物流自動化課件

北京交通大學經(jīng)濟管理學院魯曉春物流自動化北京交通大學經(jīng)濟管理學院物流自動化1第二步生成隨機數(shù)不可控隨機變量是船舶到達時間間隔和裝卸時間。為便于計算，將兩表合并到一張Excel表中。第二步生成隨機數(shù)不可控隨機變量是船舶到達時間間隔和裝卸時間2將兩表有關數(shù)據(jù)合并成一張表將兩表有關數(shù)據(jù)合并成一張表31生成船舶到達隨機數(shù)船舶到達時間間隔隨機數(shù)采用Excel中的隨機數(shù)函數(shù)Rand來生成；生成方法如下：在模擬計算的第一行，B20單元格中，輸入公式：=VLOOKUP(RAND(),A$4:C$17,3)Vlookup()函數(shù)，其含義是：在A4-C17區(qū)域表（船舶到達時間間隔隨機數(shù)表）第一列中，查找Rand生成的隨機數(shù)，返回表中第三列的數(shù)值。這樣就隨機生成了船舶到達的時間間隔，而且符合我們的統(tǒng)計分布。1生成船舶到達隨機數(shù)船舶到達時間間隔隨機數(shù)采用Excel中的4生成船舶到達時間間隔隨機數(shù)生成船舶到達時間間隔隨機數(shù)51生成船舶到達隨機數(shù)采用引用的方法，從單元B21:B119將上述公式復制到這些單元格，得到其他99個船舶隨機到達時間間隔。1生成船舶到達隨機數(shù)采用引用的方法，從單元B21:B119將62生成卸船時間隨機數(shù)卸船隨機數(shù)生成方法如下：在模擬計算的第一行，F(xiàn)20單元格中，輸入公式：VLOOKUP(RAND(),E$4:G$11,3)其含義是：在E4-G11區(qū)域表（卸船時間隨機數(shù)表）第一列中，查找Rand生成的隨機數(shù)，返回表中第三列的數(shù)值。2生成卸船時間隨機數(shù)卸船隨機數(shù)生成方法如下：7物流自動化8第三步模擬運算下面對港口船舶卸船物流系統(tǒng)進行模擬運算模擬運算的過程如下：船舶到達；當泊位空閑時，船舶立刻開始裝卸，當泊位不空閑時，船舶排隊等待，直到泊位空閑時開始裝卸；裝卸完成，船舶離港；第三步模擬運算下面對港口船舶卸船物流系統(tǒng)進行模擬運算9物流系統(tǒng)的狀態(tài)物流系統(tǒng)的狀態(tài)主要有：泊位（即服務臺）的繁忙狀態(tài)或空閑狀態(tài)；系統(tǒng)中船舶（即顧客）的數(shù)量；排隊隊列的長度；以上狀態(tài)是動態(tài)的，即隨時間變化的。我們將對開始裝卸時刻、等待時間、裝卸完成時刻、在港逗留時間進行模擬。物流系統(tǒng)的狀態(tài)物流系統(tǒng)的狀態(tài)主要有：10（1）到達時刻在Excel表中，用C20:C119表示到達時刻；設在開始模擬的時鐘為0，則第一艘船舶到達的時刻=0+到達間隔。在單元格C20中輸入：=B20（1）到達時刻在Excel表中，用C20:C119表示到達時11第一艘船的到達時刻C20=B20第一艘船的到達時刻C20=B2012（1）到達時刻從第二艘船舶起船舶到達時刻的計算公式為：船舶到達時刻=前一艘船到達時刻+到達間隔在單元格C21中輸入公式：=C20+B21將上述公式復制到C22:C119得到其他船舶的到港時間（1）到達時刻從第二艘船舶起船舶到達時刻的計算公式為：13第二艘船的到達時刻C21=C20+B21第二艘船的到達時刻C21=C20+B2114得到100艘船的到達時間得到100艘船的到達時間15（2）開始裝卸時刻在Excel表中，用D20:D119表示開始裝卸時刻。當?shù)谝凰掖竭_時，由于泊位肯定處于空閑狀態(tài)，可以立即裝卸，所以其開始裝卸時刻等于到達時刻。