物流系统中计算机仿真技术的应用:计算机仿真软件模拟物流系统研究

摘要：现如今，伴随着我国计算机相关技术的不断成熟，计算机仿真软件的应用范围也越来越广泛，据统计，使用计算机仿真软件进行物流系统的模拟能够有效减少总投资，但这方面的技术在我国尚未得到有效应用。现就笔者观点，根据我国物流系统发展实例进行计算机仿真软件的应用研究。

关键词：计算机技术；仿真软件；物流系统

引言

现阶段，我国在物流系统方面的发展正逐渐步入高速时期。由于网络经济的发展，网上购物的便利性以及现阶段我国基础建设发展的需求，物流系统在我国资源运输方面正扮演着越来越重要的角色。在这一大环境下，为实现当下我国对物流系统高效高速的需求，物流系统的内部环境正在变得越来越复杂，相关的建设改革手段也变得越来越难进行。因此，以计算机软件为载体的计算机仿真软件就应运而生了。物流仿真技术借助了网络技术、计算机技术等当下较为发展完善的智能技术，对物流系统进行了实际模仿。利用计算机技术对物流系统进行模拟，能够避免传统模拟技术建立物理模型的大量投资，且在精确计算和验证分析方面相比于传统模拟技术更加具有优势。根据物流企事业单位建立起的计算机仿真系统能够直观有效的提供生产系统的生产量,确定瓶颈位置,报告资源利用率。因此决策者建立物流系统时进行计算机模拟技术的应用能够有效降低成本。本文就笔者观点，重点对现阶段国内外计算机物流仿真软件的应用现状进行分析，旨在为我国计算机物流仿真技术的提升做出帮助。

一、计算机模拟仿真技术

（一）计算机模拟仿真过程

计算机模拟仿真技术，即上文中所说的使用计算机软件对目标进行分析及模拟运算的相关技术手段。现阶段的计算机模拟仿真过程中主要涉及系统、目标模型以及计算机三大模拟仿真要素。其中目标模型的建立以及计算机相关技术都服务于系统。模拟仿真过程中的系统并不同于其他类型技术中的系统，其建立在模拟目标的系统流程之上。例如在对物流系统进行模拟仿真时，系统就由物流系统中物料的运输、与存储的动态过程和各种运输设备以及运输路线等元素构成的.计算机模拟仿真技术会通过对建立的系统中存在的各项因素进行分析，进而对物流系统中所有涉及物流运输的元素进行仿真算法，并建立组织模型，逐渐的形成了物流系统模拟现实的整个过程。在进行计算机软件模拟技术时，还应对模拟过程中存在的相关因素进行归纳分析，以确保构建出的模拟系统科学完整。例如模拟过程中的设备利用率、运输路线的走向以及物料搬运系统的流动周期、物流系统的实施微调整因素等。如果在计算机模拟软件中各项因素均得到了相关参考，且不存在对系统造成影响的无关变量，则可以确定完整的物流模拟仿真系统构建完毕。

（二）仿真数学模型的建立

仿真模型的建立，将直接影响到计算机仿真软件的模拟计算能否得到与实际情况无较大出入的预期结果。因此在物流系统的计算机仿真软件模拟中，利用QSIM算法以模拟出最为系统和理论化的应用常量及变量，能够为整体模拟环境的展开提供一个良好的数学运算基础。QSIM算法能够为整体模拟运算提供较为良好的数学基础的原因就在于其理论系统的建立较为牢固可靠。

二、计算机模拟仿真技术的物流系统

（一）计算机模拟仿真技术的类型

现如今，我国在计算机模拟仿真技术中主要存在着三种正在进行相关应用的仿真技术类型，即连续系统仿真、混合系统仿真以及离散型系统仿真。其中离散系统仿真耗时短、投资小且应用较为简便，因而在我国的物流计算机仿真软件中得到了广泛的使用。在物流系统中，核心竞争力就在于对时间的利用。物流体系中耗时的长短能够直接左右物流系统整体的工作效率，因而离散系统仿真利用了时间推进以及事件调度，进而对整个物流系统体系进行了实际物流动态过程的整体模拟，从而实现了软件模拟以及实际物流相结合的模拟方式达成。

（二）计算机仿真软件模拟技术如何应用于物流系统

计算机仿真软件模拟技术作为对实际物流系统的实时分析以及整体监控，目前在整体物流系统的实际应用中普遍参考着以下方式。1、建立数学模型计算机模拟仿真模型建立于实际物流自动化系统运行状态中，是一套非常智能的模拟仿真系统。因而在整体系统的模拟中，需要特别注意对系统结果的反馈程度。因此在模拟软件系统的建立中，需要对所模拟系统的整体进行较为精细化的还原，对系统中设备运行参数、实际物流运行状态的数据都进行完整的收集及运算，确保数学模型建立的完整性及科学性。2、编写程序根据收集完毕的数据以及当前系统的完整程度，对计算机模拟软件的程序进行编写。编写过程中应当注意程序的逻辑控制，避免程序执行时出现错误。同时在程序的实际编写阶段中应注重对模拟系统实际需求的参照，根据所模拟物流系统存在的特性，根据实际需求进行具体分析。在避免了程序出现不必要功能的同时缩短了计算机仿真软件模拟过程的时间。3、运行仿真系统的建立在模拟系统的数学模型建立完成以及系统编写完毕后，就需要建立仿真系统。建立仿真系统要按照物流自动化系统的预计流量和物料输出的频率来确定，因此在仿真系统的运行阶段，系统不仅会对整个模拟系统进行相关分析与优化，且在系统运行汇总时还能够针对物流系数的变化实现自身的实时变化，进而根据实际过程中出现的变化进行系统自身的调整。

