第二章系统仿真的基本知识-物流系统仿真
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– 模型跟系统有何关系？
• 模型是系统的抽象表示，反映系统某些方面的本质特征、 反映系统内部要素的关系、反映内部要素与外部环境的 关系。
– 系统仿真
• 建立系统的模型，在模型上对系统进行实验研究的方法
2.1.2连续系统与离散事件系统
连续系统
系统的状态随时间连续变化的系统。如温控系统、 液压系统等
百度文库
7.进程 进程由若干事件及若干活动组成，一个进程描述了
它所包含的事件及活动间的相互逻辑关系及时序关系。 如理发系统中，一个顾客到达系统，经过排队，直
到服务员为其服务完毕后离开系统可称为一个进程。 事件、活动、进程三者之间的关系表示如下：
进程
排队 活动
服务 活动
顾客到达事件
服务开始事件
事件、活动、进程三者之间的关系
离散事件系统
系统状态变量随时间离散状态变化的系统。如生产 系统、运输系统等
银行内顾客数量
离散系统原理
时间
离散系统模型
输入个体
活动
资源
控制
输出个体
系统
连续系统与离散系统的区别
区别
时间基。连续-确定，离散-不确定。 输入变量和输出变量。连续系统的输入变量通常是
确定的；离散事件系统的变量往往带有随机性。输 出变量与输入变量情况相同。 状态变量。连续系统的状态变量一般也是连续变量； 离散事件系统的状态变量可能是非连续的，如仓库 货位的状态是空或非空。 状态转移函数。连续系统存在一个状态转移函数， 可通过其推算出状态变量的变化过程；离散事件系 统则不存在状态转移函数。 状态空间。
上述的定义并不是绝对的，区分临时实体与永久实 体还要看所研究的目的。
5.事件（一） 在某个时刻，引起系统状态变化的行为，称为一个事件。
不引起系统状态变化的行为是不能成为“事件”的。
在模拟技术中，只有那些可以改变系统状态的行为才可以 称为“事件”。比如，在上述的理发馆系统中，顾客的到达可 以使系统的状态发生变化，使理发馆系统的排队长度发生变化； 或使理发员的状态发生变化。因此，顾客的到达就是一个“事 件”。
比如，理发馆系统中系统状态应是在某一时刻系统中所有变量的值的 集合，包括理发员的状态、排队长度、每一顾客的到达时间、对每一 顾客的服务时间、模拟时钟的值。
因此，在模拟中一提到“系统的状态”，总是指某一具 体时刻。在这一具体时刻，所有系统变量的值的集合就是系统 在这一时刻的状态。
4.实体 系统中与研究目的有关的人、物、设备、设施等组成系统的
服务结束事件
8.仿真时钟 仿真时钟的时间是仿真模型中的时间指示，它代
表仿真模型运行的真实时间，并不是仿真运行过程所 占用的计算机的CPU时间。不同仿真系统的时间单位是 不同的，对排队系统进行仿真时，其时间单位可能是 分钟，而对宏观经济系统的仿真，随机离散事件的发 生时间可能是以月或年来表示的。
模拟模型中表示时间的变量称为“模拟时钟”。模拟时钟与一般时 钟是不同的，模拟时钟是给模型的模拟过程记时的，因此它走的快慢是 由模型所确定的时间单位和记时办法来决定的。
严格区分某一过程是否是事件，对于建立系统模型是 十分重要的，因为我们仅是对“事件”的那些过程进行模 拟和统计，而对不是“事件”的过程不须考虑。
6.活动 指实体持续了一段时间的行为。活动的开始或结束
的瞬间都是事件。 活动通常用于表示两个可以区分的事件之间的过
程，它标志着系统状态的转移。如理发系统中，顾客 的到达事件与该顾客开始接受服务事件这一过程可称 为一个“活动”。它使系统中服务员的状态发生变化 或使顾客等待的队列发生变化；同样，顾客开始接受 服务到该顾客被服务完毕离开系统，这一过程也可以 看作是一个“活动”。
第2章 系统仿真的基本知识
• 系统仿真的基本概念
– 系统、模型与系统仿真 – 连续系统与离散事件系统 – 离散事件系统的基本要素 – 仿真钟
• 典型离散事件系统
– 排队系统 – 存储系统 • 离散事件系统仿真的基本步骤
2.1 系统仿真的基本概念
• 2.1.1 系统、模型与系统仿真
