《物流系統(tǒng)建模與仿真》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱物流系統(tǒng)建模與仿真LogisticsSystemModelingandSimulation課程編碼SEM221921015開課院部經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院課程團(tuán)隊(duì)（未設(shè)置）學(xué)分1.5課內(nèi)學(xué)時(shí)32講授8實(shí)驗(yàn)24上機(jī)0實(shí)踐0課外學(xué)時(shí)0適用專業(yè)信息管理與信息系統(tǒng)授課語言中文先修課程供應(yīng)鏈與物流管理課程簡介（限選）本課程是信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的選修課，主要教授物流系統(tǒng)領(lǐng)域的仿真技術(shù)的應(yīng)用，具體包括Flexsim仿真軟件的介紹、典型的物流系統(tǒng)案例、3D仿真模型的構(gòu)建、仿真模型的自定義編程、仿真數(shù)據(jù)的分析與仿真系統(tǒng)的優(yōu)化等方面的教學(xué)內(nèi)容。課程教學(xué)以軟件操作為主，充分鍛煉學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐技能。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該能夠通過掌握仿真軟件技術(shù)對(duì)物流系統(tǒng)的布局及設(shè)施配備進(jìn)行分析、規(guī)劃與設(shè)計(jì)，并能夠運(yùn)用應(yīng)用統(tǒng)計(jì)知識(shí)對(duì)物流系統(tǒng)的資源配置進(jìn)行優(yōu)化；能夠?yàn)槠髽I(yè)在生產(chǎn)物流、倉儲(chǔ)及配送中心物流、零售物流以及供應(yīng)鏈系統(tǒng)物流等各領(lǐng)域物流環(huán)節(jié)的設(shè)備應(yīng)用效率的提升、物流系統(tǒng)合理化提供參考性解決方案。ThisisanoptionalcourseforthestudentsofInformationManagementandInformationSystem,whichfocusonapplicationofsimulationtechnologyinlogisticssystems.Themaincontentofthiscourseincludes“IntroductionofFlexsimSimulationSoftware”,“TypicalCaseAnalysisofLogisticsSystem”,”3DSimulationModeling”,”CustomProgramminginSimulationModeling”,”SimulationDataAnalysis”and“OptimizationbySimulation”.Practicingthesimulationsoftwareoncomputeristhemainteachingmethod,whichcanfullyexercisethestudents'hands-onskills.Throughthiscourse,studentsshouldbeabletomasterthesimulationandsoftwaretechnologyforanalysis,planninganddesignofthelogisticssystemlayoutandfacilitiesallocation,andtoapplystatisticalknowledgetooptimizeresourceallocationinthelogisticssystem.Studentsshouldalsobecompetentforprovidingoptimalsolutionforenterprisesintheproductionlogistics,warehousinganddistributioncenters,retaillogisticsandsupplychainlogisticstoraiseoperationefficiency.負(fù)責(zé)人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標(biāo)序號(hào)代號(hào)課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)任務(wù)自選1M1目標(biāo)1：掌握企業(yè)物流系統(tǒng)的建模原理，從生產(chǎn)物流、倉儲(chǔ)物流和配送物流不同視角，基于精益理論、運(yùn)籌學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)分析企業(yè)運(yùn)營層面的系統(tǒng)規(guī)劃與實(shí)施中的潛在問題，減少浪費(fèi)現(xiàn)象，提高資源的利用效率和作業(yè)效率。是1.1,1.2,1.31.1,1.2,1.32M2目標(biāo)2：結(jié)合典型案例，通過仿真數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)掘影響企業(yè)運(yùn)營效率的主要因素，對(duì)企業(yè)物流系統(tǒng)中的資源配置進(jìn)行優(yōu)化，能夠?yàn)槠髽I(yè)在生產(chǎn)物流、倉儲(chǔ)及配送中心物流、零售物流以及供應(yīng)鏈系統(tǒng)物流等各領(lǐng)域物流環(huán)節(jié)的設(shè)備應(yīng)用效率的提升、物流系統(tǒng)合理化提供參考性解決方案。