物流系统分析与设计实验.docx
- 文档编号:18626570
- 上传时间:2023-08-20
- 格式:DOCX
- 页数:40
- 大小:3.62MB
物流系统分析与设计实验.docx
《物流系统分析与设计实验.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《物流系统分析与设计实验.docx(40页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
物流系统分析与设计实验
实验一时间序列预测方法
一、实验目的
(1)通过本实验使学生掌握时间序列预测方法的原理和工作步骤;
(2)使学生掌握用EXCEL软件进行时间序列预测的一般步骤。
(3)通过本实验提高学生运用现代工具解决物流管理中遇到的实际问题的能力。
二、实验内容(或实验原理)
案例:
已知某种物资2003-2008年的需求量分别为139,142,155,148,160和166,请分别使用算术平均法、移动平均法、加权平均法、指数平滑法和长期趋势法预测该物资的2009年的需求量。
【实验相关知识】
1)AVERAGE函数
AVERAGE函数用于计算所有参数的算术平均值,其语法规则为:
AVERAGE(number1,number2,…),式中number1,number2,…是要计算平均值的参数。
2)加载“分析工具库”模块
三、实验设备及仪器
局域网环境,电脑,office软件。
四、实验步骤
1.录入数据
将案例中的数据的需求量录入到EXCEL电子表格的A1:
C8区域。
2.算术平均法
在D1单元格输入“算术平均法预测需求”,在D8单元格输入公式“=AVERAGE(C2:
C7),按回车键即可得到算术平均法的预测结果。
3.移动平均法
以最近两期的物流需求数据作为预测依据。
在E1单元格输入“移动平均法预测需求”,在E4单元格输入公式“=AVERAGE(C2:
C3)”,按回车键即可得到2005年的需求预测值。
左键按住E4单元格右下方的填充柄,向下拉动到E8单元格,即可得到2006-2009的需求预测值。
4.加权移动平均法
按公式
=0.6
+0.4
进行预测。
在F1单元格输入“移动加权平均法预测需求”,在F4单元格输入公式“=0.4*C2+0.6*0.3”,按回车键即可得到2005年的需求预测值。
左键按住F4单元格右下方的填充柄,向下拉动到F8单元格,即可得到2006-2009的需求预测值。
5.指数平滑法
(1)取a等于0.3进行预测。
(2)在G1单元格输入“指数平滑法预测需求”,在G2单元格输入“139”,在G3单元格输入公式“=0.3*C2+(1-0.3)*G2”,按回车键即可得到2004年的需求预测值。
左键按住G3单元格右下方的填充柄,向下拉动到G8单元格,即可得到2005-2009年的需求预测值。
6.长期趋势法
(1)左键单击菜单栏中的“工具”,在展开的下拉菜单点击“数据分析”打开“数据分析”对话框,如图6-4所示。
选中“回归”后点击“确定”按钮,打开“回归”对话框,如图所示。
(2)单击“Y值输入区域”对应的参数框右侧的折叠对话框区域按钮,选择区域C2:
C7。
单击“X值输入区域”对应的参数框右侧的折叠对话框区域按钮,选择区域B2:
B7。
单击“输出区域”对应的参数框右侧的折叠对话框按钮,选择H10单元格,如下图所示。
(2)单击确定按钮,可以看到回归分析的结果如下图所示。
其中-10276.93333和5.2分别是
和
的值。
在单元格H1中输入“长期趋势预测需求”,在单元格H2中输入“=I26+I27*B2”,按回车键即可得到2003年的需求预测值。
左键按住H2单元格右下方的填充柄,向下拉动到H8单元格,即可得到2004-2009年的需求预测值。
SUMMARYOUTPUT
回归统计
MultipleR
0.92476
RSquare
0.855181
AdjustedRSquare
0.818976
标准误差
4.475861
观测值
6
方差分析
df
SS
MS
F
SignificanceF
回归分析
1
473.2
473.2
23.62063
0.008279
残差
4
80.13333
20.03333
总计
5
553.3333
Coefficients
标准误差
tStat
P-value
Lower95%
Upper95%
下限95.0%
上限95.0%
Intercept
-10276.9
2145.756
-4.78942
0.008715
-16234.5
-4319.36
-16234.5
-4319.36
XVariable1
5.2
1.069935
4.860106
0.008279
2.229383
8.170617
2.229383
8.170617
实验结果:
(1)记录每种预测方法的预测结果。
(2)对比各种预测方法在预测精度上的差异。
六、思考问题
1.常见的时间序列预测法在预测时有什么优缺点?
