《物流系统建模与仿真》课程教学大纲.docx

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1、物流系统建模与仿真教学大纲一、课程基本信息课程名称物流系统建模与仿真Logistics System Modeling and Simulation课程编码SEM221921015开课院部经济管理学院课程团队（未设置）学分1.5课内学时32讲授8实验24上机0实践0课外学时0适用专业信息管理与信息系统授课语言中文先修课程供应链与物流管理课程简介（限选）本课程是信息管理与信息系统专业的选修课，主要教授物流系统领域的仿真技术的应用，具体包括Flexsim仿真软件的介绍、典型的 物流系统案例、3D仿真模型的构建、仿真模型的自定义编程、仿真数据的分析与仿真系统的优化等方面的教学内容。课程教学以软件操作

2、 为主，充分锻炼学生动手实践技能。通过本课程的学习，学生应该能够通过掌握仿真软件技术对物流系统的布局及设施配备进行分析、规 划与设计，并能够运用应用统计知识对物流系统的资源配置进行优化；能够为企业在生产物流、仓储及配送中心物流、零售物流以及供应 链系统物流等各领域物流坏书的设备应用效率的提升、物流系统合理化提供参考性解决方案。This is an optional course for the students of Information Management and Information System, which focus on application of simulation t

3、echnology in logistics systems. The main content of this course includes “ Introduction of Flexsim Simulation Software , “Typical Case Analysis of Logistics System ，“ 3D Simulation Modeling” , “ Custom Programming in Simulation Modeling , “ Simulation Data Analysis” and uOptimization by Simulation”

4、. Practicing the simulation software on computer is the main teaching method, which can fully exercise the students hands-on skills. Through this course, students should be able to master the simulation and software technology for analysis, planning and design of the logistics system layout and faci

5、lities allocation, and to apply statistical knowledge to optimize resource allocation in the logistics system. Students should also be competent for providing optimal solution for enterprises in the production logistics, warehousing and distribution centers, retail logistics and supply chain logisti

6、cs to raise operation efficiency.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1 ：掌握企业物流系统的建模原理，从生产物流、仓储物流和配送物流不同视角，基于精益理 论、运筹学和统计学知识分析企业运营层面的系统规划与实施中的潜在问题，减少浪费现象，提高 资源的利用效率和作业效率。是1. 1, 1.2, 1.31. 1, 1.2, 1.32M2目标2：结合典型案例，通过仿真数据的统计分析，发掘影响企业运营效率的主要因素，对企业物流 系统中的资源配置进行优化，能够为企业在生产物流、仓储及配送中心物流、零售物流以及供应链 系统

7、物流等各领域物流环节的设备应用效率的提升、物流系统合理化提供参考性解决方案。是1. 1, 1. 2,1.3, 2. 1,2.21. 1, 1.2,1.3, 2. 1,2.23M3目标3 ：能够综合应用所学的仿真建模知识，自主进行现实案例的调研，参与到相关课题的研究，或 通过参加省级以上的大学生竞赛项目，拓展自主学习和适应发展能力，将所学知识转化为解决实际 问题的综合技能。是2. 12. 1三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课 程目标课内 学时教学方式课外 学时课外环节1第1章第1章物流系统 仿真基础本章重点难点：物流系统、物理模型、逻辑模型、连续系统仿 真和离散系统仿真的定义以及仿

8、真模型的应用领域。/21. 11. 1课程导论为什么物流系统需要仿真；物流系统的覆盖领域；仿真建模能 够解决的问题。Ml0.2讲授/31.21.2系统模型和系 统仿真系统和物流系统，系统的分类（确定和随机系统、连续和离散 系统、线性和非线性系统），系统仿真（特点和局限性）。Ml0.2讲授/41.31.3连续系统和离 散系统的仿真概论两者的区别：时间基、输入和输出变量、状态变量、状态转移 函数、状态空间。Ml0.2讲授51.41.4物流系统仿真 的一般步骤问题描述和定义、建立仿真模型、数据采集、模型的确认、模 型的编程实现与验证、仿真实验设计、模型的仿真运行、仿真 结果的输出与分析。Ml0.2讲

9、授/ /61.51.5常用的物流系 统仿真软件Arena. AutoMod, ExtendSim, Flexsim, ProModel, Witnesso 课程思政：说明仿真软件目前对国外的依赖性，分析生命周期 的使用成本，使学生认识到自主开发的迫切性。Ml0.2讲授/7第2章第2章输入数据 建模本章重点难点：随机数的产生方法、数据采集及处理、输入数 据的分布拟合、经验分布、利用ExpertFit进行输入数据分布 拟合。/82. 12.1随机数的产生 方法逆变换法、卷积法、合成法、取舍法、函数变换法。Ml, M30.5讲授/92.22. 2数据采集与处 理收集数据要注意的问题、随机变量分布的初

