曾华艳组离散事件系统仿真大作业
曾华艳组离散事件系统仿真大作业
新疆财经大学实验报告课程名称：物流管理综合实验实验项目名称：系统建模与仿真学号： 2013104059姓名：曾华艳班级：物流管理11-1指导教师：林秋平2014年 6月 2日新疆财经大学实验报告《铁路局联通营业厅排队仿真分析实验报告》一、实验目的(一)通过对铁路局联通营业厅运作的观察，建立计算机仿真全过程，对营业厅运作进行数据采集、建模和仿真分析，为联通营业厅提出改进和优化方案的建议。
(二)通过这次实验活动，全面了解计算机仿真技术在物流领域、生产制造领域等离散事件系统中的应用，理解仿真技术如何辅助管理人员进行决策。
(三)通过分组合作的形式，提供一种系统仿真工作中常见的团队协作方式的实践体验，培养协调工作、共同完成任务的能力。
二、系统描述人们进入联通营业厅，首先要通过取票系统拿到自己的号，先在等待区等待叫号系统报自己的号。
一共有2个服务台，2个服务台同时工作，哪个服务台叫到几号，拿这个号码的人就去哪个服务台，叫号系统按顺序叫号，2个服务台叫号不会发生重复现象。
我们组决定针对铁路局联通营业厅叫号排队办理业务的过程进行研究，因此我们采集了仿真模型相关数据。
记录了每位顾客到达时间、等待时间和离开时间。
将收集的数据整理，录入excel中，并计算出了顾客的到达时间间隔和被服务时间，再利用flexsim建立仿真模型进行仿真分析与优化。
三、小组分工（一）本组成员1.组长：曾华艳2.组员：晁芙蓉、陈磊、阿尔孜姑丽、宗泽宁、张振恒（二）小组分工1.调查收集数据和模型优化：全体成员2.数据录入：晁芙蓉、张振恒、阿尔孜姑丽3.数据处理：宗泽宁、阿尔孜姑丽4.仿真模型建立与分析：陈磊、曾华艳5.实验报告：曾华艳、晁芙蓉、宗泽宁6.PPT 制作：张振恒、陈磊四、实验过程(一)数据的收集与处理1.本组对铁路局联通营业厅叫号排队等待被服务系统进行了为期一周的数据采集。
小组成员分为两组，在联通营业厅进行观察，记录该营业厅在13时15分到18时05分之间的顾客到达时间间隔和排队等候时间。
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。
离散事件系统建模与仿真学习报告
《离散事件系统建模与仿真》课程学习报告课程名称离散事件系统建模与仿真学生姓名学生班级测控学生学号 2012指导老师时间离散事件系统建模与仿真摘要离散事件系统仿真是现代仿真技术的主要研究热点之一。
离散事件系统是一类在工程技术、经济、军事等领域常见的系统，它们的状态在一些不均匀的离散时刻发生变换且状态变换的内部机制比较复杂，往往无法用常规的数学方法来描述。
离散事件系统仿真是当前研究这一类系统的最有用处的方法之一。
要对系统进行仿真研究，首先需要建立系统的仿真模型。
笔者比较详细地探讨了离散事件系统仿真建模的核心——仿真流程管理、离散事件系统的三种仿真建模策略，即：事件调度法、活动扫描法、进程交互法。
关键词：离散事件系统，仿真建模，仿真策略，系统仿真，事件调度法1 基本概念1.1 系统仿真与系统系统仿真是以相似原理、系统技术、信息技术及其应用领域有关专业技术为基础，以计算机和各种专用物理效应设备为工具，利用系统模型对真实的或假想的系统进行动态研究的一门多学科的综合性技术口]。
相似论是系统仿真的主要理论依据。
系统仿真研究的对象是系统。
系统是指具有某些特定功能、按照某些规律结合起来、互相作用、互相依存的所有事物的集合或总和。
任何系统都存在三方面需要研究的内容，即实体、属性和活动。
实体是存在于系统中的每一项确定的物体。
属性是实体所具有的每一项有效的特性。
活动是导致系统状态发生变化的一个过程。
活动是在一段时间内发生的情况，活动反映了系统的变化规律。
存在系统内部的实体、属性和活动组成的整体称为系统的状态。
处于平衡状态的系统统称为静态系统，状态随时间不断变化着的系统为动态系统。
根据系统状态的变化是否连续可将系统分为连续系统和离散系统及连续离散混合系统。
连续系统的状态变量是连续变化的。
离散系统包括离散时间系统和离散事件系统，离散时间系统的状态变量是间断的，但是它和连续系统具有相似的性能，它们的系统模型都能用方程的形式加以描述。
第四章 离散事件系统仿真方法1
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。