是1.1,1.2,1.3,2.1,2.21.1,1.2,1.3,2.1,2.23M3目標(biāo)3：能夠綜合應(yīng)用所學(xué)的仿真建模知識(shí)，自主進(jìn)行現(xiàn)實(shí)案例的調(diào)研，參與到相關(guān)課題的研究，或通過參加省級(jí)以上的大學(xué)生競賽項(xiàng)目，拓展自主學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展能力，將所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的綜合技能。是2.12.1三、課程內(nèi)容序號(hào)章節(jié)號(hào)標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點(diǎn)支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時(shí)教學(xué)方式課外學(xué)時(shí)課外環(huán)節(jié)1第1章第1章物流系統(tǒng)仿真基礎(chǔ)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：物流系統(tǒng)、物理模型、邏輯模型、連續(xù)系統(tǒng)仿真和離散系統(tǒng)仿真的定義以及仿真模型的應(yīng)用領(lǐng)域。////21.11.1課程導(dǎo)論為什么物流系統(tǒng)需要仿真；物流系統(tǒng)的覆蓋領(lǐng)域；仿真建模能夠解決的問題。M10.2講授//31.21.2系統(tǒng)模型和系統(tǒng)仿真系統(tǒng)和物流系統(tǒng)，系統(tǒng)的分類（確定和隨機(jī)系統(tǒng)、連續(xù)和離散系統(tǒng)、線性和非線性系統(tǒng)），系統(tǒng)仿真（特點(diǎn)和局限性）。M10.2講授//41.31.3連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)的仿真概論兩者的區(qū)別：時(shí)間基、輸入和輸出變量、狀態(tài)變量、狀態(tài)轉(zhuǎn)移函數(shù)、狀態(tài)空間。M10.2講授//51.41.4物流系統(tǒng)仿真的一般步驟問題描述和定義、建立仿真模型、數(shù)據(jù)采集、模型的確認(rèn)、模型的編程實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證、仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、模型的仿真運(yùn)行、仿真結(jié)果的輸出與分析。M10.2講授//61.51.5常用的物流系統(tǒng)仿真軟件Arena，AutoMod，ExtendSim，F(xiàn)lexsim，ProModel，Witness。課程思政：說明仿真軟件目前對(duì)國外的依賴性，分析生命周期的使用成本，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到自主開發(fā)的迫切性。M10.2講授//7第2章第2章輸入數(shù)據(jù)建模本章重點(diǎn)難點(diǎn)：隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生方法、數(shù)據(jù)采集及處理、輸入數(shù)據(jù)的分布擬合、經(jīng)驗(yàn)分布、利用ExpertFit進(jìn)行輸入數(shù)據(jù)分布擬合。////82.12.1隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生方法逆變換法、卷積法、合成法、取舍法、函數(shù)變換法。M1,M30.5講授//92.22.2數(shù)據(jù)采集與處理收集數(shù)據(jù)要注意的問題、隨機(jī)變量分布的初步辨識(shí)。M1,M30.5講授//102.32.3輸入數(shù)據(jù)的分布擬合擬合優(yōu)度檢驗(yàn)、隨機(jī)變量和相關(guān)與回歸分析。M1,M30.5講授//112.42.4經(jīng)驗(yàn)分布連續(xù)型變量的經(jīng)驗(yàn)分布、離散型變量的經(jīng)驗(yàn)分布。M1,M30.5講授//122.52.5實(shí)驗(yàn)：利用ExpertFit進(jìn)行輸入數(shù)據(jù)分布擬合收集和準(zhǔn)備隨機(jī)數(shù)序列、數(shù)據(jù)的獨(dú)立性檢驗(yàn)、同質(zhì)性檢驗(yàn)、分布擬合、擬合優(yōu)度的評(píng)價(jià)與分布選擇。M1,M32講授&實(shí)驗(yàn)//13第3章第3章離散事件仿真模型設(shè)計(jì)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：實(shí)體流圖、活動(dòng)周期圖、排隊(duì)系統(tǒng)和庫存系統(tǒng)仿真的比較。////143.13.1建立實(shí)體流圖模型和活動(dòng)周期圖模型結(jié)合案例分別建立實(shí)體流圖和活動(dòng)周期圖模型，比較兩者之間的區(qū)別。