arena仿真详细教程
第6章 Arena仿真建模方法及应用16
T ru e
R e w o r k Pr o c e s s
F a ile d R e wo r k In s p e c tio n
0
T ru e
R e co r d S c r a p p e d P a rts
Sc r a p p e d
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Fa ls e
R e co r d S a lv a g e d P a rts
S e l e c t e d R e s u l ts f r o m M o d e l 1 a n d M o d e l 2 R e s u lt M odel 1 M odel 2 A v e r a g e W a itin g T im e in Q u e u e P re p A 1 4 .6 2 1 9 .2 0 P re p B 2 9 .9 0 5 1 .4 2 S e a le r 2 .5 2 7 .8 3 R e w o rk 4 5 6 .3 5 1 1 6 .2 5 A v e r a g e N u m b e r W a itin g in Q u e u e P re p A 3 .1 7 3 .8 9 P re p B 3 .5 0 6 .8 9 S e a le r 0 .8 6 2 .6 3 R e w o rk 1 2 .9 5 3 .6 3 A v e r a g e T im e in S y s te m S h i p p e d P a r ts 2 8 .7 6 4 7 .3 6 S a l v a g e d P a r ts 5 0 3 .8 5 2 0 3 .8 3 S c r a p p e d P a r ts 7 3 7 .1 9 2 1 1 .9 6 U tiliz a tio n o f R e s o u r c e P re p A 0 .9 0 3 8 0 .8 8 6 9 P re p B 0 .7 5 7 5 0 .8 0 11 S e a le r 0 .8 5 9 5 0 .8 4 2 5 R e w o rk 0 .9 4 9 5 0 .8 6 4 1 S c h e d u le d U tiliz a t io n of R e s o u rc e P re p A 0 .9 0 3 8 0 .8 8 6 9 P re p B 0 .7 5 7 5 0 .8 0 11 S e a le r 0 .8 5 9 5 0 .8 4 2 5 R e w o rk 0 .9 4 9 5 0 .8 5 6 7
Arena教学
抽样实验
实际系统
仿真
统计推断
--
仿真术语
❖ 仿真术语：以一定的置信度推断系统的性能位于某 个置信区间。置信度：可靠性程度；置信区间：可 靠性区间；精度：精确性程度，如置信区间半长； 样本量与精度的平方成反比，与置信度下有关分布 的临界值的平方成正比。
❖ 面向事件的仿真时钟推进
仿 真事 件 1事 件 2 事 件 3事 件 4 事 件 5 开 始
事 件 6
❖ 面向时间间隔的仿真时钟推进。
仿 真事 件 1事 件 2 事 件 3事 件 4 事 件 5 开 始
时 间 事 件 6
时 间
--
常用分布
❖ 均匀分布 ❖ 三角分布 ❖ 泊松分布 ❖ 正态分布 ❖ 指数分布 ❖ 离散概率分布
仿仿真真软软件件
模拟系统
系统理论 形式化理论 优化理论
概率论 随机过程 数理统计
--
仿真的基本问题和内容（续）
❖ 模型能真实描述我们这里的实际运作吗？运行结 果能说明实际问题吗？
仿真模型的验证、认证和确认（VV&A）。验证 （Verification）：确定仿真模型本身是否存在语法和 逻辑错误；认证（Validation）：确定仿真模型是否精 确代表理论模型；确认（Accreditation）：确定仿真模 型是否真实反映实际系统，能否被实际需要和特定目 的所接受。 下图为仿真的VV&A图。
❖ 系统仿真建模具有面向过程的特点，仿真模型与所 研究系统的运行过程在形式上和逻辑上存在对应性， 避免了建立抽象数学模型的困难，显著简化了建模 过程，具有很好的直观性 。
arena仿真教程第2章介绍
第2章仿真基本概念在正式接触Arena软件之前，本章先介绍仿真中的一些重要概念、方法和相关问题。
这些基本概念对任何仿真软件都是一样的，对于理解Arena对模型的仿真过程起着关键作用。
本书将通过2.1节中的一个简单的示例来阐述这些概念，2.2节介绍了处理示例模型的几种方案；2.3节描述了仿真模型的各组成元素；而2.4节则用手工方式完成了示例的仿真过程，并描述了仿真过程的组织和活动。
2.5节比较了两种不同的仿真建模方法；2.6节介绍了仿真输入与输出中的随机性问题；最后，2.7节介绍了如何实施一个仿真项目，有关内容将在第13章有更全面的阐述。
阅读本章后，读者将能了解仿真的基本逻辑、结构、组成要素、以及对仿真建模项目的管理。
所有这些构成了Arena的基础，以及学习后续章节建立更完善模型的前提。
2.1 引例本节给出了一个示例系统，并指出我们要从中了解系统的哪些行为和性能。
