前 言
計算機仿真是一種借助計算機并利用系統(tǒng)模型對實際系統(tǒng)進行研究的方法，一些學術(shù)論文或者著作又稱之為計算機模擬。在物流系統(tǒng)分析､建模時，借助計算機仿真技術(shù)，建立物流系統(tǒng)模型進行量化分析，可為人們認識物流系統(tǒng)提供一種新的手段和方法，所以很多高校開設(shè)了物流系統(tǒng)仿真(或者物流系統(tǒng)模擬) 等類似課程。
本書是作者在北京交通大學對物流管理專業(yè)本科生及研究生十多年授課經(jīng)驗的基礎(chǔ)上編寫而成的。
在開設(shè)物流系統(tǒng)仿真課程的過程中，本書作者為了選擇教材，對眾多國內(nèi)外同類教材進行過比較和篩選，發(fā)現(xiàn)普遍存在兩類教材:
一類教材是面向計算機專業(yè)編寫的，教材重點是計算機仿真的理論､離散事件系統(tǒng)仿真的算法。有些教材有相當多的內(nèi)容在重復(fù)概率統(tǒng)計理論，學生在學習時，不知道這些內(nèi)容與仿真建模有什么關(guān)系；還有些教材的目標則是培養(yǎng)仿真軟件開發(fā)者，用C 語言或Java等通用計算機語言進行仿真建模。
另一類教材則是教學生如何使用一些物流仿真軟件，教會學生進行軟件操作，對于仿真建模原理涉及不多。
作者感到上述兩類教材對于經(jīng)管類專業(yè)學生均不太適用，一是經(jīng)管類專業(yè)學生的編程基礎(chǔ)比較薄弱，他們不是軟件開發(fā)者，應(yīng)該讓學生不需要有深厚的計算機編程基礎(chǔ)，也能夠具備物流系統(tǒng)的仿真建模能力。另一方面，如果在課程中不講授計算機仿真理論，僅僅學習專業(yè)仿真軟件的操作､使用，這種學習不具有可持續(xù)性和發(fā)展性，計算機仿真理論的學習是保證學生能夠具有研究能力和建模能力的基礎(chǔ)。
基于以上考慮，經(jīng)過十多年教學經(jīng)驗的積累，作者編寫了本教材。
為了避免學生陷于計算機編程語言的困擾，本書用Excel 作為基礎(chǔ)工具，教授計算機仿真的基本理論和仿真建模方法；為了避免理論的枯燥，在教材中給出了一些有趣的仿真模型，例如生日問題､公主選駙馬問題。這樣做的好處顯而易見: 一方面，用Excel 作為仿真建模工具，實現(xiàn)了建模學習的零門檻，大大降低了學習難度，書中的例子也大大增加了仿真建模的趣味性，學生既可以掌握仿真建模的理論，又能夠培養(yǎng)建模能力；另一方面，使用Excel 作為建模工具，學生對Excel 逐步精通，這為后面進行仿真分析打下良好的基礎(chǔ)。計算機仿真的數(shù)據(jù)分析非常重要，仿真建模僅僅完成了一部分工作，最終的數(shù)據(jù)分析才是重中之重，所以，本書對于計算機仿真建模能力和數(shù)據(jù)分析能力的培養(yǎng)都大有裨益。
盡管Excel 在學習物流仿真的原理時非常有效，但是也有局限。Excel 只適合構(gòu)建簡單的仿真模型，對于復(fù)雜的仿真模型則需要借助專業(yè)的仿真軟件。本書在第五章之后，將介紹如何采用Flexsim 仿真軟件進行物流系統(tǒng)建模。Flexsim 仿真軟件簡單､易學，既可以通過參數(shù)設(shè)置構(gòu)建模型，也可以通過編寫簡單的腳本程序建模，適合本科生的學習，對于其他一些初學者也是很好的專業(yè)仿真軟件。
本書的特點是將概率論､隨機過程､仿真原理等理論知識與計算機建模的實踐相結(jié)合，避免用數(shù)學推導(dǎo)代替仿真建模。在撰寫本書時，作者對數(shù)學模型和計算機仿真模型的關(guān)系是這樣看待的: ①在建立計算機仿真模型時，必須以數(shù)學模型為指導(dǎo)，以運籌學､隨機過程等數(shù)學模型為計算機仿真提供建模依據(jù)，沒有數(shù)學模型的計算機仿真模型是沒有任何意義的；②計算機仿真模型完成后，必須與數(shù)學模型進行相互驗證，如果二者不能很好吻合，那么數(shù)學模型和計算機仿真模型二者必然有一個存在問題，或者二者均存在問題。
從研究物流系統(tǒng)的線路圖､技術(shù)路線來看，其數(shù)學模型和計算機仿真模型需要相互驗證，二者缺一不可。如果將解決物流系統(tǒng)問題視作爬山，依靠運籌學､概率論､隨機過程建立數(shù)學模型是沿山的北坡攀登，而建立計算機仿真模型則是從山的南坡攀登，二者最終應(yīng)該在山頂匯合，這樣才能認為問題得到完美解決。
本書的教學內(nèi)容建議按照32 課時安排，教學內(nèi)容分為兩部分，第一部分是第1 ~ 4章，共16 學時；第二部分是第5 ~ 6 章，共16 學時。第一部分的主要內(nèi)容是學習使用Excel進行計算機仿真建模，其中第1､2 章，建議教學學時為6 學時；第3 章建議教學學時為4 學時；第4 章建議教學學時為6 學時。第二部分的主要內(nèi)容是學習使用Flexsim 進行仿真建模，建議每章教學學時均為8 學時。本書沒有對Flexsim 的基本操作進行介紹，以避免把本書寫成一本軟件操作手冊，但在教學時，建議教師結(jié)合Flexsim 隨機幫助文件､軟件使用手冊，給學生補充一些Flexsim 的基本概念和基本操作。
本書中使用到了Crystal Ball 軟件，該軟件是Oracle 公司的仿真軟件，該軟件可以在Excel 中進行蒙特卡羅模擬，軟件下載地址: https:/ / www.oracle.com/ cn/ products/ applica-tions/ crystalball/ overview/ index.html，讀者可以到該網(wǎng)站下載試用版。
本書用到的Flexsim 仿真軟件是美國Flexsim 公司的產(chǎn)品，讀者可以到網(wǎng)站https:/ /www.flexsim.com/ es/ 下載試用版。
本書第2 ~5 章由魯曉春編寫，第1､6 章由黃帝編寫。另外，黃帝還負責各章的習題及全書的修改､補充完善工作。
在本書的撰寫過程中，我們得到了北京交通大學的北京物流信息化研究基地､北京交通大學物流管理與技術(shù)北京市重點實驗室､國家自然科學基金(項目編號: 71390334)､北京市社科基金(項目編號: 17JDGLB014) 的支持，在此表示感謝。
魯曉春
2018 年7 月