在單元D20中輸入公式：=C20（2）開始裝卸時刻在Excel表中，用D20:D119表示開16第一艘船開始裝卸的時間第一艘船開始裝卸的時間17第二艘船的開始裝卸時刻從第二艘船起，開始裝卸時刻取決于前一艘船是否完成裝卸離開港口。若船舶到達后，前一艘船未完成裝卸，即船舶到達時刻早于前一艘船的完成裝卸時刻，則此時泊位不空閑（忙），船舶將排隊等待，直至前一艘船完成裝卸；若船舶到達時刻晚于前一艘船的完成裝卸時刻，則泊位空閑，可以立即進行裝卸。第二艘船的開始裝卸時刻從第二艘船起，開始裝卸時刻取決于前一艘18第二艘船的開始裝卸時刻計算公式如下：在單元格D21中輸入公式：=IF(C21>G20,C21,G20)或者輸入等價公式：=MAX(C21,G20)第二艘船的開始裝卸時刻計算公式如下：19第二艘船的開始裝卸時刻D21=Max(C21,G20)第二艘船的開始裝卸時刻D21=Max(C21,G20)20其他船舶的開始裝卸時間其他船舶的開始裝卸時間21（3）等待時間單元E20：E119是船舶等待時間。船舶等待時間等于到達時刻與開始裝卸時刻之差，計算公式如下：等待時間＝開始裝卸時刻－到達時刻在單元格E20中輸入公式：=D20-C20將上述公式復制到E21:E119，得到其他船舶的等待時間。（3）等待時間單元E20：E119是船舶等待時間。22計算船舶等待時間計算船舶等待時間23(4)完成裝卸時刻單元格G20:G119表示船舶完成裝卸時刻。計算公式如下：船舶完成裝卸時刻＝開始裝卸時刻＋裝卸時間在單元格G20中輸入：=D20+F20，得到第一艘船的完成裝卸時刻將上述公式復制到單元G21:G119，得到其他船的完成裝卸時刻(4)完成裝卸時刻單元格G20:G119表示船舶完成裝卸時刻24計算船舶完成裝卸時刻計算船舶完成裝卸時刻25（5）在港逗留時間單元H20:H119是船舶在港逗留時間。計算公式如下：船舶在港逗留時間＝船舶完成裝卸時間－船舶到達時間；在單元格H20中輸入：=G20-C20，得到第一艘船的在港逗留時間將上述公式復制到H21:H119，得到其他船在港逗留時間（5）在港逗留時間單元H20:H119是船舶在港逗留時間。26計算在港逗留時間以上過程演示計算在港逗留時間27第四步統(tǒng)計分析我們對100艘船進行了模擬，得到了他們的模擬結果。在模擬完成后，需要對模擬結果進行統(tǒng)計分析。由于模擬開始時泊位是空閑狀態(tài)，所以，前若干艘船的模擬結果不能反映泊位達到穩(wěn)定工作狀態(tài)時的行為，因此，在統(tǒng)計分析時，不計前10艘船舶的運行結果，僅對后90艘船進行統(tǒng)計分析，統(tǒng)計分析結果如下：第四步統(tǒng)計分析我們對100艘船進行了模擬，得到了他們的模擬28物流自動化29統(tǒng)計分析公式統(tǒng)計分析公式30統(tǒng)計分析公式（1）需等待的船次指到達港口后需要排隊等待的船舶數(shù)目，也就是等待時間不等于零的船舶數(shù)目，可以用函數(shù)Countif（）進行計算；在單元格F123中輸入：=COUNTIF(E29:E119,">0")統(tǒng)計分析公式（1）需等待的船次31物流自動化32(2)需等待的概率需等待的概率指等待的船舶數(shù)占所有船舶數(shù)的比例。在F124中輸入公式：=F123/90以上計算的概率是后90艘船的等待概率(2)需等待的概率需等待的概率指等待的船舶數(shù)占所有船舶數(shù)的比33（3）泊位利用率泊位利用率是指后90艘船從開始到達直至最后離開的時間內（即仿真長度內），進行裝卸作業(yè)的時間所占的比例。