物流系统动力学学习教案

会计学1物流系统物流系统(xtng)动力学动力学第一页，共37页。第2页/共37页第二页，共37页。工商企业其它社会经济城市规划科研设计人口问题第3页/共37页第三页，共37页。因果关系复杂(fz)需比较(bjio)非线性自律性待择优多重反馈第4页/共37页第四页，共37页。第5页/共37页第五页，共37页。基础理论控制论系统分析法计算机仿真技术决策论反馈控制、自动调节、时间(shjin)滞后、噪声干扰在若干个备选(bi xun)方案中作出选择模型求解的重要手段各种定性和定量系统工具和方法第6页/共37页第六页，共37页。系统将来的行为是结果的函数。即根据系统输出的结果指导将来的行动。将系统输出与目标值所产生的偏差作为系统输入，然后对系统下一次输出结果产生影响并改善决策(juc)的自动调节过程。第7页/共37页第七页，共37页。信息决策行为系统状态反馈(fnku)控制过程首先观察(gunch)要研究的实际系统搜集关于系统状态的信息，分析各要素之间的因果关系分析各要素之间的因果关系采取行动，行动又作用于实际系统，使系统的状态发生改变，这些变化提供的信息再次决定决策者的下一次行动，从而形成了反馈回路。 系统动力学利用反馈控制的原理，用因果关系图和流程图来描述系统的内部联系，并用仿真语言来定量计算系统状态的动态变化。第8页/共37页第八页，共37页。明确(mngqu)目的确定(qudng)边界因果分析建立模型仿真实验结果分析、对比、解释模型修改反馈环绘图、建方程考虑加入的因素，保持边界弹性检验理论；认识系统反馈结果与动态行为，改善决策第9页/共37页第九页，共37页。AB出生(chshng)人口数人口(rnku)总数死亡人口数人口总数（正负）因果链：因果箭描述的递推性因果关系因果箭正因果箭负因果箭AB因果链CD第10页/共37页第十页，共37页。ABCDABC负反馈回路(hul)收敛性；内部稳定器正反馈回路增长(zngzhng)性；自我强化剂因果关系反馈回路多重因果关系反馈回路选择哪些因素来形成因果箭和因果反馈回路，至关重要。第11页/共37页第十一页，共37页。反馈回路(hul)的两种基本变量TextTextText状态变量为流位变量，是描述系统(xtng)积累效应的变量决策变量流率变量、速率，是描述系统积累效应的变化快慢的变量第12页/共37页第十二页，共37页。流（Flow)流位（Level）流率（Rate）Source/Sink参数(cnsh)（Parameter）Auxiliary Variable流程图符号(fho)滞后（Delay）信息的取出第13页/共37页第十三页，共37页。进行(jnxng)存款活动时，存款与利息的因果关系反馈回路可表示为：可用流程图描述(mio sh)以上因果关系反馈回路为：其中：存款(cn kun)为状态变量利息为流率变量利率为辅助变量 第14页/共37页第十四页，共37页。状态变量方程：描述(mio sh)系统中状态变量的积累过程L LEVEL.K=LEVEL.J+DT*(INFLOW.JK-OUTFOLW.JK) 流率方程：描述系统状态变量方程中输入与输出(shch)的速度CON.K,AUX.K, LEVEL.K,RATE.KLfR 辅助方程：反馈系统中描述信息的运算式，用以辅助说明流率变量的细节CON.K,RATE.JK,LEVEL.K,AUX.K,AUX.KgA 代码表：K 当前时刻；J 前一时刻；L 下一时刻；DT 从J时刻到K时刻的计算间隔；CON（Constant）常量第15页/共37页第十五页，共37页。常量方程：定义(dngy)模型中的各种参数值CONC 注意：(1)常量方程(fngchng)中不能出现时间下标 (2)常量可以依赖于其他常量。 赋值方程：为状态变量赋予初始值LEVELN 注意：(1)赋值方程中不能出现时间下标 (2)模型中每一个状态变量方程都必须赋予初始值， 因此每个L方程后都必须跟随一个N方程 第16页/共37页第十六页，共37页。早期软件文本编程方式，需要用流程图描绘出系统模型后，在流程图里用不同的符号表示不同类型的函数，之后才编写程序，因此(ync)较为复杂。由美国Ventana Systems公司开发的一款可视化系统动力学软件。与DYNAMO相比，Vensim提供了相对简单灵活的方式，在绘制流程图的过程中，同时已建立了模型的数学关系，无需使用许多图形符号。 DYNAMOVensim第17页/共37页第十七页，共37页。第18页/共37页第十八页，共37页。第19页/共37页第十九页，共37页。1.绘制因果关系图2.绘制流程图3.建立方程(fngchng)4. 利息存款*利率; 4. 仿真(fn zhn)运行及结果分析第20页/共37页第二十页，共37页。