2.1.1 示例系统由于大量仿真模型中都会包含等待线或队列（queue），故本书将从这样一个非常简单的模型出发。
该模型表示了制造设施的一部分：零件“毛坯”到达钻孔加工中心，在仅有的单台钻床上加工，然后离开，如图2-1所示。
如果零件到达时钻床是空闲的，则立刻开始加工；否则，将进入一个“先进先出”（FIFO）的队列等待。
此即模型的逻辑（logical）结构。
原书P19钻孔加工中心钻床到达的零件毛坯加工完的零件离开队列正在加工的零件图2-1 简单加工系统还要对模型给定一些数值（numerical）成分，包括仿真是如何开始和结束的。
首先，要确定最为基础的基准时间单位：本书将全部用分钟来计量时间。
采用什么样的时间单位在逻辑上是无关紧要的，所以可针对待研究的系统特点选取最合适、熟悉和方便的时间单位1。
虽然可根据需要或方便使用不同的单位表示模型的输入时间量，如用分钟表示平均服务时间，用小时表示机器平均无故障时间，但在计算时，所有的时间都要转换为基准单位。
Arena概述与仿真建模基本操作
第5章Arena建模基本操作5.1 Arena建模概述5.1.1Arena功能与特点Arena是一种支持用于离散事件仿真可视化交互式仿真软件(VIS)。
应用Arena，用户可以交互地建立模型，创建系统的动画，运行仿真器，收集仿真输出的数据，创建查看需要的统计报告。
Arena还包括输入分析器，它是一个输入数据分析的工具。
用流程图将系统表示成实体相关活动的逻辑网络。
Arena通过完整层次化结构(hierarchical)保持了建模的灵活性。
Arena支持分层建模，即一些模型元素可以代表一个下层模型；下层模型可以包含更深一层的模型。
分层建模可以将复杂的模型分解成更小更容易理解的模型单元。
5.1 Arena建模概述5.1.1Arena功能与特点提供了13个(Arena10.0)建模模板(Template)，每个模板中提供了许多用于图形仿真建模与分析的模块(Module)，将这些模块组合起来就能构建出各种不同的仿真模型(Model)。
为了便于组织和显示，各模块按类型组合在一个面板(Panel)中构成模板。
通过面板间的切换，可以很方便地找到所有的仿真建模构件集。
不同模板的面板中的模块可以在同一个模型中混合使用。
Arena是与微软Office兼容的产品，它的工具栏和菜单栏与Office是类似的。
同时Arena使用网络化多媒体动画技术（OLE 动画）和VBA视窗技术与桌面应用程序的整合。
嵌入在流程导航工具Visio里的接口使得用Visio画的流程图可以自动导入Arena中。
5.1 Arena建模概述5.1.1Arena功能与特点Arena应用领域✓物流领域，Arena的应用涉及从供应商到客户的整个供应链，包括供应商管理、库存管理、制造过程、分销物流、配送中心选址规划/商务过程以及客户服务等。
✓制造过程仿真：①生产过程中的工艺过程计划、设备布置等；②生产管理中的生产计划、库存管理；③制造过程的经济性、风险性分析，辅助企业投资决策；④各种先进制造模式如虚拟组织及敏捷供应链管理的可视化仿真等。
arena中文教程第3章
第3章Arena概貌在第二章的2.4部分，我们实际上利用Arena完成了“手工”仿真过程，而且在2.6部分对该模型和修改后的模型（即到达率加倍）进行了多次重复仿真运行。
这一章本书将带你领略应用Arena建模仿真的整个过程，首先教你启动Arena，浏览为上一章手工仿真建立的现成模型，并运行该仿真模型，然后学习如何从头开始建立模型。
本章也会探讨用户界面问题，以及如何使用帮助文件系统，并讨论运行仿真的不同方法，同时讲解绘图和图形工具的用法。
3.1节介绍如何启动Arena；3.2节带你浏览一个现成的模型；在3.3节你可以更加详细地查看这一模型，浏览对话框和动画，运行模型和查看结果；3.4节帮助你从头开始一步步建造该模型；3.5节简要介绍Arena的一些主要建模功能，包括菜单和工具条中的可用选项以及绘图打印功能等；3.6节介绍Arena强大的帮助文件系统以及所有详细的技术文件；3.7节讨论有关运行和控制仿真的各种选项。
看完本章后，你将会了解Arena是如何工作的，并知道用Arena可以做些什么，而且你可以有效地运用Arena建立一些简单的模型，甚至可能借助帮助系统，通过自己摸索有关菜单和对话框完成一些更为复杂的工作。
仅通过阅读本章，你也许就能了解不少有用的东西，但如果能同时在电脑上加以实际操作，效果会更好。
有关如何建立模型的更多内容将会在第四章及以后章节讨论。
3.1 启动系统Arena是一种真正的微软“视窗”操作系统（Windows）的应用软件，因此用户对它的外观和风格会比较熟悉，并且其一般的特征和操作也与Windows操作系统一致。
另外，Arena 与其它Windows软件全面兼容，例如文字处理软件、电子表格软件和CAD软件等，所以用户可以很容易地在不同软件系统与Arena之间来回移动对象（第10章将详细介绍Arena与其它软件地交互和通信）。
顺便补充一句，本书假设读者对Windows的基本概念和操作都已经熟悉了，例如： 磁盘，文件，文件夹和路径。
仿真学Arena详解 Chapter+01+Slides
Simulation with Arena, 4th ed.