选用那些参数作为实体的属性与建模目的有关，一般按以下原则：便于实体分类：如按理发店顾客的性别；便于实体行为的描述：如飞机的速度便于排队规则的确定：如生产线上待处理工件的优先级水平。
离散事件系统仿真实验_单服务台排队系统
姓名：支祖伟 学号：SB17168002
一、实验目的 通过单服务台排队系统的方针，理解和掌握对离散事件的仿真建 模方法，以便对其他系统进行建模，并对其系统分析，应用到实际系 统，对实际系统进行理论指导。 二、实验原理 1．排队系统的一般理论 一般的排队系统都有三个基本组成部分： （1）到达模式：指动态实体（顾客）按怎样的规律到达，描写 实体到达的统计特性。通常假定顾客总体是无限的。 （2）服务机构：指同一时刻有多少服务设备可以接纳动态实体， 它们的服务需要多少时间。它也具有一定的分布特性。通常，假定系 统的容量（包括正在服务的人数加上在等待线等待的人数）是无限的。 （3）排队规则：指对下一个实体服务的选择原则。通用的排队 规则包括先进先出（FIFO），后进先出（LIFO），随机服务（SIRO）等。 2．对于离散系统有三种常用的仿真策略：事件调度法，活动扫 描法，进程交互法。 （1）事件调度法（Event Scheduling）： 基本思想：离散事件系统中最基本的概念是事件，事件发生引起 系统状态的变化，用事件的观点来分析真实系统。通过定义事件或每 个事件发生系统状态的变化，按时间顺序确定并执行每个事件发生时 有关逻辑关系。 （2）活动扫描法： 基本思想：系统有成分组成，而成分又包含活动。活动的发生必 须满足某些条件，且每一个主动成分均有一个相应的活动例程。仿真
仿真时间
MaxLength
最长排队长度
AveLength
平均排队长度
MaxWait
最长排队时长
AveWait
平均排队时长
根据事件调度法的仿真思想，建立如下事件表：
时间（T）
事件
排队队长 服务员状态
t1
第 1 个顾客到达
0
离散事件系统仿真
1.3 排队系统
• 计算流程 模拟100个工作日（for i=1:100） 构造单个工作日的排队系列while (sTj<=480) 通过指数分布随机数发生器构造顾客间隔时间序列（TjM） 通过均匀分布随机数发生器构造顾客所需服务时间序列（TfM） 模拟该工作日内服务员接待顾客（for i=1:n-1） 计算第i个顾客离开时的时刻t 计算第i+1个顾客的等待时间s 如果s<0则令s=0 如果时刻t>480，记录i值，跳出循环 记录第i+1个顾客等待时间s值，和第i个顾客离开时刻t 记算该工作日顾客平均等待时间sMean值 记录每个工作日顾客平均等待时间序列sMeanM，和服务员接待顾客数目
间也服从指数分布，且按FIFO规则服务的单服务台， 单队的系统可以记为M/M/1。 • 研究排队系统的目的是为了得到系统的统计性能。
•排队系统性能指标
1.3 排队系统
•稳态平均延时时间 •实体通过系统的稳态平均滞留时间 •稳态平均队长 •系统中稳态平均实体数
n
D
limnຫໍສະໝຸດ i1Di/nn
W
lim
n
f(t) aeat 1 et/b b
• 其中b=1/a为到达时间间隔均值。
1.3 排队系统
• 2、 服务模式 • 描述服务台为顾客服务的时间：可以是确定性的, 也可
能是随机的。 • 3、 排队规则 • 表示服务台完成当前的服务后, 从队列中选择下一实体
的原则, 一般有: FIFO——先到先服务; LIFO——后到先服务; • 按优先级别服务——根据队列中实体的重要程度选择最 优先服务者。 • 4、 服务流程 • 多个服务台, 多个队列, 如何从某一个队列中选择某一个 实体服务, 包括实体可否换队及换队规则等。
第3讲 离散事件系统仿真原理及程序
/* Determine the next event. */ timing();
/* Update time-average statistical accumulators. */ update_time_avg_stats(); /* Invoke the appropriate event function. */ switch (next_event_type) { case 1: arrive(); break; case 2: depart(); break; } }
Main function (continued)
