离散事件仿真模型设计与实现算法
离散事件系统建模与仿真研究
离散事件系统建模与仿真研究离散事件系统（DES）是现实世界中诸多系统的抽象，其模拟与仿真研究对于系统优化与性能改进具有重要意义。
本文将就离散事件系统建模与仿真研究展开讨论，探究其在实践中的应用和发展前景。
一、离散事件系统的概述离散事件系统是指在离散时间下描述系统的一种数学模型，其特点是系统状态以离散的方式变化，系统行为由事件驱动并发生变化。
与连续系统相比，离散事件系统更贴近真实世界的很多场景，如交通系统、供应链管理和计算机网络等。
通过对离散事件系统进行建模与仿真研究，可以更好地理解系统行为以及利用模型来提升系统性能。
二、离散事件系统建模方法离散事件系统建模是指将实际系统抽象为离散事件系统的过程。
建模的目标是准确地描述系统行为，以便进行进一步的仿真与分析。
在离散事件系统建模中，系统元件、状态、事件以及它们之间的关系是不可或缺的要素。
1. 系统元件离散事件系统的建模过程首先需要确定系统中的元件，这些元件可以是实体、资源或者处理单元。
例如，对于一个制造业的供应链系统，系统元件可以包括供应商、生产线、仓库等。
2. 状态状态用于描述系统元件的属性和行为，它包括系统的内部状态和外部状态。
内部状态指元件内部的变量或属性，如库存量、生产速率等；外部状态指元件与环境的交互，如接收订单、发货等。
3. 事件事件是离散事件系统中的行为触发点，可分为外部事件和内部事件。
外部事件是由系统环境引起的，如用户的请求、供应商的发货等；内部事件则是系统元件内部触发的，如库存量低于阈值、生产任务完成等。
三、仿真模拟与性能评估离散事件系统建模的目的是为了进行仿真模拟与性能评估，通过对系统模型进行仿真，可以获取系统在不同状态下的行为与性能指标。
仿真模拟可以基于真实数据或者随机数据，通过引入事件触发机制，模拟系统的运行过程。
1. 模型验证在进行仿真模拟之前，需要首先验证建立的离散事件系统模型的正确性。
模型验证可以通过与实际系统进行对比和验证来确保模型的准确性。
第3讲 离散事件系统仿真原理及程序.
3.4系统的统计性能指标
假设仿真目的是要估计服务n个顾客后的顾客平均队长Q(n)及 平均排队等待时间d(n)： n
d (n) D (n) Di / n
i 1
其中 Di 为第i个顾客排队等待时间，Q(t)为t时刻排队等待的顾 客数，T为完成n个顾客服务所耗时间，d(n)、Q(n)表示估计 值， D ( n) 、 Q (n)表示平均值。为计算方便 1 m
External definitions for single-server (continued)
int next_event_type, num_custs_delayed, num_delays_required, num_events,num_in_q, server_status; float area_num_in_q, area_server_status, mean_interarrival, mean_service,sim_time, time_arrival[Q_LIMIT + 1], time_last_event, time_next_event[3], total_of_delays; FILE *infile, *outfile; void initialize(void); void timing(void); void arrive(void); void depart(void); void report(void); void update_time_avg_stats(void); float expon(float mean);
电话亭－1978年在北京15%的电话要在1小时后才能接通。 在电报大楼打电话的人还要带着午饭去排队。 银行窗口，ATM 医院 火车售票 交通 理发 游乐场的游乐项目
离散事件系统的建模与仿真研究
离散事件系统的建模与仿真研究离散事件系统（Discrete Event System，DES）是指由一系列离散事件组成的系统，其状态随时间点发生离散性的变化。
DES作为一种重要的描述和分析系统的工具，在工业、交通、通讯、金融等领域中得到了广泛的应用。
如何对离散事件系统进行建模和仿真研究，是当前研究的热点和难点之一。
一、离散事件系统建模离散事件系统的建模一般分为三个结构层次：事件层次、状态层次和行为层次。
1.事件层次事件层次是最高层次，定义了系统所有可能的事件和事件发生的时刻。
每个事件都有其自身的类型和时间戳，时间戳确定了事件发生的时刻。
对于同一类型的事件，可以区分其源头和目的地，进而描述事件之间的依赖关系。
2.状态层次在事件层次的基础上，系统的状态层次定义了系统中存在的状态集合，每种状态都有其自身的定义，包括了系统变量的取值，如流量、压力、速度等。
状态的改变是由事件的发生所触发的。
状态层次是描述系统的重要结构层次，不同状态之间可以描述系统运行的不同模式。
3.行为层次行为层次定义了事件与状态之间的关系，描述了事件发生所引起的状态变化。
在行为层次中，可以描述不同事件类型下的状态转移，以及每种状态下的事件类型和发生时间。
行为层次是系统的最底层，包含了所有可观测性质和系统性能的信息。
二、离散事件系统仿真仿真是模拟真实系统行为的过程，在离散事件系统研究中，仿真是验证模型正确性和性能指标的一种有效手段。
1.仿真方法离散事件系统仿真一般分为两种方法：基于事件驱动的仿真和流程中心仿真。
基于事件驱动的仿真是离散事件系统的常用仿真方法。