Types of Models
•
Physical (iconic) models
Tabletop material-handling models Mock-ups of fast-food restaurants Flight simulators Approximations and assumptions about a system’s operation Often represented via computer program in appropriate software Exercise the program to try things, get results, learn about model behavior
–
Make your mistakes on the computer where they don’t count, rather than for real where they do count
Often, just building the model is instructive – regardless of results Model validity (any kind of model … not just simulation)
– – –
–
Care in building to mimic reality faithfully Level of detail Get same conclusions from the model as you would from system More in Chapter 13
arena仿真详细教程
Arena仿真中文教程目录第一章：Arena3.0基础知识本节介绍Arena3.0安装到硬盘上以后如何创建Arena的工作环境。
1.1 Arena3.0的安装和调试Arena3.0的安装同一般的软件类似，打开disk1文件夹，双击应用文件Setup.exe运行安装程序，设置好安装路径后开始安装，安装结束后点击Finish完成安装。
如果是在Windows98操作系统下安装Arena3.0需要在安装前预装Visual Basic 6.0，否则，Arena3.0不能运行。
1.2 Arena3.0的面板、菜单和工具栏1.2.1 Arena3.0的启动在Arena安装完成后，Arena会在桌面上自动生成快捷方式的图标，双击图标即可进入Arena界面；同时，也可以在硬盘上的Arena\目录下双击Arena.exe文件进入。
在进入Arena后点击工具栏上的新建图标,打开Arena3.0的操作桌面（Desktop），如图1-1：图1-11.2.2 Desktop操作桌面简介1．操作桌面的结构Arena提供了十分方便的操作桌面以保证用户能够快速、简洁的建立仿真模型。
Arena的操作桌面主要由工具栏（Toolbars）、菜单栏、状态栏（Status bar）、建模界面组成。
下文对这几部分的主要功能将一一介绍。
2、工具栏：工具栏集中了我们建立仿真模型所要用到的主要工具，它由Standard（标准工具栏）、（视图工具栏）等组成，下面将注意介绍：●Standard：这个工具栏提供了新建、保存和打印等功能，如图1-2：图1-2●View：提供了视图功能，用户对建模区进行视图操作如图1-3：图1-3其中经常用到的功能有：Zoom in：放大Zoom out：缩小View All：建模区全部视图，即，以建立模型的全部视图。
View Previous：当前视图的前一视图。
View Region：选择视图区域。
●Arrange：Arena3.0为了用户能够创建生动、形象的动画，提供了功能齐全的绘图工具，Arrange工具栏（图1-4）就是为Arena的绘图提供支持的。
arena系统仿真课程设计
arena系统仿真课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解arena系统仿真的基本概念，掌握仿真模型构建的基本步骤。
2. 学生能描述仿真软件Arena的操作流程，运用Arena软件进行简单的仿真实验。
3. 学生了解仿真技术在项目管理、生产流程等领域的应用。
技能目标：1. 学生能够运用Arena软件构建简单的仿真模型，进行数据分析和参数优化。
2. 学生能够通过实际案例，分析问题、设计解决方案，运用仿真技术验证方案的有效性。
3. 学生能够运用Arena软件进行实验设计，独立完成仿真实验，并撰写实验报告。
情感态度价值观目标：1. 学生对系统仿真产生兴趣，认识到其在解决实际问题中的价值。
2. 学生在团队协作中培养沟通、合作能力，养成积极探索、主动学习的习惯。
3. 学生能够通过仿真实验，培养严谨的科学态度和问题分析能力。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在通过实际操作，让学生掌握Arena系统仿真的基本技能。
学生特点：学生为高年级本科生，具备一定的理论基础和实际操作能力，对新技术有较高的接受度。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，培养实际应用能力。
通过课程学习，使学生在实际操作中掌握仿真技术，提高解决实际问题的能力。
教学过程中，注重培养学生的团队协作、沟通表达和问题分析能力。
二、教学内容1. Arena系统仿真基本概念：仿真模型、仿真引擎、事件调度等。
2. Arena软件操作流程：软件界面介绍、基本操作、模型构建与运行。
3. 常用仿真元素及其应用：实体、资源、队列、处理器、决策点等。
4. 仿真模型构建方法：识别系统元素、建立逻辑关系、设置参数、运行与调试。
5. 实际案例分析：项目管理系统、生产流程优化、物流配送等。
6. 数据分析与参数优化：输出分析、敏感度分析、优化算法应用。
7. 实验设计与实验报告撰写：设计实验方案、实施实验、分析结果、撰写报告。
教学大纲安排：第一周：Arena系统仿真基本概念介绍，软件安装与界面熟悉。
电子书Arena仿真软件中文教程第十章节
第10章 Arena的集成和定制本章我们将介绍Arena和其他应用程序的集成问题以及如何构建定制的Arena模块。
我们将通过一个非常简单的呼叫中心的模型来阐述这些概念。
第一节介绍第一个主题，在这里我们设计了一个模型，从一个外部文件中将预定的到达时间读入模型，然后将性能测度数据写入一个文件中。