（三）计算机模拟仿真技术在物流自动化系统设计中的优点

目前，由于物流系统的复杂性以及物流程序进行传统模拟的困难性，使用计算机仿真软件物流模拟技术进行模拟无疑对我国物流企事业单位进行模拟带来了极大便利，且由于其具有高效性和实用性，因此计算机仿真软件物流模拟目前最有优势的物流系统规划方案。与传统物流模拟技术相比，计算机仿真软件模拟技术的优点在于：一，由于在物流模拟过程中是由软件进行数据的相关操作，因而在方案的评估阶段能够有效的避免过多的主管参与，能够更加包容的进行相关模拟技术的实现，进而在评价过程中做到定量性以及客观性。二，由于在进行系统化模拟之前计算机仿真软件中收录了目标物流系统的全部参数，因此在该物流系统的模拟过程中能够对全部情况进行相关分析，甚至对人员、机械设备的利用效率都可以做出相关分析，是一套全面性的系统。三，由于仿真软件并非以一次性为目的的设计产物，因此在其实际应用中根据物流系统数据的实际变换不需要对系统进行再设计，模拟仿真的最大优势能够得以体现，通过数据来分析真实物流系统中可能遇到的困难只有仿真实验能够做到。

三、计算机仿真软件模拟物流系统的实际应用

现阶段，我国在计算机模拟物流的相关技术方面正处于脱离起步期，正在进行着发展速度的提升。就计算机仿真软件的应用而言，当前在实际应用的案例方面主要表现在以下两个方面：

（一）港口物流系统

计算机仿真技术在港口物流系统中的应用主要是船舶泊位设计、货柜堆场设计、装运搬卸工艺设计等等。在港口物流中，由于涉及的船舶型号、种类、编号以及载货量、货物的种类等方面都存在着较大的数据量以及较为庞大的数据系统，因而计算机仿真软件在港口物流系统的模拟中能够帮助港口物流较为科学合理的进行资源分配。在港口物流中进行计算机仿真软件模拟的应用另一大作用，还表现在港口物流工作作业中进行车辆作业路线、港口生产调度等作业时实现港口物流的实时化，通过物流系统的实时分析及最终从而达到节约物流总时间及总工作成本的目的，并能加强对物流系统性能的数据分析工作，进而为港口物流的工作提供最优方案。

（二）自动化立体仓库

作为现代物流作业的一大分支，自动化立体仓库与其他物流分支类似，同样具有着较为庞大的工作量以及较为繁复的工作流程。因此，在自动化立体仓库物流中进行管理和优化水平能够提高整个物流环节的效能。自动化立体仓库包括立体货架、出入库托盘输送机、通讯系统、有轨巷道堆垛机、尺寸检测条码阅读系统、计算机监控系统、调节平台、架配电柜等。由于计算机仿真软件模拟的真实性，因而在自动化仓库物流中进行相关模拟工作有助于仓库作业较为繁复的流程得到简洁化的表现，在管理人员进行仓库的整理工作以及相关管理中，对现实情境的模拟能够更好的实现对仓库物流的统计，从而进行全方面的快捷管理。

四、国内物流仿真软件应用分析

现如今我国在相关计算机仿真软件的使用中正借鉴着国外在计算机仿真技术方面的经验，其中使用的主要软件有AutoMod、Witness、Arena、Flexsim、ShowFlow等专业性仿真软件。

（一）AutoMod

作为国内离散事件系统仿真软件中相对功能较为完善的一款计算机模拟物流软件，AutoMod在工作中能够实现对制造系统、港口、车站、配送中心、自动化仓库、企业内部物流等多种情况下的物流模拟。该软件具有着精确三维建模功能，在功能方面具有着实现虚拟现实建模功能，且在物料操作中能够实现对物流系统的动态监测，即在参数发生变化时能够进行持续化的模拟。就仿真策略来看，AotoMod主要着重于进程交互方面，是应用范围较广的一个模拟仿真软件。AutoMod软件中包括着三大模块，用于给用户提供基于不同类型物流管理系统而进行分类划分的分析工具，在建模阶段流程较为繁琐。此软件在进行作业流程时，需要使用编程语言进行相关指令的输送，但在于功能性全面。如果对该软件能够进行灵活运用则能够实现其他软件难以实现的高难度仿真。