/* Initialize the simulation. */ initialize(); /* Run the simulation while more delays are still needed. */ while (num_custs_delayed < num_delays_required) {
void initialize(void) /* Initialization function. */ { /* Initialize the simulation clock. */ sim_time = 0.0; /* Initialize the state variables. */ server_status = IDLE; num_in_q = 0; time_last_event = 0.0; /* Initialize the statistical counters. */ num_custs_delayed = 0; total_of_delays = 0.0; area_num_in_q = 0.0; area_server_status = 0.0; /* Initialize event list. Since no customers are present, the departure (service completion) event is eliminated from consideration. */ time_next_event[1] = sim_time + expon(mean_interarrival); time_next_event[2] = 1.0e+30; }
离散事件系统仿真基础
离散事件系统仿真基础第⼆篇离散事件系统仿真第⼗章离散事件系统仿真基础10.1 基本概念离散事件系统：系统中的状态只是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。
例10.1单⼈理发馆系统, 设上午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。
系统的状态：服务台的状态(忙或闲)、顾客排队等待的队长也是随机的。
状态量的变化只能在离散的随机时间点上发⽣。
1. 实体分为两⼤类: 临时实体及永久实体临时实体：在系统中只存在⼀段时间的实体。
这类实体由系统外部到达系统, 通过系统, 最终离开系统167永久实体：永久驻留在系统中的实体。
只要系统处于活动状态, 这些实体就存在, 或者说, 永久实体是系统处于活动的必要条件。
临时实体按⼀定规律不断地到达（产⽣）, 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过程。
2. 事件引起系统状态发⽣变化的⾏为。
从某种意义上说, 这类系统是由事件驱动的。
“顾客到达”为⼀类事件----顾客到达——》引起系统状态——服务员的“状态”可能从闲变到忙（如果⽆⼈排队)，或者另⼀系统状态——排队的顾客⼈数发⽣变化（队列⼈数增加)。
“顾客离去”为⼀类事件----顾客接受服务完毕后离开系统------服务台“状态”由忙变成闲。
事件表：实现对系统中的事件进⾏管理, 表中记录每⼀发⽣了的或将要发⽣的事件类型, 发⽣时间, 以及与该事件相联的实体的有关属性等等。
系统事件：系统中固有事件。
“程序事件”：⽤于控制仿真进程。
1681693. 活动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。
顾客的到达事件与该顾客开始接受服务事件之间可称为⼀个活动----排队活动4. 进程进程由若⼲个有序事件及活动组成⼀个进程描述了它所包括的事件及活动间的相互逻辑关系及时序关系。
5. 仿真钟离散事件动态系统的状态本来就只在离散时间点上发⽣变化，因⽽不需要进⾏离散化处理。
离散事件系统的建模与仿真强烈推荐.ppt
0.0
8
11.2 排队服务系统的数学建模
排队服务系统的模型分类和表示
分类：按照排队系统的三大组成要素（到达 时间分布X、服务时间分布Y、服务台数目 Z），进行分类。
表示：X/Y/Z。D/M/1
M－－负指数分布 D－－定长分布 Ek－－K阶爱尔朗分布 GI－－独立的随机分布
0.0
9
11.2 排队服务系统的数学建模
00空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢空议由乙方提供他人呢