本例中的仿真長度為（第100艘船離開的時刻）-（第10艘船到達時刻）在單元格F128中輸入：=SUM(F29:F119)/(G119-C29)C29單元格中是第10艘船的到達時刻G119單元格是第100艘船的離開時刻（3）泊位利用率泊位利用率是指后90艘船從開始到達直至最后離34物流自動化35第五步結論（1）在只有一個泊位的情況下，泊位利用率高達96.5%，船舶平均等待時間為10.97小時，其中約有46%的船舶要等待10個小時以上才能裝卸。（2）以上統(tǒng)計數(shù)據(jù)說明次物流系統(tǒng)效率過高，服務水平（效率）較低，需要改進。（3）從當前情況看，此港口物流系統(tǒng)難以滿足客戶的需求，需要增加泊位，以提高服務水平。第五步結論（1）在只有一個泊位的情況下，泊位利用率高達9636北京交通大學經(jīng)濟管理學院魯曉春物流自動化北京交通大學經(jīng)濟管理學院物流自動化37第二步生成隨機數(shù)不可控隨機變量是船舶到達時間間隔和裝卸時間。為便于計算，將兩表合并到一張Excel表中。第二步生成隨機數(shù)不可控隨機變量是船舶到達時間間隔和裝卸時間38將兩表有關數(shù)據(jù)合并成一張表將兩表有關數(shù)據(jù)合并成一張表391生成船舶到達隨機數(shù)船舶到達時間間隔隨機數(shù)采用Excel中的隨機數(shù)函數(shù)Rand來生成；生成方法如下：在模擬計算的第一行，B20單元格中，輸入公式：=VLOOKUP(RAND(),A$4:C$17,3)Vlookup()函數(shù)，其含義是：在A4-C17區(qū)域表（船舶到達時間間隔隨機數(shù)表）第一列中，查找Rand生成的隨機數(shù)，返回表中第三列的數(shù)值。這樣就隨機生成了船舶到達的時間間隔，而且符合我們的統(tǒng)計分布。1生成船舶到達隨機數(shù)船舶到達時間間隔隨機數(shù)采用Excel中的40生成船舶到達時間間隔隨機數(shù)生成船舶到達時間間隔隨機數(shù)411生成船舶到達隨機數(shù)采用引用的方法，從單元B21:B119將上述公式復制到這些單元格，得到其他99個船舶隨機到達時間間隔。1生成船舶到達隨機數(shù)采用引用的方法，從單元B21:B119將422生成卸船時間隨機數(shù)卸船隨機數(shù)生成方法如下：在模擬計算的第一行，F(xiàn)20單元格中，輸入公式：VLOOKUP(RAND(),E$4:G$11,3)其含義是：在E4-G11區(qū)域表（卸船時間隨機數(shù)表）第一列中，查找Rand生成的隨機數(shù)，返回表中第三列的數(shù)值。2生成卸船時間隨機數(shù)卸船隨機數(shù)生成方法如下：43物流自動化44第三步模擬運算下面對港口船舶卸船物流系統(tǒng)進行模擬運算模擬運算的過程如下：船舶到達；當泊位空閑時，船舶立刻開始裝卸，當泊位不空閑時，船舶排隊等待，直到泊位空閑時開始裝卸；裝卸完成，船舶離港；第三步模擬運算下面對港口船舶卸船物流系統(tǒng)進行模擬運算45物流系統(tǒng)的狀態(tài)物流系統(tǒng)的狀態(tài)主要有：泊位（即服務臺）的繁忙狀態(tài)或空閑狀態(tài)；系統(tǒng)中船舶（即顧客）的數(shù)量；排隊隊列的長度；以上狀態(tài)是動態(tài)的，即隨時間變化的。我們將對開始裝卸時刻、等待時間、裝卸完成時刻、在港逗留時間進行模擬。物流系統(tǒng)的狀態(tài)物流系統(tǒng)的狀態(tài)主要有：46（1）到達時刻在Excel表中，用C20:C119表示到達時刻；設在開始模擬的時鐘為0，則第一艘船舶到達的時刻=0+到達間隔。