对系统的试验获得。在建模时，关于过程的信息也能通过对现象的试验与量测获得。合适的定量观测是解决建模问题的有效途径
第二节 系统模型的基本要求 重点：了解系统建模的定义与特征。 系统模型的建立需要满足以下五个方面的基本要求： （1）清晰性：模型与模型间的相互耦合要尽可能少，结构应清晰； （2）切题性：模型只应包括与研究目的有关的那些信息，而非真实系统的 一切方面； （3）精确性：是要根据所研究问题及其性质来确定的； （4）集合性：指的是把单个实体组成更大实体的可能程度； （5）反馈性：是指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入，进 而影响系统功能的过程。 第三节 模型构建的基本方法 重点：物流系统建模方法 4.3.1 建模过程的信息源 三类主要信息源： （1）目的和目标：一个模型事实上是对一个真实过程给出了一个非常有限 的映像。同一个实际系统可以有很多个研究对象，这些研究对象将规定建模过程 的方向。将现实对象分成不同的部分（用输入变量或边界条件来表示），有助于 确定系统边界。 （2）先验知识：在建模工作初始阶段，需要学习和了解前人的成果，包括： 定理、原理、模型、概念、研究结论。 （3）试验数据：系统的信息可以通过对系统的试验获得。在建模时，关于 过程的信息也能通过对现象的试验与量测获得。合适的定量观测是解决建模问题 的有效途径
4.3.2建模方法模型建立的任务是要确定模型的结构和参数，一般有三种途径：（1）对内部结构和特性清楚的系统，即所谓白盒子系统（如多数工程系统），可以利用已知的一些基本定律，经过分析和演绎推导出系统模型，此法称演绎法。（2）对那些内部结构和特性不清楚的系统，即所谓黑盒子系统，如果允许直接进行试验观测，则可假设模型，并通过试验验证和修正建立模型，也可以用辨识的方法建立模型。对那些属于黑盒且又不允许直接试验测试的系统（如多数非工程系统），则采用数据收集和统计归纳方法来建立模型。（3）介乎两者之间的还有一大类系统，对于它们的内部结构和特性有部分了解，但又不甚了解，即所谓灰盒子系统，此时可采用前面两种相结合的方法。第3种方法是用得最多的。4.3.3建模过程建模的基本过程详见书中图4-4.首先需要明确建模的目的，并对多个具体的目标加以协调，同时，要利用足够的先验知识进行演绎分析，对数据进行充分的归纳整理，在此基础上，构造出系统的模型。而后还需要对其可信度进行分析和调整，直至得到科学合理的最终模型。第四节物流系统建模方法重点：物流系统建模思路和步骤。4.4.1物流系统模型化的意义概念：物流系统模型是对物流系统的特征要素、相关信息和变化规律的一种抽象表述，反映物流系统某些本质属性。特征：
4.3.2 建模方法 模型建立的任务是要确定模型的结构和参数，一般有三种途径： （1）对内部结构和特性清楚的系统，即所谓白盒子系统（如多数工程系统）， 可以利用已知的一些基本定律，经过分析和演绎推导出系统模型，此法称演绎法。 （2）对那些内部结构和特性不清楚的系统，即所谓黑盒子系统，如果允许 直接进行试验观测，则可假设模型，并通过试验验证和修正建立模型，也可以用 辨识的方法建立模型。 对那些属于黑盒且又不允许直接试验测试的系统（如多数非工程系统），则 采用数据收集和统计归纳方法来建立模型。 （3）介乎两者之间的还有一大类系统，对于它们的内部结构和特性有部分 了解，但又不甚了解，即所谓灰盒子系统，此时可采用前面两种相结合的方法。 第 3 种方法是用得最多的。 4.3.3 建模过程 建模的基本过程详见书中图 4-4. 首先需要明确建模的目的，并对多个具体的目标加以协调，同时，要利用足 够的先验知识进行演绎分析，对数据进行充分的归纳整理，在此基础上，构造出 系统的模型。而后还需要对其可信度进行分析和调整，直至得到科学合理的最终 模型。 第四节 物流系统建模方法 重点：物流系统建模思路和步骤。 4.4.1 物流系统模型化的意义 概念：物流系统模型是对物流系统的特征要素、相关信息和变化规律的一种 抽象表述，反映物流系统某些本质属性。 特征：
（1）它是物流系统中现实实体的抽象或模仿：（2）由一些与物流系统分析有关的因素所组成：（3）用来表明物流系统中各因素间的关系。意义：（1）通过建立易于操作的模型，帮助人们认识复杂的物流系统，了解系统问题的本质和规律。（2）通过对模型的分析，明确系统的内部构成、系统特性和形式，针对系统的规律和目标，用数学表达式说明系统的结构关系和动态情况。（3）经过恰当的抽象、加工、逻辑处理，把复杂系统的内部和外部关系变成可以进行准确分析和处理的形式，从而得出需要的结论。目的：通过模型将复杂的事物简单化，认识和掌握系统的规律与特征。4.4.2物流系统的建模思路建模就是将现实世界中的系统原型概括抽象成用某种形式表现的模型。它是一种创造性的劳动，既有大量的技术内容，又有反映现实、反映作者思想的艺术内容。（1）系统模型的一般形式模型的变量通常包括可控变量和不可控变量。模型可以表示为如下的通式：U=f(xi,y)式中：U一一描述系统功能的效用或准则值，也叫做目标函数：xi—一可控变量；yi一一不可控变量，对U有影响；f一一目标函数U与变量xi，yi之间的关系函数。（2）系统建模的一般思路1）直接分析法：当系统比较简单，问题很明确时，可按问题的性质直接建立模型；2）数据分析法：如果系统结构的性质尚不够清楚，可以通过分析已有的数据或试验数据建立系统的模型：
（1）它是物流系统中现实实体的抽象或模仿； （2）由一些与物流系统分析有关的因素所组成； （3）用来表明物流系统中各因素间的关系。 意义： （1）通过建立易于操作的模型，帮助人们认识复杂的物流系统，了解系统 问题的本质和规律。 （2）通过对模型的分析，明确系统的内部构成、系统特性和形式，针对系 统的规律和目标，用数学表达式说明系统的结构关系和动态情况。 （3）经过恰当的抽象、加工、逻辑处理，把复杂系统的内部和外部关系变 成可以进行准确分析和处理的形式，从而得出需要的结论。 目的：通过模型将复杂的事物简单化，认识和掌握系统的规律与特征。 4.4.2 物流系统的建模思路 建模就是将现实世界中的系统原型概括抽象成用某种形式表现的模型。它是 一种创造性的劳动，既有大量的技术内容，又有反映现实、反映作者思想的艺术 内容。 （1）系统模型的一般形式 模型的变量通常包括可控变量和不可控变量。 模型可以表示为如下的通式： U=f(xi, yi) 式中：U——描述系统功能的效用或准则值，也叫做目标函数； xi ——可控变量； yi ——不可控变量，对 U 有影响； f——目标函数 U 与变量 xi，yi之间的关系函数。 （2）系统建模的一般思路 1）直接分析法：当系统比较简单，问题很明确时，可按问题的性质直接建 立模型； 2）数据分析法：如果系统结构的性质尚不够清楚，可以通过分析已有的数 据或试验数据建立系统的模型；