1.3.2 装备保障物流系统仿真的目的和内容
计算机仿真技术运用于装备保障物流系统，可以使装备管理人员通过对装备保障物流方案的模拟仿真，对各类装备保障器材的消耗、补充与调整进行预测和决策。在未来战场状况不确定的情况下，利用计算机系统仿真模拟所得的数据科学地拟订各种装备保障方案预案。
1.装备保障物流系统仿真的目的
1）有助于对真实装备保障物流系统的分析
由于装备保障物流系统具有结构复杂性、不确定性、组织机构动态性等特点，一方面，可以利用解析法把物理系统抽象成一种数学表达式，通过求解数学表达式找到最优解。这是一种完全通过逻辑推理来获得启发和借鉴的方法，如运筹学中的线性规划和动态规划等。但是解析法过于拘泥于数学抽象，应用抽象的模型和逻辑，人们很难获得系统运行的真实感受。另一方面，可以采用系统建模与仿真方法再现实际的装备保障流程，实现对装备保障物流系统各元素和过程关系的建模，在仿真环境中研究装备保障的全过程，还可以提供装备保障物流过程运行的数据，分析其机制并检验理论的正确性，从而得到较为合理的装备保障物流系统的优化方案。
2）有助于提高复杂的装备保障物流系统的适应性
系统仿真所建立的模型是实际系统的映像，它既可以反映系统的物理特征、几何特征，又可以反映系统的逻辑特征。研究信息化条件下的装备保障新模式的保障过程，涉及对现有保障机构和业务管理的优化与重组。而对新的装备业务流程的检验不能完全依靠解析法解决，若采用实际试验方法，经费投入多、试验周期长、资源耗费大。因此，采用仿真建模方法进行仿真实验。仿真技术允许在研究装备保障过程时，方便地设置各种试验环境、想定多种保障方案、重复各种试验过程，仿真结果直观、便于理解。
3）有利于正确反映装备保障物流系统随机因素的影响
作为一种随机模型，装备保障物流系统仿真模型能够充分体现真实系统参数受随机因素影响所发生的变化情况。复杂的装备保障物流系统往往受很多随机因素影响，忽略随机因素的影响，用确定性模型代替随机模型研究系统，将会使分析结构有很大的误差。利用系统仿真技术可以研究单个变量或参数变化对物流系统整体的影响，为装备保障影响因素和优化方案的确定提供可行解。
4）有利于实现装备保障物流系统的优化
系统仿真可以依据对装备保障物流系统模型动态运行的效果，多次修改参数，反复仿真。对于多目标、多因素、多层次的装备保障物流系统来说，不单纯是追求最优解，而是寻求改善系统行为的途径和方法，系统仿真方法正是提供了这种环境与平台。运用仿真建模这一研究工具进行虚拟验证，能够暴露装备保障业务流程的“瓶颈”所在，以便及时解决。借助仿真方法优化装备保障物流系统时，对每次仿真过程反映出的结果进行深入的综合分析，提出改进建议，再仿真检验改进措施的效果。这种优化过程是很灵活的，优化路径常常是多种多样的。
2.装备保障物流系统仿真的内容
利用系统仿真方法主要研究装备保障物流的筹措、仓储、运输等物流功能过程，装备保障物流管理中的筹措决策、物流网络的规划、库存控制策略，以及装备保障物流成本的控制等问题，主要体现在以下几个方面。
1）装备保障物流网络系统规划和设计
装备保障物流网络系统规划和设计，即按照任务分配合理、能够协同运作的原则，对装备保障物流系统中的器材筹措、储备、分配等功能进行统一规划，对装备保障物流中心的分布、规模、功能等进行统一设计。在没有现实系统的情况下，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。系统仿真运行可以准确地反映未来装备保障物流系统在有选择地改变各种参数的情况下的运行效果，从而使设计者对规划与方案的实际效果更加胸有成竹。
2）装备保障物流库存控制与优化