这说明可以采用多种不同方法从外部数据源（如文本文件）将数据集成到Arena模型中来；第二节我们将介绍两种微软的Windows 操作系统技术，即ActiveX自动化技术和VBA（Visual Basic for Applications）技术。
Arena 利用这些技术直接和其它程序集成。
在这一节中我们还将介绍Arena是如何与VBA集成的。
我们假定读者已经熟悉VBA编程，或者读者会通过学习其它有关资料来达到这一要求，本节的重点只是阐明在Arena中如何使用VBA；第三节介绍怎样使用这些技术来创建一个定制的用户界面；第四节继续讨论VBA，并对呼叫中心模型进行了扩充，使其能够纪录有关呼叫数据并且在微软的Excel中将呼叫周期信息用图像表示出来；最后一节即第五节我们将从整体上介绍如何设计读者自己的模块，从而增加Arena的标准建模结构。
通过这一章的学习，读者将对Arena的核心特点有一个初步的了解，并且能够将Arena和其它桌面应用程序相集成，以及采取多种方式创建定制的Arena界面。
10.1 模型10-1：读写数据文件我们先从一个非常简单的呼叫中心模型开始，然后在多个我们感兴趣的方面逐步对它进行扩展。
我们的呼叫中心有一个随机产生的呼叫到达流和一个处理呼叫的事务中心，呼叫在经过事务中心处理之后即离开系统。
呼叫中心经理估计，呼叫的到达服从均值为1.1的指数分布，呼叫的处理时间服从均值为0.75、最小值为0.3、最大值为1.1的三角分布。
如图10-1所示，建立本系统的仿真模型，我们使用了一个Create模块、一个Process模块和一个Dispose 模块。
arena仿真教程第3章
3.2 Arena 的窗口组成
在这一部分，我们将打开一个现成的模型，看看Arena的各种窗口，以便读者熟悉，同 时介绍一些Arena的基本术语。
3.2.1 打开模型文件
已有的模型可以通过 File>Open 菜单命令打开 （或者单击 弹出 “打开文件” 对话框） ，
文件名称会出现在滚动框内，当然你也可以直接搜索其它文件夹或磁盘。找到名为 Model 03-01.doe 的文件（Arena 文件的默认扩展名为.doe1）。当使用典型安装时，该模型文件保存 在 Arena 7.0 文件夹下的 Book Examples 文件夹内。单击文件名选中该文件，并点击 Open 按钮即可（或者双击该文件名）。
Arena中国
等同于 File >Template Panel >Attach。这些模板文件（扩展名为.tpo）保存在 Arena 7.0 文件夹下的 Template 文件夹中。 模板断开 （当你不再需要相应的建模元素出现在活动面板里时） ， 等同于 File >Template Panel >Detach。 关联帮助按钮，提供关于菜单或者工具栏命令的帮助。单击它鼠标箭头上会增加一个 问号，用带有问号的箭头单击想要得到帮助的工具栏按钮或者菜单命令即可得到相应 的帮助信息，关闭帮助窗口后鼠标指针就会返回原来的单箭头。 工具提示（Tooltips）可以提供另外一种更加快速和简洁的关于工具栏按钮的帮助。将 鼠标停留在某个按钮上面保持一两秒种不动， 就会出现一个小方框显示该按钮的名称。 如果 你想知道那个按钮更多的信息，可以使用 ，也可以在帮助系统中查阅相关信息（因为你
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操作窗口，如移动、调整大小、最大化、最小化和关闭。 对菜单的操作。书中使用如下符号“M > C> S > T”，表示打开菜单M，从中选择C， 然后从子菜单中选择S（如果有的话）t键的使用。“Ctrl+任意键”意味着同时按下Ctrl键和任意键（这一 点同样适用于“Alt+任意键”和“Shift+任意键”）。如果“任意键”是键盘键，则不区分 大小写。“任意键”也可以是鼠标点击，例如“Ctrl+单击”可以拓展某个选择使其包括增 列项目。 对文本和其它项目的剪切 Cut（或者菜单命令 Edit>Cut，或者组合快捷键 Ctrl+X）， 复制 Copy（或 Edit>Copy，或 Ctrl+C）和粘贴 Paste（或 Edit>Paste，或 Ctrl+V）。 填写对话框，包括输入和编辑文本条目、按下按钮、选定和清除（即取消选定）选 项框、 从一列选择按钮 （单选按钮） 中单击选中其中一个按钮、 以及从下拉菜单中选择项目。 如果读者对以上提到的操作不熟悉，在阅读下面的内容前最好先要复习一下Windows 操作指南。 下面来到电脑旁，电脑中已按随书附带的说明书安装了 Arena 系统（可以参阅附录 E 来了解如何安装 Arena 教学版，安装程序在随书附带的光盘内），找到 Arena 图标或快捷方 式并双击它（或者启动 Windows，单击开始按钮，在程序菜单中找到 Rockwell Software，进 而找到 Arena 7.0 子菜单，最后在其中找出 Arena 7.01 的图标并单击来启动 Arena），很快 Arena 版权窗口就会出现，如果你运行的是教学版（本书光盘提供的即为该版本）或评估版 的 Arena，你将会看到一个相应的信息框，阅读后请点击确定（OK）（由于 OK 按钮是默认 选项，也可以在键盘上之间点击回车键）。 此时在Arena窗口左上方会出现文件 （File） 、 视图 （View） 、 工具 （Tools） 和帮助 （Help） 菜单（如果一个空的模型文件在Arena启动后被自动打开，则还可以看到其它几个菜单）。 你还可以看到含有不同按钮的工具栏， 不过在打开模型文件之前， 只有如下几个工具栏可用 （处于激活状态）： 创建一个新的空模型文件，这个按钮等同于菜单命令 File >New 和键盘操作 Ctrl+N。 显示一个对话框用以打开一个以前保存过的模型，等同于 File >Open 和 Ctrl+O。你 可能需要在其它文件夹或磁盘中去寻找所要打开的模型文件。 模板添加（系统提供了若干模板（Template），每个模板中包含了相应的建模元素），
系统建模与仿真实验指导书ⅠARENA二维仿真建模实验
系统建模与仿真实验指导书ⅠARENA二维仿真建模实验一、实验目的：1简单流水线建模实验掌握ARENA二维仿真软件的基本操作，掌握ARRIVE、DEPART、SEVER、INSPECT、SIMULATION等模块的应用与连接，学会采用该软件建立一条简单的生产流水线，并进行逻辑模块的参数设置和物理模块的界面设计，建成的仿真系统能运行并返回需要的统计数据。