（二）Witness

作为上文中所提到的离散型系统仿真相关软件，Witness相对于其他同类型软件而言的优势在于，其采用的仿真原理是离散系统生产线仿真器，因此在硬件需求上需求较低，不需要像其他计算机仿真软件一样需要较为大型的集成计算机作为技术依赖，因而在家用电子计算机或个人计算机上就可以实现该软件的运行。且在硬件需求不高的同时，该软件同时还具有着基本需求的仿真模拟功能。同时作为应用能力拓展，该软件同时具有着三维立体显示功能。因此作为使用条件较低的仿真模拟软件，由于其适用范围广泛性而得到了计算机仿真技术应用受众的一致好评。

（三）ArenaArena

能够有效的解决计算机仿真与可视化的有机集成，其应用范围极广，包含可视化仿真技术所能够运用的几乎全部领域。而在物流方面上，Arena能够运用在整个价值链当中，从商品的供应到客户的配送，其中包括库房管理、分销物流、客户服务等，都能够起到重要的作用。

（四）FlexsimFlexsim

主要应用在系统的仿真和建模，或是业务流程的可视化方向。Flexsim中的各项数据直观的反映出了各种现实事物的数据，例如包装箱、车辆、人员等。通过利用Flexsim的层级结构，可以有效的优化系统内部的组织结构，提升工作效率。

结语

基于计算机仿真软件的物流系统模拟技术，作为能够实现物流企业长期运作的一项基础保障，能够对物流系统的运行进行简化，使得物流过程更加直观化，且对于物流系统的管理存在着一定积极意义。因此在物流管理中对仿真软件的相关应用，还需要相关管理者在实际应用时进行相关层面经验的丰富，进而真正的实现对企业实际问题的解决。

作者:王力锋 杨华玲 杨浩雄 单位:江西农业大学南昌商学院 北京工商大学商学院

物流系统中计算机仿真技术的应用:计算机仿真技术在物流中的应用

【摘要】本文主要针对计算机仿真技术的发展进行研究，探讨了计算机仿真技术在物流服务中的应用。随着计算机技术与物流行业的发展，自动化物流系统中对计算机仿真技术的应用逐渐增多，在计算机仿真技术的支持下，物流行业也呈现出快速发展的趋势。而当前针对自动化物流系统的研究还不多，本文也针对自动化物流系统中对计算机仿真技术的应用进行实践与探索，为自动物流系统的发展提供支持。

【关键词】物流服务；计算机仿真技术；应用

随着科学技术的发展，自动化技术在物流行业中的应用增多，提高了工作效率的同时，自动化系统也越来越复杂。对于管理者而言，需要在生产过程中谨慎考虑每一个决策。在对B2B、C2C服务模式的特性与共性研究基础上，对物流服务评价指标体系进行设计，通过确定物流服务质量评价维度，在不同模式下，对电子商务物流服务质量评价指标体系进行构建。在这一背景下，计算机仿真技术的出现满足了物流服务的需求，管理者也将计算机仿真技术用于自动化物流系统中，提高了管理质量及服务质量。

1计算机仿真技术与自动化物流系统概述

计算机仿真技术在计算机技术的发展背景下也呈现出快速发展的趋势。计算机仿真技术是对研究对象应用数学模型进行模式，实现对研究对象了解的目的。对于计算机仿真技术而言，包含的学科内容比较多，如控制、多媒体及计算机技术等，属于多领域、跨专业的综合性学科。现阶段，人们也越来越多的会应用到计算机仿真技术，其发展潜力非常大。尤其是在一些研究对象对人体有危害或自身存在危险性中，通过计算机仿真技术都能解决。如核电站、宇宙飞船等研究。在物流行业的发展中，提高物流服务质量是行业发展的基础，而自动化物流系统的应用，能够促使物流服务质量的提升。自动化物流系统属于复杂的系统工程，在物流各个作业环节中集合了光、机、电等技术，实现了全过程自动化作业。该系统属于综合性计算机集成化物流管理系统，包含自动化高架立体库、自动引导车及往复式穿梭车、自动化输送、逻辑控制等系统。

2计算机仿真技术应用的步骤与方法

2.1仿真软件的选择

现阶段，市场中的计算机仿真软件种类非常多，适合物流系统仿真的软件数量也特别多，不同软件具有不同的特点、优势及局限。因此，在对物流系统仿真软件进行选择时候，要结合实际情况来选择。尽管仿真软件的种类较多，但其主要模块的功能都是一致的，主要包含以下模块：①Conveyer。仿真系统的速度、斜坡及宽度等参与均由该模块设置，由滚筒传输、非积放式传输及含积放式系统混合构成，其功能非常强大。②PathmOVer。在往复穿梭车、自动引导车及升降机等模型汽车中应用广泛且效果较好。③AS/RS。模块主要功能是自动存取，仿真系统自动仓的确定按照货架参数的选取实现。④Kine-matoc。对物流系统运行过程进行模拟是该模块的主要功能，对对象的自由度、运动方向等在仿真模型中定义，保证实体动作的详细模拟，如码盘动作、机械臂动作等。⑤BidgeCrane。机械臂的移动由该模块控制，实现对获取的拾起、下放等操作。⑥POWer&Free。与Conveyer模块的功能基本类似，都是对目标对象进行控制，不同之处是该模块主要针对的是悬挂在空中的对象。⑦Tanks&TIPes/Trains。主要针对气体、液体等物体进行处理，如配置、传输等。⑧AutOVie。用户可通过模型自定义相机的移动和场景，对高质量画面进行采集。同时，用户可对相机进行设置，实现采集画面的逼真，对图像可进行平移、缩放等处理。⑨Autostat。对仿真结果进行收集与分析，按照用户既定目标，给予参考方案，如降低成本、提高工作效率等方案。对仿真系统进行合理选择以后，就可以进行具体操作，

