03-5 系统工程导论(第三章-第五部分)

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05系统工程导论-第5章

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第二步 根据建立模型的目的,提出 要解决的具体问题,也就是将建模 目的具体化; 第三步 根据所提出的问题,构思要 建立的模型类型、各类模型之间的 关系等,即模型系统。
为了达到建模目的,解决所提出的问题,一 般要建立几个模型构成模型体系。 该步与问题提出阶段是一个反复修正的过程, 问题的提出是构思模型系统的基础,而构思的模 型系统又可补充问题的提出、这样多次反馈,则 使问题提出更全面、模型结构更合理。 21
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模型的有效性,即模型如何充分地表 示实际系统。一般可分为三个级别的模 型有效: • 复制有效 模型产生与从实际系统所得 到的输入输出数据相匹配,就认为模型 是复制有效; • 预测有效 实际系统取得数据之前,能 够由模型得出相应的数据,就认为模型 是预测有效; • 结构有效 若结构有效,则不但能够重 复被观察的实际系统的行为,且能反映 实际系统产生这个行为的操作过程。
第5章系统建模
本章内容与教材中的第七章中的部 分内容内容有关,注意理解课上内容。 在学习中学会从文献中完善所学知识。
•系统建模的基本概念 •结构模型 •系统模拟模型 •投入产出模型 •系统动力学模型简介
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5.1 系统建模的基本概念
5.1.1 模型的概念 (1) 实际系统 实际系统具有独立行为规律,是相 互联系又相互作用的对象的有机组合。 实际系统可能是自然的或人工的、现在 存在的或是未来所计划的。 任何系统都将受其环境的影响。系 统研究的初始阶段,应划分系统与其所 处环境之间的边界。系统边界包围系统 中的所有实体。系统边界的划分在很大 程度上取决于系统研究的目的。
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• 统计分析法 对于那些属于黑箱,但 又不允许直接进行实验观察的系统 (例如非工程系统多数属于此类), 可以采用信息收集和统计分析的方 法来建造系统模型。

系统工程导论课程复习要点

系统工程导论课程复习要点

《系统工程I》课程复习要点课程名称:《系统工程I》适用专业:2016级工业工程、工程管理(专升本函授)辅导教材:《系统工程导论》梁军,赵勇主编化学工业出版社复习要点:第一章导论1.1 关于系统钱学森的“系统”定义:系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合的具有特定功能的有机整体。

1.2 系统工程系统工程是一门正处于发展阶段的新兴学科,并与其他学科相互渗透、相互影响,但不同专业领域的人对其理解不尽相同,因此,要给出一个统一的定义比较困难。

一般认为用定量和定性相结合的系统思想和系统方法处理大型复杂系统的问题,无论是系统的设计或组织建立,还是系统的经营管理,都可以看成是一种工程实践,都可以统称为系统工程。

1.3 系统工程的发展历史1.4 系统工程的应用领域1.社会系统工程;2.经济系统工程;3.企业系统工程; 4 城市管理系统工程等.第二章系统工程的基础理论与方法论2.1 系统最优化理论2.1.1 线性规划2.1.2 整数规划2.1.3 非线性规划2.1.4 动态规划2.1.5 多目标规划2.2 控制理论基础2.3 信息论基础2.4 系统工程方法论2.4.1 霍尔三维结构2.4.2 切克兰德“调查学习”模式第三章社会经济系统及其复杂性3.1 社会经济系统及其特点3.2 社会经济系统的因素复杂性3.3 社会经济系统结构的复杂性3.4 社会经济系统中的不完全理性3.5 社会经济系统中选择的复杂性3.6 社会经济系统的方法论第四章系统分析4.1 系统分析概述系统分析(System Analysis)一词来源于美国的兰德(RAND,Research and Development)公司。

该公司由美国道格拉斯飞机公司于1948年分离出来,是专门以研究和开发项目方案以及方案评价为主的软科学咨询公司。

长期以来,兰德公司发展并总结了一套解决复杂问题的方法和步骤,他们称之为“系统分析”。

4.2 系统目标分析系统目标分析的目的:一是论证目标的合理性、可行性和经济性;二是获得分析的结果——目标集;为了达到目标的合理性,在目标的分析和制定中要满足下面几项要求:1)制定的目标应当是稳妥的;2)制订目标应当注意到它可能起到的所有的作用;3)应当把各种目标归纳成目标系统;4)对于出现的目标冲突不要隐蔽;4.3 系统环境分析系统环境是指存在于系统之外的系统无法控制的自然、经济、社会、技术、信息和人际关系的总称。

