系统建模与仿真的基本原理.
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仿真时钟可以按固定的长度向前推进,也可以按变化的节拍 向前推进,将仿真时钟变化的机制称为 仿真时钟的推进机制(time advance mechanism ) 常用的仿真时钟的推进机制:
① 固定步长时间推进机制 (fixed-increment time advance mechanism)
② 下次事件时间推进机制 (next event time advance mechanism) ③ 混合时间推进机制 (mixed time advance mechanism)
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2.3 离散事件系统仿真程序的基本结构
2017/9/23
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2.3 离散事件系统仿真程序的基本结构
离散事件仿真程序中的子程序: 1.变量、实体属性和系统状态:用来记录系统在不同时刻所 处的工作状况。 2.初始化子程序:在仿真模型开始运行前完成模型的初始化 工作,产生必要的初试参数。 3.仿真时钟:用于记录仿真模型的运行时间,可作为评价系 统性能的依据,也可作为仿真调度和仿真程序 是否结束的依据。 4.事件列表:按事件按发生的先后顺序建立的数据列表,是 仿真模型运行和仿真时钟推进的依据。
3.状态(state):任一时刻,系统中所有实体的属性的集合
2017/9/23 4
2.2 离散事件系统建模的基本元素
4.事件(event):引起系统状态变化的行为和起因,是系统 状态变化的驱动力
5.活动(activity):指两个事件之间的持续过程,它标志 系统状态的转移
6.进程(process):与某类实体相关的若干有序事件及活动 组成,它描述了相关事件及活动之间的 逻辑和时序关系
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2.4 建立系统模型的常用方法
2.4.1 分析与综合(analysis and synthesis)
分析( analysis ) 是指将被研究对象的整体分解为不同 部分 、 方面、要素、层次和功能模块,并且分别加以考察研究的思维 方法,即“化整为零”的思维过程。
分析是研究系统的基础,也是认识事物的必经阶段。 分析的任务包括: ① 分析构成系统的要素、结构及其属性; ② 通过对系统运行过程的分析,确定系统要素之间的关系。
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2.4 建立系统模型的常用方法
建立系统模型是复杂的思维过程,它要求建模者具备扎实的 专业知识,了解研究对象的结构、参数、运行和性能特征, 还要求建模者掌握系统建模的基本方法,熟练应用相关的数 学工具和方法。 系统建模要求建模者具备以下能力: ① 对研究对象的分析和综合能力; ② 抽象和概括能力; ③ 洞察和想象能力; ④ 运用数学工具分析问题的能力; ⑤ 设计试验验证数学模型的能力。
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2.2 离散事件系统建模的基本元素
离散事件系统建模与仿真中的基本元素包括: 1.实体(entity):系统内的对象,构成系统模型的基本要素 临时实体 (temporary entity )
永久实体 (permanent entity )
2.属性(attribute):实体的状态和特性
1
2017/9/23
2.1 离散事件系统及其模型分类
系统分类
连续系统(continuous system)
离散事件动态系统(DEDS)
确定性系统( deterministic system )
随机系统(stochastic system) 静态系统(static system) 动态系统(dynamic system)
第2章 系统建模与仿真的基本原理
2.1 2.2 2.3 2.4 离散事件系统及其模型分类 离散事件系统建模的基本元素 离散事件系统仿真程序的基本结构 建立系统模型的常用方法 2.4.1 分析与综合 2.4.2 抽象与概括 2.4.3 归纳与总结 2.4.4 演绎与推理 2.4.5 比较与类比 2.4.6 概率统计法 2.4.7 层次分析法
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2.2 离散事件系统建模的基本元素
8. 规则(rule) :用于描述实体之间的逻辑关系和系统运行 策略的逻辑语句和约定 常用的规则: ① 先进先出(First In First Out,FIFO) ② 后进先出(Last In First Out,LIFO) ③ 加工或服务时间最短(shortest time) ④ 按优先级(highest priority) ⑤ 随机(random)选择
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2.2 离散事件系统建模的基本元素
7.仿真时钟(simulation clock):用于显示仿真时间的变 化,是仿真模型运行时序的控制机构 !!!仿真时钟是指所模拟的实际系统运行所需的时间, 而不是指计算机执行仿真程序所需的时间。
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2.2 离散事件系统建模的基本元素
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2.4 建立系统模型的常用方法