2.2建立仿真模型

按照系统工作流程与实际工作需求，对系统仿真模型进行构建，并对仿真系统相关运行参数进行确定。仿真模型建立以后，要进行逻辑控制程序的编写，依据自动化物流系统的工艺流程、物料流动过程及逻辑控制过程等仿真系统在对物料自动处理时需要的时间，对逻辑控制程序进行编写。

2.3仿真系统运行

在自动化物流系统中，应用计算机仿真技术，能够对物料出现的时间频率依据物流系统实际需求量进行计算，在物流自动化仿真系统中直接输入计算出的值，就能够对该仿真系统进行运行。根据物流系统生产班次，决定仿真系统的运行时间，二者的对应的关系，也可按照大物流系统来模拟。

2.4仿真结果优化分析

按照该仿真系统的运行结果来看，需要对无流量是否满足需求、流程是否畅通、系统是否存在问题等进行分析。对无流量是否满足要求按照数据统计结果能够直接判断。与传统的物流方式不同，商务物流整合了物流与电子商务的资源。商务物流在我国也经历了多年的发展，当前商务物流模式主要包含B2B、C2C两种。企业对企业的商务物流采用B2B模式，主要针对企业电子商务物流进行研究；消费者对消费者的商务物流采用C2C模式，主要以零售电子商务为研究内容。本文结合两种服务模式的特点与共性，设计电子商务物流评价指标体系，为物流方案的科学、合理建立提供依据。

3计算机仿真技术在物流行业中的应用前景

在通信、电力、生物、化工、交通等诸多行业和领域内，对计算机仿真技术已经普遍应用，并且随着技术的不断发展成熟，在更多的领域内必然会有更多的应用。在物流服务中应用计算机仿真技术，手下要对电子商务两种常用模式的特定与共性进行研究，B2B与C2C二者的共性主要表现为：在物流服务的内容方面二者是类似的；特性表现为：B2B是针对企业与企业之间的合作，而C2C是针对消费者对消费者之间的合作，将两种模式合作应用，能够使产业链更完整。在自动化物流仿真系统中，可对参数输入进行改变，实现对生产情况及波动进行仿真，模拟对系统带来的冲击，避免一些无法预料的因素出现，对系统堵塞可直观、形象的给出解决方案。能够在系统未投资建设前，就能够对自动化物流系统的生产信息及实际流程进行全面了解。现代物流产业在我国的起步时间较晚，因此在物流服务评价指标体系设计方面，还存在诸多不足，需要对电子商务物流服务从不同层面、不同角度来全面分析，对所涉及到的各类因素进行综合评估，并集合相关评价指标构成评价体系，实现不同模式下评价内容的不同。在实际工作开展中，要坚持遵循中心、重要、基本、关键及必要五大原则，确保评价指标体系的客观合理。本文对整体物流服务质量评价指标制度及物流服务质量评价量表进行参考，对评价的维度与模式从便利、可靠、响应及关怀四个方面确定，实现度电子商务物流服务的跟东与定位定价，促使我国物质服务质量的不断提升。

4结语

对自动化系统中应用计算机仿真技术的必要性进行分析，在此基础上对计算机仿真步骤和方法进行说明，讨论了物流行业中计算机仿真技术应用的前景。随着技术的不断成熟与发展，尤其是在物流领域内，对计算机仿真技术的应用必然会越来越多，加之在其它行业、领域内，也在不断对仿真技术进行应用，所以计算机仿真技术的发展前景非常广阔。本文同时也对电子商务物流模式进行研究，针对不同模式下服务质量评价指标体系的构建方法进行了简单介绍，为物流服务的客观、科学评价提供了依据。

作者:严小玲 单位:广西机电工程学校

物流系统中计算机仿真技术的应用:基于计算机仿真技术的企业生产物流系统优化研究

摘 要：随着计算机的普及，网络对人们的影响日益深入。各种现代化智能设备大量涌入市场。对计算机技术的要求也越来越高。企业生产物流系统是企业的一个重要部分。企业想要获得良好发展，必须加强企业生产物流系统的管理。在智能化设备不断涌现的今天，传统的企业生产物流管理系统显现出了越来越多的弊端，已经不能完全适应企业的发展要求。因此，寻求新的企业生产物流管理系统显得尤为重要。本文，结合计算机技术，提出利用计算机仿真技术对企业的生产物流系统进行优化的方案。并对比了传统的企业生产物流系统和新的系统之间的差异，评价了新系统的优点。