系统工程导论123章知识点和简答题(敬业yy整理).doc

系统工程导论123章知识点和简答题(敬业yy整理).doc

考试的具体内容1.基本概念、建模(1、2章)2.系统分析(3章)3.系统预测方法:回归分析方法(4章)4.线性规划:图解法、单纯形法(5、6章)5.系统评价方法:层次分析法(9章)6.系统决策:风险型,不确定型(10章)第1章系统的概念与特点1、定义:系统是相互作用和相互依赖的若干组成部分(元素)结合而成、具有特定功能的有机整体。

(我国系统科学界)2、三个基本特征:%1组成:系统由两个以上要素组成%1联系:要素与要素之间存在有机联系%1功能:系统具有特定功能3、系统与要素的相互作用:1)系统通过整体作用支配和控制要素2)要素通过相互作用决定系统的特性和功能3)系统和要素的概念是相对的4、系统的形态(分类):%1自然系统和人造系统%1实体系统和概念系统%1封闭系统和开放系统%1其他:静态系统和动态系统;对象系统和行为系统;控制系统和因果系统。

5、系统的特性:%1整体性:“整体大于部分之和”;系统整体功能不是元素功能的简单叠加。

%1相关性:系统内的各要素是相互作用而又相互联系的。

%1目的性:系统的目的性是人们根据实践的需要而确定的。

%1环境适应性:系统必须适应外部环境的变化。

6、系统结构的特性:1)稳定性;2)层次性;3)开放性;4)相对性。

7、系统结构分析:1)要素的联结;2)系统的结构矩阵。

&系统的功能:%1功能的概念:功能是系统内部固有能力的表现,归根到底是由系统的内部结构所决定的。

%1系统功能的特性:易变性、相关性。

%1功能方法:功能分析方法、功能模拟方法、黑箱方法。

第2章系统工程概述系统工程的定义:用科学的方法规划和组织人力、物力、财力,通过最优途径的选择,使人们的工作在一定期限捏收到最合理、最经济、最有效的效果。

系统工程与传统工程技术的主要区别:概念不同:系统工程的“工程”概念是指不仅包含“硬件”的设计与制造(传统工程),而且还包含与设计和制造“硬件”紧密相关的“软件”,如规划、计划、方案、程序等活动过程,所以称它是软件的工程。

系统工程导论

系统工程导论

系统工程导论系统工程:①系统工程是一门把已有学科分支中的知识有效地组合起来用以解决综合性工程问题的技术。

②系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、实验和使用的科学方法,是一种对所有系统都具有普遍意义的组织管理的技术。

现代系统科学的基础理论的构成及代表人物:贝塔朗菲一般系统论;米勒一般生命系统论;普利高津耗散结构理论;哈肯协同学;维纳控制论;申农信息论。

霍尔三维结构的构成:Z轴:知识维(K):指在完成上述各阶段和各步骤所需要的各种专业知识和管理知识;Y轴:时间维(T):从规划到更新,按时间顺序排列的SE全过程;X 轴:逻辑维(L):每个阶段需进行的工作步骤,是运用系统工程方法进行思考、分析和解决问题应遵循的一般程序。

霍尔三维结构与切克兰德方法论的区别:共同点:问题导向,具有完整的系统思维的逻辑及过程。

不同点:对象:①硬系统:工程系统②软系统:社会经济,经营管理。

考虑因素:①客观因素②客观,主观因素。

核心:①优化分析②“调查、比较”或者说“学习”。

方法:①定量分析,数学模型②定型与定量结合,概念模型。

目标:①寻求最优解②寻求满意解。

兰德公司的系统分析的原理的基本步骤:①初步SA:认识问题,探寻目标,综合方案;②规范分析:模型化,优化或仿真分析;③综合分析:系统评价,决策(分析)。

系统分析的五项原则:①问题导向:寻求最优或满意解②整体为目标:抓主要矛盾,最小投入最大产出③多方案模型分析及选优:3-4个方案④定量与定性结合⑤多次反复进行。

WSR(物理/事理/人理)的概念:①道理:物质世界、法则、规则的理论;管理和做事的理论;人、纪律、规范的理论②对象:客观物质世界;组织、系统;人、群体、人际关系、智慧③着重点:是什么?功能分析;怎样做?逻辑分析;应当怎样做?④原则:诚实,真理,尽可能正确;协调,有效,尽可能平滑;人文分析人性,有效果,尽可能灵活⑤需要的知识:自然科学;管理科学,系统科学;人文知识,行为科学。

