第2版前言物流系统是指在一定的时间和空间里，由能够完成运输、存储、装卸搬运、包装、流通加工、配送及信息处理活动的若干要素构成的具有特定物流服务功能的有机整体。随着经济全球化和信息技术的发展，现代物流系统也越来越复杂，其构成要素及要素之间的关系错综复杂，通常很难用一种准确的数学模型来进行描述并加以分析，往往需要采用定性定量相结合的方法或采用计算机仿真的方法来进行处理。通过对物流系统的仿真，可以预演或再现物流系统的运行规律，对物流系统的规划、设计和运行中的科学管理与决策有重要的支持作用。物流系统仿真已成为研究物流系统的一种重要的方法和技术手段，在物流管理和物流工程领域中越来越重要。

作为物流管理系列教材之一，本书旨在让读者全面了解和掌握物流系统及仿真的概念、原理和方法，以及相关仿真工具。读者通过学习，不但能了解物流系统仿真的基本理论，而且能掌握仿真工具运用的技能并应用于实际物流系统的仿真。

目前有关物流系统仿真的书籍很多，一类主要是强调物流系统仿真的应用，介绍可视化物流系统仿真工具及在物流系统中的应用；另一类则是以介绍系统仿真原理和方法为主，同时穿插介绍物流系统仿真的案例，但两者没有很好地融合在一起。另外，在“中国制造2025”的大背景下，信息系统与物理系统逐渐融合，仿真技术的发展已经从纯粹的分析优化逐渐转变为可实时互动、反馈执行、科学指挥的集成决策支持工具，数字孪生的兴起正反映了这一时代发展潮流。数字孪生作为下一代建模、仿真和优化技术的新方向、新浪潮，建立了虚拟仿真系统和实际物理系统之间的实时信息交互和行为镜像，从而赋予了系统仿真更加丰富的科学内涵。

为主动适应新一轮科技革命与新工科建设的时代要求，本次改版在第1版的基础上作了大幅的修改和补充。在新版教材编写过程中，更加突出“重基础、盯前沿”的特点。内容编排上按照对象、方法、工具及案例的逻辑思路来组织，力图把物流系统对象、系统仿真原理及方法、物流系统可视化仿真方法及工具、物流系统仿真案例等内容循序渐进地有机融合起来。

在物流系统及仿真部分，着重概括一般物流系统的分类、特征、要素和结构，并对现代生产物流系统进行详细介绍，使读者对仿真对象能有深刻的认识。在第1版基础上，重点补充了系统仿真的框架模型（1.4.1节），从系统、模型、计算机三要素的角度阐述系统仿真，并通过系统建模、仿真建模和仿真实验将三者联系起来，让读者更深刻地理解系统仿真的本质。同时，在系统仿真的分类部分，增加了系统模型按照模型的时间集合和模型的状态变量两个不同维度进行分类的内容（1.4.2节），从而更加清晰、彻底地揭示连续系统仿真和离散事件系统仿真的本质区别。

在系统仿真原理与方法部分，着重介绍随机数产生、连续系统仿真、离散事件系统仿真、仿真输入数据分析及仿真输出数据分析等基本仿真原理和方法。在随机数产生部分，针对舍选法和离散的经验分布法这两种比较常用的方法，对方法过程描述和例子进行补充完善（3.3.2节和3.3.4节）；同时，考虑到蒙特卡罗方法在系统仿真、人工智能等领域的重要性，特别增加了蒙特卡罗方法的内容（3.5节）；在离散事件系统仿真部分，增加了离散事件系统建模方法阐述（5.2节），使内容体系更加完整。同时，补充和完善了下次事件时间推进机制的内容（5.3.2节），详细阐述了下次事件时间推进机制的原理以及仿真事件表的生成过程，为后面介绍事件调度法奠定基础；仿真输出数据分析部分，针对公用随机数法（7.3.1节），补充了随机数种子的概念阐述和例子，突出随机数产生这部分内容的实用性。