实验二单级选址模型
一、实验目的
(1)掌握重心法的原理和工作步骤。
(2)使学生了解EXCEL建模求解的一般方法。
(3)通过实验提高学生运用现代工具解决物流管理中遇到的实际问题的能力。
(4)通过实验使学生掌握0-1规划的原理和工作步骤;
(5)使学生熟练运用Excel软件来进行0-1规划求解;
(6)掌握Excel的区域“区域名称”功能及使用情况。
二、实验内容(或原理)
案例1:
某物流公司计划建立一个新的配送中心。
已知公司总部和2个分厂之间的位置,运用重心法进行选址,并用EXCEL求解。
案例2:
某物流公司计划在市区的东、西、南、北四区建立配送中心,现在有10个位置Ai(i=1,2,3…10)可供选择,考虑到各地区的经济水平及交通情况,规定:
在东区,由A1,A2,A3三个点中至少选择2个;
在西区,由A4,A5两个点中至少选一个;
在南区,由A6,A7两个点中至少选一个;
在北区,由A8,A9,A10三个点中至多选二个;
Ai各点的设备投资及每年可获利润由于地点不同而不同,预测情况如表2-5所示。
表3-1各配送中心的投资及利润情况单位:
万元
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
A10
投资额
100
120
160
110
80
90
100
150
160
180
利润
30
35
45
18
15
25
20
45
50
55
若投资额不能超过800万元,应选择哪几个销售点,可使利润最大?
三、实验设备及仪器
局域网环境,每人一台电脑,office软件。
四、实验相关知识
1.SQRT()函数
SQRT工作表函数用于计算圆括号中的数-操作数的正平方根,其语法规则为:
SQRT(number)
式中,“number”为需要求平方根的数字,如果该数字为负,则将返回错误值#NUM!
,
如:
SQRT(16)=4
SQRT(-16)=#NUM!
SQRT(ABS(-16))=4
五、实验步骤
1. 建立一个excel工作簿,在B2:
E6区域输入基础数据,包括产量、X坐标和Y坐标,
2.以D9,E9为自变量,输入相关内容,如图所示。
3.在单元格G4输入“=SQRT(($D$9-D4)^2+($E$9-E4)^2)”,然后填充至G6。
4.在单元格H4输入“=G4*C4”,然后填充至H6。
5.在“工具”菜单下选择“规划求解”子菜单,如图所示,如果工具菜单下没有“规划求解”子菜单,点击菜单工具,点击子菜单“加载宏”,在弹出的窗口中勾选“规划求解”,点击“确定”即可。
(注意:
在求解之前,在最小距离即H8输入“=sum(G4:
G6)”
6.出现“规划求解参数”对话框,在“设置目标单元格”处输入“$H$8”,并选择“最小值”,再点击“求解”,最后点击“确定”。
实验结果:
(3)记录实验结果。
求解结果如上图所示。
结果表明仅考虑最小距离下的最优选址目标坐标为(56,59)(结果保留整数),增加产量后的最小权重距离下的选址目标变成为(63,54)。
六、思考问题
1.重心法有哪些不足?