2生产制造过程仿真建模实验借助工业工程综合实验——装配线设计实验的成果——装配线的结构与布局以及各主要工位的操作数据，通过ARENA软件进行仿真建模，比较系统运行的结果，对综合实验的设计方案进行验证实验，调整参数，寻求优化方案，进行优化设计实验。
二、实验步骤主要解决的四个问题：1）模型的建立,确定该系统需要的模块类型和数量：输入(Arrive)，输出(Depart)，加工操作(Sever)，检验操作(Inspect)以及他们的先后顺序和连接关系2）参数设置：包括模块内参数设置和系统参数设置3）统计分析功能的建立：成品及废品平均流程时间、成品率、废品率以及其方差设置和实现，并能对此进行分析和评价，重新调整参数以实现系统优化；4)界面优化，利用系统工具或者画图工具，对仿真运行界面进行优化，体现更清晰的运动状态和物流路径，模拟加工过程的实现附：上机操作指导软件工具介绍一、Arena 软件工具的特点Arena是一个Microsoft Windows下的工具，所以它的基本界面你应该早已熟悉,但是由于Arena仿真软件是属于专业软件，并不常见，国内对该软件的操作方面的资料甚少，而且还都是外文版，所以有必要对Arena的操作界面以及相关的仿真建模操作和模块进行介绍。
（一）、操作界面图 3-1 Arena的界面1 File 菜单在这个菜单里，你可以新建Arena模型文件，打开现有模型，关闭窗口，存储模型或创建一个只许观看的模型，你也可以引进CAD图形，将AUTOCAD作为Arena 的支持工具，而在一些情况下，活动元素将允许你使用现有的详尽的机器设备的图形。
Arena详细教学
LL ABC
A : 系 统 性 能 指 标 的 最 小 值 B : 系 统 性 能 指 标 的 均 值 （ 期 望 ） C : 系 统 性 能 指 标 的 最 大 值 L : 置 信 区 间 半 长
精选课件
18
终态仿真与稳态仿真
❖ 终态仿真：在有限时段内的仿真，仿真结果与系统
初始状态有关。用相同的初始条件与终止事件做n
国防军事 生产制造 供应链管理 社会服务
精选课件
5
培训内容
❖ 仿真概述
仿真的定义、特点和用途 仿真的基本类型 仿真的基本问题和内容 仿真的基本步骤 仿真原理
❖ Arena的安装过程
❖ Arena建模的基本概念
❖ Arena的使用
❖ VBA简介
精选课件
6
仿真的基本类型
❖ 离散系统仿真。 ❖ 连续系统仿真。 ❖ 混合系统仿真。
Arena教程
精选课件
1
内容
❖ 仿真概述
仿真的定义、特点和用途
仿真的基本类型
仿真的基本问题和内容
仿真的基本步骤
仿真原理
❖ Arena的安装过程
❖ Arena建模的基本概念
❖ Arena的使用
❖ VBA简介
精选课件
2
仿真的定义
❖ 仿真是以系统理论、形式化理论随机过程理 论、统计理论以及优化理论为基础，借助计 算机和仿真软件对实际系统行为进行动态实 验研究的方法
逻辑实体：故障控制，系统控制，人员离开等等。
精选课件
35
什么是属性
❖ 在一个系统里，也许存在很多的实体，每一个实体 特有的性质，就是属性。
❖ 属性产品的大小，作业进入系统的事件， 等等。
❖ 所有的实体都有具有不同值的相同的属性集（例如 优先级，到达时间等）。
仿真软件Arena中文版培训手册
Arena仿真软件培训手册（中文版）1仿真概述1.1仿真的定义、特点和用途仿真是以系统理论、形式化理论随机过程理论、统计理论以及优化理论为基础，借助计算机和仿真软件对实际系统行为进行动态实验研究的方法。
通俗而言，仿真是基于一定的知识或假设，对实际系统进行模拟，从而更加深入地了解整个系统，并且对系统做出科学的调整、改善和优化，为辅助决策提供依据。
对于包含多种随机因素的复杂系统，通常难于用数学模型或解析方法精确地描述和求解时，可以根据系统内部的逻辑关系和数学关系，面向系统的实际过程和行为来构造仿真模型，在很少假设或不作假设的前提下建立包括系统主要因素和具体细节的模型框架，并通过仿真实验运行，得到复杂系统的解。
仿真的优越性：①它可以将研制过程、运行过程和实施过程放在实验室中进行，具有良好的可控制性、无破坏性、可复现性和经济性等特点；②系统仿真在理论上体现了实验思考的方法论，用它可以探索高技术领域和复杂系统深层次的运动机理和规律性，给出人们直观逻辑推理不能预见的系统动态特征，具有科学的先验性；③系统仿真建模具有面向过程的特点，仿真模型与所研究系统的运行过程在形式上和逻辑上存在对应性，避免了建立抽象数学模型的困难，显著简化了建模过程，具有很好的直观性。
仿真与线性规划和网络技术一起被称为运筹学在应用领域中的三大支柱。
在工业生产、交通运输、能源供应、医疗卫生、航空航天、军事作战、制造过程以及社会服务等领域发挥了重要作用，展现出了美好的前景。
仿真的实际用途体现在两大方面：事前分析认证和事后分析改善。
最终目的是要辅助决策，降低成本，提高效益。
①国防军事领域。
新装备研制过程仿真、作战仿真等等；②生产制造领域。
生产线布局、设施规划、厂址选择、瓶颈分析、资源分配等等；③供应链管理领域。
物流规划、库存决策、运输规划等等；④社会服务领域。
系统性能分析、业务流程分析、投资决策分析（决策方案比较）等等。
仿真应用的具体表现：提高设备利用率、减少排队等待、有效分配资源、减小缺货损失、减小资源故障带来的影响、确定最优批量问题、确定最优加工顺序问题、解决物料搬运问题、日常运作决策、实时监控、方案筛选，……。
仿真学Arena详解 Chapter+02+Slides
Goals of the Study: Output Performance Measures (cont’d.) • Utilization of the machine (proportion of time
busy)
20 0 B(t ) dt
20
,
1 if the machine is busy at time t B(t ) 0 if the machine is idle at time t
20 0 Q (t ) dt
i 1
TSi
P ,
i 1,...,P
P
max TSi
TSi = time in system of part i
Simulation with Arena, 4th ed.
