随机存储系统及其应用

2023-07-15 理论教育版权反馈

【摘要】：但在实际中，存储系统通常会受到各种不确定因素的影响，使得需求量、到货时间延迟等都是随机变量，这就必须按随机存储系统的方法进行建模。尤其是当随机变量不服从正态分布，或者随机因素过多时，运筹学很难解决问题，而计算机仿真则是一种较好的途径。费用发生仅涉及订货费用和存储费用。3）存储系统仿真流程图。表7-3 固定订货点订货量仿真表[2]图7-8 存储系统仿真流程图

在物资的供应过程中，由于到货与销售不可能做到同步、同量，故总是要保持一定的存储储备。如果存储过多，就会造成资金积压及保管费的上升；如果存储过少，会造成缺货，引起商家的信誉损失以及顾客的流失。因此，选择一个合适的存储和订货策略，是一个值得研究的问题。针对需求和订货的规律，存储系统可以分为确定型和随机型两种。对于确定型存储系统，可以针对不同情况建立数学模型，从而求出最优解。但在实际中，存储系统通常会受到各种不确定因素的影响，使得需求量、到货时间延迟等都是随机变量，这就必须按随机存储系统的方法进行建模。尤其是当随机变量不服从正态分布，或者随机因素过多时，运筹学很难解决问题，而计算机仿真则是一种较好的途径。

1.存储系统基本知识

（1）基本概念存货指人、财、物等凡需要加以使用而未用之资料。描述一个存储系统主要包括三方面的内容：存储状态、补充和需求。而存储状态是指存货随着时间的推移而发生的盘点数量的变化。其数量随着需求过程而减少，又随补充过程而增加。需求是系统的输出，它可以有不同的形式，包括连续需求、间断需求、已知的确定性需求和随机需求等。补充是指系统的输入，补充策略是根据系统的目标和需求方式来确定的。

存储系统发生的费用及影响系统状态的因素主要有以下几种类型：

1）存储费用，包括：

①存储费用：包括搬运、储存、损耗、保险及存货利息等项目。

②缺货损失费用：单位时间内每单位产品所承担的待料损失费用。

③订购费用：随每批订货所发生的支出，诸如印花税、报关费、邮电费、验关车费、订购单位的薪金、文具用品等费用。

2）影响存货量的因素，包括以下因素：

①平均用量：材料在单位时间内耗用的平均量。

②输补时间：从材料订购到验收入库所需要的时间，也称订货提前期。

③最低存货量：系备作采购延误或用量突增之用，借以避免停工待料，也称安全存量。

④订货点量：材料陆续使用至某一限度的存储量时应订购货物的基点。订货点量=平均用量×输补时间+最低存量。

⑤最高存货量：为特定时间内存储的最高限额，也即存量限制的目标，通常为订购点和购买量之和。

（2）研究存储系统的目的和存在的难点衡量一个存储系统管理水平通常有两类指标：存储系统的服务质量（指系统出现缺货的频率）和存储系统在一段时间内发生的费用。由于随机存储系统随时会受到不确定因素的影响，不但影响存货量的输入与输出因素在随机变动，不同时期存储费用的发生也经常是随机波动的。求解这类复杂存储系统问题，数学解析方法变得无能为力，而仿真方法解决随机过程服从一定分布存储系统非常合适。

（3）存储系统的基本类型

①无缺货零提前期批量模型：由于缺货损失无限大，不允许出现缺货现象。另外，货物也是可以及时补充的、不需要提前订货，货物随订随到。费用发生仅涉及订货费用和存储费用。

②有订货提前期和延期交货的存储系统：在期望货物入库的时间点之前订货。

③制造批量模型：货物入库是一个渐渐的过程，不是一次完成的。

④数量折扣模型：各折扣价格下找出费用极低订货，在所有极优订货量中确定费用最小量，享受订货批量档价格优惠。

⑤涨价模型。当一个存储系统确知在某一未来期货物价格将要上升时，需要存储大量的货物以备未来期的使用，力图降低价格上涨带来的影响。与此同时货物的存储费用也会上升，权衡二者确定最佳存储量是这类模型解决的问题。

2.多周期提前订货有折扣的存储系统仿真

1）状态影响因素的确定状态影响因素包括需求量、订货提前期、发生缺货时的损失和总订货费用等。

需求量的数量函数为^[2]