第二章 离散事件仿真
制多，投资较大
2 数学仿真
数学仿真：对实际系统进行抽象，并将某些特性 用数学关系加以描述而得到系统的数学模型，并 对数学模型进行实验的过程。
数学仿真也称为计算机仿真 。
优点：方便、灵活、经济
优
缺
点
缺点：系统的数学模型不易建立
3 半物理仿真
半物理仿真：数学仿真与物理仿真的结合甚至实 物联合起来进行实验的过程。
一、离散事件系统的基本概念
1 离散事件系统的基本概念
实体
组成系统的物理单元
(load)
永久实体：在整个仿真过程中始终存在
临时实体：在系统中只存在一段时间
属性
是指某一实体的特性
(Attribute)
例如，在银行中，顾客是实体，其属性
是帐户
一、离散事件系统的基本概念
状态 (status)
系统的状态是指在某一时刻实体 及其属性值的集合。
三、离散事件系统的仿真策略
1 离散事件系统的仿真策略—时间步长法
初始状态
时间步长加1
在当前步长内， 考察分析，计算和 记录系统的活动
否 仿真时间到否？
是 输出结果
结束
输入原始数据预定仿真时间
系统初始状态
否
收
过1分钟是否有顾客来 是
款
要求结账的顾客数加1
排
服务员空闲否
忙
队
闲
系
是否有顾客要求结账
否
统 主 控 程
第二章 离散事件系统仿真
一、离散事件系统的基本概念 二、离散系统举例 三、离散事件系统的仿真策略
一、离散事件系统的基本概念
离散事件系统（Discrete Event System，DES）：指 系统的状态在一些离散时间点上由于某种事件的驱动 而发生变化。其数学模型很难用数学方程来表示。
离散事件系统仿真策略
1第十三章 离散事件系统仿真策略离散事件系统仿真策略：介绍三种仿真策略，即事件调度法、活动扫描、进程交互法。
主要术语：（１） 成分（Component ）：相应于系统中的实体，用于构造模型中的各个部分，可分为两大类： 主动成分（Active-type Component ）：可以主动产生活动的成分如排队系统中的顾客，它的到达将产生排队活动或服务活动。
被动成分（Pasive-type Component ）：本身不能激发活动，只有在主动成分作用下才产生状态变化。
（２）描述变量：成分状态、属性的描述。
（３）成分间的相互关系：描述成分之间相互影响的规则。
在一个模型中，主动成分对被动成分可能产生作用，而主动成分之间也可能产生作用。
C ＝{ α1. α2, …, αn }成分集合, αi 是第i 个成分分量(n i ≤≤1)。
2C A ={α1. α2, …, αm } 主动成分子集, αj 是第j 个主动成分分量(1n m m j <≤≤,)。
C P ={α1. α2, …, αl } 被动成分子集, αk 是第k 个被动成分分量(1≤≤<k l l n ,)。
一个模型中， n=m+l S 所有成分的状态变量, 值域为αS 。
P={p 1, p 2, …, p n } 参数(属性)集合。
αt 成分α的状态下一发生变化的时刻, 值域为}{),(+∞0R)S (D α 成分α在状态变量值为S 时的条件是否满足,)S (D α =true ，表示满足，)S (D α =false 表示不满足。
TIME 模型仿真钟的值，值域为}{),(+∞0R 。
13.1 事件调度法(Event Scheduling)事件调度法基本思想：用事件的观点来分析真实系统，通过定义事件及每个事件发生引起系统状态的变化，按时间顺序确定并执行每个事件发生时有关的逻辑关系。
3所有事件均放在事件表中。
模型中设有一个时间控制成分，该成分从事件表中选择具有最早发生时间的事件，并将仿真钟修改到该事件发生的时间，再调用与该事件相应的事件处理模块，该事件处理完后返回时间控制成分。
第02讲 离散事件系统建模与仿真
• （2）利用率（Utilization）：系统中人员、机器、车辆等 永久实体工作时间与总的时间之比。
• （3）增值时间（Value-Added-Time）：物料、顾客等 实体在系统中接受的、增加其价值的时间。
• 价值是指顾客愿意为其支付费用的特性。 • 从运作层来看，增值时间是那些对物料的物理、化学性质进行改变的作 业和过程，或者提供服务的过程所花费的时间，而检测和等待则属于非 增值时间。
SQSS建模示例：理发店-统计数据