系统工程导论第五章 系统建模与仿真

系统工程导论第五章 系统建模与仿真

如地球仪,地球仪可用来说明大陆、海洋的地理位置以及各国的地 理关系等。
5.1系统模型
实物模型在常规工程技术中被广泛采用,但在系统工程中一般多用 抽象模型。 (2)抽象模型 抽象模型可以分为图式模型、模拟模型和数学模型
1 ) 图式模型 —— 是指用符号、曲线、图表、图形等抽象表现系统 单元之间相互关系的模型。特点:图式模型直观、明了,一眼便可洞察 全局,虽然不能完全用它进行定量分析,但为建立系统的数学模型打下 了基础。
5.3.1结构模型
结构模型是表明系统各要素间相互关系的宏观模型。一种最方便的
办法是用图(有向图)的形式表示这种关系。 系统中的每个要素用一个点(或圆圈)来表示。
系统模型与仿真
实际的系统描述极为困难:
社会、经济、军事大系统,其行为和政策效果往往无法用直接
试验的办法得到。
有些工程技术问题,虽然可以通过试验掌握系统的部分结构功 能和特性,但是往往代价太大,
解决方法:
采用系统模型和仿真的方法来研究分析比较复杂的现实系统。
系统模型与仿真
5.1系统模型
5.1.1系统模型的定义与特征 5.1.2建立系统模型的必要性 5.1.3系统模型的分类
4)确定模型的结构。这一步决定了模型定量方面的内容;
5)估计模型中的参数。用数量来表示系统中的因果关系; 6)实验研究。对模型进行实验研究; 7)必要修改。根据实验结果,对模型做必要的修改。
5.3系统工程研究中常用的主要模型
系统工程中常用的一些模型有:结构模型、预测模型、网络模型、 状态空间模型等。
5.1系统模型
模 型
实物模型
抽象模型
原样模型
相似模型
模拟模型
图式模型
数学模型

《系统工程导论》重点内容总结

《系统工程导论》重点内容总结

《系统工程导论》重点内容第一章系统与系统工程1、《黄帝内经》强调人体各器官的有机联系、生理现象与心理现象的联系,以及身体健康与自然环境的联系。

2、古代朴素唯物主义哲学思想虽然强调对自然界整体性、统一性的认识,却缺乏对这一整体各个细节的认识能力,因而对整体性和统一性的认识也是不完全的3、马克思、恩格斯的辩证唯物主义认为,物质是世界由许多相互联系、相互制约、相互依赖、相互作用的事物和过程形成的统一整体,这也就是系统的实质。

4、钱学森在《系统思想和系统工程》一文中指出:“系统思想是进行分析和综合的辩证思维工具,它在唯物主义那里取得了哲学的表达形式,在运筹学和其他系统科学那里取得了定量的表达方式,在系统工程那里获得了丰富的实践内容。

”5、“系统”一般认为是“群”与“集合”的意思。

6、系统的定义:系统可被定义为具有一定功能的、相互间具有有机联系的、由许多要素或构成部分组成的一个整体。

7、系统的概念包括以下五个要点:(1)由两个或两个以上的元素组成;(2)各元素之间相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用;(3)各元素协同运作,使“系统”作为整体具有各组成元素单独存在时所没有的某种特定功能;(4)系统是运动和发展变化的,是动态的过程;(5)“系统”的运动具有明确的目标;由此可见,一台机器、一个部门、一项计划、一个研究项目、一种组织、一套制度都可看成一个系统。