其基本思想是在仿真的过程中，以事件为驱动条件，在每个事件发生的时刻，进行状态的改变和事件的处理，从而实现系统状态的模拟。
基于事件驱动的仿真具有高效、灵活等优点，在应用中得到了广泛的应用。
流程中心仿真是基于业务逻辑流程的仿真方法。
该方法将流程看作系统的基本单位，通过对流程中各项任务的调度和业务逻辑的处理，得出系统的行为和性能指标。
离散事件系统仿真技术与实例
离散事件系统仿真技术与实例概述离散事件系统仿真是一种模拟离散事件的技术，通过模拟系统中的事件和它们之间的相互作用来分析和优化系统的性能。
在实际应用中，离散事件系统仿真可以用于评估不同策略的效果，预测系统的行为，甚至设计新的系统。
本文将介绍离散事件系统仿真的基本原理和常用方法，并通过实例进行演示，帮助读者深入了解该主题。
离散事件系统仿真的基本原理离散事件系统仿真基于以下几个基本原理进行模拟：1. 离散事件离散事件是指在系统中发生的具体事件，它们可以是系统内部的操作，也可以是外部的输入。
离散事件系统通过跟踪和处理这些事件来模拟系统的运行过程。
2. 事件驱动仿真离散事件系统仿真是一种事件驱动的仿真方法。
系统在仿真过程中，根据当前的状态和已经发生的事件，确定下一个要处理的事件，并执行相应的操作。
这种方法可以更加准确地模拟实际系统的行为。
3. 随机性离散事件系统仿真通常包含一定的随机性。
系统中的事件往往是基于概率模型，具有一定的随机性。
这使得仿真结果更加真实，能够反映系统在不同条件下的不确定性和变化性。
4. 时间推进离散事件系统仿真通过推进时间来模拟系统的运行。
仿真过程中，系统的时间可以是离散的，也可以是连续的。
根据实际系统的特点，选择合适的时间推进策略对系统进行仿真。
离散事件系统仿真的方法和工具1. 事件扩展Petri网方法事件扩展Petri网是一种常用的离散事件系统仿真方法。
它将Petri网模型与离散事件模型结合起来，能够较好地描述事件之间的相互作用和系统的行为变化。
2. Agent-based仿真方法Agent-based仿真是另一种常用的离散事件系统仿真方法。
它将系统的各个组成部分建模为独立的智能体，并模拟它们之间的相互作用和决策过程。
Agent-based仿真在复杂系统的建模和分析中具有较好的灵活性和可扩展性。
3. 常用工具在离散事件系统仿真中，有许多常用的工具可供选择。
例如，Arena是一款功能强大的商业仿真软件，提供了丰富的建模和分析功能。
第四章离散事件系统仿真方法1
第四章离散事件系统仿真方法1d第4章离散事件系统仿真方法4.1离散事件系统仿真一般概念4.1.1 一般概念离散事件系统：系统中的状态只在离散时间点上发生变化，而且这些离散时间点一般是不确定的。
系统状态是离散变化的，而引发状态变化的事件是随机发生的，因此这类系统的模型很难用数学方程来描述。
随着系统科学和管理科学的不断发展及其在军事、航空航天、CIMS和国民经济各领域中应用的不断深入，逐步形成一些与连续系统不同的建模方法：流程图和网络图。
离散事件系统建模与仿真的基本概念：⑴ 实体：是描述系统的三（四）要素之一，是系统中可单独辨识和刻画的构成要素。
如：工厂中的机器，商店中的服务员，生产线上的工件，道路上的车辆等。
从仿真角度看，实际系统就是由相互间存在一定关系的实体集合组成的，实体间的相互联系和作用产生系统特定的行为。
实体可分为两大类：临时实体和永久实体临时实体――在系统中只存在一段时间的实体。
一般是按一定规律有系统外部到达系统，在系统中接受永久实体的作用，按照一定的流程通过系统，最后离开系统。
临时实体存在一段后即自行消失，消失有时是指实体从屋里意义上退出了系统的边界或自身不存在了；有时仅是逻辑意义上的取消，意味着不必再予以考虑。
如：进入商店的顾客、路口的车辆、生产线上的工件、进入防空火力网的飞机、停车场的汽车等。
永久实体――永久驻留在系统中的实体。
是系统产生功能的必要条件。
系统要对临时实体产生作用，就必须有永久实体的活动，也就d必须有永久实体。
可以说临时实体与永久实体共同完成了某项活动，永久实体作为活动的资源而被占用，如：理发店中的理发员、生产线上的加工装配机械、路口的信号灯等。
属性和行为相同或相近的实体可以用类来描述，这样可以简化系统的组成和关系。
如：理发店服务系统可以看成是由“服务员”和“顾客”两类实体组成的，两类实体之间存在服务与被服务的关系。
⑵ 属性是实体特征的描述，一般是系统所拥有的全部特征的一个子集，用特征参数或变量表示。
离散事件系统仿真方法
离散事件系统仿真方法离散事件系统仿真方法（DES）是一种表达系统行为的数学模型，在计算机科学和工程领域中得到广泛应用。
DES主要用于对系统的离散事件进行建模和模拟，离散事件是系统中可以显著影响系统行为的事件，这些事件的发生时间是离散的，它们之间是分开的。
下面介绍几种常用的离散事件系统仿真方法：1. 事件列表驱动（Event List Driven）：事件列表驱动方法是最基本的 DES 方法。
在这种方法中，所有可能发生的事件都被列在一个事件列表中，事件按照发生的时间顺序排列。
仿真器会检查事件列表中最早发生的事件，并将系统状态更新到该事件发生的时间点。
然后仿真器会触发该事件，并处理该事件引发的状态变化。
2. 过程导向（Process Oriented）：过程导向方法是一种更高级的DES 方法。
在这种方法中，系统被分解为一系列并发的过程，每个过程负责处理一类事件。
过程之间通过消息传递进行通信和同步。
仿真器会根据系统的当前状态选择一个过程，并将事件分发给该过程进行处理。
过程在处理事件时可以触发其他事件。