fileName=HairHouseByProgrammingWithStatistic.mod
事件调度法示例2
• 库存系统仿真
• 某商店销售产品A，市场需求为6件/天，存储费为0.5元/件.天，缺货损失为5 元/件（缺货即为销售损失，不需补足），订购费为100元/次，销售一件产品赢 利3元，商店采用（s，S）模型进行库存决策,采购提前期服从：uniform(2,4) 天。 • 问：s，S为下表哪项组合时，收益最高？
• • • 事件调度法 事件调度法的仿真仿真运行 仿真运行示例
一、离散事件系统
1.1 离散事件系统定义
• 理发店示例
• 定义：
• 离散事件（动态）系统：是由在离散时刻点发生的事件引起状态变化的 动态系统。
• 制造系统典型的离散事件
• 顾客到达服务台
• 机器故障 • 活动结束 • 班次结束
一、离散事件系统
（2）事件 是指引起系统状态变化的行为，
• • •
（3）活动 两个相邻发生的事件之间的过程称为活动。标志着系统的状 态。
• • • • 物流系统中，工件到达与入库之间，是排队活动。 实体加工活动---治疗、检测、加工、切割等 实体的移动---叉车移动、输送链的移动、升降机的升降； 实体的调整、维护和修理---设备换模、机器维修等。
离散事件系统建模与仿真第二版课后习题答案
a 8L 3
x
取为奇数，则可以达到最长的周期
p2
k 2
（1）能达到； （2）不能达到； （3）当 x 取奇数时，能取得最长周期
0
（4）当
x0
取奇数时，能取得最长周期；
2.9[解答] 利用反变化法求解，求出
1
F ( x) y 的反函数得：
1 0 y 2 1 y 1 2
6y 3 x F ( y) 4 2 y 1
1 , 0 x 30 30
0 ,其 它
x〈0
x/30 ， 0≤x≤30 1 ， x〉30 乘客等待时间小于等于5min的概率为 p( x 5) p( x 0) p(15 x 20 )
则乘客等待时间大于5min的概率为
1 4 p( 5) 1 p( 5) 1 5 5
2
2 1 1 S ( n n ) 1 2
1 2
1 1 26.553 ( ) 8 8
1 2
1.261
由于 0.05，查表有 t0.05 (14) 2.145 。由于 t 1.261 2.145 所以不能拒绝均值相等的假设。
建模与仿真
作业
1、某公共汽车站按规定从上午6:40至上午8:40内每20min有一班公 共汽车到站，某个乘客不了解其调度规律，而是每天早上7:00到7:30 均匀地随机到达车站，问旅客等待公共汽车时间多于5min的概率是 多少?（10分） 解：乘客到达概率密度函数为
p( x)
0， 则分布函数F（x）=
F (0) F (20) F (15) 1 5 1 30 30 5
课件：第03章.离散事件系统仿真ppt
➢ ④ 将来事件表 将来事件表FEL是将来某个时刻发生的事件的事件记录。
➢ ⑤ 当前事件表 前事件表CEL是当前时间点开始有资格执行的事件的事件记录。
➢ ⑥ 进程表 将时间与活动按时间顺序进行组合，一个成分一旦进入进程，在条件允
面向对象的离散事件系统仿真
• 在面向对象仿真中，组成系统的实体以对象来描述。对象有三 个基本的描述部分，即属性、活动和消息。 每个对象都是一个封装了对象的属性及对象状态变化操作的自主的 模块，对象之间靠消息传递来建立联系以协调活动。对象内部不仅 封装了对象的属性还封装了描述对象运动及变化规律的内部和外部 转换函数。这些函数以消息或时间来激活，在满足一定条件时产生 相应的活动。消息和活动可以同时产生，即所谓的并发，但在单 CPU 计算机上，仍须按一定的仿真策略进行调度。在并行计算机和 分布式仿真环境中，仿真策略则可以更加灵活、方便。
– （3）活动扫描法的步 骤
上述过程用程序流程表示为：
初始化时间和成分状态
设置系统仿真钟 TIME= t0 While(TIME<= T∞)则执行扫描
for j=最高优先级数到最低优先级数 将优先数为j的成分置成I if t0(I)<=TIME且Da(S)=true
执行活动子程序I 退出重新扫描
end for TIME=min(ta|a ∈FUTURE(S)) end while 活动扫描法的程序结构如右图所示。
Y 执行该成分
确定该成分的下一事件
推进TIME
N 仿真结束？
Y 输出结果
将FEL中TIME时刻发生的 事件记录移到CEL中
第五章------离散事件系统仿真(课堂PPT)