Chapter 2 – Fundamental Simulation Concepts
Slide 6 of 57
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System has a chance of operating in a stable way in the long run, i.e., might not ―explode‖ If all interarrivals and service times were exactly at their mean, there would never be a queue But the data clearly exhibit variability, so a queue could form
What We’ll Do ...
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Underlying ideas, methods, and issues in simulation Software-independent (setting up for Arena) Example of a simple processing system
arena仿真详细教程
Arena仿真中文教程目录第一章：Arena3.0基础知识本节介绍Arena3.0安装到硬盘上以后如何创建Arena的工作环境。
1.1 Arena3.0的安装和调试Arena3.0的安装同一般的软件类似，打开disk1文件夹，双击应用文件Setup.exe运行安装程序，设置好安装路径后开始安装，安装结束后点击Finish完成安装。
如果是在Windows98操作系统下安装Arena3.0需要在安装前预装Visual Basic 6.0，否则，Arena3.0不能运行。
1.2 Arena3.0的面板、菜单和工具栏1.2.1 Arena3.0的启动在Arena安装完成后，Arena会在桌面上自动生成快捷方式的图标，双击图标即可进入Arena界面；同时，也可以在硬盘上的Arena\目录下双击Arena.exe文件进入。
在进入Arena后点击工具栏上的新建图标,打开Arena3.0的操作桌面（Desktop），如图1-1：图1-11.2.2 Desktop操作桌面简介1．操作桌面的结构Arena提供了十分方便的操作桌面以保证用户能够快速、简洁的建立仿真模型。
Arena的操作桌面主要由工具栏（Toolbars）、菜单栏、状态栏（Status bar）、建模界面组成。
下文对这几部分的主要功能将一一介绍。
2、工具栏：工具栏集中了我们建立仿真模型所要用到的主要工具，它由Standard（标准工具栏）、（视图工具栏）等组成，下面将注意介绍：●Standard：这个工具栏提供了新建、保存和打印等功能，如图1-2：图1-2●View：提供了视图功能，用户对建模区进行视图操作如图1-3：图1-3其中经常用到的功能有：Zoom in：放大Zoom out：缩小View All：建模区全部视图，即，以建立模型的全部视图。
View Previous：当前视图的前一视图。
View Region：选择视图区域。
●Arrange：Arena3.0为了用户能够创建生动、形象的动画，提供了功能齐全的绘图工具，Arrange工具栏（图1-4）就是为Arena的绘图提供支持的。
Arena概述与仿真建模基本操作
第5章Arena建模基本操作5.1 Arena建模概述5.1.1Arena功能与特点Arena是一种支持用于离散事件仿真可视化交互式仿真软件(VIS)。
应用Arena，用户可以交互地建立模型，创建系统的动画，运行仿真器，收集仿真输出的数据，创建查看需要的统计报告。
Arena还包括输入分析器，它是一个输入数据分析的工具。
用流程图将系统表示成实体相关活动的逻辑网络。
Arena通过完整层次化结构(hierarchical)保持了建模的灵活性。
Arena支持分层建模，即一些模型元素可以代表一个下层模型；下层模型可以包含更深一层的模型。
分层建模可以将复杂的模型分解成更小更容易理解的模型单元。
5.1 Arena建模概述5.1.1Arena功能与特点提供了13个(Arena10.0)建模模板(Template)，每个模板中提供了许多用于图形仿真建模与分析的模块(Module)，将这些模块组合起来就能构建出各种不同的仿真模型(Model)。
为了便于组织和显示，各模块按类型组合在一个面板(Panel)中构成模板。
通过面板间的切换，可以很方便地找到所有的仿真建模构件集。
不同模板的面板中的模块可以在同一个模型中混合使用。
Arena是与微软Office兼容的产品，它的工具栏和菜单栏与Office是类似的。
同时Arena使用网络化多媒体动画技术（OLE 动画）和VBA视窗技术与桌面应用程序的整合。
嵌入在流程导航工具Visio里的接口使得用Visio画的流程图可以自动导入Arena中。
5.1 Arena建模概述5.1.1Arena功能与特点Arena应用领域✓物流领域，Arena的应用涉及从供应商到客户的整个供应链，包括供应商管理、库存管理、制造过程、分销物流、配送中心选址规划/商务过程以及客户服务等。
✓制造过程仿真：①生产过程中的工艺过程计划、设备布置等；②生产管理中的生产计划、库存管理；③制造过程的经济性、风险性分析，辅助企业投资决策；④各种先进制造模式如虚拟组织及敏捷供应链管理的可视化仿真等。
电子书Arena仿真软件中文教程第七章节
在第四章和第五章中介绍了许多利用 Arena 建模的基本元素， 基本操作面板和高等操 作面板中的一些基本用法，以及对实体流动的控制，包括资源的调度（Schedules）和状态 （States） 、集合（Sets） 、变量（Variables） 、表达式（Expressions） 、站（Stations） 、运送 工具（Transfers ） ，以及增强动画效果等。在这一章里，我们先介绍几个概念，通过这些 概念读者可以构建更加详细的模型， 然后我们在这些概念的基础上展开本章的内容。 像前 面的章节一样，我们将通过一些精心设计的例子来阐明这些具体的细节。首先在 7.1 节中 介绍一个新的实例；在 7.1.1 节中讨论 Arena 中因实体而异的加工序列（Sequences）的概 念；在 7.1.2 节中讨论对一个系统建模的一般流程，和对一个项目建模所应达到的详细程 度，以及对数据的要求及其可用性，并在 7.1.3 节讨论建模所需的数据部分； 7.1.4 节中 讨论模型的逻辑部分。7.1.5 节中将引入动画，包括导入已有的 CAD 图形作为场景布局。 7.1.6 节讨论如何验证所建立的 Arena 模型反应了你所需要解决的问题。 然后在 7.2 节中继续讨论输出数据的统计分析，这次我们将用 7.1 节中所建立的模型 做稳态仿真输出分析。 当读者已经阅读和消化了本章的材料后， 对于如何考虑在很多细节上的建模就有了比 较清晰地认识，并且能够学会如何通过长时间运行来对系统的稳态性能加以分析。
7.1.2 建模方法
