配送中心建模與仿真逼真度理論及套用研究

配送中心建模與仿真逼真度理論及套用研究

《配送中心建模與仿真逼真度理論及套用研究》是依託北京郵電大學,由劉玉坤擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

  • 中文名:配送中心建模與仿真逼真度理論及套用研究
  • 項目類別:青年科學基金項目
  • 項目負責人:劉玉坤
  • 依託單位:北京郵電大學
項目摘要,結題摘要,

項目摘要

建模與仿真逼真度的概念及其度量沒有統一的標準,在物流仿真實踐中,逼真度的確定充滿隨意性和被動性,仿真需求與仿真代價之間的衝突性矛盾無法得到科學的解決。本研究從逼真度的視角來管理建模與仿真活動本身,首先對逼真度及相關概念進行辨析,建立以多解析度建模、集合論、模糊評判等方法為基礎的多維度、多層次、多因素的逼真度概念及其度量體系;構建仿真效用/仿真代價概念及度量體系框架,通過形式化描述建立逼真度與仿真效用/仿真代價的關係模型,揭示逼真度與建模與仿真活動本身的關係;探索仿真效用/仿真代價均衡原則,構建基於一定逼真度的仿真效用/仿真代價均衡模型;研究探討逼真度方案設計原則和指導性方法,建立事先確定逼真度及其管理的過程模型,為逼真度管理提供可操作方法;最後通過實例套用研究來進行驗證,構建典型配送中心逼真度管理參考模型。研究對仿真逼真度理論體系完善和物流仿真套用水平的提高具有積極推動用作。

結題摘要

從理論與實踐兩個方面對仿真逼真度開展研究,旨在建立離散事件仿真(DES)領域的逼真度(Fidelity)理論體系,為廣大DES領域的仿真工程師提供理論參考和可操作方法,以保證仿真實施的仿真效用與成本達到合理均衡,提高業界仿真實踐水平。理論研究成果主要有三個部分。第一,構建了DES領域中逼真度的基礎概念體系和度量框架。逼真度被定義為仿真系統描述和代表對象系統時所具有的多維層次化相似性的程度特徵。明確區分了逼真度、相似性、仿真效用和仿真有效性的概念,使逼真度基礎概念體系更為嚴謹。根據離散事件物流系統(DELS)的套用特徵,構建了適合DELS仿真套用的逼真度維度結構。界定了仿真效用與仿真成本的概念,分別進行了維度劃分。第二,研究揭示了逼真度影響建模與仿真(M&S)的內在機理。通過逼真度(F)、仿真效用(U)與仿真成本(C)的多維度分解分析,建立了F-U、F-C多維度關係簇模型,並對兩個關係簇分別進行逐次的分析,從確定性與非確定性、線性與非線性、正相關與負相關關係上來認識它們之間的關係,從而以F為橋樑用當量的概念溝通了仿真效用和仿真成本之間的定量關係,構建了U-C均衡模型,以分析逼真度和其它因素如何影響仿真實施而達到負失衡、過低均衡、過高均衡、合理均衡、最優均衡和正失衡的不同U-C均衡狀態。該機理的揭示將逼真度理論與方法對實踐的重要性和意義凸顯出來。第三,提出了基於逼真度理論的仿真實施框架和參考規範。構建了包括事前逼真度需求分析與設計、事中逼真度檢查與控制、事後逼真度評價與管理的逼真度管理過程模型,將逼真度管理過程模型植入傳統的M&S理論中,建立DES的M&S實施框架與實施規範,以保障仿真實施的結果能達成合理的U-C均衡。研究還提供了逼真度模板構造方法、參照模板構造方法、逼真度量表度量方法、確定逼真度需求的映射方法等一系列可操作方法,給出了可供同類行業領域借鑑使用的仿真實施框架與參考規範。這些方法和指導性框架與規範使得基於逼真度理論具體指導約束M&S活動成為可能。在實踐層面,在配送中心規劃設計類DELS仿真中進行了理論方法的套用檢驗,以一個機械零部件配送中心規劃設計仿真和一個機場行李處理系統的規劃設計仿真為實例,和以菸草、郵政等行業背景的小單元示例,進行了相關理論與方法的套用與適用性的驗證、修改和完善,驗證了其合理性、適用性和可操作性。

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