在單元格C20中輸入：=B20（1）到達時刻在Excel表中，用C20:C119表示到達時47第一艘船的到達時刻C20=B20第一艘船的到達時刻C20=B2048（1）到達時刻從第二艘船舶起船舶到達時刻的計算公式為：船舶到達時刻=前一艘船到達時刻+到達間隔在單元格C21中輸入公式：=C20+B21將上述公式復制到C22:C119得到其他船舶的到港時間（1）到達時刻從第二艘船舶起船舶到達時刻的計算公式為：49第二艘船的到達時刻C21=C20+B21第二艘船的到達時刻C21=C20+B2150得到100艘船的到達時間得到100艘船的到達時間51（2）開始裝卸時刻在Excel表中，用D20:D119表示開始裝卸時刻。當?shù)谝凰掖竭_時，由于泊位肯定處于空閑狀態(tài)，可以立即裝卸，所以其開始裝卸時刻等于到達時刻。在單元D20中輸入公式：=C20（2）開始裝卸時刻在Excel表中，用D20:D119表示開52第一艘船開始裝卸的時間第一艘船開始裝卸的時間53第二艘船的開始裝卸時刻從第二艘船起，開始裝卸時刻取決于前一艘船是否完成裝卸離開港口。若船舶到達后，前一艘船未完成裝卸，即船舶到達時刻早于前一艘船的完成裝卸時刻，則此時泊位不空閑（忙），船舶將排隊等待，直至前一艘船完成裝卸；若船舶到達時刻晚于前一艘船的完成裝卸時刻，則泊位空閑，可以立即進行裝卸。第二艘船的開始裝卸時刻從第二艘船起，開始裝卸時刻取決于前一艘54第二艘船的開始裝卸時刻計算公式如下：在單元格D21中輸入公式：=IF(C21>G20,C21,G20)或者輸入等價公式：=MAX(C21,G20)第二艘船的開始裝卸時刻計算公式如下：55第二艘船的開始裝卸時刻D21=Max(C21,G20)第二艘船的開始裝卸時刻D21=Max(C21,G20)56其他船舶的開始裝卸時間其他船舶的開始裝卸時間57（3）等待時間單元E20：E119是船舶等待時間。船舶等待時間等于到達時刻與開始裝卸時刻之差，計算公式如下：等待時間＝開始裝卸時刻－到達時刻在單元格E20中輸入公式：=D20-C20將上述公式復制到E21:E119，得到其他船舶的等待時間。（3）等待時間單元E20：E119是船舶等待時間。58計算船舶等待時間計算船舶等待時間59(4)完成裝卸時刻單元格G20:G119表示船舶完成裝卸時刻。計算公式如下：船舶完成裝卸時刻＝開始裝卸時刻＋裝卸時間在單元格G20中輸入：=D20+F20，得到第一艘船的完成裝卸時刻將上述公式復制到單元G21:G119，得到其他船的完成裝卸時刻(4)完成裝卸時刻單元格G20:G119表示船舶完成裝卸時刻60計算船舶完成裝卸時刻計算船舶完成裝卸時刻61（5）在港逗留時間單元H20:H119是船舶在港逗留時間。計算公式如下：船舶在港逗留時間＝船舶完成裝卸時間－船舶到達時間；在單元格H20中輸入：=G20-C20，得到第一艘船的在港逗留時間將上述公式復制到H21:H119，得到其他船在港逗留時間（5）在港逗留時間單元H20:H119是船舶在港逗留時間。62計算在港逗留時間以上過程演示計算在港逗留時間63第四步統(tǒng)計分析我們對100艘船進行了模擬，得到了他們的模擬結果。在模擬完成后，需要對模擬結果進行統(tǒng)計分析。由于模擬開始時泊位是空閑狀態(tài)，所以，前若干艘船的模擬結果不能反映泊位達到穩(wěn)定工作狀態(tài)時的行為，因此，在統(tǒng)計分析時，不計前10艘船舶的運行結果，僅對后90艘船進行統(tǒng)計分析，統(tǒng)計分析結果如下：第四步統(tǒng)計分析我們對100艘船進行了模擬，得到了他們的模擬64物流自動化65統(tǒng)計分析公式統(tǒng)計分析公式6