3. 状态类（State-based）：状态类方法是一种根据系统状态的改变来驱动仿真的方法。
在这种方法中，系统的状态由一组状态变量来表示，仿真器会根据系统当前状态和一组状态转移规则来选择下一个事件的发生时间和类型。
状态类方法更适合描述那些状态随时间变化比较复杂的系统。
在进行离散事件系统仿真之前，需要确定系统中所有可能发生的事件和它们的发生时间。
一般来说，确定事件和发生时间是根据系统的规范和需求来完成的。
此外，仿真器还需要记录和输出仿真结果，以便进行分析和评估。
离散事件系统仿真方法在很多领域都有应用。
例如，在运输领域，可以使用DES方法来优化交通流量和路网规划。
在制造业中，可以使用DES 方法来优化生产线的布局和调度。
在通信领域，可以使用DES方法来评估无线网络的性能和信道分配策略。
综上所述，离散事件系统仿真方法是一种用于模拟和分析系统行为的重要工具。
离散事件系统建模和仿真
离散事件系统建模和仿真一、介绍离散事件系统（DES）是由一些离散事件组成的系统，其中每个事件在时间上单独发生。
相比于连续系统，离散事件系统更适用于那些事件是离散的、不规则的、或者随机发生的系统。
离散事件系统建模和仿真是对这类系统进行分析和设计的过程，通过这些方法可以更好地理解和预测系统的行为，进而通过优化策略来提高系统的效率和性能。
本文将详细介绍离散事件系统建模和仿真的过程，包括系统建模、模拟和结果分析等方面的内容。
二、离散事件系统的建模离散事件系统建模是指将一个复杂的离散事件系统转化为一种简单的数学模型，以便于进一步的分析和设计。
其基本思路是将系统中的各种事件抽象出来，并对它们的相互关系进行建模和描述。
1.系统建模的基本方法离散事件系统的建模可以使用不同的数学工具，其中最常用的是Petri网、时序图和状态转换图。
（1）Petri网Petri网是一种用于描述离散事件系统的数学工具，其基本思想是将系统中的各种事件抽象成为“事务所（Place）”和“变迁（Transition）”两种基本元素，并通过“输入库所”和“输出库所”等逻辑关系来描述它们之间的交互关系。
（2）时序图时序图（Sequence Diagram）是UML中的一种建模工具，它是用于描述系统中对象之间的交互关系和时间顺序的图形。
通过时序图可以清楚地描述系统中各个事件的执行顺序和相互关系。
（3）状态转换图状态转换图是一种用于描述系统状态及其转移关系的图形工具。
通过状态转换图可以清楚地描述系统从一个状态转换到另一个状态时所需的条件和操作，有助于深入理解系统的行为和设计流程。
2.离散事件系统建模的步骤离散事件系统建模通常需要经历下面的几个步骤：（1）定义系统范围确定模型应涵盖的系统范围，并定义所需的资源和参数，以便进行建模和仿真。
（2）设定事件种类将系统中的事件抽象成离散事件，并对每种事件进行详细的定义和描述。
（3）建立转移关系根据系统的事件种类和执行流程，建立各个事件之间的转移关系模型，以便描述它们之间的交互关系。
离散事件系统的建模及仿真
离散事件系统的建模及仿真离散事件系统（DES）是由一组离散的事件组成的系统，这些事件发生的时间是不连续的，而是符合某些随机分布的。
其中最典型的例子就是计算机网络系统和制造业系统。
为了研究系统的行为和性能，需要进行建模和仿真。
一、离散事件系统模型离散事件系统模型主要分为：1. 离散时间模型离散时间模型将时间视作离散的时间点，系统状态在各个时间点之间发生变化。
变化是由离散事件引起的。
2. 连续时间模型连续时间模型将时间视作连续的时间流，系统状态是在时间流中按照连续方式演化的。
如具有阶段性和可重复性的工业生产过程。
3. 混合时间模型混合时间模型同时兼具离散和连续的特点。
如涉及到无线网络时，用户的驻留时间属于连续时间，用户数量的变化属于离散事件。
二、离散事件系统仿真离散事件系统仿真一般采用事件驱动的方法。
将系统分为若干模块，在每个模块中，定义被模拟的事件，并计算事件发生的时间和所带来的影响。
事件驱动仿真的主要思路是：1. 仿真的初期，将系统的状态初始化为所设定的状态，用“时钟”来模拟时间。
2. 仿真系统通过时钟来不断加倍地运行，等到仿真过程中需要出现事件的时候，就跳出当前仿真的运动，而声明事件的发生时间。
3. 标记事件后，仿真系统可以基于某种策略对事件进行排队，然后按照时间的先后顺序进行运行。
4. 在仿真的过程中，会根据发生的事件得出相应的结果，保存在仿真结果的数据结构中，用于后续的仿真分析。
离散事件系统仿真时要注意的地方：1. 对于大型系统，由于其状态空间太大，会导致模型的运行时间过长，从而影响仿真的效率。
2. 因为模型已经不仅仅是数学模型而是物理模型，所以需要考虑仿真结果的表示方法。
3. 仿真结果的分析是非常必要的，而且分析需要进行统计，统计方法必须要掌握。
三、离散事件系统的应用1. 计算机网络系统计算机网络系统中涉及到的很多问题都可以使用离散事件系统模型进行仿真。
如路由选择问题、网络拥塞问题、网络性能评估等。
离散事件系统建模与仿真技术研究
离散事件系统建模与仿真技术研究概述离散事件系统（Discrete Event System，DES）是指由一些离散事件所组成的系统。
这些事件是在系统的状态发生改变时发生的，并且导致系统的状态变化。
在实际生活中，大部分的系统都可以看作是离散事件系统，例如交通系统、银行系统、生产线等等。
在离散事件系统中，有多个独立的事件同时发生，并且这些事件上之间存在一定的关系，因此对这些系统进行建模与仿真研究是非常重要的。
离散事件系统建模离散事件系统的建模是将系统中的各种事件、状态、动作等抽象、描述和转换成数学模型的过程。
