《离散系统仿真与优化——面向工业工程的应用》教学课件 - 仿真输出分析
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• 仿真模型运行的结果往往作为管理决策的依据或参考，因此考察仿真输出结果的合理 性和精确性，是系统仿真的重要内容之一，也是继输入数据分析、仿真建模之后，又 一项重要的技术和方法
• 由于仿真模型纳入了输入数据的不确定性，虽然模型的内在架构和逻辑是固定不变的， 但是其输出结果仍然具有统计学意义上的随机性，并且由于选用目标函数的不同，而 呈现不同的敏感度和差异性，需要进行深入分析，以便最终获得最接近于真实系统规 律的输出结果和结论
• 预热期（warmup period）法 • 抛弃仿真初始阶段的输出结果，即不将其纳入最终的统计指标中
• 手工设定法 • 在仿真模型中人为设定相关实体、队列或属性的状态值
• 稳态仿真同样要对关键指标进行评价，例如获得可行的均值和置信区间，这一点与终 态仿真是相同的，但是与终态仿真不同的是，稳态仿真更强调平稳状态下系统的运行 特征，这就需要消除初始状态和随机因素的影响。
transient state
• 为仿真过程的瞬间状态。
steady state
• 随着仿真时间的延长，依 据仿真系统输出所拟合的 统计分布稳定地趋近于某 一分布，并不再改变，则 此时系统进入稳定状态， 即稳态。
• 对于仿真输出变量而言，我们需要了解其统计特征参数，例如均值和可信度，以便确 定仿真模型的输出水平，并以此作为决策依据，其中置信区间是一个重要的评价指标。
• 重复-删除法具有更广泛的应用空间。随着并行计算技术的发展，在多台电脑上并发 进行仿真，或者在一台电脑上进行多任务仿真，都为重复-删除法提供了低成本的运 行环境。
THE END
Leabharlann Baidu
• 也称稳态仿真。相对于终态仿真，稳态仿真没有终止条件，其运行时间可以是无限长 或者足够长的，因此，从理论上说，稳态仿真具有稳定参数的统计分布，随着仿真时 长的增长，该分布趋于真实分布，且不受仿真初始条件的影响。
• 对于某些仿真模型来说，其输出序列并没有一个稳态的分布函数，而是会呈现依时间 轴的循环特性。
• 相对于终态仿真侧重于通过增加仿真次数来降低随机因素的影响，稳态仿真更强调通 过延长仿真时间来消除随机因素和初始状态的双重影响。
• 预热期可以消除初始状态的影响 • 预热期可以降低仿真运行时长m的值，降低运算成本，此外，还可以避免触发随机数
流的循环特性
• 在n次仿真过程中，每一次都需要设定相同的预热期，即每一次都需要删除仿真过程 中前期固定时长的输出变量值，这种方法称之为重复-删除法
• 对于仿真输出变量而言，我们需要了解其统计特征参数，例如均值和可信度，以便确 定仿真模型的输出水平，并以此作为决策依据，其中置信区间是一个重要的评价指标。
• 对于给定精度或绝对误差（absolute error）β>0，且基于显著性水平α
• 仿真模型的初始状态（initial conditions）对瞬态仿真输出变量的影响是非常大的， 对于某些问题而言，我们需要了解所研究系统在平稳状态下的参数特征的，但是实际 系统的运行时长是有限的。这就需要我们挑选系统的初始状态，以便获得合理的分析 数据。
• 初始状态值的设定在一定程度上会影响最终的仿真输出结果
y11
y1i
y1m
y21
y2i
y2m
yn1
yni
ynm
• 也称为瞬态仿真（transient simulation），是指仿真过程在某一个自然事件 （natural event）发生的时候终止，该事件可能是某个特定条件得以满足，或者是 仿真时长被限定在某个时刻。
• 由于未获得足够的精度，难以精确评价改进方案的预期效果； • 当所研究的系统（已有系统或未建成系统）有多个备选方案时，未能选择最优方案； • 如何在保障精度的前提下，降低仿真过程所耗费的时间。