– 何谓系统？
• 诸多元素，相互作用，有机结合 • 系统范围的划分与研究的目标有关
元素称为系统的“实体”。比如，理发员和顾客就是理发系统中 的实体；飞机、跑道和信号灯则是飞机场系统中的实体。
离散事件系统中，实体可分为两大类：临时实体和永久实 体。在系统中只存在一段时间的实体叫临时实体；这类实体由 系统外部到达系统，通过系统的作用，最终离开系统。如要理 发的顾客。
永久驻留在系统中的实体叫永久实体，如理发员是永久实体。 临时实体按一定规律不断地到达，在永久实体作用下通过系统，最后 离开系统，整个系统呈现出动态的过程。如顾客。
5.事件（二）
在该系统中，如果是理发馆的经理到达，这一到达是不是 事件呢？
这就要看这一到达是否会引起系统状态的变化。如果经理的到达对理发员 没有影响，既不影响顾客的到达和离开，也不影响服务员的服务质量，则这一 到达就不是“事件”。如果经理的到达使理发员的工作速度加快，从而使被理 发的顾客提前离开，这就改变了系统状态，因此经理的到达也是系统的“事 件”。
2.1.3 离散系统基本概念及要素
实例介绍
例2.1 单人理发馆系统：上午9：00开门，下午5：00关门，顾客 到达时间一般是随机的，为每个顾客服务的时间长度也是随机的。 描述该系统的状态是服务员的状态（忙或闲）、顾客排队等待的 队长。
显然，这些状态变量的变化只能在离散的随机时间点上发生。 类似的例子很多，如订票系统、库存系统、交通控制系统、加工 制造系统等。
离散系统基本概念及要素
1. 系统变量：描述系统特征的各种指标或性能，常常随时间的变 化而变化。
2.参数：表征各种系统变量的值。 3.系统的状态：某个指定的时刻，系统中所有系统变量的值的 集合。在模拟过程中，我们在不同时刻都要对系统的状态进行 统计，这里系统的状态是指系统中所有变量值的全体，而不是 一部分变量的值。
在离散事件系统仿真中有两种不同的时钟推进方式：面向事 件的仿真时钟（变步长推进法）和面向时间间隔的仿真时钟（固 定步长推进法）。
（1）面向事件的仿真时钟（变步长推进法） 在这种方式下，仿真时钟并不是连续地向前推进，而是按照下
• 模型是系统的抽象表示，反映系统某些方面的本质特征、 反映系统内部要素的关系、反映内部要素与外部环境的 关系。
– 系统仿真
• 建立系统的模型，在模型上对系统进行实验研究的方法
2.1.2连续系统与离散事件系统
连续系统
系统的状态随时间连续变化的系统。如温控系统、 液压系统等
百度文库
7.进程 进程由若干事件及若干活动组成，一个进程描述了
它所包含的事件及活动间的相互逻辑关系及时序关系。 如理发系统中，一个顾客到达系统，经过排队，直
到服务员为其服务完毕后离开系统可称为一个进程。 事件、活动、进程三者之间的关系表示如下：
进程
排队 活动
服务 活动
顾客到达事件
服务开始事件
事件、活动、进程三者之间的关系
离散事件系统
系统状态变量随时间离散状态变化的系统。如生产 系统、运输系统等
银行内顾客数量
离散系统原理
时间
离散系统模型
输入个体
活动
资源
控制
输出个体
系统
连续系统与离散系统的区别
区别
时间基。连续-确定，离散-不确定。 输入变量和输出变量。连续系统的输入变量通常是
确定的；离散事件系统的变量往往带有随机性。输 出变量与输入变量情况相同。 状态变量。连续系统的状态变量一般也是连续变量； 离散事件系统的状态变量可能是非连续的，如仓库 货位的状态是空或非空。 状态转移函数。连续系统存在一个状态转移函数， 可通过其推算出状态变量的变化过程；离散事件系 统则不存在状态转移函数。 状态空间。
上述的定义并不是绝对的，区分临时实体与永久实 体还要看所研究的目的。
5.事件（一） 在某个时刻，引起系统状态变化的行为，称为一个事件。
不引起系统状态变化的行为是不能成为“事件”的。
在模拟技术中，只有那些可以改变系统状态的行为才可以 称为“事件”。比如，在上述的理发馆系统中，顾客的到达可 以使系统的状态发生变化，使理发馆系统的排队长度发生变化； 或使理发员的状态发生变化。因此，顾客的到达就是一个“事 件”。