通常来说，离散事件系统的建模包括以下步骤：第一步，定义系统。
定义离散事件系统的物理或抽象模型，定义系统中包含的事件、功能、控制和输出等元素。
第二步，定义状态。
定义系统的状态表示方法，确定系统运行状态的本质特征和状态数量。
第三步，建立状态转换模型。
建立系统状态变化的逻辑模型和状态转换图。
第四步，定义事件。
定义系统中所有可能发生的事件，并规定事件发生的条件和动作。
第五步，定义控制策略。
定义系统的控制策略，包括各种事件的触发条件和相应的控制措施。
离散事件系统仿真技术离散事件系统仿真技术是指利用仿真软件将建立的离散事件系统模型输入计算机中进行仿真的过程。
通常，离散事件系统仿真技术包括以下阶段：第一步，系统建模使用工具软件或手工建立系统的模型，将时间、控制和状态转换等作为系统的基本构成要素。
第二步，仿真参数设置系统运行中所需要的仿真参数，例如仿真时间、仿真方法和仿真输出等均需要根据实际系统特点进行设置。
第三步，仿真运行将建立的模型输入仿真软件中进行运行，时间、状态、控制和结果等信息都可以进行记录和分析。
第四步，结果分析对仿真结果进行分析和比较，将仿真结果与实际系统的运行情况进行对比，从而评估系统的性能和优化方案。
结语总的来说，离散事件系统建模与仿真技术的研究及应用对于实际系统的设计、控制和调整都非常具有实际意义。
离散事件系统仿真技术与实例
离散事件系统仿真技术与实例一、概述离散事件系统仿真技术是一种基于计算机模拟的方法，用于研究各种系统的行为和性能。
它可以模拟系统的运行过程，预测未来的行为和结果，并提供有关系统改进的建议。
本文将介绍离散事件系统仿真技术及其应用，并提供一个实例以说明其在实践中的应用。
二、离散事件系统仿真技术1. 基本概念离散事件系统是由一系列离散事件组成的系统，其中每个事件都会导致系统状态发生变化。
离散事件仿真是指通过模拟这些事件来模拟整个系统的运行过程。
2. 仿真流程离散事件仿真通常包括以下步骤：（1）建立模型：根据实际情况建立一个数学或逻辑模型。
（2）确定参数：确定输入参数和初始状态。
（3）编写代码：编写程序代码以实现所建立的模型。
（4）运行仿真：运行程序并观察输出结果。
（5）分析结果：分析输出结果并对模型进行调整。
3. 仿真工具目前市面上有许多用于离散事件仿真的工具，如Arena、Simul8、AnyLogic等。
这些工具提供了图形化界面，使得模型的建立和运行更加方便。
三、离散事件系统仿真实例1. 实例背景某快递公司需要优化其分拣中心的运作效率。
分拣中心有多个分拣站，每个分拣站都有多个工人。
每个工人可以处理不同种类的包裹，但处理速度不同。
2. 模型建立（1）建立实体：将分拣站和工人作为实体。
（2）确定事件：将到达分拣站的包裹到达和离开、工人开始和结束处理等事件作为仿真事件。
（3）确定参数：确定每个分拣站的初始状态、到达时间和处理时间等参数。
（4）编写代码：使用Arena进行模型编写，并设置仿真参数。
（5）运行仿真：运行程序并观察输出结果。
（6）分析结果：根据输出结果对模型进行调整，如增加或减少工人数量等。
3. 结果分析通过模拟，我们可以得出一些结论，如：（1）增加工人数量可以提高整个系统的处理效率。
（2）合理安排不同种类包裹的处理顺序可以缩短平均处理时间。
（3）在高峰期增加一些临时工可以提高系统的处理能力。
四、总结离散事件系统仿真技术是一种非常有效的研究系统行为和性能的方法。
仿真算法的实现过程
仿真算法的实现过程仿真算法是一种通过计算机编程模拟现实场景或系统的数学方法。
它通常用于研究复杂系统的行为，找出变量之间的相互作用，并对系统进行预测。
在本文中，我们将介绍仿真算法的实现过程，并以离散事件仿真为例进行说明。
1.确定仿真的目的和问题：在实现仿真算法之前，首先需要明确仿真的目的和问题是什么。
确定仿真的目标可以帮助我们设计合适的模型和算法，以便有效地解决问题。
2.设计模型：在进行仿真之前，需要建立一个合适的数学模型来描述系统的行为。
模型可以是连续的，也可以是离散的，取决于系统的特征。
通常情况下，我们会使用数学方程或概率分布来描述系统的状态转移和事件发生的规律。
3. 编写仿真代码：一旦模型确定，就可以开始编写仿真代码了。
通常情况下，仿真代码是通过编程语言来实现的，比如Python、C++等。
编程语言需要支持实现数学模型，包括随机数生成、数据结构等功能。
4.初始化仿真环境：在进行仿真之前，需要初始化仿真环境，包括系统的初始状态、观测变量的初始值等。
这样可以确保仿真结果的可靠性。
5.运行仿真：一旦初始化完成，就可以开始运行仿真算法了。
在仿真的过程中，会根据事先设定的规则，模拟系统的行为，并记录关键变量的变化。
6.收集数据和分析结果：在仿真结束后，需要收集仿真过程中的数据，并对结果进行分析。
通过分析结果，可以得出对系统行为的认识，找出系统中存在的问题，并提出改进方案。
7.优化算法：如果发现仿真结果与实际情况不符，需要对算法进行优化。
可以尝试调整模型参数、增加数据采样点等方式来改进算法，提高仿真的准确性。
以离散事件仿真为例，其实现过程如下：1.确定仿真目的和问题：假设我们要仿真一个银行的排队系统，研究客户等待时间的分布情况。
2.设计模型：我们可以用离散事件仿真模拟银行的排队系统。
模型包括客户到达时间、服务时间、客户等待时间等变量。
我们可以用排队论的知识来建立数学模型。
3. 编写仿真代码：我们可以使用Python编程语言来编写仿真代码。
离散事件系统建模与仿真方法的研究与实现