装备保障物流仓储管理从经验管理上升到科学管理阶段，需要引入现代管理科学和先进的科学技术。应用计算机仿真技术，对装备器材库存的问题进行定量分析和描述，建立数学模型，从数量上明确物与物之间的制约关系及其影响的程度。通过运行仿真，分析仿真结果，选择最优方案，做出科学合理的决策。具体应用主要包括以下两个方面：①库存系统的规划设计与分析。通过对规划设计的系统模型进行仿真分析，对规划方案的优劣做出评价，及时进行调整和修改，减少系统实施的风险。②库存控制优化。通过对物流系统各个环节的库存系统状态进行仿真，动态地模拟入库、出库及库存水平的实际状况，有利于实现库存系统的合理控制。
3）装备保障物流供应系统决策优化
装备保障物流供应是把装备器材从装备保障物流中心送给维修分队的活动，其中包括计划、分配、拣选、包装、组配等工作。现代战争对物流供应有着很高的要求，也对装备保障物流的供应规划决策提出了更高的要求。合理的装备保障物流供应规划有利于实现装备器材的合理配置、精确供应，取得军事效益和经济效益的“双赢”。
采用最优化理论和方法对配送路线进行分析，建立相应的数学模型，进行计算机仿真，得出最优方案。通过对装备保障物流中心选址、供应中心的布局以及供应中心建设规划进行建模仿真，可利于决策部门进行优化决策。
4）装备保障物流运输系统合理调度及优化决策
信息化条件下要求装备保障具有快速反应能力和应急保障能力，这给装备保障物流运输系统提出了更高的要求。装备保障物流运输系统经常包含若干运输车辆、多种运输路线。在确保实现战时物资保障适时、适地、适量的要求下，合理选择运输方式、规划运输路线、保障运输路线的通畅和高效等不是一件容易的事。运输调度常常是物流系统最复杂、动态变化最大的一个环节，很难用解析法描述运输的全过程。建立运输系统模型，动态运行此模型，再用动画将运行状态、道路堵塞情况、器材供应情况等生动地呈现出来。仿真结果还提供各种数据，包括车辆的运行时间、利用率等。通过对运输调度过程仿真，调度人员对所执行的调度策略进行检验和评价，就可以采取比较合理的调度策略。
5）装备保障物流系统成本评估
装备保障物流与一般民用物流相比，具有军事与经济的双重属性。我们在不断提高装备保障物流的军事效益的同时，也不能忽略经济效益的重要性。物流成本包括运输成本、库存成本、装卸成本等。装备保障物流系统仿真是对物流整个过程的模拟。通过仿真，统计物流过程中所产生的花费，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、更直观，并且可以建立起成本与物流系统规划、成本与器材库存控制、成本与器材运输调度策略之间的联系，从而用成本核算结果来评价物流系统的各种策略和方案，保证系统的经济效益。
6）装备保障物流系统的反应能力分析
战时装备保障物流具有物流规模大、时间要求紧、物资消耗大、不确定因素多等特点，这就决定了在装备保障物流系统中另一个重要的关注方向是系统的反应能力。系统的反应能力考察一个物流系统在响应部队需求时各个环节的处理时间和处理质量。当部队的需求有规律地在合理范围之内波动时，物流系统，不论设计和协调的质量如何千差万别，都可以比较容易地满足。但是当部队的需求剧烈变化时，物流系统的反应能力和抗波动能力的优劣就一清二楚了。然而，往往在装备保障过程中造成损失的不是日常的部队需求，而是不经常的低概率突发事件。通过仿真技术，可以模拟物流中心的分布、容量、供应模式与流程、供应策略等对装备保障物流系统各个分系统的影响。更重要的是，可以模拟战场情况、天气变化、突发事件、设备损坏等诸多因素的波动所带来的影响，不断修改物流方案，选择最优方案，使得装备保障物流系统即便在小概率的冲击事件下也可以在规定的范围内得到很好的恢复。
3.常用物流仿真软件介绍