具体的建模过程依赖于系统的复杂性和可用数据的性质。 在简单模型中， 需要什么模 块和如何放置它们是很明显的。 但在更复杂的模型中， 就需要慎重考虑一下用什么样的建 模方法比较合适。在学习了更多关于 Arena 的知识后，读者会发现有很多方法可以用来模 拟一个系统或系统中的一部分。 对经验丰富的建模者来说， 并不只有唯一的正确方法来模 拟一个系统。尽管如此，但如果没有正确地捕捉到系统所需的细节要求，那么所用的建模 方法就有可能是错误的。 复杂模型的设计常常由模型的数据需求和可用的数据来推动。 经验丰富的建模者经常 要花大量时间决定如何收集、存储和使用数据，然后再设计所需的模型结构。当数据要求 变得更加苛刻时，这一方法通常是在短期内正确建立模型的唯一途径。在对供应链系统、 仓储系统、配送网络和服务网络系统建立仿真模型时，这一点是很明显的。例如，典型的 仓库有成百上千种不同的存储单元，也即 SKUs（Stock-Keeping Units） 。每一个 SKU 可能 要求能够描述出其在仓库中的位置、 尺寸、 权重的数据， 以及该存储单元重新进货的数据。 除了详细说明与仓库存储的内容相关的数据之外，还有客户的订购数据以及 SKU 的存储 装置或者设施类型等其它信息。如果需要模型在实验期间具有改变 SKU 的位置、存储装 置、重新进货策略等能力，那么所用的数据结构将是很关键的。尽管本书中要建立的模型 并没有那么复杂，但仍然建议在开始建模之前考虑这些数据需求。 对我们的小型制造系统来说， 数据结构将会在一定的程度上影响模型的设计。 我们可 以使用 Sequence 来控制零件通过系统的流程，同时在 Sequence 模块中为零件赋加工时间 属性（本例中，在这里只赋零件在 Cell 1 以外的其它制造单元中的加工时间，而在 Cell 1 中的加工时间，我们将使用 Expression 模块来定义） 。零件的运送时间和在 Cell 3 中新机
ARENA 教程第一章chapter4
Working with Arena•User interface•Menus (including Running)•Toolbars•Help•Model windows•Drawing•True Windows 95/NT application––maximize, minimize, close•Usual file operations–New, Open, Save, Save As, Print, Print Preview •Cut/Copy/PasteWithin an Arena window •Miscellaneous–Object-oriented: select an object, then act on it –Undo/Redo–Right (secondary) mouse button–•File, Edit, View, Tools, Arrange, Module, Run, Window, Help–•Standard Windows operations in usual menus –––•New, Open..., Save, Save As...•Import CAD DXF files for “backdrop”•Color palette•Print, Print Preview•Send mail–Page 1Working with Arena•Undo/Redo•Cut, Copy, Paste•Paste Link (OLE link)•Duplicate, Delete selected object•Select All, Deselect All•Find — searches through all modules in current model for text string (for slobs who forget what names they’ve chosen, or for poor typists)•Zooming In (down), Out (up)•Named views––Go to defined views (hot keys better)•Grid — display, Snap, settings•Layers — what model objects show up in what modeToolbars — what “button” collections•Separate applications related to Arena model building and analysis––•Scenario Manager•License information•Add-Ins installed •For drawing objects•Bring selected object to Front, Send it to Back — for “stacking” effects•Group, Ungroup objects•Flip object around Vertical, Horizontal line •Rotate objectSnap selected object to Grid•Connection controls–Connect tool–Auto-Connect newly placed module to selected module —–•Template Panel––•Show — toggle for module’s name on screenor just its animation picture•Breakpoint — attach to module to interruptduring run (for debugging)Page 2Working with Arena•Entries to run, check, pause, step through •Alternatives to watch execution, view results (or errors)•Control how run goes and is displayed•Most capabilities on Run or Run Interaction Toolbar, and will be described a bit later in detail •Cascade, Tile multiple open model windows •Arrange Icons for any minimized model windows •Use System Background Color — use Windows colors rather than Arena settings•List of open model windows•One of several ways to get into Help system •Arena Help Topics — TOC, Index, Find•Using Help — general info about Windows Help systems•List of attached templates — click to get Help on that one •Collections of buttons for “frequent” operations –•Standard, View, Arrange, Draw, Color, Animate, Template, Run, Run Interaction, Integration •View/Toolbarsdecide which ones show up, which to hide •Toolbars can be torn off (“floating” palettes), or•Extensive, comprehensive online system —replaces traditional manuals•Interlinked via hypertext for cross referencing •Multiple entry points, including Help menu •Welcome screen described in Chapt. 