M10.5講授//153.23.2離散事件系統(tǒng)仿真的三種算法事件調(diào)度法、活動(dòng)掃描法、進(jìn)程交互法以及三種方法的比較；面向事件、活動(dòng)、進(jìn)程的仿真模型設(shè)計(jì)思路。M10.5講授//163.33.3離散事件系統(tǒng)仿真的基本要素個(gè)體、活動(dòng)、資源和控制；仿真鐘。M10.5講授//173.43.4兩類典型的離散事件系統(tǒng)排隊(duì)系統(tǒng)、庫存系統(tǒng)的基本參數(shù)和性能指標(biāo)以及兩者之間的比較。M10.5講授//18第4章第4章仿真結(jié)果分析與模型校驗(yàn)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：置信區(qū)間估計(jì)、終止型仿真結(jié)果分析、非終止型仿真結(jié)果分析、仿真模型驗(yàn)證。////194.14.1點(diǎn)估計(jì)和置信區(qū)間估計(jì)點(diǎn)估計(jì)、區(qū)間估計(jì)、置信水平。M10.5講授//204.24.2終止型仿真結(jié)果分析重復(fù)運(yùn)行法、序貫程序法。M10.5講授//214.34.3非終止型仿真結(jié)果分析批平均法、穩(wěn)態(tài)序貫法、再生法。M10.5講授//224.44.4仿真模型的驗(yàn)證影響仿真模型驗(yàn)證和確認(rèn)的因素、模型驗(yàn)證的一般步驟和注意事項(xiàng)、模型的靈敏度分析。M10.5講授//23第5章第5章Flexsim軟件基礎(chǔ)技術(shù)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：通過簡單實(shí)驗(yàn)場景理解Flexsim的基本操作、初步了解各類資源類型及簡單應(yīng)用。////245.15.1實(shí)驗(yàn)：Flexsim的基本操作了解窗口布局、理解不同的連接方式、關(guān)鍵概念（固定實(shí)體、臨時(shí)實(shí)體、端口）。M20.5講授&實(shí)驗(yàn)1作業(yè)255.25.2實(shí)驗(yàn)：初步的模型構(gòu)建通過簡單的模型構(gòu)建初步了解關(guān)鍵功能，例如設(shè)置實(shí)體類型、根據(jù)實(shí)體類型設(shè)置加工時(shí)間，全局表和行走路線的設(shè)置等等。M20.5講授&實(shí)驗(yàn)1作業(yè)265.35.3實(shí)驗(yàn)：實(shí)體流的推拉機(jī)制通過標(biāo)簽設(shè)置，練習(xí)臨時(shí)實(shí)體流的推動(dòng)策略和拉動(dòng)模式。M20.5講授&實(shí)驗(yàn)1作業(yè)275.45.4實(shí)驗(yàn)：合成與分解通過案例來練習(xí)訂單的打包和拆包的過程。M20.5講授&實(shí)驗(yàn)1作業(yè)285.55.5實(shí)驗(yàn)：貨物分揀通過案例來練習(xí)配送中心貨物分揀的過程，包括決策點(diǎn)的設(shè)置、物流的合并與分類、區(qū)域控制等。M20.5講授&實(shí)驗(yàn)1作業(yè)295.65.6實(shí)驗(yàn)：故障和時(shí)間表通過案例，在考慮機(jī)器故障以及人員的作業(yè)時(shí)間表的情況下仿真物流系統(tǒng)的運(yùn)行指標(biāo)。M20.5講授&實(shí)驗(yàn)1作業(yè)305.75.7實(shí)驗(yàn)：AGV行進(jìn)和執(zhí)行任務(wù)的機(jī)制通過案例來觀察AGV的死鎖現(xiàn)象，掌握AGV執(zhí)行任務(wù)的基本邏輯。M21講授&實(shí)驗(yàn)1作業(yè)315.85.8實(shí)驗(yàn)：觸發(fā)器和全局表通過案例理解觸發(fā)器和全局表的不同用途，尤其是在加工時(shí)間和訂單包裝的設(shè)置方面。M21講授&實(shí)驗(yàn)1作業(yè)32第6章第6章Flexsim軟件的編程基礎(chǔ)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：通過案例掌握基本的語法結(jié)構(gòu)，理解ProcessFlow的基本邏輯，掌握任務(wù)序列的設(shè)置。////336.16.1實(shí)驗(yàn)：基本語法和樹結(jié)構(gòu)通過案例掌握Flexsim基本的腳本語法結(jié)構(gòu)和樹結(jié)構(gòu)，理解程序編寫的基本邏輯。M2,M32講授&實(shí)驗(yàn)2作業(yè)346.26.2實(shí)驗(yàn)：消息觸發(fā)機(jī)制通過案例掌握即時(shí)消息和延時(shí)消息的發(fā)送、發(fā)送消息的作用以及消息參數(shù)傳遞和接受的原理。M2,M32講授&實(shí)驗(yàn)2作業(yè)356.36.3實(shí)驗(yàn)：PF（ProcessFlow）與任務(wù)序列通過案例掌握PF建模的基本原理、構(gòu)建任務(wù)序列的基本步驟以及PF與任務(wù)序列結(jié)合完成協(xié)同任務(wù)，理解和掌握任務(wù)嵌套和子過程。M2,M32講授&實(shí)驗(yàn)2綜合大作業(yè)36第7章第7章Flexsim系統(tǒng)仿真的數(shù)據(jù)輸入和輸出分析本章重點(diǎn)難點(diǎn)：通過案例掌握Flexsim與外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出、利用系統(tǒng)自帶的統(tǒng)計(jì)圖表分析物流系統(tǒng)的問題并進(jìn)行改善。