离散事件系统建模与仿真方法的研究与实现离散事件系统建模与仿真方法是一种重要的研究领域，它在许多实际问题中具有广泛的应用价值。
通过对系统进行离散化处理，将其抽象成事件发生的过程，可以更好地理解系统的行为特征和性能指标。
本文将对离散事件系统建模与仿真方法进行深入研究和探讨，旨在为相关领域的研究者提供一定的参考和借鉴。
首先，需要对离散事件系统建模的基本原理和方法进行介绍。
离散事件系统是指由一系列离散事件组成的系统，其中每个事件会在特定的时刻发生，并导致系统状态的变化。
建模过程中，需要明确定义系统中的事件类型、状态变化规则以及事件发生的条件，以便能够准确地描述系统的行为。
常用的建模方法包括Petri网、有限状态机等，它们可以帮助研究者从不同的角度理解系统的运行机制。
其次，对离散事件系统仿真方法的研究也是本文的重点之一。
仿真是指利用计算机模拟系统的运行过程，以验证系统设计的正确性和性能优化程度。
在离散事件系统仿真中，需要考虑事件的发生顺序、间隔时间、并发执行等因素，以便得到系统在不同条件下的行为表现。
常见的仿真工具有Simulink、Arena等，它们可以帮助研究者更直观地观察系统的运行轨迹和规律。
另外，本文还将重点讨论离散事件系统建模与仿真方法在实际问题中的应用。
离散事件系统建模与仿真方法不仅可用于工程领域，还可以应用于生产制造、物流运输、金融风险管理等不同行业和领域。
通过对具体案例的分析和实验研究，可以验证离散事件系统建模与仿真方法的有效性和实用性，为解决实际问题提供理论支持和技术指导。
最后，在文章的结尾部分，将总结本文的研究成果并提出未来的研究方向。
离散事件系统建模与仿真方法的研究仍然存在许多问题和挑战，如如何提高建模精度、仿真效率以及如何更好地应用于复杂系统的分析等方面。
未来研究可以进一步深入研究这些问题，以期为离散事件系统建模与仿真方法的进一步发展提供更多的理论支持和技术创新。
通过对，可以更好地理解和分析系统的行为特征，为系统设计和优化提供一定的参考依据。
离散事件系统的建模与仿真
离散事件系统的建模与仿真离散事件系统（DES）是一种常见的系统类型，它由一些离散的元素组成，这些元素之间通过离散事件相互作用。
模拟离散事件系统需要进行组成部分的构建和描述，一般采用离散事件系统建模和仿真的方法。
离散事件系统建模离散事件系统建模通常采用时序图和状态转换图两种方式来进行表示。
其中，时序图是一种形象化的描述方式，它按时间顺序展示系统中事件的发生，并说明各事件的相对顺序。
时序图的每个事件表示一个操作，其它一些描述信息可以通过各种形式进行附件表示。
而状态转换图描述了离散事件系统的状态以及外部事件、系统开始和结束等。
具体的来说，在模拟系统中，每个离散事件的发生和动作都必须被记录下来。
一般地，采用有限状态机（FSM）建模来实现对于系统状态的描述。
因为有限状态机的处理方式非常高效，能够生成有效的代码，也更容易被人所理解。
离散事件系统仿真仿真是一种用于实验和分析的方法，它在系统没有完全建成之前，可以先对模型进行分析和检查。
仿真是一种虚拟现实技术，可以在模型中重现所关注的事件和对象，以便进行分析和测试。
仿真需要将之前建立的时序图和状态转换图扩展为一个可以进行计算和处理的状态空间。
简单说，仿真就是可以对建立模型进行计算，得到仿真结果的模拟过程。
在仿真过程中，用户可以任意改变系统中所需要的条件和参数值，也可以选择与系统进行交互，以检测所关注行为是否能够按预期的方式发生。
这样才能对系统进行精细优化，以满足设计要求。
离散事件系统常见的仿真软件有 MATLAB、Simulink、Matlab/Simulink、Python、Devs、Arena等。
其中，MATLAB/Simulink因其功能强大、便于获取和学习以及广泛应用在仿真领域，得到大多数人的青睐。
总结离散事件系统建模和仿真是一种必要的方法，因为采用这种方法可以帮助用户更准确地了解设计，修改和优化现实系统的行为，并且将设计过程变得更加灵活、可靠和可预测。
基于离散事件仿真的系统建模与仿真
基于离散事件仿真的系统建模与仿真随着科技的发展，现今的各行各业都离不开计算机系统的应用。
为了更好地发挥计算机的优势，我们需要对系统进行建模与仿真，以便在实际应用的过程中更好地评估系统的性能等各个方面。
而离散事件仿真（DES）则是评估系统的一种常见方法。
本文将探讨基于离散事件仿真的系统建模与仿真的一些问题。
一、离散事件仿真简介离散事件仿真是指使用离散状态来模拟系统运行的过程。
在离散事件仿真中，系统被分割成离散的时间步骤，每个事件引起系统状态的变化。
在仿真过程中，我们可以控制时间的流逝，模拟系统中的事件和活动的执行。
另外，在离散事件仿真中，我们还可以采用不同的策略模拟各种环境，以及建立不同的模型。
二、离散事件仿真的应用场景基于离散时间仿真的系统建模与仿真主要应用于以下几个方面：1.制造业制造业需要优化生产线，以提高生产效率和降低成本。
通过使用离散事件仿真，在制造业中的物流实践和布置方案中模拟各种场景，以更好地管理生产过程。
2.物流在物流领域，离散事件仿真的应用非常广泛，主要用于模拟贸易实践和物流网络中的物流流动。
离散事件仿真可以用来优化产品的运输、估算仓库容量、以及优化整个供应链管理等方面。
3.医疗领域在医疗领域，离散事件仿真可以用来优化医学流程，改进病人照顾质量，比如通过模拟病人入院和出院的流程来预测相关过程的需要。
仿真还可以帮助医护人员更好地面对突发情况，提高危机管理能力。
三、基于离散事件仿真的系统建模与仿真方法及技巧1.确定目标在开始建模之前，需要明确仿真目标，以便更好地定量分析仿真结果。