统，而且这些离散时间点一般是不确定。 面向事件：反映系统各部分相互作用的一些事
件，模型为反映事件状态的数集，仿真结果是 产生处理这些事件的时间历程 连续系统：时间常为均匀间隔计时；系统动力 学模型由表征系统变量间关系的方程描写，结 果常为变量随时间的变化历程
例：单机器加工系统中，工件是临时实体，机器是 永久实体
两者的关系：临时实体按一定规律出现在仿真系统 中，引起永久实体状态变化，又在永久实体作用下 离开系统，如此整个系统呈现出动态变化的过程
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活动 导致系统状态变化的一个过程为活动
活动表示两个可区分事件之间的过程，标志着系 统状态的转移
✓ 混合时间推进机制（mixed time advance mechanism）
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2024/5/12
固定步长时间推进机制
在仿真过程中仿真时钟每次递增一个固 定的步长。该步长在仿真开始之前，根 据模型特点确定，在仿真过程中保持不 变。
该推进方式要求每次推进都要扫描所有 正在执行的活动，以 检查此时间区间内 是否有事件发生。
下次事件时间推进机制原理图
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2024/5/12
结论
固定步长时间推进机制可以通过调整步 长来调整仿真的效率 和精确度，但存在 着影响效率的多余计算和仿真精度误差。
下次事件时间推进机制不存在多余的计 算，具有高的仿真精 度，但没有调整仿 真效率和仿真精确度的手段。
固定步长时间推进机制适合于对事件的 发生在时间轴上呈均 匀分布的系统的仿 真；下次事件时间推进机制适合于事件 发生数小的系统仿真。
以单服务台排队服务系统为例，顾客生命周期的 进程为：
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典型系统的离散事件系统仿真PPT共173页
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
谢谢！
典型系统的离散事件系统仿真
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
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新疆财经大学实验报告课程名称：物流管理综合实验实验项目名称：系统建模与仿真学号： 2013104059姓名：曾华艳班级：物流管理11-1指导教师：林秋平2014年 6月 2日新疆财经大学实验报告《铁路局联通营业厅排队仿真分析实验报告》一、实验目的(一)通过对铁路局联通营业厅运作的观察，建立计算机仿真全过程，对营业厅运作进行数据采集、建模和仿真分析，为联通营业厅提出改进和优化方案的建议。
(二)通过这次实验活动，全面了解计算机仿真技术在物流领域、生产制造领域等离散事件系统中的应用，理解仿真技术如何辅助管理人员进行决策。
(三)通过分组合作的形式，提供一种系统仿真工作中常见的团队协作方式的实践体验，培养协调工作、共同完成任务的能力。
二、系统描述人们进入联通营业厅，首先要通过取票系统拿到自己的号，先在等待区等待叫号系统报自己的号。
一共有2个服务台，2个服务台同时工作，哪个服务台叫到几号，拿这个号码的人就去哪个服务台，叫号系统按顺序叫号，2个服务台叫号不会发生重复现象。
我们组决定针对铁路局联通营业厅叫号排队办理业务的过程进行研究，因此我们采集了仿真模型相关数据。
记录了每位顾客到达时间、等待时间和离开时间。
将收集的数据整理，录入excel中，并计算出了顾客的到达时间间隔和被服务时间，再利用flexsim建立仿真模型进行仿真分析与优化。
三、小组分工（一）本组成员1.组长：曾华艳2.组员：晁芙蓉、陈磊、阿尔孜姑丽、宗泽宁、张振恒（二）小组分工1.调查收集数据和模型优化：全体成员2.数据录入：晁芙蓉、张振恒、阿尔孜姑丽3.数据处理：宗泽宁、阿尔孜姑丽4.仿真模型建立与分析：陈磊、曾华艳5.实验报告：曾华艳、晁芙蓉、宗泽宁6.PPT 制作：张振恒、陈磊四、实验过程(一)数据的收集与处理1.本组对铁路局联通营业厅叫号排队等待被服务系统进行了为期一周的数据采集。