实验三运输问题
一、实验目的
(1)通过本实验使学生掌握运输问题的原理和工作步骤;
(2)使学生掌握运输问题及其变形的规划求解使用方法;
(3)通过实验提高学生运用现代工具解决物流管理中遇到的实际问题的能力。
二、实验内容(或原理)
案例1:
某公司有3个分厂,分别设在武汉、东莞和长春。
三个分厂生成的产品需要运往华东、华南、华北和华中四个配送中心。
3个分厂的每月产能如表4-1所示。
某月4个配送中心的需求量如表4-2所示。
由于运输里程和交通条件的差异,各分厂到配送中心的运费并不相同,各分厂到各个配送中心的运输费用如表4-3所示。
请利用线形规划方法,安排一个合适的物流方案,使得运输费用最低。
表4-1产能表单位:
吨
武汉厂
东莞厂
长春厂
200
200
240
表4-2需求表单位:
吨
华北
华中
华东
华南
160
170
200
110
表4-3运费表单位:
元/吨
分厂
华北
华中
华东
华南
武汉厂
1400
260
1200
1500
东莞厂
2450
1400
1600
200
长春厂
1200
1600
1700
2800
1.产销平衡
请利用线形规划法,安排一个合适的物流方案,使运输费用最低。
2.产大于销
其他条件不变,武汉、东莞和长春各厂的产能分别增加到230,240,300吨,请重新安排物流运输方案,使得运输费用最低。
请利用线形规划法,安排一个合适的物流方案,使运输费用最低。
3.销大于产
其他条件不变,华北、华中、华东和华南4个配送中心的需求分别增加到180,170,210和150吨,请重新安排物流运输方案,使得运输费用最低。
4.转运问题
其他条件不变,现通过华北、华中、华东转运和华南四个配送中心转运到3个销售网点,各网点的运费和需求如表4-4、表4-5所示。
表4-4运费表单位:
元/吨
网点1
网点2
网点3
华北
1500
1350
1200
华中
2800
900
1600
华东
1100
1100
700
华南
1500
1050
1000
表4-5需求表单位:
吨
网点1
网点2
网点3
190
250
200
三、实验设备及仪器
局域网环境,电脑,office软件。
四、实验步骤
1.产销平衡
(1)建立数学模型。
以1,2,3代替武汉、东莞和长春,a,b,c,d代替华北、华中、华东和华南,设x1a为华北到武汉的运量,其他依次类推。
(2)录入基础数据。
将案例中的产能表、需求表和运费表录入Excel工作表中,录入后的效果如图4-1所示。
Minz=1400x1a+260x1b+1200x1c+1500x1d+2450x2a+1400x2b+1600x2c+200x2d+1200x3a+1600x3b+1700x3c+2800x3d
最后在单元格I14输入“=SUMPRODUCT(C3:
F5,C9:
F11)”,最终结果如下图所示。
(3)规划求解。
右键单击菜单栏的“工具”,在展开的下拉菜单点击规划求解命令打开“规划求解参数”对话框。
单击“设置目标单元格”对应的参数框右侧的折叠对话框按钮,选择单元格“I14”。
单击“等于”区域中的“最小值”,从而为线性规划设置目标函数,并指定最优操作为求最小值。
2.产大于销
(1)建立数学模型。
以1,2,3代替武汉、东莞和长春,a,b,c,d代替华北、华中、华东和华南,设x1a为华北到武汉的运量,其他依次类推。
(2)录入基础数据。
将案例中的产能表、需求表和运费表录入Excel工作表中,录入后的效果如图4-1所示。
Minz=1400x1a+260x1b+1200x1c+1500x1d+2450x2a+1400x2b+1600x2c+200x2d+1200x3a+1600x3b+1700x3c+2800x3d
(2)录入基础数据。
参考“产销平衡”问题中的“录入基础数据”操作,各个单元格的相关公式与“产销平衡”问题相同,录入结果如下图所示,
(3)规划求解。
基本步骤与“产销平衡”问题中“规划求解”操作类似,不过值得注意的是,输入约束条件时,产能约束在运算符下拉列表中选择“<=”。
五、实验报告要求
1.整理完成的相关材料文件。
2.实验报告应包括实验名称,学生姓名、学号、班号和实验日期,实验目的和要求。
六、思考问题
1.线形规划法能不能用软件求解?
如果可以的话,列举出可以求解的软件?
