数学模型是物流系统分析中采用最多的模型。这是因为一切系统都或多或少涉及数量或形态空间变化，必须依靠现有的数学理论乃至创造新的数学理论去认识其本质，才能建立相应理论。另外，物流系统活动往往要花费较多经费，搬运物资，付出代价才能开展试验，即便如此，有时也较难开展或根本无法进行试验，而利用数学模型进行探讨模拟，是切实可行的办法，能经济方便地获得结果。虽然数学模型也可作为定性分析描述系统的工具，但运用数学理论去分析物流系统，即定量化分析，无疑能使人们的主观认识贴近客观实际，做出正确的判断决策。数学模型已成为提升现代科学管理质量的极重要工具，有无可比拟的特殊优越性。
（2）图形模型。图形模型是采用不同形式的直线和曲线构图，结合简明的文字数字说明，形象地表现出系统的本质和变化规律。例如，企业产品生产流程图、组织结构图、管理决策层次图、信息流图、资金流图及物流图等。建立图形模型可使对系统的描述简明形象，易于理解。
（3）计算机程序模型。计算机程序模型是用计算机程序来建立模型。例如，对一台由计算机控制的数控机床，可以直接改变内嵌于机床中的计算机程序，使其运行模式根据加工需要而自动变化，以此提高机床加工精度和效益。所有的数学模型都可转化为基于计算机的模型，通过计算机来研究系统。有时计算机是唯一可行的实验检测手段，许多无法建立传统数学模型的系统，如生命系统、社会行为过程等都有可能构建基于计算的计算机程序模型。运用计算机进行系统仿真，建立系统仿真模型，是新兴的建模发展方向。
（4）概念模型。概念模型是人们根据工作实践经验及掌握的有关理论知识，直观地构想出的模型。其主要包括一系列新旧基本概念。在没有任何历史资料的情况下，人们只能充分发挥自己的想象，通过概念模型，一步步积累资料，丰富和改进模型。
2）形象模型形象
模型是具有具体物理结构的模型，常称为物理模型，它为人们提供一个系统的直观形象。
（1）实物模型。它是真实系统按一定比例的再现。比例为1：1时，与真实系统一般大小。例如，自动化立体仓库建造模型、城市住宅小区规划建设模型、大坝水利实验模型、飞机实验风洞模型等。
（2）模拟模型。模拟模型是用一定物理方式表现真实系统，但又不同于真实系统。例如，城市交通系统指挥中心用带有指示灯的电路来显示城市交通状况。
又如在电路中改变电压、电流和电容，远比在机械运动中改变速度、力和质量简便得多，人们就用电路中的电压、电流和电容来模拟机械运动中的速度、力和质量的关系。
对于同一系统可建立不同类型的模型，各种模型在不同的时期可发挥不同的作用，可相互转化促使新模型的产生。
2.物流系统建模
典型方法建立物流系统模型，应从建模目的出发，全面考察该系统的基本状况，尽可能多的收集有关资料数据，列出要解决的问题，重点解决一些什么问题，建立起建造模型的基本观点。依据基本观点对系统进行分析，简化系统，找出系统中与要解决问题有关的主要元素及这些元素间的相互关系，一般说来是相互依赖、相互制约、相互促进的矛盾关系。用变量及参变量来表示这些要素，使要素之间的关系成为变量间的关系。人们对一个系统的认识，必有一个由粗到细、由浅人深的过程，可先选择部分变量或参变量加以讨论分析，再逐步增加变量，一步步地筛选出对要解决的问题起关键作用的变量，分析参量与系统变化状态的内在联系。运用数学和其他方法刻画出变量之间的关系。一个模型的逼真程度，取决于我们的知识水平、系统分析能力和主观努力程度。实际系统是复杂的，但只要模型能针对问题刻画出实际系统的主要性质，我们就可以通过对建立的模型作进一步分析、讨论。进行计算机模拟，经过一个不断实践反馈、再实践再反馈的努力过程，就可以对系统有进一步的了解和把握。
物流系统是多种多样的，因此建立系统模型问题会十分复杂。但不管建立什么样的模型，都要力求做到以下几点：准确性，即准确地反映现实系统的本质规律；可靠性，具有一定的精确度，至少在运用时不会潜伏着危险；简明性，即模型表达方式应明确、简单扼要；实用性，即易于操作，方便使用。
