《物流系统优化与建模》

教学大纲

物流系统优化与建模课程是物流工程硕士研究生的专业必修课，通过本课程的学习，使学生能够针对物流系统中的大规模及求解难问题，构建相应数学优化模型，并利用智能优化算法和Matlab软件实现对物流系统优化模型的定量优化分析，培养学生物流系统建模、仿真及优化分析的能力。

课程内容主要包括物流系统优化建模、典型智能优化算法和Matlab定量实现三大部分。

一、本课程基本信息

1、课程名称：物流系统优化与建模/ Logistics System Optimization and Modeling

2、学时/学分：32/2

3、先修课程：《物流工程》、《供应链管理》、《计算机基础与程序设计》、《高级运筹学》。

4、面向对象：物流工程硕士研究生。

5、教材、教学参考书

教材：Michael G. Kay. Matlog: Logistics Engineering Matlab Toolbox, North Carolina State University, 2013.

教学参考书

[1] 雷英杰, 张善文. Matlab遗传算法工具箱及应用（第二版）, 西安电子科技大学出版社，2014.张建林.

[2] 李文峰等.物流系统建模与仿真, 科学出版社，2010年.

[3] 史峰等.Matlab智能算法30个案例分析, 北京航空航天大学出版社，2011年.

二、本课程的性质与任务

本课程是物流工程硕士研究生的专业必修课，在教学中占有重要地位。加强此课程的教学和实验，对于提高学生的系统建模、仿真、分析及优化物流系统能力，特别是实践操作能力，具有十分重要的意义。

通过本课程的学习，使学生能够针对物流系统中的大规模及求解难问题，构建相应数学优化模型，并利用智能优化算法和Matlab软件实现对物流系统优化模型的定量优化分析，培养学生的物流系统建模、仿真及优化分析能力。

三、本课程教学内容和基本要求

* 第一单元 物流系统优化建模导论

本章基本要求：通过本章的学习，要求学生了解物流系统建模、仿真、优化的基本概念；理解物流系统建模与优化在物流工程的重要作用；掌握物流系统优化的特点、内容及主要的优化方法、常用软件工具等。

具体内容：1.1 物流系统建模概述；1.2 物流系统优化方法概述；1.3 物流系统优化典型软件概述；1.4 物流系统建模与优化展望。

* 第二单元 物流系统优化仿真平台——Matlab初阶

本章基本要求：本章主要介绍Matlab的主要功能、Matlab命令窗口、文件管理以及Matlab帮助系统；了解Matlab矩阵和数组的计算；掌握MATLAB数据的可视化。

具体内容：2.1 Matlab概述；2.2 Matlab计算基础；2.3 Matlab访问文件与数据库；2.4 Matlab数据可视化。

* 第三单元 物流系统优化仿真平台——Matlab高阶

本章基本要求：通过本章教学和上机实验，使学生掌握M文件的编写方法、编程技巧等，以实现开发和扩充自己的函数库、创建和运行脚步命令文件、输入和输出各种类型的数据文件、面向对象编程等。

具体内容：3.1 Matlab编程概述；3.2 Matlab程序设计原则；3.3 Matlab程序流程控制；3.4 Matlab函数及调用；3.5 Matlab程序调试；3.6 Matlab程序设计技巧等。

* 第四单元 经典智能优化算法——遗传算法MATLAB工具箱（初阶）

本章基本要求：通过本章教学和上机实验，使学生掌握遗传算法（GA）的基本思想，实现技术，运行参数的选择；明确遗传算法的数学理论基础和基本函数；。

具体内容：4.1 遗传算法的基本思想及实现方法；4.2 遗传算法的参数选择及实现技术；4.3 遗传算法Matlab工具箱的使用；

* 第五单元 经典智能优化算法——遗传算法MATLAB工具箱（高阶）

本章基本要求：通过本章教学和上机实验，使学生掌握遗传算法Matlab工具箱使用，能应用于求解函数优化问题。

具体内容：5.1 一元函数优化举例；5.2 多元函数优化举例；5.3 多远读多峰函数优化举例。

* 第六单元 物流典型问题建模优化——物流联盟选择

本章基本要求：通过本章教学和上机实验，使学生能够利用所学的智能优化算法和MATLAB工具平台，解决物流系统中的组合优化问题。如，供应商选择、多式联运网络优化等。

具体内容：6.1 典型物流组合优化问题的模型构建；6.2 模型求解算法的选择和设计；6.3 Matlab算法仿真实现；6.4 结果分析及讨论。

* 第七单元 物流典型问题建模优化——配送中心选址

本章基本要求：通过本章教学和上机实验，使学生能够利用所学的智能优化算法和Matlab工具平台，解决物流系统中的设施选址问题。如，生鲜农产品配送中心选址。

具体内容：7.1 典型物流选址问题的模型构建；7.2 模型求解算法的选择和设计；7.3 Matlab算法仿真实现；7.4 结果分析及讨论。

* 第八单元 物流典型问题建模优化——车辆路径问题

本章基本要求：通过本章教学和上机实验，使学生能够利用智能优化算法和Matlab工具平台，解决物流系统中的车辆路径优化问题。

具体内容包括：8.1 车辆调度问题的模型构建；8.2 模型求解算法的选择和设计；8.3 Matlab算法仿真实现；8.4 结果分析及讨论。

 四、实验（上机）内容和基本要求

      本课程要求学生掌握MATLAB 的数据类型、矩阵输入和操作方法、语法结构、函数的使用，以及二维、三维绘图功能等，并能够熟练将所学的智能算法在其Matlab上实现，解决物流系统的复杂优化问题。

五、对学生能力培养的要求

[1] 全面了解智能优化算法在物流系统优化中的应用；

[2] 具备利用Matlab工具解决实际物流优化问题能力；

[3] 针对物流企业中的实际问题构建物流优化模型，利用所学优化算法和仿真软件，提出解决方案，优化物流系统。

六、课程考核方式及其它需要说明的内容

      课程考核方式：考试(80%)+考核（20%）