实验四Flexsim仿真软件操作及配货系统仿真
一、实验目的
熟悉Flexsim安装和启动;熟悉Flexsim用户界面;熟悉Flexsim建模元素;熟悉Flexsim建模和仿真过程。
(1)掌握Flexsim软件的基本功能。
(2)熟悉配货系统的作业和物流特点。
(3)研究配货系统的配货流程及影响配货时间的因素。
二、实验内容(或实验原理)
(1)了解Flexsim运行的基本环境。
(2)熟悉Flexsim的基本的界面、工具、菜单和功能。
(3)通过仿真模拟软件Flexsim设计传送带系统作业流程进行配货。
实验模型简介
一个小型的发货商有10种产品运送给五个客户,每个客户有着不同的订单,这个发货商的10种产品都有很大的供货量,所以,当有订单来时,即可发货。
产品是放在托盘上输送出去的。
1.系统数据
订单到达:
平均每小时产生10个订单,到达间隔时间服从指数分布。
产品到达:
产品拣选时间服从指数分布,根据订单确定每种产品的需求数量。
产品包装:
固定时间10秒。
2.概念模型
三、实验设备及仪器
局域网环境,电脑,Flexsim软件。
四、实验步骤
1.了解Flexsim的硬件和软件必备环境;
2.启动Flexsim;
3.熟悉软件标题栏,菜单栏,工具栏,元素选择窗口,状态栏,控制栏,以及系统布局区;
4.学习建模与仿真过程;
5.进行配货系统仿真。
第一步:
建立模型
双击桌面上的Flexsim图标打开软件,可以看到Flexsim菜单、工具条、实体库,和正投影模型视窗,如图4-1所示。
图4-1Flexsim软件界面
1.模型实体设计
模型元素
系统元素
备注
TexturedColoredBox
货物
货物为同一类型,分别由Source2-Source10服从指数分配方式发送。
Pallet
托盘
不同的包装使用不同的托盘,共记5种,分别标记为1,2,3,4,5,由Source1分别在不同的时间段放出。
这里,我们用一个标有类型值的空托盘表示来自于一个顾客的订单。
Combiner
包装机
根据全局表进行包装。
Source
原材料库
产生托盘和货物。
Conveyor
传送带
运送包装好的货物。
Sink
成品库
货物包装后的最终去处
表4-1实体与系统元素的对应关系
2.生成实体
从实体库中拖出(按住鼠标左键不放,拖至正投影模型视窗即可)11个Source(每个Source代表一类货物)实体,Combiner实体、Conveyor实体、Sink实体各1个,把各实体按照概念模型中的位置摆好,如图1-2所示。
从实体库中拖出(按住鼠标左键不放,拖至正投影模型视窗即可)11个Source(每个Source代表一类货物)实体,Combiner实体、Conveyor实体、Sink实体各1个,把各实体按照概念模型中的位置摆好,如图1-2所示。
图4-2生成所需实体对象
3.连接端口
连接端口时,根据流程图,我们只需将Source与Combiner,Combiner与Conveyor,Conveyor与Sink之间使用A连接(按下A键不放,鼠标左键点击输入实体不放,拖至输出实体松开鼠标左键和A键即可。
若要取消A连接,则按下Q键不放,鼠标左键点击输入实体不放,拖至输出实体松开鼠标左键和Q键即可)进行连接即可,连接时注意输入输出顺序。
如图4-3所示:
图4-3实体的“A”端口连接
4.设置连接线
端口连接完成后,我们为了使视图更加好看,同时也为了利于以后的建模,因此我们考虑将这些连接线设为不可见。
单击ShowConnections选项前的方框,除去其前的√,可以看到模型视窗中的连接线都不见了。
为了使界面更加清晰简洁,我们再去掉ShowNames选项前面的√,使得模型中各实体的名字属性等标签不显示出来。
如图4-4所示:
图4-4隐藏实体的名称属性等标签
5. 定义Source
在模型中,共有11个Source实体,第一个Source定义为产生托盘,其余10个Source产生待包装的十种货物。
托盘的到达时间固定的,每3600个单位时间产生10个托盘。
我们双击对应于托盘Source1实体,打开其参数视窗。
改变其ArrivalStyle到达方式的默认选项“Inter-ArrivalTime”,选择“ArrivalSchedule”,并将“FlowItemClass”选项的下拉列表中选择“Pallet”,将“NumberofArrivals到达次数”数值改为5,点击“RefreshArrival刷新到达”按钮刷新列表,修改列表中的数值,如图4-5所示:
图4-5定义Source的ArrivalSchedule到达时间表
6.定义全局表
下面我们定义一个全局表。
首先,点击工具栏中的“ToolBox”按钮,打开“GlobalModelingTools”视图,在“GlobalTables”一项中点击“Add”按钮,系统为我们添加了一个名为“GlobalTable1”的全局表,如图4-6所示:
图4-6加入一个名为GlobalTable1的全局表
“GlobalTable1”就是我们要编辑的全局表。
编辑的过程中,我们可以随时点击Apply按钮来保存我们的编辑结果,防止发生意外而进行重复劳动。
编辑完成后,点击OK按钮保存并关闭视图。
7.定义Combiner
下面我们来设置Combiner合成器实体。
我们双击Combiner实体,打开它的参数视图,然后点击名为“ProsserorTriggers触发器”的全局表,在重置触发中,添加写入之前做的全局表(GlobalTable1),如图4-7合成器的触发器重置触发写入全局表。
点击名为“加工时间”一项的预置时间设为无预置时间,而加工时间设置为10。
.