9.2.2物流系统仿真
仿真是利用一个模型来模仿实际系统所发生的运动过程并进行试验的技术。
许多工程与技术问题都可以通过仿真试验来验证方案或规划能否达到预期的目标。如果达不到目标，可以及时发现问题，修改方案或规划，如此既省时、经济又安全。
计算机仿真是指以计算机为主要工具，运行真实系统或预研系统的仿真模型，通过对计算机输出信息的分析与研究，实现对实际系统运行状态和演化规律的综合评估与预测。计算机仿真是分析评价现有系统运行状态或设计优化未来系统性能与功能的一种技术手段，它广泛应用于工程设计、航空航天、交通运输、经济管理、生态环境、通信网络和计算机集成等领域。
1.计算机仿真技术
在物流工程中的作用计算机仿真技术在物流工程中的作用主要体现在以下几方面。
1）物流系统中装备设计过程中的计算机仿真物流系统的稳定可靠的运作，离不开设备的保障。为满足经济合理的设计要求，设备的大型化、小型化已是目前各种物流装备的发展方向。因此，传统的经验设计方法已不能满足设计要求，需通过动态优化、智能化设计方法对其进行设计。为将分析结果清晰、及时地表达出来，就必须对物流装备进行计算机仿真，以尽可能把设计中的问题暴露出来，通过修改设计，将问题解决在设计阶段。
2）物流装备的控制系统的计算机仿真物流系统的自动化、智能化除了应有机械部分作为保障外，良好的控制系统也是必需的。控制系统的功能实现及控制效果也需要通过计算机仿真，以便对控制系统的功能、运行过程的稳定性、快速性和准确性做出评价和改进。
3）物流系统规划与设计在无实际系统时，把系统规划转换成仿真模型，通过运行模型，评价规划方案的优劣并修改方案，是系统仿真常用到的一种方法。其优点是在系统建成之前，便可对不合理的设计和投资进行修正，可避免资金、人力、物力及时间上的浪费。
系统仿真运行能准确地反映未来物流系统在有选择的改变各种参数时的运行效果，使设计者全面掌握规划与方案的实际效果。
4）物料控制生产加工过程中，各工序的加工节奏一般是不一致的，为此物料供应部门与生产加工部门便存在矛盾。为确保物料及时准确的供应，最有效的办法便是在工厂、车间设置物料仓库，在生产工序问设置缓冲物料库，以协调生产节奏。
5）物料运输调度物流系统一般包含若干运输车辆、多种运输路线。规划运输路线、保障运输线路的畅通和高效等，都是运输调度的工作内容，而系统仿真方法能较好地解决上述问题。通过建立运输系统模型及对运输调度过程的仿真，调度人员对所执行的调度策略进行检验和评价，就可采取比较合理的调度策略。
6）物流成本估算物流成本包括运输成本、库存成本、装卸成本。物流系统仿真是对物流整个过程的模拟。过程中的每一个操作的时间，通过仿真推进被记录下来。为此，便可通过仿真统计物流时间的花费，进而计算物流的成本。这种计算物流成本的方法，比用其他数学方法计算更简便、直观。与此同时，还可建立起成本与物流系统规划、成本与物料库存控制、成本与物料运输调度策略之间的联系。
2.计算机仿真的基本过程
计算机仿真包括三个要素，即系统、模型和计算机。三者之间的关系。仿真过程也相应的划分为三项基本活动：建模、模型实现和仿真实验。它们之间的关系。由上述二图可看出，系统仿真本质上是一类面向问题（或对象）、基于模型的活动。计算机仿真的全过程，可划分为系统分析、模型设计与确认、模型实现及仿真实验与仿真结果的分析评估四大部分。
9.3物流工程管理的方法
9.3.1设施选址
1.设施选址的任务和意义
1）设施选址的任务
设施选址就是要对可供选择的地区和地点的因素进行分析评价，力争达到场址的最优化。设施选址主要有以下两种：
（1）单一设施的场址选择。根据确定的产品（或服务）、规模等目标为一个独立的设施选择最佳位置。