8、在现实世界中,任何一个系统都是可分的。

因此,系统是有层次的,任何一个系统都有它的层次结构、规模、坏境与功能9、从系统的定义可以看出,所有系统都具有以下几个共同特性:(1)层次性:层次性是系统最基本的特性之一。

系统本身又属于另外一个更强大的子系统,这就充分反映了系统所具有的层次性。

(2)整体性:系统整体性说明,具有独立功能的系统要素以及要素间的相互关系(相关性、阶层性)根据逻辑统一性的要求,协调存在于系统整体之中。

(3)集合性。

集合就是把具有某种属性的一些对象看成一个完整的整体,从而形成一个集合,集合离的各个对象叫做集合的要素(子集),系统的集合性表明,系统是由两个或两个以上可以互相区别的要素组成的。

系统工程导论陈宏民版课后习题答案

系统工程导论陈宏民版课后习题答案

第一章《序言》习题与思考1.从系统工程产生的背景的描述中,你认为系统工程主要适用于研究、处理、解决哪类问题?这些问题有什么特征?【答案要点】(1)对从系统工程产生的历史背景进行描述,如:从其发展的必要性、社会经济角度以及科学技术发展等方面描述。

(2)从描述中得出它成为研究、分析和处理复杂系统问题最有效的理论、方法和工具。

(3)这些问题的基本特征是由很多政治、经济、社会、技术、环境等熔合一起,且规模大、关系复杂、因素众多、目标多样,需要用多种理论和知识、技术综合集成的方法去解决。

2.从推动系统工程发展的主要理论看,你认为要研究、处理、解决复杂系统问题还要哪些科学技术的支持?【答案要点】研究、分析、解决系统问题除了需要运筹学、控制论、一般系统理论等基本理论的支持,还需要信息论,耗散结构理论、协同理论、突变论以及现代控制论、计算机科学、信息技术等相关学科,且后三者使系统工程的实际应用成为现实。

3.从我国古代朴素系统观的应用案例的介绍中,你认为这些案例中主要体现了什么样的系统观念?【答案要点】结合案例(孙子兵法、都江堰水利工程、丁谓修复皇宫、冶炼等)可知我国古代朴素系统观念是从系统整体出发,对不同层次以及系统与环境进行全面地分析,从而解决问题。

4.请你谈谈钱学森对中国系统工程做出了哪些杰出贡献。

【答案要点】钱学森对我国系统工程的发展贡献是:(1)创建第一个运筹学研究小组,并把它作为其组建的中国科学院研究所的组成部分;(2)创建第一个军事研究机构,开辟系统科学面向我国武器装备规划的新领域;(3)在其指导下,许多计划和工程部门按照技术上和组织上的各种时序联系和逻辑联系的计划流程图,运用数学方法进行计划和工程的分析预测,分清主次,明确关键,寻求人才资源和物资资源利用的最优方案;(4)他积极建议我国军事部门将系统工程原理和方法,作为我军不断向现代化迈进的重要手段;(5)在他古稀之年,发表一系列关于系统科学的学术演讲;(6)在其倡议和指导下,我国运用系统科学的理论与方法对我国的经济建设与社会发展做出了科学的预测和研究;总之,钱学森对系统科学最重要的贡献是发展了系统学和开饭的复杂巨系统的方法论。

系统工程导论第3讲

系统工程导论第3讲

第三讲自然物理系统及其复杂性系统的层次来看,自然物理系统处于系统底层,可以看作是由非智能的机械物体构成的,满足特定的自然物理规律,其复杂性的根源在“非线性”。

在系统科学中,迄今真正成熟的主要是线性系统理论。

系统科学重点研究的是非线性系统,是处理非线性问题的一种方法论。

同时,相比于静态系统,动态系统是系统科学讨论的重点对象。

一、线性系统1 线性特性和线性系统一般地说,能够用线性数学模型描述的系统,称为线性系统。

线性系统的基本特性,即输出响应特性、状态响应特性、状态转移特性等,都满足叠加原理。

具体讲,令f代表某种数学操作,如关系、变换、运算、方程或其他,x为数学操作的对象,f(x)表示对x施行操作f的结果。

若f(x)满足以下两个条件(1) 加和性:f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)(2) 齐次性:f(kx)=kf(x)即f(ax1+bx2z)=af(x1)+bf(x2),就称操作f为线性的,满足叠加原理。