在物流系统可视化交互仿真方法和工具部分，主要介绍物流系统可视化交互仿真方法和物流系统可视化仿真工具Flexsim。考虑到数字孪生已经成为可视化交互仿真的发展前沿，新版教材着重补充了可视化交互仿真框架模型（8.3.1节）和面向对象的可视化交互仿真方法（8.3.2节），从方法论层面阐明可视化交互仿真的核心要素和基本原理，为数字孪生的建立提供理论指导；同时，为突出可视化仿真工具和可视化交互仿真方法之间的关联，在可视化仿真工具Flexsim的介绍中，增加了Flexsim模型体系的内容（9.2节）。另外，在Flexsim建模与仿真部分，增加了运用Flexsim进行建模仿真的步骤（9.3.1节），同时将第1版教材中第10章单服务台排队系统仿真的部分内容整合到单机器加工系统建模与仿真的案例中（9.3.2节），并大幅压缩和精简了对其他物流系统仿真工具的介绍（9.5节），从而使该章的重点更加突出、内容更加精炼。

物流系统仿真（第2版）第2版前言在物流系统仿真案例部分，所有案例都是紧密结合“中国制造2025”国家战略和智能制造的发展趋势，从实际的科研项目中精选、提炼而来。考虑到第1版教材中第10章单服务台排队系统仿真的内容过于简单和基础，新版教材案例部分删除了这一章内容，特别增加了摘果式拣选系统仿真（第10章）和智慧工厂仿真及数字孪生（第14章）的前沿内容。仿真案例内容由浅入深，由易到难，循序渐进地进行组织安排。案例设计充分体现了前面的基础理论和方法，又适当瞄准前沿，这样既适合于教学参考，也兼顾到科学研究的需要。

全书共由14章组成，其中第1～2章主要介绍物流系统基本概念，包括物流系统及仿真的基本原理和方法、现代生产物流系统及仿真的基本原理和方法；第3～7章主要介绍系统仿真原理及方法，包括随机数的产生（第3章）、连续系统仿真（第4章）、离散事件系统仿真（第5章）、仿真输入数据分析（第6章）及仿真输出数据分析与评价（第7章）；第8～9章主要介绍物流系统可视化交互仿真方法和工具，包括物流系统可视化交互仿真方法（第8章）、物流系统可视化仿真工具Flexsim（第9章）；第10～14章主要介绍利用Flexsim仿真平台进行物流系统仿真的5个典型案例，包括摘果式拣选系统仿真（第10章）、半导体晶圆制造生产线仿真（第11章）、港口集装箱物流系统仿真（第12章）、物流配送中心仿真（第13章）和智慧工厂仿真及数字孪生（第14章）。

全书的内容和结构由谢勇、王红卫构思和确定，第1章由王红卫和谢勇完成，第2、6、10、12～14章由谢勇完成，第3、7章由王红卫完成，第4、5、9章由王小平完成，第8、11章由祁超完成。全书由谢勇、王红卫统稿和修改，并得到了其他作者的大力支持和帮助。在物流系统仿真的案例设计和实现过程中，实验中心吴计生老师以及硕士研究生王丰园、聂丹颖、任建伟、肖可、邓晨等同学也做了大量的工作，在此表示衷心感谢。

为了使读者更好地学习和掌握本教材的基础理论知识和专业技能，本教材提供了配套的仿真程序源代码和Flexsim仿真视频集锦，读者可通过扫描下方二维码获取。同时，为方便教师教学，还提供了教学大纲、教学课件以及部分习题答案，授课教师可登录清华大学出版社网站（www.tup.tsinghua.edu.cn）本书页面进行身份认证及下载。在本书的编写过程中，编委会成员提出了一些宝贵的建议和意见，清华大学出版社给予了大力支持，在此表示衷心感谢。