3• button for context-sensitive help• button in many dialogsbutton (What’s This?) for info on items •Where you build, edit, run a model•Can have several open at once•Really a “window” on the “world” — (coordinates in•Open existing models (default•Create new (blank) model windowsPage 3Working with Arena•Draw via toolbar buttons only (no menus):•Line, Polyline (hold Shift key for 450), Arc, BezierCurve•Box, Polygon, Ellipse (fill, line, shade)•Text (font, size, style, color)•Visible/Hidden setting — show during animation?•Can print directly from Arena•Supports color•Big models — many pages•Also will print any Named Views separately –•PrintScreen key — sends screen to clipboard,•Run Menu; Run & Run Interaction Toolbars •Go ( ) — run simulation “normally” (depends on Options... selected from Tools menu)•Step ( ) — one “step” at a time (verify, debug)•Fast-Forward•Pause ( ) — freeze run, resume with Go•Start Oversimulation •Check Model ( ) — like compiling•Review Errors — for most recent Check •View Results — Summary for most recent run •SIMAN — see, save underlying SIMAN files generated from your Arena model •Command•Trace… ( ) — generate detailed history (debugging)•Watch… ( ) — bring up a window to watch a variable or expression during run •Report… ( ) — see a numerical status when Paused•Setup •Open a new model window•Attach Common template (if not auto-attached —check•Drop in Arrive, Server, Depart, Simulate, twoAnimate modules•Double-click, edit modules as indicated in text•Connect logic modules as required•Dress up with drawing, textPage 4Page 5Working with ArenaSimulation with Arena W orking with ArenaEnter Data Station Machine Server Data Process Time TRIA(1,4,8)Leave Data ConnectselectSimulation with Arena W orking with ArenaDisplay for the Depart ModuleEnter Data Station CountIndividual Counter Counter TallyIndividual Tally Tally Attribute Simulation with Arena W orking with ArenaC4/28Animate Module and Plot:Queue LengthSimulation with Arena W orking with ArenaC4/29Animate Module and Plot:Number BusySimulation with Arena Display for the Simulate ModuleProject Title Simple Processing System Analyst Desdemona Rocketship ReplicateLength of Replication 15。
电子书Arena仿真软件中文教程第四章节
4.1.2 建立模型
建立模型时， 首先打开一个新的模型窗口， 将需要建立的模块放置于屏幕上： 两个 Create 模块、两个 Assign 模块、四个 Process 模块、两个 Decide 模块、三个 Record 模块以及三个 Dispose 模块。 当你将这些模块按照一定顺序放置好之后，如果你建立了连接或选择了“自动连接” （Object 菜单中） ，则建立的模型窗口应与图 4-2 相似。不同模块的内部编号根据你放置模 块的先后顺序不同而异，因为这时所有模块的连接关系是“空白” ，因此不影响模型的最终 连接关系。完成之后，点击 File>Save 将模型保存到你选择的目录下。 完成上述工作后，分别打开每个模块，输入模型所需的信息。首先是产品 A 的实体到 达模块 Create 1。输入界面 4-1 提供了完成这一模块需要的信息（关于“输入界面”的介绍 详见 3.4.4 节的描述） 。这一步骤与模型 3-1 的 Create 模块非常相似。
原书 P107
输入界面 4-3 指定产品 A 的封装时间和到达时间
创建了到达产品之后，紧接着给它定义一个 Sealer Time 属性，并给封装操作时间赋值， 操作时间因产品类型不同而异。我们在先前放置的 Assign 1 和 A 4-3 所示， 我们定义一个新的属性并给它赋值为 TRIA(1, 3, 4)的三 角分布函数。我们还需定义 Arrive Time 属性，这个属性用来记录实体的到达时间。Arena 的 TNOW 变量用来提供仿真时钟当前值，这个时间就是产品到达的时间。 （TNOW 又称当 前仿真时钟，观察 TNOW 值的方法是：鼠标右键点击 Assign 模块 Assignment 对话框中的 New Value 域，选择 Build Expression，点击 Date and Time Functions，它在列表中被描述为 Current Simulation Time。 ） 为产品 B 的 Sealer Time 和 Arrive Time 属性赋值的过程如输入界面 4-4 所示。尽管前述 模块为产品到达创建了四个实体，但每个实体都在赋值模块中的 Sealer Time 分布属性中分 别赋予不同（相互独立）的值。