////377.17.1實(shí)驗(yàn)：數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)入外部Excel或數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，并對(duì)導(dǎo)入的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗處理。M2,M32講授&實(shí)驗(yàn)2綜合大作業(yè)387.27.2實(shí)驗(yàn)：狀態(tài)分析通過仿真建模，實(shí)時(shí)分析案例系統(tǒng)各類資源的狀態(tài)（如閑置率、占用率等），分析問題根源并進(jìn)行改善。M2,M32講授&實(shí)驗(yàn)2綜合大作業(yè)397.37.3實(shí)驗(yàn)：成本效益核算通過仿真建模，分析物流系統(tǒng)實(shí)施方案的成本效益，驗(yàn)證方案的有效性，通過參數(shù)調(diào)整對(duì)方案進(jìn)行改善。M2,M32講授&實(shí)驗(yàn)2綜合大作業(yè)407.47.4實(shí)驗(yàn)：瓶頸識(shí)別通過仿真建模，識(shí)別影響物流系統(tǒng)輸出能力或效率指標(biāo)的關(guān)鍵因素，通過參數(shù)的改變來消除瓶頸并評(píng)價(jià)和分析由此而帶來的成本效益的變化。M2,M32講授&實(shí)驗(yàn)2綜合大作業(yè)417.57.5實(shí)驗(yàn)：庫存策略分析通過仿真建模，分析不同庫存補(bǔ)貨策略下的庫存持有成本、訂貨成本和缺貨成本以及綜合的成本效益核算。M2,M32講授&實(shí)驗(yàn)2綜合大作業(yè)427.67.6實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)器和優(yōu)化功能通過案例仿真，掌握Flexsim的實(shí)驗(yàn)器的用法，對(duì)比不同的實(shí)施方案的運(yùn)行指標(biāo)，掌握基本的優(yōu)化原理。M2,M32講授&實(shí)驗(yàn)2綜合大作業(yè)四、考核方式序號(hào)考核環(huán)節(jié)操作細(xì)節(jié)總評(píng)占比1平時(shí)作業(yè)1.每周布置4~5道題目，平均每次課1道題以上。2.成績采用百分制，根據(jù)作業(yè)完成準(zhǔn)確性、是否按時(shí)上交、是否獨(dú)立完成評(píng)分。3.考核學(xué)生對(duì)物流系統(tǒng)基本知識(shí)的掌握能力，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題的能力，題目大部分是根據(jù)案例要求建立仿真模型并輸出相應(yīng)的仿真結(jié)果。15%2綜合大作業(yè)1.本課程講授與實(shí)驗(yàn)同步進(jìn)行，課程前期以小作業(yè)為主，后期因?yàn)橹R(shí)和技能越來越綜合，學(xué)生有條件完成一些比較綜合的大作業(yè)。2.大作業(yè)按百分制，考查學(xué)生分析問題和解決問題的綜合能力，并能夠形成規(guī)范的作業(yè)報(bào)告。40%3期末上機(jī)考查1. 閉卷2. 所有題目限時(shí)在電腦上完成。3. 考查學(xué)生基本建模技能的熟練水平。40%4課堂表現(xiàn)隨機(jī)檢查學(xué)生上課精神狀態(tài)、回答問題情況5%五、評(píng)分細(xì)則序號(hào)課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評(píng)分等級(jí)1M1平時(shí)作業(yè)20%A-獨(dú)立思考、按時(shí)完成，解題思路清晰、數(shù)據(jù)輸出分析合理。B-獨(dú)立思考、按時(shí)完成，建模思路比較清晰。C-獨(dú)立思考、按時(shí)完成。D-作業(yè)抄襲，未能按時(shí)完成。2M1期末上機(jī)考查80%A-獨(dú)立思考、建模操作熟練，按時(shí)完成，結(jié)果正確。B-獨(dú)立思考、建模操作較熟練，基本完成考核內(nèi)容，結(jié)果較合理。C-獨(dú)立思考、能夠熟悉基本的建模操作，模型邏輯不清晰，輸出結(jié)果有偏差。D-不熟悉建模的基本過程，輸出結(jié)果錯(cuò)誤。3M2平時(shí)作業(yè)20%A-獨(dú)立思考、按時(shí)完成，解題思路清晰、數(shù)據(jù)輸出分析合理。B-獨(dú)立思考、按時(shí)完成，建模思路比較清晰。C-獨(dú)立思考、按時(shí)完成。D-作業(yè)抄襲，未能按時(shí)完成。4M2綜合大作業(yè)80%A-能夠準(zhǔn)確理解案例要求，建模邏輯清晰，輸出報(bào)告規(guī)范，能夠根據(jù)仿真模型分析問題和解決問題。B-模型可正常運(yùn)行，按照案例要求進(jìn)行了參數(shù)設(shè)置，建模邏輯較為清晰，但對(duì)問題分析不夠深入，沒有提出有效的改進(jìn)方案。C-模型可以運(yùn)行，但沒有按照案例要求進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，建模邏輯不清晰。D-模型不正確，無法正常運(yùn)行。5M3綜合大作業(yè)50%A-能夠準(zhǔn)