我们需要明确仿真的目的，比如欲优化的具体指标、运行环境等。
2.建立系统模型建立系统模型是模拟过程的核心。
对于基于离散事件仿真的系统建模与仿真，关键是识别事件、确定状态和数据的流向。
在模型建立过程中，需要合理地把握事件之间的顺序关系以及状态之间的转化关系。
3.选择仿真器选择正确的仿真器是执行模拟和仿真的关键。
通常来说，每个仿真器都有自己的特色功能，在应用前可以根据自己的要求仔细挑选合适的仿真器。
离散事件系统的建模与仿真技术研究
离散事件系统的建模与仿真技术研究离散事件系统是由一系列离散事件和状态变迁组成的动态系统。
它的主要特点是在任意时间点上只会发生有限个事件，这些事件是瞬时的，没有持续时间。
离散事件系统广泛应用于生产制造、通信网络、交通运输等领域，因此对其建模和仿真技术的研究具有重要的意义。
Ⅰ. 离散事件系统的建模技术离散事件系统的建模是指将实际系统转化为数学模型，以便进行仿真、优化和控制等方面的研究。
建模的核心是确定系统中的离散事件和状态，以及它们之间的转移关系。
1. 有限状态自动机有限状态自动机是一种描述离散事件系统的图形化工具，它包括一组状态和转移关系。
在有限状态自动机中，状态表示系统的某种特定状态，转移关系则表示从一个状态到另一个状态的转移条件。
它适用于状态数量较少，状态之间转移比较简单的系统。
2. Petri网Petri网是一种基于图形化的方法来描述离散事件系统的模型。
它包括一组状态表示为“地点”，一组事件表示为“转换”，以及使用有向弧表示地点和转换之间的联系。
Petri网适用于状态数量较多，状态之间转移较为复杂的系统。
Ⅱ. 离散事件系统的仿真技术离散事件系统的仿真是指通过计算机模拟来分析模型中事件的交互和状态的演化，以获得系统的性能指标，例如响应时间、吞吐量等等。
仿真是研究离散事件系统最常用的方法之一，可以用于系统设计、性能优化和决策支持等方面。
1. 基于事件驱动的仿真方法基于事件驱动的仿真方法是一种基于事件触发的仿真方法。
时钟每次跳变时，只有与此时刻相对应的事件会被触发，这种方法以事件驱动、高效、灵活为特点，适用于牵涉到大量数据的复杂系统。
2. 离散时间控制仿真方法离散时间控制仿真方法是一种基于时间跳变的仿真方法，由于时钟在固定的时间间隔内作跳变，所以只有在时钟周期性跳变的时候，系统中的事件才会被执行，并导致状态的变化。
这种方法适用于控制系统和离散时间系统。
Ⅲ. 离散事件系统的应用离散事件系统的应用范围非常广泛，它已经被应用于生产制造、通信网络、交通运输等众多领域，并发挥着越来越重要的作用。
离散仿真模型设计与实现算法
初始 化子 程序
（1）操作事件表，确定下一最早发 时间
生事件表
控制
（2）推进仿真钟
子程
序
（1）修改系统状态 （2）修改统计计数器 （3）产生将来事件加到事件表中
事件 子程
序
（1）根据统计计数器进行统计分析
（2）打印输出报告
报告
产生
2 离散事件系统仿真实现的三种算法 事件调度法 事件调度法的步骤是： （1）初始化：需要初始化的对象包括时间、事件表、系统初
Page 5
1 离散事件系统仿真建模方法
离散事件仿真模型的组成与构造
实体流图法
建模可以按一下思路进行：
（1）辨识组成系统的实体及属性。 （2）分析各种实体的状态和活动，及其相互间的影响。 （3）考察有哪些事情导致了活动的开始或结束，或者可以作为活动开始或结束的标
志，以确定引起实体状态变化的事件，并合并条件事件。 （4）分析各种事件发生时，实体状态的变化规律。 （5）在一定的服务流程下，分析与队列实体有关的特殊操作(如换队等)。 （6）通过以上分析，以临时实体的流动为主线，用约定的图示符号画出被仿真系统
Page 9
2 离散事件系统仿真实现的三种算法 事件调度法 事件调度法（Event Scheduling）是面向事件的方法。仿
真方法主要是研究系统状态变化，有事件发生就会有状态变化。 事件调度法是通过定义事件，并按照时间顺序处理所发生的一 系列事件。由于事件都是预定的，状态变化发生在明确的预定 时刻，所以这种方法适合于活动持续时间比较确定的系统。
下变 的步 控长 制时 逻间 辑推
进 机 制
（1）设置仿真钟=0 （2）初始化系统状态和统计计数器 （3）初始化事件列表
离散事件系统的建模与仿真-文档资料
需求率：单位时间内需要的物品数量。r(t) 订货点：订货的规定存储量。p 订货量：一次订货的物品数量。q 订货周期：相邻两次订货的时间间隔。Ti
19
11.3 存储系统的数学建模
存储系统的数学建模
存储系统建模的目标：订货与库存费用最小。 问题：何时订货和订货量多少。
模型类型：
(2)1/2
14
11.2 排队服务系统的数学建模
排队服务系统的建模方法
排队律的数学模型
先到先服务：服务首先提供给等待时间最长的顾客。 后到先服务：服务首先提供给最后到达的顾客。 优先服务律：中断或强占服务。服务提供给优先级最
高的顾客。 随机律：对所有等待的顾客进行随机选择服务。 其它：到超时、超长离去
形式化描述：M=(X,Y,S,,,ta)。
这里：X 外部事件（输入事件）；Y输出事件，S 序贯状态；状态转移函数；输出函数和ta时间 推进函数。
4
11.1 离散事件系统的数学描述 方法
实体：顾客、服务台
进程 排队活动
服务活动
顾客到达事件
服务开始事件
服务结束事件
离散事件系统中的实体、事件、活动和进程
5
11.2 排队服务系统的数学建模
排队服务系统的概念
定义：