10、步辨识。Ml, M30.5讲授/102.32.3输入数据的分 布拟合拟合优度检验、随机变量和相关与回归分析。Ml, M30.5讲授/112.42. 4经验分布连续型变量的经验分布、离散型变量的经验分布。Ml, M30. 5讲授/122.52.5实验:利用 ExpertFit进行输 入数据分布拟合收集和准备随机数序列、数据的独立性检验、同质性检验、分 布拟合、拟合优度的评价与分布选择。Ml, M32讲授&实验/13第3章第3章离散事件 仿真模型设计本章重点难点：实体流图、活动周期图、排队系统和库存系统 仿真的比较。/143. 13.1建立实体流图 模型和活动周期图 模型结合案例分别建立实体流图和

11、活动周期图模型，比较两者之间 的区别。Ml0.5讲授/153.23.2离散事件系统 仿真的三种算法事件调度法、活动扫描法、进程交互法以及三种方法的比较； 面向事件、活动、进程的仿真模型设计思路。Ml0.5讲授/163.33. 3离散事件系统 仿真的基本要素个体、活动、资源和控制；仿真钟。Ml0.5讲授/173.43.4两类典型的离 散事件系统排队系统、库存系统的基本参数和性能指标以及两者之间的比 较。Ml0.5讲授/18第4章第4章仿真结果 分析与模型校验本章重点难点：置信区间估计、终止型仿真结果分析、非终止 型仿真结果分析、仿真模型验证。/194. 14. 1点估计和置信点估计、区间估计、置

12、信水平。Ml0.5讲授/区间估计204.24. 2终止型仿真结 果分析重复运行法、序贯程序法。Ml0.5讲授/214.34. 3非终止型仿真 结果分析批平均法、稳态序贯法、再生法。Ml0.5讲授/224.44. 4仿真模型的验 证影响仿真模型验证和确认的因素、模型验证的一般步骤和注意 事项、模型的灵敏度分析。Ml0.5讲授/23第5章第 5 章 Flexsim 软件基础技术本章重点难点：通过简单实验场景理解Flexsim的基本操作、 初步了解各类资源类型及简单应用。/245. 15.1实验:Flexsim的基本操 作了解窗口布局、理解不同的连接方式、关键概念（固定实体、 临时实体、端口）。M2

13、0.5讲授&实验1作业255.25. 2实验：初步的 模型构建通过简单的模型构建初步了解关键功能，例如设置实体类型、 根据实体类型设置加工时间，全局表和行走路线的设置等等。M20.5讲授&实验1作业265.35.3实验：实体流 的推拉机制通过标签设置，练习临时实体流的推动策略和拉动模式。M20.5讲授&实验1作业275.45. 4实验：合成与 分解通过案例来练习订单的打包和拆包的过程。M20.5讲授&实验1作业285.55. 5实验：货物分 拣通过案例来练习配送中心货物分拣的过程，包括决策点的设 置、物流的合并与分类、区域控制等。M20.5讲授&实验1作业295.65. 6实验：故障和 时间表

14、通过案例，在考虑机器故障以及人员的作业时间表的情况下仿 真物流系统的运行指标。M20.5讲授&实验1作业305.75.7实验：AGV行 进和执行任务的机 制通过案例来观察AGV的死锁现象，掌握AGV执行任务的基本逻 辑。M21讲授&实验1作业315.85. 8实验：触发器 和全局表通过案例理解触发器和全局表的不同用途，尤其是在加工时间 和订单包装的设置方面。M21讲授&实验1作业32第6章第 6 章 Flexsim 软件的编程基础本章重点难点：通过案例掌握基本的语法结构，理解Process Flow的基本逻辑，掌握任务序列的设置。/336. 16.1实验：基本语 法和树结构通过案例掌握Flex

15、sim基本的脚本语法结构和树结构，理解程 序编写的基本逻辑。M2, M32讲授&实验2作业346.26. 2实验：消息触 发机制通过案例掌握即时消息和延时消息的发送、发送消息的作用以 及消息参数传递和接受的原理。M2, M32讲授&实验2作业356.36. 3实验：PF (Process Flow)与任务序列通过案例掌握PF建模的基本原理、构建任务序列的基本步骤以 及PF与任务序列结合完成协同任务，理解和掌握任务嵌套和子 过程。M2, M32讲授&实验2综合大作 业36第7章第 7 章 Flexsim 系统仿真的数据输 入和输出分析本章重点难点：通过案例掌握Flexsim与外部系统的数据导入