2、线性系统的动态行为描述描述连续动态系统的数学模型是微分方程。

如果状态变量只是时间的函数,与空间分布无关,则称集中参数系统,用常微分方程描述;状态变量同时依赖于时间和空间分布的是分布参数系统,须用偏微分方程描述。

线性连续动态系统的数学模型为线性常微分方程,可以使用一元高阶方程,也可以使用多元一阶联立方程组,这两种形式是等价的。

一般形式如下:nnn n n nn x a x a x x a x a x ++=++=11'1111'1记系数矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=nn n n a a a a A 1111,状态向量()Tn x x x X ,,,21 =则上述动态方程可表示为:AX X ='A 不随时间变化→常系数方程→时不变线性系统A 随时间变化 →变系数方程→时变线性系统A 包含了线性系统一切行为特性的信息。

3、线性动态系统的求解分析线性系统的常用方法是求它的通解:∑=k tk V e C X k λ其中,λ为特征方程0=-I A λ的特征根;V k 是一组线性无关的特征向量;C k 是由初值决定的常系数。

全套课件 系统工程导论--梁军

全套课件 系统工程导论--梁军
概念和原理的结合;由有规则的相互作用、相互依赖的形 式组成的诸要素集合。” 日本的JIS(日本工业标准)中: “许多组成要素保持有机的秩序向同一目的的行动的集合 体。”
第1.1节 关于系统
前苏联大百科全书中: “一些在相互关联与联系之下的要素组成的集合,
形成了一定的整体性、统一性。” 《中国大百科全书·自动控制与系统工程》: “由相互制约、相互作用的一些部分组成的具有某
第1.2节 系统工程
(3)日本学者三浦武雄:“系统工程与其它工程学不同之处在于它是跨越 许多学科的科学,而且是填补这些学科边界空白的边缘科学。因为系 统工程的目的是研究系统,而系统不仅涉及到工程学的领域,还涉及 到社会、经济和政治等领域,为了圆满解决这些交叉领域的问题,除 了需要某些纵向的专门技术以外,还要有一种技术从横向把它们组织 起来,这种横向技术就是系统工程。也就是研究系统所需的思想、技 术和理论等体系化的总称。
而每一个系统又可成为一个更大规模系统中的一个部分
第1.1节 关于系统
系统的特征
1.整体性 系统是由两个或两个以上的可以相互区别的要 素,按照作为系统所应具有的综合整体性而构 成的。系统整体性说明,具有独立功能的系统 要素以及要素间的相互关系根据逻辑统一性的 要求,协商存在于系统整体之中。
第1.1节 关于系统
从而达到最优设计、最优控制和最优管理的目的,以便最充 分地发挥人力、物力的潜力,通过各种组织管理技术,使 局部和整体之间的关系协调配合,以实现系统的综合最优 化。
第1.ห้องสมุดไป่ตู้节 关于系统
3.层次性 系统作为一个相互作用的诸要素的总体来看,它可以分解
为一系列的子系统,并存在一定的层次结构。这是系统空 间结构的一种形式。
在系统层次结构中表述了在不同层次子系统之间的从属关系或相互作用的关系。 在不同的层次结构中的子系统存在着动态的信息流与物质流,它们一起构成 了系统的整体运动特性,为深入研究复杂系统的结构、功能和有效地进行控 制与调节提供了条件。

系统工程导论第5讲

系统工程导论第5讲

第五讲系统工程学科基础一、系统工程方法论方法:用于完成一个既定目标的具体技术与工具。

方法论:是对方法使用的指导,高于方法,属哲学层次概念。

系统工程方法论:系统工程研究和解决问题的一般规律或模式。

1、霍尔的三维模型1968年美国贝尔电话公司工程师霍尔(Hall)提出的系统工程三维结构模型。

(时间维、逻辑维和专业维)2、软系统方法论专业维时间维逻辑维其他环境科学社会科学各种工程技术计算机技术管理科学经济法律规划阶段方案阶段研制阶段生产阶段运行阶段更新阶段明确问题选择目标系统综合系统分析方案优化作出决策付诸实施1)硬系统方法论(霍尔方法论)的局限性例如:美国加州应用硬系统方法论解决公共政策方面的问题。