由一个或多个服务台构为随机到达的顾客提供某些服务， 而顾客视服务台的闲、忙，并按其排队律被服务或者等待 的系统叫排队服务系统。
组成：
顾客源、排队结构、服务机构
顾客源
到达模式
顾客源 排队规则
顾客源
离去
服务规则
6
11.2 排队服务系统的数学建模
排队服务系统的基本要素
到达模式：
描述顾客随机到达服务机构要求某种类型服务的的随机分 布模式。为系统输入，用随机到达时间表示。
离散事件系统建模与仿真
离散事件系统建模与仿真离散事件系统（Discrete Event System，DES）是由若干个离散事件组成的动态系统，其状态在离散时间点上发生改变。
通常情况下，离散事件系统包含若干个事件交互的组件，这些组件在某些时刻可以发出事件和接收事件，从而引起系统状态的改变。
离散事件系统的建模和仿真是一项重要的技术，可以帮助我们理解和优化离散事件系统的行为。
离散事件系统的建模是指将离散事件系统抽象成为数学模型，以便于进行分析和仿真。
离散事件系统的建模可以采用多种形式，例如时序图（Sequence Diagram）、Petri网（Petri Net）、有限状态自动机（Finite State Automaton）、队列网络（Queueing Network）等。
不同的建模形式在描述离散事件系统行为时有不同的优缺点，需要根据具体问题的需求进行选择。
时序图是描述离散事件系统动态行为的一种图形化语言。
时序图中，系统的状态用矩形时间段表示，两个状态之间的转换用箭头表示，箭头的标签表示事件类型。
时序图的优点是简单易懂、易于绘制，适合描述事件序列。
但时序图的缺点是描述状态之间的关系比较困难，不易于表示并发事件。
Petri网是一种独特的模型，由传统有向图和各类有限状态自动机组合而成。
Petri网的节点表示状态，变迁则表示事件。
有向边称之为弧，其分为两类：前向弧和后向弧。
前向弧将变迁连接到状态，后向弧则将状态连接到变迁。
使用Petri网进行离散事件系统的建模可以描述事件之间的因果关系，能够直观地反映各事件之间的并发关系和互斥关系。
但是，Petri网模型通常较复杂，不利于模型的分析和优化。
有限状态自动机是一类重要的离散事件系统建模形式，通常使用状态转移图或状态转移表来描述系统行为。
有限状态自动机的节点表示状态，边表示状态之间的转移关系，标签表示事件的类型。
有限状态自动机可以用于描述不同类型的系统行为，例如决策过程、控制逻辑、协议规范等。
第三章 离散事件仿真模型设计与实现算法
Page 14
第三章 离散事件仿真模型设计与实现算法
3.2 离散事件系统仿真实现的三种算法 活动扫描法
– 如果 TIME ≤tf ，按优先序执行 { A1：执行活动例程A1； ······ An：执行活动例程An。 Endcase} 否则，转（7）。
Page 15
第三章 离散事件仿真模型设计与实现算法
Page 5
第三章 离散事件仿真模型设计与实现算法
3.1 离散事件系统仿真建模方法 离散事件仿真模型的组成与构造 实体流图法 建模可以按一下思路进行：
（1）辨识组成系统的实体及属性。 （2）分析各种实体的状态和活动，及其相互间的影响。 （3）考察有哪些事情导致了活动的开始或结束，或者可以作为活动开始或结束的标 志，以确定引起实体状态变化的事件，并合并条件事件。 （4）分析各种事件发生时，实体状态的变化规律。 （5）在一定的服务流程下，分析与队列实体有关的特殊操作(如换队等)。 （6）通过以上分析，以临时实体的流动为主线，用约定的图示符号画出被仿真系统 的实体流程图。 （7）给出模型参数的取值、参变量的计算方法及属性描述变量的取值方法。 （8）给出队列的排队规则。
物流系统仿真从理论到实践第三章离散事件仿真模型设计与实现算法第三章离散事件仿真模型设计与实现算法31离散事件系统仿真建模方法311离散事件仿真模型的组成与构造312实体流图法313活动周期图法314实体流图与活动周期图的比较32离散事件系统仿真实现的三种算法321事件调度法322活动扫描法323进程交互法33离散事件系统仿真模型设计331面向事件的仿真模型332面向活动的仿真模型333面向进程的仿真模型34离散事件系统仿真的基本要素341基本要素342仿真钟35排队系统与库存系统351排队系统352库存系统353排队系统与库存系统仿真比较page第三章离散事件仿真模型设计与实现算法31离散事件系统仿真建模方法离散事件仿真模型的组成与构造page第三章离散事件仿真模型设计与实现算法31离散事件系统仿真建模方法离散事件仿真模型的组成与构造0激活初始化程序1激活事件推进程序重复2激活事件发生程序重复1设置仿真钟02初始化系统状态和统计计数器3初始化事件列表1更新系统状态2更新统计计数器3产生将来事件并添加到事件列表中仿真结束
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第三章 离散事件仿真模型设计与实现算法
▪ 3.1 离散事件系统仿真建模方法
▪ 离散事件仿真模型的组成与构造
▪ 实体流图法
▪ 建模可以按一下思路进行：
▪ （1）辨识组成系统的实体及属性。 ▪ （2）分析各种实体的状态和活动，及其相互间的影响。 ▪ （3）考察有哪些事情导致了活动的开始或结束，或者可以作为活动开始或结束的标
Page ▪ 6
第三章 离散事件仿真模型设计与实现算法
▪ 3.1 离散事件系统仿真建模方法 ▪ 离散事件仿真模型的组成与构造 ▪ 活动周期图法 ▪ 活动周期图以直观的方式显示了实体的状态变化历程和各