关键词：计算机仿真；技术；企业；物流系统；优化；研究

一、引言

随着互联网技术和计算机技术的不断发展，各行各业之间的相互交叉发展，对计算机又提出了新的要求。同时，计算机技术的发展又促进了各行业的发展和良性竞争。众所周知，企业的发展离不开好的企业管理模式。随着人们生活水平的提高，以及经济的不断发展等。企业面临着前所未有的挑战，各企业间的竞争日益加剧。企业尤其是大型企业，一般包括物品生产，销售和物品运输等环节。而企业管理模式中，对企业生产物流系统的管理部分一直是比较薄弱的环节。因为，一般来说，企业会将管理重点放在产品销售阶段，往往忽视了物流系统。但是，由于企业生产物资或销售商品占到整个企业费用的30%-40%，可见企业生产物流系统的好坏往往会对企业的发展起到至关重要的影响。为了改善我国目前企业的生产物流系统，在原始物流管理系统的基础上，进行改进，降低成本，提高收益。提出利用计算机仿真技术，对企业生产物流系统进行优化管理，并进行总结。

二、我国企业生产物流系统现状

1.企业生产物流优化研究意义

企业的发展离不开管理，好的管理模式不仅可以降低企业成本，提高企业受益，还可以从根本上给企业创造新的发展机遇。从表面来看，我国企业处于不断发展中，并且发展速度逐年增加。但是，我国企业中任然存在一些不足。比如，生产物流设施布局不合理等。而这往往不利于企业的进一步发展。而利用计算机仿真技术对企业生产物流系统进行优化。对企业生产物流系统的优化的意义主要有：合理布局厂区位置，方便生产物资的运输，降低企业生产运输成本；稳固系统，提高系统管理力度，提高企业生产效益；优化企业生产物流系统，加强各子系统间的联系，使其分工合作，提高企业生产效率。

2.我国企业生产物流现状

企业的生产物流是企业物流的一个子模块，是企业物流的一个重要组成部分。生产环节是企业的最初环节，也是最为重要的环节，同时还是资金投入最多的环节。其中，在企业的生产过程中，生产物流占据着整个资金投入的绝大部分。因此，在企业生产物流是整个企业物流的重点。通过研究发现，我国企业生产物流总共经历了5个阶段，分别是：

（1）人工物流阶段

此阶段是企业生产物流发展的最原始阶段，其特点是完全依赖人力资源，靠人的力量去解决问题。缺点是需要大量的劳动力，企业生产成本高，并且对操作人员的要求较高，出现误差的可能性较大。不利于企业的长久健康发展。

（2）机械物流阶段

机械物流阶段是在人工物流阶段发展到一定时期后发展起来的。在一定程度上减少了对人员的依赖性，提高了企业的生产效率。为后来自动化及智能化物流阶段提供依据。

（3）自动化物流阶段

自动化物流是现代智能物流的雏形。大规模的利用现代计算机技术和网络技术，建立自动化生产物流管理系统。通过计算机实时操控生产物流的运输情况。

（4）集成化物流阶段

集成化物流是指在集成思想的指导下，为了提高企业核心竞争力，将企业生产物流的各个子系统，按照一定的模式构成集成系统进行管理。通过生产物流的集成化管理，大大提高了各子系统间的相互交流运作，提高了工作效率，为企业节省一大笔资金，是一种比较先进的生产物流管理系统。

（5）智能物流阶段

随着现代化各种技术的发展，我国企业的生产物流系统也随之不断更新。目前提出的最为先进的生产物流系统是智能物流管理系统。此阶段，生产物流系统的最主要特点是方便，高效。利用计算机网络系统，建立数据库，将信息通过数据库直接传递。降低了出错的可能，提高了企业的综合竞争力。

3.仿真技术在现代企业生产物流中的应用

仿真技术的出现和发展已经具有很长的历史。最初，人们通过手工仿真完成仿真工作，承担了大量的工作量。20世纪50年代开始，随着计算机的发展，人们开始尝试用计算机编程技术进行仿真。直到70年代后期，科学家们研发出专门做仿真的仿真计算机，大大提高了仿真效率。近年来，仿真技术越来越普及，得到人们的广泛认可。仿真技术在现代各行业的发展中也得到了广泛的应用。如今，由于经济的不断发展，企业间的竞争不断加剧。各企业为了在如此激烈的竞争中占据一席发展之地，必须想方设法的提高企业自身综合竞争力。众所周知，企业管理是企业获得良好发展的前提，是企业综合竞争力提高的必要条件。而企业的生产物流系统占据着整个企业资金的30%-40%，因此，管理好企业生产物流对提高整个企业的综合竞争力有着十分重要的帮助。仿真技术的出现正好解决了企业生产物流系统的优化问题。利用仿真技术优化企业生产物流系统，简化原本复杂的生产物流结构，优化生产物流处理方式等。