⏹没有为目标定义提供有效方法⏹没有考虑系统中人的主观因素⏹对于复杂的社会系统来说,建立精确的数学模型是不现实的。

2)软系统方法论(切克兰德方法论)的问题特点●硬问题:便于观察、便于建模、边界清晰、目标明确、好定义(well-defined)的问题。

例如,工程系统工程问题(problem)。

●软问题:难以观察、不便建模、边界模糊、目标不定、不良定义(ill-defined)的问题。

例如,社会系统工程问题(Issue)。

3)软系统方法论解决问题的步骤相关系统的根定义在于确定(CATWOE):系统所有者(O)在价值观(W)的规范下,使系统在环境约束条件(E)下,由系统执行者(A)通过变换(T)将其输入变换为输出,系统的受益或受害者(C)就是受变换影响的人。

4)软系统方法论的应用情况及评价(1)有助于系统理论方面的研究与应用(2)有助于决策理论的研究与应用(3)有助于推动其他软系统问题的研究工作特点包括:●与目标不明、非结构化的“麻烦”有关●强调过程,即与学习和决策有关●与感性认识、世界观及将组织现实的内涵与环境相联系的方式有关●非数量型●依靠加深对问题情境的理解来改进它●依赖于解释社会理论●与统治人类社会的社会规则有关不足在于:◆不大适合处理突发事件,不能寄希望它立竿见影◆在解释问题情境中的权利与冲突时缺乏可信度◆缺乏明确的组织变革理论◆没有提及行为措施的合理性与合法性的关系3、综合集成法由钱学森院士提出:●集成(Integration):反映量变,注重物理意义上的集中和小型化、微型化。

《系统工程理论》课件

《系统工程理论》课件

详细描述
随着大数据技术的快速发展,系统工程领域 也开始探索如何利用大数据技术进行系统建 模、分析和优化。这包括利用大数据技术进 行系统性能评估、预测和决策支持等方面。
复杂系统的研究
总结词
复杂系统是当前研究的热点之一,需 要研究如何对复杂系统进行建模、分 析和控制。
详细描述
复杂系统是由大量相互作用的元素组 成的系统,其行为往往难以预测和控 制。因此,需要研究如何对复杂系统 进行建模、分析和控制,以实现系统 的优化和改进。
《系统工程理论》 ppt课件
目录
• 系统工程理论概述 • 系统工程的基本原理 • 系统工程的方法论 • 系统工程的应用实践 • 系统工程的前沿研究
01 系统工程理论概述
系统工程的定义与特点
总结词
系统化、综合化、模型化
详细描述
系统工程是一门跨学科的综合性科学,它采用系统化的方法,综合各个领域的 理论知识和技术手段,通过建立模型来描述系统的结构和功能,以达到系统的 最优化。
系统开放性原理
• 总结词:系统开放性原理强调系统与外部环境之间的相互联系和相互作用,系 统通过与外部环境的交换获得所需资源并释放废弃物。
• 详细描述:系统开放性原理认为任何系统都不是孤立的,而是与外部环境相互 依存、相互作用的。系统需要不断地与外部环境进行物质、能量和信息的交换 ,以维持其正常的功能和运行。同时,系统也需要适应外部环境的变化,不断 调整自身的结构和行为。
系统层次性原理
• 总结词:系统层次性原理揭示了系统的层次结构,不同层次具有不同的功能和 特征,层次之间存在着控制和协作的关系。
• 详细描述:系统层次性原理认为任何系统都可以划分为不同的层次,每个层次 都有其特定的功能和特征。在层次结构中,上层对下层进行控制和协调,而下 层则向上层提供服务和支持。这种层次结构使得系统具有更好的稳定性和可控 性。