• 增加运行次数（replications） • 延长运行时间（length）
• 初始状态值的设定在一定程度上会影响最终的仿真输出结果
• 由于仿真模型纳入了输入数据的不确定性，虽然模型的内在架构和逻辑是固定不变的， 但是其输出结果仍然具有统计学意义上的随机性，并且由于选用目标函数的不同，而 呈现不同的敏感度和差异性，需要进行深入分析，以便最终获得最接近于真实系统规 律的输出结果和结论
• 预热期（warmup period）法 • 抛弃仿真初始阶段的输出结果，即不将其纳入最终的统计指标中
• 手工设定法 • 在仿真模型中人为设定相关实体、队列或属性的状态值
• 稳态仿真同样要对关键指标进行评价，例如获得可行的均值和置信区间，这一点与终 态仿真是相同的，但是与终态仿真不同的是，稳态仿真更强调平稳状态下系统的运行 特征，这就需要消除初始状态和随机因素的影响。
transient state
• 为仿真过程的瞬间状态。
steady state
• 随着仿真时间的延长，依 据仿真系统输出所拟合的 统计分布稳定地趋近于某 一分布，并不再改变，则 此时系统进入稳定状态， 即稳态。
• 对于仿真输出变量而言，我们需要了解其统计特征参数，例如均值和可信度，以便确 定仿真模型的输出水平，并以此作为决策依据，其中置信区间是一个重要的评价指标。
• 重复-删除法具有更广泛的应用空间。随着并行计算技术的发展，在多台电脑上并发 进行仿真，或者在一台电脑上进行多任务仿真，都为重复-删除法提供了低成本的运 行环境。
THE END
Leabharlann Baidu
• 也称稳态仿真。相对于终态仿真，稳态仿真没有终止条件，其运行时间可以是无限长 或者足够长的，因此，从理论上说，稳态仿真具有稳定参数的统计分布，随着仿真时 长的增长，该分布趋于真实分布，且不受仿真初始条件的影响。
• 对于某些仿真模型来说，其输出序列并没有一个稳态的分布函数，而是会呈现依时间 轴的循环特性。
• 相对于终态仿真侧重于通过增加仿真次数来降低随机因素的影响，稳态仿真更强调通 过延长仿真时间来消除随机因素和初始状态的双重影响。
• 预热期可以消除初始状态的影响 • 预热期可以降低仿真运行时长m的值，降低运算成本，此外，还可以避免触发随机数
流的循环特性
• 在n次仿真过程中，每一次都需要设定相同的预热期，即每一次都需要删除仿真过程 中前期固定时长的输出变量值，这种方法称之为重复-删除法
• 对于仿真输出变量而言，我们需要了解其统计特征参数，例如均值和可信度，以便确 定仿真模型的输出水平，并以此作为决策依据，其中置信区间是一个重要的评价指标。
• 对于给定精度或绝对误差（absolute error）β>0，且基于显著性水平α
• 仿真模型的初始状态（initial conditions）对瞬态仿真输出变量的影响是非常大的， 对于某些问题而言，我们需要了解所研究系统在平稳状态下的参数特征的，但是实际 系统的运行时长是有限的。这就需要我们挑选系统的初始状态，以便获得合理的分析 数据。
• 初始状态值的设定在一定程度上会影响最终的仿真输出结果
y11
y1i
y1m
y21
y2i
y2m
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yni
ynm
• 也称为瞬态仿真（transient simulation），是指仿真过程在某一个自然事件 （natural event）发生的时候终止，该事件可能是某个特定条件得以满足，或者是 仿真时长被限定在某个时刻。
• 由于未获得足够的精度，难以精确评价改进方案的预期效果； • 当所研究的系统（已有系统或未建成系统）有多个备选方案时，未能选择最优方案； • 如何在保障精度的前提下，降低仿真过程所耗费的时间。
• 增加运行次数（replications） • 延长运行时间（length）
• 初始状态值的设定在一定程度上会影响最终的仿真输出结果