三、基于仿真技术的企业生产物流系统构建

1.仿真技术简介

仿真技术是一种利用多种交叉学科为基础进行模拟操作的现代化操作方法。具体来说，仿真技术利用系统理论、随机理论、数理统计、概率论以及优化理论等相关知识，对采集到的信息通过计算机分析，进行模拟，并估计系统性能和可行性的方法。近年来，仿真技术不断发展，市场上出现了很多仿真软件，其中，目前企业采用较多的软件是Arena软件。Arena软件是一款商业化仿真软件，具有强大的功能，并自带动画显示的优点。Arena软件主要可以用在公共服务领域、企业管理领域以及生产物流管理领域等。

物流系统中计算机仿真技术的应用:基于计算机仿真的高端物流管理人才培养模式探讨

[摘要]针对我国现有物流管理人才培养模式存在的实践环节缺乏、系统性不强、教学考核形式单一等问题，指出基于计算机仿真的高端物流管理人才培养模式既具有实践上的可行性又具有理论上的必要性，然后以“啤酒游戏”为实例阐述仿真培养模式的优点，提出引导基础理论学习、选择恰当仿真软件、建立仿真数据库和案例库、运用角色扮演等具体的高端物流人才培养机制。

[关键词]计算机仿真；物流管理：人才培养

一　引言

随着我国经济快速发展和全球一体化日益加强，对物流人才的需求呈现数量不断增多和层次不断提高的特征，而与人才需求数量增加和层次提高的客观状况相比，我国现有物流人才的培养模式相对滞后，许多物流专业毕业生仅具备操作性岗位所需能力，高端物流管理知识缺乏，为此一些外资企业甚至需要将员工送到国外进行工作培训以使其具备相应工作能力。高校物流人才培养与社会对人才需求的不匹配使我们必须寻求一种更为科学可行的物流人才培养模式。

计算机仿真是物流专业的核心技术，是一门综合性交叉学科，它涵盖了物流学、管理科学、信息科学、系统科学、计算机科学和通信技术等学科的内容。作为一门实践技术课程，物流仿真课程的教学效果直接影响学生的物流理念形成和运用能力培养。虽然物流仿真与物流管理存在差异，但在现代物流管理体系的建设中，管理和技术缺一不可，只有懂得仿真技术如何运用于物流管理活动，理解物流管理活动如何获得仿真技术支持的人才，才能真正推动现代物流产业发展。

二　现有物流人才培养模式存在的问题

从学生意见反馈和老师教学感受来看，目前高等院校物流管理人才培养主要存在以下方面不足：

1　教学内容系统性、整体性及专业性不强

物流管理是一个涉及多领域、多行业、多环节的复杂大系统，相应地物流管理课程也必然涵盖多学科、多层次、多方面的知识。从内容的丰富性来看，现有物流管理教材和课程无疑正在逐步完善，所涉及内容揽括了管理学、经济学、运筹学、信息科学、工程技术、计算机和通讯技术等各个领域的知识，但是目前这些知识多以独立知识点形式存在，不同领域之间内容交互融合不足，与物流管理实践融会贯通不够，教学内容的系统性、整体性、针对性不强。知识点广泛但离散独立存在的状态将使物流专业人才培养出现“全而泛”的趋势，只能培养“通才”而不能造就“专才”和“精才”。由于同学对本学科知识缺乏深入了解和掌握，将使培养出来的毕业生在从事物流信息管理工作时不如信息管理专业的同学精通，从事生产物流管理工作时不如生产运作管理专业同学适应的被动局面。

2　缺乏实践和互动培养环节

当前绝大多数物流管理课程的教学仍以老师讲授为主，随着多媒体技术在高校教学中的推广，老师们尝试结合图片、案例、视频等方式向同学讲授相关知识。新教学方法解决了学生“百闻不如一见”的学习瓶颈，但仍不能达到“百见不如一试”的教学目的。同学们普遍反映，课堂上当欣赏着老师精心准备、制作精美的PPT和视频材料，聆听着各种观点新颖、内涵丰富的物流理论时，他们瞬时感觉学习收获颇丰，但往往课堂一结束，离开老师讲授和多媒体配合，同学们却很难描述具体学习内容，更罔论将理论知识运用于物流实践。同学们知识运用能力和动手操作能力的欠缺，说明物流管理课堂实践互动环节不可或缺。

3　教学考核方法需改进

物流管理是基础性理论课程，所涉及的内容包括仓储、配送、装卸搬运、库存、信息技术、物流装备等方面，由于所讲授课程多以识记性理沦为主，如果老师仅以口头讲解和板书形式授课就必然显得枯燥乏味，无法调动学生上课积极性。经过老师们的努力，图片展示、案例教学、影像教学正不断走进物流管理课堂，但总体上新教学方法的运用还相对缺乏，与课程相关的案例积累仍显不足，需要更多引入有本专业特色的教学模式，使教学更好地服务于物流管理实践。另外目前物流管理相关课程的考核仍以闭卷考试为主，学生们长于死记硬背而疏于理解运用，所培养的学生考分虽高但能力仍显不足。