比如，理发馆系统中系统状态应是在某一时刻系统中所有变量的值的 集合，包括理发员的状态、排队长度、每一顾客的到达时间、对每一 顾客的服务时间、模拟时钟的值。
因此，在模拟中一提到“系统的状态”，总是指某一具 体时刻。在这一具体时刻，所有系统变量的值的集合就是系统 在这一时刻的状态。
4.实体 系统中与研究目的有关的人、物、设备、设施等组成系统的
服务结束事件
8.仿真时钟 仿真时钟的时间是仿真模型中的时间指示，它代
表仿真模型运行的真实时间，并不是仿真运行过程所 占用的计算机的CPU时间。不同仿真系统的时间单位是 不同的，对排队系统进行仿真时，其时间单位可能是 分钟，而对宏观经济系统的仿真，随机离散事件的发 生时间可能是以月或年来表示的。
模拟模型中表示时间的变量称为“模拟时钟”。模拟时钟与一般时 钟是不同的，模拟时钟是给模型的模拟过程记时的，因此它走的快慢是 由模型所确定的时间单位和记时办法来决定的。
严格区分某一过程是否是事件，对于建立系统模型是 十分重要的，因为我们仅是对“事件”的那些过程进行模 拟和统计，而对不是“事件”的过程不须考虑。
6.活动 指实体持续了一段时间的行为。活动的开始或结束
的瞬间都是事件。 活动通常用于表示两个可以区分的事件之间的过
程，它标志着系统状态的转移。如理发系统中，顾客 的到达事件与该顾客开始接受服务事件这一过程可称 为一个“活动”。它使系统中服务员的状态发生变化 或使顾客等待的队列发生变化；同样，顾客开始接受 服务到该顾客被服务完毕离开系统，这一过程也可以 看作是一个“活动”。
第2章 系统仿真的基本知识
• 系统仿真的基本概念
– 系统、模型与系统仿真 – 连续系统与离散事件系统 – 离散事件系统的基本要素 – 仿真钟
• 典型离散事件系统
– 排队系统 – 存储系统 • 离散事件系统仿真的基本步骤
2.1 系统仿真的基本概念
• 2.1.1 系统、模型与系统仿真
– 何谓系统？
• 诸多元素，相互作用，有机结合 • 系统范围的划分与研究的目标有关
元素称为系统的“实体”。比如，理发员和顾客就是理发系统中 的实体；飞机、跑道和信号灯则是飞机场系统中的实体。
离散事件系统中，实体可分为两大类：临时实体和永久实 体。在系统中只存在一段时间的实体叫临时实体；这类实体由 系统外部到达系统，通过系统的作用，最终离开系统。如要理 发的顾客。
永久驻留在系统中的实体叫永久实体，如理发员是永久实体。 临时实体按一定规律不断地到达，在永久实体作用下通过系统，最后 离开系统，整个系统呈现出动态的过程。如顾客。
5.事件（二）
在该系统中，如果是理发馆的经理到达，这一到达是不是 事件呢？
这就要看这一到达是否会引起系统状态的变化。如果经理的到达对理发员 没有影响，既不影响顾客的到达和离开，也不影响服务员的服务质量，则这一 到达就不是“事件”。如果经理的到达使理发员的工作速度加快，从而使被理 发的顾客提前离开，这就改变了系统状态，因此经理的到达也是系统的“事 件”。
2.1.3 离散系统基本概念及要素
实例介绍
例2.1 单人理发馆系统：上午9：00开门，下午5：00关门，顾客 到达时间一般是随机的，为每个顾客服务的时间长度也是随机的。 描述该系统的状态是服务员的状态（忙或闲）、顾客排队等待的 队长。
显然，这些状态变量的变化只能在离散的随机时间点上发生。 类似的例子很多，如订票系统、库存系统、交通控制系统、加工 制造系统等。
离散系统基本概念及要素
1. 系统变量：描述系统特征的各种指标或性能，常常随时间的变 化而变化。
2.参数：表征各种系统变量的值。 3.系统的状态：某个指定的时刻，系统中所有系统变量的值的 集合。在模拟过程中，我们在不同时刻都要对系统的状态进行 统计，这里系统的状态是指系统中所有变量值的全体，而不是 一部分变量的值。
在离散事件系统仿真中有两种不同的时钟推进方式：面向事 件的仿真时钟（变步长推进法）和面向时间间隔的仿真时钟（固 定步长推进法）。
（1）面向事件的仿真时钟（变步长推进法） 在这种方式下，仿真时钟并不是连续地向前推进，而是按照下