小组成员分为两组，在联通营业厅进行观察，记录该营业厅在13时15分到18时05分之间的顾客到达时间间隔和排队等候时间。
2.我们以两个服务台为调查对象，两组成员分别观察，组内成员一名组员负责计时，另外一名组员负责记录。
3.将收集的数据录入excel中，并计算出顾客到达时间间隔和被服务时间以及顾客平均到达时间间隔和顾客平均被服务时间。
（二）分布拟合1.顾客等待时间的分布拟合（1）输入原始数据将excel里处理过等待时间的数据导入ExperFit中，建立一个项目，把到第一个服务台接受服务的顾客的排队间隔数据粘贴到ExperFit中。
图1 从excel复制数据到ExperFit中（2）数据适用性检验做独立性检验、同质性检验、平稳性检验，分别得到散点图、自相关图、直方图分别如图2、图3和图4。
图2 散点图散点图是按照时间排列观察值，在坐标系里绘出所有相邻数据点的图。
若散点图显示某种趋势，则说明数据之间存在依赖性，不独立。
若散点图很散乱，无趋势，则说明独立。
图2中的散点图很散乱、无趋势，说明数据是独立的或者是随机的。
图3 自相关图自相关图是反映数据间相关系数的图，若所有相关系数都接近于0，则数据独立。
根据图3所示，所有相关系数都接近于0，说明数据独立。
图4 直方图同质性检验是检查数据是否服从同一分布。
观察数据的频率直方图，如果该图有两个或者两个以上的峰值，则认为数据不同质。
图4中只有一个峰值说明数据同质。
（3）执行拟合进入Models，单击Automated Fitting，ExperFit会自动执行拟合，并弹出拟合结果窗口：图5 执行拟合Expertfit会根据拟合好坏给拟合的分布打分排序，分数越高，拟合越好，对于连续分布，还会给出绝对评价，如果评价结果是bad，则说明拟合不好，可以拒绝该分布；如果评价结果是good或者borderline，则建议进行后续的拟合优度检验，以进一步确认是否接受该分布。
图5中可以看到第一个分布的评价结果是bad，说明拟合不好，拒绝该分布。
因此数据不适用理论分布拟合，下面我们使用经验分布拟合，我们的排队等待时间就应该是经验分布。
（4）经验分布拟合将原始数据输入建立的新项目中，到经验分布applications中执行拟合，得到一个全局表，如图6所示。
图6 顾客到达时间拟合结果2、被服务时间（1）输入原始数据将excel里处理过的服务时间的数据导入ExperFit中，建立一个project 项目，把第二组服务台处理时间间隔数据粘贴到ExperFit中。
图7 从excel复制数据到ExperFit中（2）数据适用性检验做独立性检验、同质性检验、平稳性检验，分别得到散点图、自相关图、直方图，分别如图8、图9和图10。
图8 散点图图8中的散点图无趋势，说明数据是独立的。
如图9所示，所有相关系数都接近于0，说明数据独立。
图10 直方图图10中显示的数据频率直方图只有一个峰值，说明数据同质，即数据服从同一分布。
（3）执行拟合进入models，单击automated fitting，ExperFit会执行拟合，并弹出拟合结果窗口：图11 拟合结果Expertfit会根据拟合好坏给拟合的分布打分排序，分数越高，拟合越好，对于连续分布，还会给出绝对评价，如果评价结果是bad，则说明拟合不好，可以拒绝该分布；如果评价结果是good或者borderline，则建议进行后续的拟合优度检验，以进一步确认是否接受该分布。
图11中可以看到第一个分布的评价结果是bad，说明拟合不好，拒绝该分布。
因此数据不适用理论分布拟合，下面我们使用经验分布拟合，我们的排队等待时间就应该是经验分布。
（4）经验分布拟合将原始数据输入建立的新项目中，到经验分布applications中执行拟合，得到一个全局表，如图12所示。
图12 顾客到达时间拟合结果（三）构建原始系统计算机仿真模型1.模型实体设计实体流程图如图13所示：图13 联通营业厅服务流程实体流程图（1）启动新建模型双击桌面上的Flexsim图标，默认会出现Startup Wizard。
选择“Build a New Model”。
我们需要选择时间、长度、和流体的单位，选择的单位会被应用在整个模型中。
对于铁路局联通营业厅模型，我们选择使用以下单位：时间单位：秒。
长度单位：米。
流体单位：升。
图14 新建模型（2）创建实体创建一个发生器，命名为发生器1，从库中拖出一个暂存区，2个处理器，1个吸收器。