三　基于仿真的高端物流人才培养可行性与必要性

针对前文所述现有物流管理人才培养模式存在的问题，结合业内人士和本专业同学的建议，本文认为迫切需要将物流仿真实践课程引入人才培养机制，以解决人才培养的教学实践和互动不足、教学内容系统性针对性不强、教学考核方法滞后等问题。

1　高等院校开展物流仿真实践教学的可行性

当前我国高等院校物流实践课程开展情况如何?2006年，教育部高等学校物流类专业指导委员会专门对全国开设物流专业的高校进行了调查，其中关于实习实践情况的调查结果显示：95.7％的高校设立了专业实践基地，其中55％的院校选择物流企业作为实践基地，另有34％的院校选择制造企业，部分高校则拥有物流企业和制造企业等多个实践基地。实验室建设方面，我国60％的高校已经建立专业物流实验室，其中投资规模在100万元以下的实验室占46％，100万元～300万元的实验室占40％，还有14％的高等院校物流实验室投资金额在300万元以上(参见图1)。

这些数据表明，我国高等院校已意识到实习实践对物流管理人才培养的重要作用，大部分高校认识到专业实验室对物流人才的培养不可或缺，并投入大量资金进行硬件建设和软件购买，从而为基于仿真技术的高层次物流人才培养创造了有利条件。

2　高端物流人才培养的重点领域

(1)物流需求分析与预测。很多物流设施，如港口，作为交通运输的枢纽，对其物流能力的需求是一个庞大而复杂的随机服务系统，需求量具有极大的不确定性，因而提前对其进行准确的分析预测将十分困难，但是由于经由预测所确定的设施规模大小又直接影响设施建成后的经济效益和服务水平，因此在对物流设施进行规划之前，必须对经由该物流设施的货物、路线以及外部经济趋势等因素进行系统分析预测，以确定设施的吞吐量和服务水平，便于在此基础上进行物流设施规划和设计。因此物流需求分析与预测是高端物流人才培养的重要方向之一。

(2)物流系统设计与布局优化。物流系统的设计与布局优化将对其未来运行产生重大影响。如仓储系统的选址决策，就需要确定所要设置仓库的数量、位置与容量，其设计和布局是在已知物流系统的相关参数和工艺流程情况下，为实现系统未来正常稳定运行而进行的整体优化过程。物流系统设计与布局是一个复杂的系统工程，其影响因素既包括宏观政治经济、基础设施与整体环境、竞争对手状态等外部因素，也包括企业发展战略、人力资本、现有网络布局等内部因素，是目前物流管理领域最关键和最核心的内容，而涵盖如此众多影响因素的物流系统优化设计必须借助先进的预测、规划和仿真模拟技术才能实现。

(3)物流资源配置与协调。由于资源的稀缺性和系统的复杂性，物流资源协调配置是该领域的重要课题。以库存决策为例，最优的库存资源配置策略必须考虑服务成本与服务水平之间的平衡，而这种平衡的实现又依赖于：1.合理的库存层级划分和库存资源分配；2.反应灵敏的订单处理和订单管理系统；3.正确的库存品种和数量决策；4.先进的物流信息传递和协调机制；5.强大可靠的物流运输系统。这其中任何一个方面所涉及的知识均十分复杂，如库存订购决策需考虑产品需求的从属性或独立性，考虑拉式与推式运作模式对订购决策的影响；而订购模型的选择又有定量订购模型和定期订购模型的区别，决策变量更是包括再订货点(Reorder Point)、补货期(Replenishment Time)、提前期(Lead Time)、订货批量(Order Quantity)、安全库存(safe Inventory)、最高库存(Maximum Inventory)等多个指标变量。显然，众多的影响因素和决策指标使物流资源协调配置工作远远超出普通操作型物流人才的培养范畴。

3　仿真技术对培养高端物流人才的适用性

仿真技术对于培养解决物流规划、物流决策与协调、物流资源优化配置问题的高端物流人才具有理论和技术上的适用性。由于仿真技术能借助计算机对物流系统进行真实模拟，通过实验得到各种动态活动及过程瞬间的仿效记录，进而验证物流项目的有效性、合理性及优化性，从而对物流管理决策起到切实可行的指导。

具体来说，仿真技术对于高端物流管理人才的培养具有以下几个方面的优势：首先，提供学生以物流实践机会。借助仿真软件和设备对相应物流理论进行模拟，可以增强学生对相关知识的理解和运用能力。其次，仿真技术可以完整展现物流系统的全流程，并对各环节的运作过程和运作效率进行精确的定量分析，使学生形成全局、系统和精确的思考范式。再次，高端仿真软件具有较强的交互性，有效提高同学们的学习热情和效率。另外，拓展了物流学习的领域。由于资金、场所或教学资源有限，物流管理课程的教学内容有所限制，而建立虚拟仿真实验室使航空运输、跨国海运等领域的模拟教学均可在实验室内进行，极大地拓展了物流学习的领域(如图2、图3所示)。最后基于仿真的物流人才培养模式具有一定的经济性，因为采用物流仿真教学可以在一定程度上节省设备、人员、差旅等方面费用。