（2）复合设施的场址选择。此即为一个企业（或服务业）的若干个下属工厂、仓库、销售点、服务中心等选择各自的位置，目的是使设施的数目、规模和位置达到最佳。
2）设施选址的意义
场址选择的好坏，对于生产力布局、城镇建设、企业投资、建设速度及建成后的生产经营等都具有重大影响。场址一旦确定，设施建设完工后，一般都无法轻易改动，如先天不足，会造成很大损失。但随着技术和经济的发展，场址有时也不得不适应形势的变化而改变。因此，场址选择应进行充分的调查研究与勘察和科学分析，不能凭主观意愿决定；选址工作也不能过于仓促，要考虑自身设施和产品的特点，注意自然条件、市场条件、运输条件的影响。
2.设施选址应考虑的因素
对于影响设施选址的因素，可根据它们与成本的关系进行分类。与成本有直接关系的因素，称为成本因素，可以用货币单位来表示各可行位置的实际成本值；与成本无直接关系，但能间接影响产品成本和未来企业发展的因素，称为非成本因素。
3.设施选址的步骤与内容
1）设施选址的步骤一般包括四个阶段，即准备阶段、地区选择阶段、地点选择阶段和编制报告阶段。设施选址流程如图9-4所示。
2）设施选址报告的内容设施选址报告包括以下内容：
（1）设施选址的依据（如批准文件等）；
（2）建设地区的概况及自然条件；
（3）设施规模及概略技术经济指标（包括占地面积估算、职工人数、概略运输量、原材料及建筑材料需要量等）；
（4）各选址方案的比较（包括自然条件、建设费用及经营费用、环境影响、经济效益等的比较）；
（5）对各选址方案的综合分析和结论；
（6）当地有关部门的意见；
（7）附件（包括各项协议文件的抄件、区域位置、备用地、交通线路、各类管线走向以及设施初步总平面布置图等）。
9.3.2设施布置设计
1.设施布置设计的含义和内容
1）设施布置设计的含义
设施布置设计是指根据企业的经营目标和生产纲领，在已确认的空间场所内，按照原材料的接收，零件和产品的制造，成品的包装、发运的全过程，力争将人员、设备和物料所需要的空间作最佳的分配和最有效的组合，以获得最大的经济效益。
2）设施布置设计的内容
设施布置设计包括工厂总体布置设计和车间布置设计。
工厂总体布置设计主要解决工厂各个组成部分，包括生产车间、辅助生产车间、仓库、动力站、办公室、露天作业场地等各作业单位和运输线路、管线、绿化及美化设施的布置问题，同时要解决物料的流向和流程、厂内外运输的连接及运输方式。
车间布置设计主要解决各生产工序、工段、辅助服务部门、储存设施等作业单位及工作地、设备、通道、管线之间的布置问题，同时也要解决物料搬运的流程及运输方式。
2.设施布置设计的基本形式
1）按工作流程形式分类主要有四种基本形式：产品原则布置、工艺原则布置、成组原则布置和固定工位布置。
2）设施选址报告的内容设施选址报告包括以下内容：
（1）设施选址的依据（如批准文件等）；
（2）建设地区的概况及自然条件；
（3）设施规模及概略技术经济指标（包括占地面积估算、职工人数、概略运输量、原材料及建筑材料需要量等）；
（4）各选址方案的比较（包括自然条件、建设费用及经营费用、环境影响、经济效益等的比较）；
（5）对各选址方案的综合分析和结论；
（6）当地有关部门的意见；
（7）附件（包括各项协议文件的抄件、区域位置、备用地、交通线路、各类管线走向以及设施初步总平面布置图等）。
9.3.2设施布置设计
1.设施布置设计的含义和内容
1）设施布置设计的含义
设施布置设计是指根据企业的经营目标和生产纲领，在已确认的空间场所内，按照原材料的接收，零件和产品的制造，成品的包装、发运的全过程，力争将人员、设备和物料所需要的空间作最佳的分配和最有效的组合，以获得最大的经济效益。
2）设施布置设计的内容
设施布置设计包括工厂总体布置设计和车间布置设计。