第21页/共37页第二十一页，共37页。物流系统(xtng)动力学模型中最基本的是一阶和二阶反馈回路。如：【例82】已知一库存系统，当前库存量为2000件，期望库存量为8000件，每周向供应商订货，欲用5周时间调整到期望库存，用Vensim建立(jinl)一个一阶负反馈回路对这个系统进行仿真。【例83】已知一库存系统，当前库存量为2000件，期望库存量为8000件，每周向供应商订货，货物的在途时间为10周，库存调整时间为5周，用Vensim建立(jinl)一个二阶负反馈回路对这个系统进行仿真。第22页/共37页第二十二页，共37页。一阶负反馈回路(hul)第一步：因果关系分析当库存量增加(zngji)时，库存量与期望库存量之间的差额减少，两者形成负因果箭当库存差额增加(zngji)时，订货速率（即每周的订货批量）增加(zngji)，两者形成正因果箭；当订货速率增加(zngji)时，库存量将变大，两者形成正因果箭。 二阶负反馈回路(hul)同理，库存量与库存差额形成负因果箭，库存差额与订货速率形成正因果箭；不同的是，当订货速率增加时，在途库存量变大，两者形成正因果箭，最后在途库存量的增加引起入库率（每周入库的商品量）的增加，形成正因果箭。 第23页/共37页第二十三页，共37页。一阶负反馈回路(hul)第二步：绘制流程图库存量为状态变量，订货速率为流率变量，库存差额(ch )、期望库存量和库存调整时间为辅助变量。二阶负反馈回路(hul)库存量和在途库存量为状态变量，订货速率和入库率为流率变量，库存差额、期望库存量、库存调整时间和库存在途时间为辅助变量。第24页/共37页第二十四页，共37页。第三步：输入方程式库存(kcn)调整时间5（周）期望库存(kcn)8000（件）初始库存(kcn)量2000（件）库存(kcn)差额期望库存(kcn)量-库存(kcn)量订货速率库存(kcn)差额/库存(kcn)调整时间库存(kcn)量INTEG（订货速率）一阶负反馈回路(hul)二阶负反馈回路(hul)库存调整时间5（周）期望库存8000（件）初始库存量2000（件）库存在途时间10（周）库存差额期望库存量-库存量订货速率库存差额/库存调整时间入库率在途库存量/库存在途时间在途库存量INTEG（订货速率入库率）库存量INTEG（入库率） 第25页/共37页第二十五页，共37页。四、仿真(fn zhn)分析当库存量越来越接近期望库存量时，订货速率越来越小，最后库存量在第20周左右逐渐逼近期望库存量，该库存系统(xtng)是一个渐进稳定的系统(xtng)，其中的一阶负反馈回路起到了自我平衡的作用。 一阶负反馈回路(hul)第26页/共37页第二十六页，共37页。二阶负反馈回路(hul)二阶负反馈回路与一阶负反馈回路一样，能实现库存量向期望库存量靠近的功能，但不同之处在于，二阶负反馈回路的调整过程是振荡(zhndng)衰减逐渐逼近目标值的。 第27页/共37页第二十七页，共37页。一、VMI系统行为模式分析二、VMI系统的因果反馈关系(gun x)三、VMI系统模型流程图四、各个模块的系统动力学构造方程式 例2：VMI模式(msh)下供应链系统动力学建模第28页/共37页第二十八页，共37页。一、VMI系统(xtng)行为模式分析供应商分销商基于预测(yc)的订单产品(chnpn)图8-23 传统库存管理模式分销商供应商实时的客户需求信息按实际需求发货图8-24 VMI库存管理模式第29页/共37页第二十九页，共37页。在VMI库存管理模式下，系统限定成员主要(zhyo)包括: 供应商分销商生产商订单(dn dn)拉动式生产一般(ybn)是由分销商按照一定的评估标准在优秀的、有实力的供应商中挑选出来的掌管分销商在各地的库存，与分销商一次议价建立长期的需求协议第30页/共37页第三十页，共37页。VMI系统中的四类(s li)库存： 12生产商在制品(zhpn)库存 供应商库存(kcn)34供应商库存分销商库存第31页/共37页第三十一页，共37页。二、VMI系统(xtng)的因果反馈关系 第32页/共37页第三十二页，共37页。三、VMI系统(xtng)模型流程图第33页/共37页第三十三页，共37页。四、各个模块的系统(xtng)动力学构造方程式（略，见课本）供应商模块(m kui)生产商模块(m kui)分销商模块第34页/共37页第三十四页，共37页。1.本系统(xtng)整体或局部问题是否能通过动力学的基本原理来建模分析？2.概述一下因果关系的分析、流程图的绘制和方程的建立理念。第35页/共37页第三十五页，共37页。第36页/共37页第三十六页，共37页。感谢您的观看(gunkn)！第37页/共37页第三十七页，共37页。