16、导出、利用系统自带的统计图表分析物流系统的问题并进行改 善。/377. 17. 1实验：数据导 入导入外部Excel或数据库中的数据，并对导入的数据进行清洗 处理。M2, M32讲授&实验2综合大作 业387.27.2实验：状态分 析通过仿真建模，实时分析案例系统各类资源的状态(如闲置 率、占用率等)，分析问题根源并进行改善。M2, M32讲授&实验2综合大作 业397.37.3实验：成本效 益核算通过仿真建模，分析物流系统实施方案的成本效益，验证方案 的有效性，通过参数调整对方案进行改善。M2, M32讲授&实验2综合大作 业407.47. 4实验：瓶颈识 别通过仿真建模，识别影响物流系统输

17、出能力或效率指标的关键 因素，通过参数的改变来消除瓶颈并评价和分析由此而带来的 成本效益的变化。M2, M32讲授&实验2综合大作 业417.57. 5实验：库存策 略分析通过仿真建模，分析不同库存补货策略下的库存持有成本、订 货成本和缺货成本以及综合的成本效益核算。M2, M32讲授&实验2综合大作 业427.67. 6实验：实验器 和优化功能通过案例仿真，掌握Flexsim的实验器的用法，对比不同的实 施方案的运行指标，掌握基本的优化原理。M2, M32讲授&实验2综合大作 业四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1 .每周布置5道题目，平均每次课1道题以上。2 .成绩采用百分

18、制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。3 .考核学生对物流系统基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题目大部分是根据案 例要求建立仿真模型并输出相应的仿真结果。15%2综合大作 业1 .本课程讲授与实验同步进行，课程前期以小作业为主，后期因为知识和技能越来越综合，学生有条件完成一些比较综 合的大作业。2 .大作业按百分制，考查学生分析问题和解决问题的综合能力，并能够形成规范的作业报告。40%3期末上机 考查1 .闭卷2 .所有题目限时在电脑上完成。3 .考查学生基本建模技能的熟练水平。40%4课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题情况5%五、评

19、分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml平时作业20%A-独立思考、按时完成，解题思路清晰、数据输出分析合理。B-独立思考、按时完成，建模思路比较清 晰。C-独立思考、按时完成。D-作业抄袭，未能按时完成。2Ml期末上机 考查80%A-独立思考、建模操作熟练，按时完成，结果正确。B-独立思考、建模操作较熟练，基本完成考核内容， 结果较合理。C-独立思考、能够熟悉基本的建模操作，模型逻辑不清晰，输出结果有偏差。D-不熟悉建 模的基本过程，输出结果错误。3M2平时作业20%A-独立思考、按时完成，解题思路清晰、数据输出分析合理。B-独立思考、按时完成，建模思路比较清 晰。C-独立思考、按时

20、完成。D-作业抄袭，未能按时完成。4M2综合大作 业80%A-能够准确理解案例要求，建模逻辑清晰，输出报告规范，能够根据仿真模型分析问题和解决问题。B-模 型可止常运行，按照案例要求进行了参数设置，建模逻辑较为清晰，但对问题分析不够深入，没有提出有 效的改进方案。C-模型可以运行，但没有按照案例要求进行参数设定，建模逻辑不清晰。D-模型不止确， 无法正常运行。5M3综合大作 业50%A-能够准确理解案例要求，建模逻辑清晰，输出报告规范，能够根据仿真模型分析问题和解决问题。B-模 型可止常运行，按照案例要求进行了参数设置，建模逻辑较为清晰，但对问题分析不够深入，没有提出有 效的改进方案。C-模型

21、可以运行，但没有按照案例要求进行参数设定，建模逻辑不清晰。D-模型不止确， 无法正常运行。6M3期末上机 考查50%A-独立思考、建模操作熟练，按时完成，结果正确。B-独立思考、建模操作较熟练，基本完成考核内容， 结果较合理。C-独立思考、能够熟悉基本的建模操作，模型逻辑不清晰，输出结果有偏差。D-不熟悉建 模的基本过程，输出结果错误。评分等级说明：;A, B, C, D = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59;六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书1物流系统仿真一一从理论到实践，刘亮，电子工业出版社，2010, 1SBN:9787121111O51. （*主教材）2图书1物流系统建模与仿真实用教程，马向国等，机械工业出版社，2020, ISBN:9787111647652. （*主教材）七、实验项目信息序号项目名称实验室名称门牌号组人数学时实验类别要求实验类型上机1利用ExpertFit进行输入数据分布拟 合12专业基础必做演示性是2数据导入12专业基础必做演示性是3状态分析12专业基础必做综合性是4成本效益核算12专业基础必做综合性是5瓶颈识别12专业基础必做综合性是6库存策略分析14专业基础必做综合性是7实验器和优化功能14专业基础必做综合性是