系统工程第五章课件

系统工程第五章课件


仿真结束条件满足 是
结果输出 统计分析数据,输出结果
事件调度仿真程序的总体结构
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排队系统研究的一个十分重要的问题就是寻找所 谓的瓶颈——由于服务台负荷不均造成的阻塞或 拥挤现象。 某个服务台平均队长太长或者平均利用率远远高 于其他服务台,对整个系统的效率是不利的。 要解决这个问题就要了解整个系统的运行状况, 确定瓶颈原因
4
在工程技术界,系统仿真是通过对系统模 型实验,去研究一个存在或设计中的系统。 在建立数学逻辑模型的基础上,通过计算 机实验,对一个按照一定的决策原则或作 业规则由一个状态变换为另一个状态的动 态描叙和分析。 对于现实世界的一些问题,我们可以通过 仿真创立模型,以使我们对问题有更深的 理解.
5
2 系统仿真的方法
– 用Lq表示平均队列长.
此外, 用 表示服务强度,其值为有效的平均到 达率与平均服务率 之比, 即 =/ .
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M | M | 1 模型
M|M|1模型是输入过程为泊松输入,服务时间为 负指数分布并具有单服务台的等待制排队系统 模型,这是最简单的排队系统模型.
为研究方便, 假定系统的顾客源和容量都是无 限的,顾客单队排列,排队规则是先到先服务.
事件、活动、进程三者关系示意图
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仿真钟的推进
事件调度法(Event Scheduling) 固定增量时间推进
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事件调度法 ( M | M | 1 )
按下一最早发生事件的发生时间来推进仿真钟的 方法。
Si 服务员为第i个顾客服务的时间长度 Di 第i个顾客排队等待的时间长度
ti 第i个顾客到达的时间 Ci = ti Di Si 第i个顾客离去的时间
1992年,美国提出22项国家关键技术,仿真技术列第16项;提出21 项国防关键技术,仿真技术列第6项。 20世纪90年代,美国进行了“扩展的防空仿真系统”(EADSIM) 计划,该系统是用于攻防体系对抗研究的作战仿真系统。近年来美 国更加重视仿真,将发展“合成仿真环境”作为国际科技发展的7个 科技推动领域之一。

《系统工程第五章》PPT课件

《系统工程第五章》PPT课件
2. Excavation must be completed before starting to lay the foundation
3. The foundation must be completely laid before starting to put up the rough wall, etc.
2 weeks 4 weeks 10 weeks 6 weeks 4 weeks 5 weeks 7 weeks 9 weeks 7 weeks 8 weeks 4 weeks 5 weeks 2 weeks 6 weeks
2007 SYSTEMS ENGINEERING
重庆大学制造工程研究所副所长 鄢萍 教授 博士
9. Installation of a management information system
10. Conducting an advertising campaign
……
2007 SYSTEMS ENGINEERING
重庆大学制造工程研究所副所长 鄢萍 教授 博士
PERT and CPM were independently developed in the late 1950s. Ever since, they have been among the most widely used SE techniques.
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2007 SYSTEMS ENGINEERING
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System Engineering(SE) and Analysis 系统工程与分析
Li Zhotronical Engineering Lanzhou Jiaotong University
Email: lizx@
上讲课程主要内容的回顾
5 System quantization of system analysis
System simulation and System dynamics model 系统仿真与系统动力学模型
DYNAMO函数分析 表函数Table functions
System simulation and System dynamics model 系统仿真与系统动力学模型
基本 DYNAMO 方程



速率方程(R方程)—表达了系统中状态变化速率 R RATE·KL=f ( L·K,A·K,…)五种类型 辅助方程(A方程) A AUX·K=g(L·K,A·K,R·JK,…) 赋初值方程(N方程)
N LEVEL=数值 或LEVEL=L10 L10=数值