实体之间的交互作用关系，便于理解和分析。活动周期图可以 充分反映各类实体的行为模式，并将系统的状态变化以“个体” 状态变化的集合方式表示出来，因此可以更好地表达众多实体 的并发活动和实体之间的协同。
统计计 初始化 时间推
数器
程序 进程序
事件发 生程序
随机观 测生成 程序库
报告生 成器 主程序
Page ▪ 3
第三章 离散事件仿真模型设计与实现算法
▪ 3.1 离散事件系统仿真建模方法
▪ 离散事件仿真模型的组成与构造 开始 主程序
下变 的步 控长 制时 逻间 辑推
进 机 制
（1）设置仿真钟=0 （2）初始化系统状态和统计计数器 （3）初始化事件列表
生事件表
控制
（2）推进仿真钟
子程
序
（1）修改系统状态 （2）修改统计计数器 （3）产生将来事件加到事件表中
事件 子程
序
（1）根据统计计数器进行统计分析
（2）打印输出报告
报告
产生
第三章 离散事件仿真模型设计与实现算法
▪ 3.2 离散事件系统仿真实现的三种算法 ▪ 事件调度法 ▪ 事件调度法的步骤是： ▪ （1）初始化：需要初始化的对象包括时间、事件表、系统初
物流系统仿真 ——从理论到实践
第三章 离散事件仿真模型设计与实现算法
第三章 离散事件仿真模型设计与实现算法
▪ 3.1 离散事件系统仿真建模方法 ▪ 3.4 离散事件系统仿真的基本要素
– 3.1.1 离散事件仿真模型的组成与构造 – 3.1.2 实体流图法
– 3.4.1 基本要素 – 3.4.2 仿真钟
真方法主要是研究系统状态变化，有事件发生就会有状态变化。 事件调度法是通过定义事件，并按照时间顺序处理所发生的一 系列事件。由于事件都是预定的，状态变化发生在明确的预定 时刻，所以这种方法适合于活动持续时间比较确定的系统。
Page ▪ 10
第三章 离散事件仿真模型设计与实现算法
▪ 3.2 离散事件系统仿真实现的三种算法
▪ 3.3 离散事件系统仿真模型设计
– 3.3.1 面向事件的仿真模型 – 3.3.2 面向活动的仿真模型 – 3.3.3 面向进程的仿真模型
Page ▪ 2
第三章 离散事件仿真模型设计与实现算法
▪ 3.1 离散事件系统仿真建模方法 ▪ 离散事件仿真模型的组成与构造
仿真模型
系统状 态
事件列
仿真钟
表
志，以确定引起实体状态变化的事件，并合并条件事件。 ▪ （4）分析各种事件发生时，实体状态的变化规律。 ▪ （5）在一定的服务流程下，分析与队列实体有关的特殊操作(如换队等)。 ▪ （6）通过以上分析，以临时实体的流动为主线，用约定的图示符号画出被仿真系统
的实体流程图。 ▪ （7）给出模型参数的取值、参变量的计算方法及属性描述变量的取值方法。 ▪ （8）给出队列的排队规则。
– 3.1.3 活动周期图法
▪ 3.5 排队系统与库存系统
– 3.1.4 实体流图与活动周期图的比较
– 3.5.1 排队系统
▪ 3.2 离散事件系统仿真实现的三种算法– 3.5.2 库存系统
– 3.2.1 事件调度法
– 3.5.3 排队系统与库存系统仿真比较
– 3.2.2 活动扫描法
– 3.2.3 进程交互法
Page ▪ 8
第三章 离散事件仿真模型设计与实现算法
▪ 3.1 离散事件系统仿真建模方法 ▪ 离散事件仿真模型的组成与构造 ▪ 实体流程图与活动周期图比较
Page ▪ 9
第三章 离散事件仿真模型设计与实现算法
▪ 3.2 离散事件系统仿真实现的三种算法 ▪ 事件调度法 ▪ 事件调度法（Event Scheduling）是面向事件的方法。仿
始时间和成分状态。 ▪ （2）将仿真钟设置为系统初始事件的时间。 ▪ （3）执行事件子程序，修改事件表。 ▪ （4）取出ts minta aCA的事件记录，推进仿真钟TIME t ，修改事件
表。
Page ▪ 12
第三章 离散事件仿真模型设计与实现算法
▪ 3.2 离散事件系统仿真实现的三种算法 ▪ 活动扫描法 ▪ 活动扫描法（Activity Scanning）是面向活动的。活动
▪ 事件调度法
主程序
事 件 调 度 法 程 序 结 构
Page ▪ 11
输入仿真控 制参数
调用初始化 子程序
调用事件控 制子程序
调用事件子 程序
仿真结果？
调用输出子 程序
结束
（1）仿真钟初始化 （2）系统状态初始化 （3）事件表初始化 （4）统计计数器初始化
初始 化子 程序
（1）操作事件表，确定下一最早发 时间
Page ▪ 7
第三章 离散事件仿真模型设计与实现算法
▪ 3.1 离散事件系统仿真建模方法 ▪ 离散事件仿真模型的组成与构造 ▪ 活动周期图法 ▪ 活动周期图建模过程如下： ▪ （1）辨识组成系统的实体及属性. ▪ （2）辨识组成系统的永久实体和临时实体，队列不作为实体
考虑。 ▪ （3）分别画出各实体的活动周期图。
终止
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第三章 离散事件仿真模型设计与实现算法
▪ 3.1 离散事件系统仿真建模方法 ▪ 离散事件仿真模型的组成与构造 ▪ 实体流图法 ▪ 实体流程图方法采用与计算机程序流程图相类似的图示符
号和原理，建立表示临时实体产生、在系统中流动、接受永久 实体“服务”以及消失等过程的流程图。借助实体流程图、可 以表示事件、状态变化及实体间相互作用的逻辑关系。
（0）激活初始化程序 （1）激活事件推进程序（重复） （2）激活事件发生程序（重复）
（1）确定下一事件类型，如I （2）推进仿真钟
（1）更新系统状态 （2）更新统计计数器 （3）产生将来事件并添加到事件列表中
生成随机变量
仿真结束？
N
报告生成器
Y
（1）计算有关评价指标 （2）写仿真报告
Page ▪ 4