由于作者的水平有限，本书一定还存在着许多不足之处，欢迎广大读者批评指正。

作者2020年4月于武汉喻家山

第1版前言 物流系统是指在一定的时间和空间里，由能够完成运输、存储、装卸搬运、包装、流通加工、配送及信息处理活动的若干要素构成的具有特定物流服务功能的有机整体。随着经济全球化和信息技术的发展，现代物流系统也越来越复杂，其构成要素及要素之间的关系错综复杂，通常很难用一种准确的数学模型来进行描述并加以分析，往往需要采用定性与定量相结合的方法或采用计算机仿真的方法来进行处理。通过对物流系统的仿真，可以预演或再现物流系统的运行规律，对物流系统的规划、设计和运行中的科学管理与决策有重要的支持作用。物流系统仿真已成为研究物流系统的一种重要的方法和技术手段，在物流管理和物流工程领域中显得越来越重要。

作为物流管理系列教材之一，本书旨在让读者全面了解和掌握物流系统及仿真的概念、原理和方法，以及相关仿真工具。读者通过学习，不但能了解物流系统仿真的基本理论，而且能掌握运用仿真工具的技能并应用于实际物流系统。

目前有关物流系统仿真的书籍很多，一类主要是强调物流系统仿真的应用，主要介绍可视化物流系统仿真工具及在物流系统中的应用；另一类则是以介绍系统仿真原理和方法为主，同时穿插介绍物流系统仿真的案例，但两者没有很好地融合在一起。

在本书的编写过程中，作者按物流系统、系统仿真原理、仿真工具及案例等内容进行组织，力图把物流系统、系统仿真原理及方法、可视化物流系统仿真工具及案例等三个方面的内容有机地融合在一起。在物流系统的阐述中，着重概括一般物流系统的分类、特征、要素和结构，并对现代生产物流系统进行详细的介绍，使读者对仿真对象能有深刻认识。在系统仿真原理的阐述中，除了介绍随机数产生、连续系统及离散事件系统仿真、仿真输入及输出分析方法等基本仿真原理和方法外，还着重介绍了可视化交互仿真方法，这样使仿真原理与仿真工具能够较好地衔接。仿真案例部分的案例都是从实际的科研项目中提炼和抽象出来的，并且由浅入深，由易到难，循序渐进地进行组织安排，案例的设计充分体现了前面的理论和方法，这样既适合于教学，也兼顾到研究的需要。

全书共13章，其中第1、2章主要介绍物流系统基本概念，包括物流系统及仿真的基本原理和方法、现代生产物流系统及仿真的基本原理和方法；第3～8章主要介绍了系统仿真原理及方法，包括随机数的产生（第3章）、连续系统及离散事件系统仿真（第4、5章）、仿真输入及输出分析方法（第6、7章）和物流系统可视化交互仿真（第8章）；第9～13章主要介绍可视化物流系统仿真工具及案例，第9章主要介绍了几种主流的物流系统仿真工具，包括Flexsim、Witness、Arena、Extend等软件，第10～13章给出了利用Flexsim仿真平台进行物流系统仿真的4个典型案例，包括单服务台排队系统仿真（第10章）、半导体晶圆制造生产线仿真（第11章）、港口集装箱物流系统仿真（第12章）和物流配送中心仿真（第13章）。

全书的内容和结构由王红卫构思和确定，第1章由王红卫和谢勇编写，王红卫编写第3、7章，谢勇编写第2、6、12、13章，王小平编写第4、5、9、10章，祁超编写第8、11章。全书由王红卫统稿和修改。在物流系统仿真的案例设计中，吴颖、涂琰、姚刘芳等研究生也做了大量的工作，在此表示衷心的感谢。

物流系统仿真（第2版）第1版前言在本书的编写过程中，编委会成员提出了一些宝贵的建议和意见，清华大学出版社给予了大力的支持，在此表示衷心的感谢。

因为作者的水平有限，本书一定还存在着许多不足之处，欢迎广大读者批评指正。

作者2008年10月于武汉喻家山