4-7合成器的触发器重置触发写入全局表
第二步:
模型运行
1.设置Experimenter
我们模型的运行共分4个阶段,每个阶段3600个单位时间,连续进行,共记14400单位时间。
模型的运行总时间长度在Experimenter中设置。
单击界面右下方的
按钮,打开Experimenter窗口,将SimulationEndTime改为14400。
这里,我们只运行一次仿真,因此将仿真次数改为1。
2. 重置、运行模型
单击
按钮,重置模型。
最后单击
按钮,开始仿真。
我们看到在不同的阶段,托盘包装的货物个数是不同的,Combiner根据全局表来设定托盘包装的货物的个数,从不同的Source中获取不同数量的货物。
如图4-9所示:
图4-9模型的运行
当仿真运行到14400单位时间的时候,自动停止。
第三步数据运行
数据收集分析。
在操作区中Combiner实体上点击鼠标左键使其被选中,被选中的实体显示出红色边框。
点击软件菜单栏中的Stats统计,在弹出的下拉菜单中选中StatsCollecting,在右侧弹出的选项中点击选择SelectedObjectsOn打开选中实体。
如图1-10所示:
这个操作打开了所选中实体的数据收集开关。
右键点击Combiner,选择Properties打开属性页。
点击选择Statistics项目。
查看该包装机相关数据,与订单信息进行比较。
五、实验报告要求
1.了解flexsim系统界面的各个构成;以及系统布局区的组成;以及每一部分的功能;
2.仿真过程应用举例;
3.实验报告应包括实验名称,学生姓名、学号、班号、实验日期、实验目的和要求。
六、思考问题
除了Flexsim仿真软件还有哪些软件可以做物流仿真?
(至少列举4种)
作业:
给定一个仿真模型的案例,学习建立一个自动分拣仓库模型。
模型截图最后贴到实验报告上,导出汇总报告。
实体:
发生器1个,暂存区1个,分拣传送带1个(有4段,需要自己在布局属性增加),传送带2个,货架4个,堆垛机2个,操作员1个,处理器1个。
有13个实体。
连接:
基本上都是A连接,除了操作员和发生器是S连接,堆垛机与传送带是S连接。
模型运行时间:
8小时
分拣传送带发送条件:
按临时实体类型:
下面设置代码
treenodecurrent=ownerobject(c);
treenodeitem=parnode
(1);
intport=parval
(2);
/**按临时实体类型:
*/
/**如果临时实体类型与端口匹配则发送临时实体.*/
returngetitemtype(item)==port;
注意标点符号是英文输入法
实验五配送中心系统仿真
一、实验目的
1.掌握flexsim仿真软件的基本功能;
2.熟悉配送中心的作业及物流特点;
3.研究该配送中心的即时库存成本和利润,并试图加以改善。
二、实验内容(或实验原理)
配送中心是从事货物配送并组织对用户的送货,以实现销售和供应服务的现代流通设施。
它不同于传统的仓储设施,在现代商业社会中,配送中心已经成为连锁企业的商流中心、物流中心、信息流中心,是连锁经营得以正常运转的关键设施。
本实验是一个典型的配送中心建模过程,该配送中心从三个供应商进货,向三个生产商发货。
1.系统数据
供货商(三个):
当三个供应商各自供应的产品在配送中心的库存小于10件时开始生产,库存大于20件时停止生产。
供应商一和供应商二分别以4小时一件的效率向配送中心送产品,供应商提供一件产品的时间服从3-6小时均匀分布。
配送中心发货:
当三个生产商各自的库存大于10件时停止发货。
当生产商一的库存量小于2时,向该生产商发货;当生产商二的库存量小于3时,向该生产商发货;当生产商三的库存量小于4时,向该生产商发货。
配送中心成本和收入:
进货成本3元/件;供货价格5元/件;每件产品在配送中心存货100小时费用1元。
生产商(三个):
三个生产商均连续生产。
生产商一每生产一件产品需要6小时;生
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 物流 系统分析 设计 实验