目前，在仿真系统的实现方面有3种方案：①基于专用仿真语言（如GPSS、SIMAN、SIMSCRIPT、SLAM等）或通用过程语言（如Visual Basic、FORTRAN、C/C++等）进行开发，这种方法的优点是建模灵活，但由于特定语法规则的限制，编程较复杂且容易出错，只适合规模较小的开发。②选用成熟的仿真器（如Supply Chain Builder、e-SCOR等），可以很好地解决专用仿真语言和通用过程语言使用复杂的问题，采用直观的鼠标驱动图形用户界面、菜单和对话框等典型操作，简单易用，但同时也损失了建模的灵活性，因此这种方法比较适合一些功能相对单一的仿真。卡内基·梅隆大学、宾夕法尼亚州立大学、爱尔兰国立大学等面向学术研究而开发了各自的仿真器，这些仿真器采用了具有各自特点的技术，但功能并不完备，多着重于某一特定方面。③在通用过程仿真平台（如Arena、Simprocess、AutoMod等）的基础上进行二次开发，将专用仿真语言、通用过程语言和仿真器的优点有机地整合起来，兼备易用和建模灵活两个方面的优点，可以省去开发仿真规则和算法占用的大量人力、物力，是目前比较成功的方案。IBM、Compaq等公司开发的商业化仿真器，大多具有良好的用户界面，功能强大，并且是基于Arena、Simprocess等通用过程仿真平台开发的仿真器，仿真结果可以输出到Excel等其他分析工具中。
由于物流系统变得越来越复杂并且内部关联性越来越强，仿真成为检验物流系统及决策的高效技术。下面列举一些典型的用于物流系统设计评价的仿真软件。
（1）Arena是美国System Modeling公司于1993年开始基于仿真语言SIMAN及可视化环境CINEMA研制开发的可视化交互集成式商业化仿真软件，目前为美国Rockwell公司旗下的产品。Arena提供了建模、仿真、统计分析、优化和结果输出的基本功能。该软件可以用来模拟服务、制造、运输、物流、供应链和其他系统。
（2）AnyLogic是以复杂系统设计方法论为基础，对离散、连续和混合系统进行建模和仿真的工具，是支持混合状态机这种能有效描述离散和连续行为的语言的商业化软件。AnyLogic提供的仿真方法可以在任何Java支持的平台，或是Web页上运行模型仿真，可以创建真实动态模型的可视化工具，即带有动态发展结构及组件间互相联络的动态模型。它的应用领域包括控制系统、交通、制造业、网络、计算机系统、机械、军事、教育等。
（3）SIMAnimation是美国3i公司设计开发的集成化物流仿真软件，使用的是先进的基于图像的仿真语言，这种语言可以简化仿真模型的创建。SIMAnimation使用OpenGL三维建模技术，集三维实体光照、材质视点变换、漫游于一体，提供真正的三维动画和虚拟的现实世界，使仿真模型更加容易理解，同时使管理、生产、工程人员的意见交流更加容易。在算法上，SIMAnimation在保证出库有限的情况下，按路径最短原则进行自动定位和设计路径，实现多回路运输。
（4）Witness（SDX）提供离散事件仿真，该软件具备的多种工具使得对自动化制造系统进行仿真非常容易。周转时间、损坏模式和定时、调整模式和定时、缓冲设备容量和保存时间、机器类型等连同路径信息都为仿真提供了方便。该软件还拥有物料流动优化、虚拟现实功能。
（5）FlexSim由位于美国犹他州奥勒姆市的FlexSim Software Products公司出品，是一款商业化离散事件系统仿真软件，用来对生产制造、物料处理、物流、交通、管理等离散事件进行仿真，应用面向对象技术体现三维实体模拟系统。
（6）SDI Supply Chain提供了研究需求、物流决策和生产策略的变化对系统核心绩效指标冲击的工具。它用来对从原始资源到最终用户的整个供应链进行动力学建模，包括全面的规划、资源调度、制造和配送过程。它允许用户设计、分析和研究诸如供应链能力、瓶颈识别、物品调度、资源调度、系统周转率和可靠性等领域的问题。它还可以对供应商、仓库和运输渠道网络建模。供应链绩效从产品总成本、系统滞留成本、系统滞留时间和可靠性等方面进行测量。