常量方程 (C方程) C CONST=数值
DYNAMO函数分析 延迟函数 Delay functions ——一阶物质延迟函数
延迟函数 Delay functions ——一阶物质延迟函数
DYNAMO函数分析 Information smooth and delay 信息平滑及延迟
DYNAMO函数分析 Information smooth and delay 信息平滑及延迟
基本反馈回路的DYNAMO仿真分析
二阶负反馈回路(简单库存控制问题的扩展)
G0(10000) R2 入库量 - (-) 库存量 I - 库存 差额
I0(1000)
R1 G Z(5)
R2
I W(10) D Y(6000)
+
(-) 途中存 货量 G +
订货量 R1
+
基本反馈回路的DYNAMO仿真分析
P
C1(人口年自然增长率0.02) PR 2 2.04 2.0808 ┆ p
R PR•KL=C1*P•K
100 0
一阶正反馈系统输出特 性曲线
基本反馈回路的DYNAMO仿真分析
一阶负反馈回路(简单库存控制)
+
订货量
库存量
R1(订货量)
库存量 I
1000
( -)
+
-
期望 库存
库存差额
Z( 订 货 (库存差额) 调整时 D 间,5)
二阶负反馈回路(简单库存控制问题的扩展)
L N L N R R A C C C C
G•K=G•J+DT*(R1•KL-R2•JK) G=G0 I•K=I•J+DT*R2•JK I=I0 R1•KL=D•K/Z R2•KL=G•K/W D•K=Y-I•K Y=6000 W=10,Z=5 I0=1000 G0=10000
基本反馈回路的DYNAMO仿真分析
课堂练习
M=5000 Q=1000 Y=6000 Z=5年 W=5年
M0
Q0
基本反馈回路的DYNAMO仿真分析
课堂练习
L N C R A C C R C L N C M.K=M.J+DT*(R1.JK-R2.JK) M=M0 M0=5000 R1.KL=D.K/Z D.K=Y-Q.K Y=6000 Z=5 R2.KL=M.K/W W=5 Q.K=Q.J+DT*(R2.JK-0) Q=Q0 Q0=1000
开始 C、T 方程置值 计算N 方程 计算L 方程 计算A 方程 计算R 方程 计算S 方程 输给存储器 DT 进位

输出仿真结果 是 重复运行?

仿真结束?

DYNAMO仿真顺序
结束
基本反馈回路的DYNAMO仿真分析
一阶正反馈回路(简单人口问题)
+ 人口 数P 年人口 (+) 增加PR + C C1=0.02 N P=100 L P•K=P•J+DT*PR•JK 0 1 2 ┆ P 100 102 104.04 ┆ PR
I
6000
1000
t
二阶负反馈系统输出特性曲线
基本反馈回路的DYNAMO仿真分析
课堂练习
随着计算机技术的推广应用,迫切需要培养软件 方面的技术人才,而人才的培养需要一个过程。 现有某工业部门下属几个高效有软件专业在校学 生5000名,毕业后主要满足该工业部门的需求, 以后有多余可供其他部门。人才培养的因果关系 图如图所示。 (1)画出其对应的流图; (2)如果已知正在学校培养中的学生人数M0= 5000,部门现有软件人才拥有量Q0=1000,而 期望拥有量Y=6000,调整拥有量的时间Z=5年, 从招生到毕业时间W=5年,试写出其DYNAMO 方程。
Y(6000)
L I•K=I•J+DT*R1•JK
N I=1000
R R1•KL=D•K/Z A D•K=Y-I•K C Z=5 C Y=6000
I 0 1 2 ┆ 1000 2000 2800 ┆
D 5000 4000 3200 ┆
R1 1000 800 640 ┆ 1000 0 6000
I
t
一阶负反馈系统输出特性曲线
1
3
4
5
2
基本反馈回路的DYNAMO仿真分析
课堂练习
6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 M Q 0 5000 1000 1 5000 2000 2 4800 3000 3 4440 3960 4 3960 4848 5 3398 5640
6000 5000 4000 3000 2000 1000 0
5 System quantization of system analysis
System simulation and System dynamics model 系统仿真与系统动力学模型
基本反馈回路的DYNAMO仿真分析
水准方程(L方程)—表达了系统中状态积累过程
L LEVEL· K=LEVEL· J+DT*(RI· JK-RO· JK)
M0
Q0
基本反馈回路的DYNAMO仿真分析
课堂练习
L N C R L M.K=M.J+DT*(R1.JK-R2.JK) M=M0 M0=5000 R1.KL=D.K/Z Q.K=Q.J+DT*(R2.JK-0) N A C R C Q=Q0 D.K=Y-Q.K Y=6000, Z=5 R2.KL=M.K/W W=5,Q0=1000
DYNAMO函数分析
信息平滑及延迟
Others functions 其他函数
The end
DYNAMO函数分析 设计表函数的基本思路
表函数 Table functions
DYNAMO函数分析 表函数Table functions
DYNAMO函数分析 表函数Table functions
表名
输入变量
最小值 最大值 增量
延迟函数 Delay functions ——一阶物质延迟函数
DYNAMO函数分析 延迟函数 Delay functions ——一阶物质延迟函数
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