放置与命名方式如下。
命名一个实体：双击实体，在属性框的顶部改变实体名字，然后点击确定。
本模型创建的实体及命名如图14所示：图15 创建实体及命名（3）端口连接点击按钮或者按住A键进入连接模式，有两种连接方式可以用来连接两个实体拖动至另外一个实体。
发生器1与暂存区1连接，把暂存区1与处理器1、处理器2分别连接。
把处理器1和处理器2分别连接至吸收器1。
如图16所示：图16 端口连接2.参数设置（1）对离散实体进行设置，由于时间间隔数据的拟合为经验拟合，所以要做全局表，将经验拟合所得的数据输入其中，如图17所示：图17全局表GlobalTable2（2）对发生器到达时间间隔设置为统计分布中的经验分布，表格名称选择为全局表GlobalTable2。
（3）暂存区属性的临时实体流的发送至端口中选择排队最短的。
（4）对两台处理器分别进行设置，服务时间进行经验拟合后得出数据将其输入到全局表GlobalTable1，处理器的加工时间的统计分布中的经验分布表格名称为GlobalTable1，如图18所示：图18全局表GlobalTable13.重置与运行模型单击主视窗左上角按钮。
重置模型可以保证所有系统变量都是初始值，并将模型中所有流动实体清除。
单击主视窗上部按钮即可运行模型。
模型运行时的截图如图19所示：图19 运行模型这时候可以看到临时实体（客户）进入暂存区，并且移动到指定的处理器，然后进入吸收器。
要停止运行，可随时按按钮。
要加快或减慢模型运行速度，可左右移动视窗底部的运行速度滑动条，如图20所示。
移动此滑动条可以改变仿真时间的速度，它完全不会影响模型运行的结果。
图20 时间控制工具条由实验器计算出等待区的平均等待时间，分析结果如下：图21 顾客平均等待时间图22 顾客平均队长结论：由优化前的仿真模型分析，优化前由实验器计算出等待区的平均等待时间，从图21-22中看出暂存区中的顾客平均等待时间一般在4-10分钟。
暂存区的顾客平均队长一般在4-10人。
艾瑞数据调查显示：中国人的平均等待时间在5-6分钟，因此顾客在等候区等待服务时间较长，未能达到理想状态。
五、解决方案方案一：在优化前模拟的基础上添加一台处理器，缓解等待区的等待时间。
方案二：通过提升业务员的处理效率，从而改善叫号排队现象。
图23是针对方案一进行的模型优化截图：图23 优化后模型与3D模型截图由实验器计算出等待区的平均等待时间，分析结果如下：图24 顾客平均等待时间图25 顾客平均队长结论：在优化后模型中，从图24和图25中可以看出暂存区的顾客平均等待时间一般在2-6分钟。
暂存区的顾客平均队长在2-6人。
在添加了一台处理器后，顾客平均等待时间明显缩短，这样很好的保证了服务效率。
因此建议联通营业厅可以再增加一个服务台来缩短顾客平均等待时间。
六、实验结论通过对运行模型进行观察，每个服务台都在不断地服务顾客。
由实验器计算出等待区的平均等待时间和处理器的平均处理时间。
根据计算结果制定了两个方案。
方案一：通过计算顾客平均等待时间，发现平均等待时间过长，为了使联通营业厅能提供更好的服务，应增加一个服务台使总体效率得到有效的提高。
实验得出的平均等待时间为4-10分钟，因此建议联通营业厅增设一个服务台来缩短顾客平均等待时间。
优化后模型结果证明加设一个服务台能够使等待时间大大缩短至6分钟以内。
方案二：提高每个服务台的办理效率，缩短服务时间，达到更好的服务能力，进而提高顾客体验。
七、实验心得此次铁路局联通营业厅排队仿真分析实验对于我们组来说是一个巨大的挑战，尽管它的模型很简单，数据也比较容易分析，但是在实验过程中还是遇到了许多问题，这让我们在克服困难解决问题的时候明白了平时的积累很重要，还有就是自学能力也是必不可少的一种能力，不能什么都等待别人来告诉你做什么或者怎么做，令人欣慰的是我的组员们并没有因为自己不会或者不擅长就放弃，也没有因为一遇到困难就退缩，就逃避，而都是积极主动地为团队出谋划策。
正是由于每一位组员的坚持不懈和同甘共苦，我们组才顺利完成了此次仿真分析实验。
通过此次实验学会了很多flexsim的使用方法和技巧，更加了解flexsim 的实验目的与实验基本步骤，每位小组成员都积极加入此次实验的调查和该项目的制作并发挥自己的特长，尽自己最大的努力完善模型，通过明确细致的分工和团队合作，尝试去解决现实生活中所遇到的排队问题，大家都很团结,相互配合完成项目。