四　基于仿真的高端物流管理人才培养机制

目前高等院校运用仿真技术进行高层次物流人才培养尚属于探索阶段，缺乏系统的培养思路。笔者在教与学的过程中积累了以下几点具体培养机制，供老师们参考：

1　引导学生深入掌握专业基础知识

物流仿真需要用到高等数学、概率论、统计学、计算机数据库等基础知识，同时还包括物流管理、供应链管理、运筹学、生产运营管理、管理信息系统等专业知识，缺乏这些专业基础知识作为铺垫，学生进行仿真模拟时将由于缺乏理论支撑而影响教学效果，因此在开展仿真教学之前应通过合理的课程配置使学生系统掌握物流管理的基础理论知识。

2　选择合适的物流仿真软件

现在针对物流领域的仿真软件正不断出现和逐渐运用到物流管理实践中来，可选择的物流仿真软件很多，如Flexism、Witness、RaLC、Automode、Arena等，它们各有特色，也各有优点与不足，譬如Flexism以其高度的开放性和柔韧性受到不同产业仿真模型定制者的偏好，而Witness则是平面离散系统生产仿真器，操作简单，对电脑配置要求不高。在物流教学中应根据学生特点、教学要求及实验室条件选择恰当的仿真软件。

3　建立仿真数据库和案例库

案例教学是实践型人才培养模式不可或缺的重要组成部分，高层次物流管理人才的培养也需要案例的支撑和数据的积累。借鉴哈佛大学案例教学经验，建立物流仿真数据库和案例库时要注意几个方面：第一，广泛积累案例。哈佛大学肯尼迪政府学院拥有一个多达1300余案例的资料库，教师可以随时根据教学需要调为所用。第二，善于运用案例。哈佛案例来源于课堂，在课堂中经由师生交流得到升华，然后通过杂志和期刊论文传播而超越了课堂。第三，善于导演案例。哈佛课堂是由学员主演老师导演的一场戏，教室不是法庭，教师也不是法官，不负责裁定学生答案的对错，而是引导学员从不同角度看待问题，用所学的理论框架和分析工具解决问题，培养学生的思维方式和思维能力。

4　善于运用角色扮演

物流管理所涉及的功能领域非常多，以前台管理工作为例，前台业务系统可分为六大模块：生产企业管理模块、商场管理模块、物流中心管理模块、车队管理模块、出库管理模块、入库管理模块。各模块的主要功能也各不相同，此时可以通过仿真过程中对不同角色的扮演使同学们更加具体地参与到物流管理实践中去，为日后顺利融入物流管理工作提供经验。

五　教学实例――“啤酒游戏”

1　游戏介绍

在风靡全球的《第五项修炼》中，管理大师彼得・圣吉详尽而生动地描述了著名的“啤酒游戏(Beer Game)”，这个由麻省理工学院斯隆管理学院于50年前创建并发展起来的库存管理策略游戏直到今天仍被来自全球各地的商业精英们在MBA等课堂上不断演练着。尽管参与者作为各个国家、各个行业的精英，有着产、配、销等领域的丰富实践经验和杰出管理能力，但相同的危机还是在游戏中不断重演：随着运作过程的推进，无论是下游零售商、中游批发商还是上游制造商，起初总是缺货，然后是货物积压，之后是更严重的缺货，紧接着是更严重的积压：整个物流系统，从下游的零售商到上游的制造商，库存与缺货幅度逐渐上涨，就像挥动的牛鞭，从手柄到鞭梢，波动的幅度越来越大，这一现象被人们称为牛鞭效应(Bullwhip Effect)。

2　不同模式的教学效果比较

针对物流管理领域最著名的牛鞭效应问题，现有的教学方法主要以教师课堂讲授为主。但是，通过老师讲授学生仅能了解存在该问题，却不知其根源和解决方法。由于课时的限制，老师们在有限的课堂时间内全面透彻地讲授上述内容是非常困难的，往往课堂成为理论分析的场所，而同学对游戏中所涉及的管理思想和物流原理掌握较少。不仅如此，由于课程中缺乏实践互动环节，很多同学对于学习牛鞭理论的目的并不明确，缺乏学习的主动性和积极性。

较为先进的教学方法是沙盘模拟等游戏教学法，通过游戏中的角色扮演让学生充当物流系统中的不同参与者，了解牛鞭效应产生的根源，体会物流协调的困难，并在角色扮演中作为实际参与者进行协调沟通，以加强对牛鞭理论和啤酒游戏的理解。

而物流仿真教学模式则借助计算机软件对啤酒游戏的各参与者订货及库存决策进行实时动态模拟，通过实验得到各种动态决策数据和活动过程的瞬间仿效记录，使同学真实感受到牛鞭效应会随着他们自身决策而真实出现，然后通过对仿真数据的分析，定位问题所在的关键环节和核心部门，从而使同学们认识到物流信息失真的巨大影响，并尝试通过决策变更来缓解牛鞭效应问题。这一系列亲身实践使学生对问题的根源和解决方式形成自己的观点和看法，对相关理论的理解也变得透彻，从而显示出仿真教学在高层次物流人才培养中的独特优势。