综合(synthesis )是将已有的关于研究对象的各个部分、方 面、要素、层次和功能模块的认识联结起来,以便构成一个 整体的思维方法,即“积零为整”的思维过程。 综合不是系统要素、结构的简单累加,而要在分析的基础上 区分主次、去粗取精,以便从整体上把握系统的本质特征和 运行规律,以便正确地认识系统。 分析与综合是揭示系统规律的基本方法之一。分析是综合的 基础,但是分析着眼于系统局部,分析得到的结果是关于系 统各部分的信息,而不是关于系统整体的认识。若只分析而 忽视综合,就会导致片面性。
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2.1 离散事件系统及其模型分类
白箱(white box )
灰箱(grey box )
黑箱(black box )
微观模型(microscopic model)
宏观模型(macroscopic model)
集中参数模型( lumped parameters model)
分布参数模型(distribution parameters model)
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2.3 离散事件系统仿真程序的基本结构
5.定时子程序:根据事件表确定下一个将发生的事件,并将 仿真时钟推进到下次事件发生的时刻。 6.事件子程序:根据实际系统抽象出的事件程序。
7.仿真数据处理与分析子程序:用于计算、显示、分析和打 印仿真结果,并为系统的优化和改进提供依 据。
① 固定步长时间推进机制 (fixed-increment time advance mechanism)
② 下次事件时间推进机制 (next event time advance mechanism) ③ 混合时间推进机制 (mixed time advance mechanism)
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2.3 离散事件系统仿真程序的基本结构
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2.3 离散事件系统仿真程序的基本结构
离散事件仿真程序中的子程序: 1.变量、实体属性和系统状态:用来记录系统在不同时刻所 处的工作状况。 2.初始化子程序:在仿真模型开始运行前完成模型的初始化 工作,产生必要的初试参数。 3.仿真时钟:用于记录仿真模型的运行时间,可作为评价系 统性能的依据,也可作为仿真调度和仿真程序 是否结束的依据。 4.事件列表:按事件按发生的先后顺序建立的数据列表,是 仿真模型运行和仿真时钟推进的依据。
3.状态(state):任一时刻,系统中所有实体的属性的集合
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2.2 离散事件系统建模的基本元素
4.事件(event):引起系统状态变化的行为和起因,是系统 状态变化的驱动力
5.活动(activity):指两个事件之间的持续过程,它标志 系统状态的转移
6.进程(process):与某类实体相关的若干有序事件及活动 组成,它描述了相关事件及活动之间的 逻辑和时序关系
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2.4 建立系统模型的常用方法
2.4.1 分析与综合(analysis and synthesis)
分析( analysis ) 是指将被研究对象的整体分解为不同 部分 、 方面、要素、层次和功能模块,并且分别加以考察研究的思维 方法,即“化整为零”的思维过程。
分析是研究系统的基础,也是认识事物的必经阶段。 分析的任务包括: ① 分析构成系统的要素、结构及其属性; ② 通过对系统运行过程的分析,确定系统要素之间的关系。
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2.4 建立系统模型的常用方法
建立系统模型是复杂的思维过程,它要求建模者具备扎实的 专业知识,了解研究对象的结构、参数、运行和性能特征, 还要求建模者掌握系统建模的基本方法,熟练应用相关的数 学工具和方法。 系统建模要求建模者具备以下能力: ① 对研究对象的分析和综合能力; ② 抽象和概括能力; ③ 洞察和想象能力; ④ 运用数学工具分析问题的能力; ⑤ 设计试验验证数学模型的能力。
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2.2 离散事件系统建模的基本元素
离散事件系统建模与仿真中的基本元素包括: 1.实体(entity):系统内的对象,构成系统模型的基本要素 临时实体 (temporary entity )
永久实体 (permanent entity )
2.属性(attribute):实体的状态和特性
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2.1 离散事件系统及其模型分类
系统分类
连续系统(continuous system)
离散事件动态系统(DEDS)
确定性系统( deterministic system )
随机系统(stochastic system) 静态系统(static system) 动态系统(dynamic system)
第2章 系统建模与仿真的基本原理
2.1 2.2 2.3 2.4 离散事件系统及其模型分类 离散事件系统建模的基本元素 离散事件系统仿真程序的基本结构 建立系统模型的常用方法 2.4.1 分析与综合 2.4.2 抽象与概括 2.4.3 归纳与总结 2.4.4 演绎与推理 2.4.5 比较与类比 2.4.6 概率统计法 2.4.7 层次分析法
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2.2 离散事件系统建模的基本元素
8. 规则(rule) :用于描述实体之间的逻辑关系和系统运行 策略的逻辑语句和约定 常用的规则: ① 先进先出(First In First Out,FIFO) ② 后进先出(Last In First Out,LIFO) ③ 加工或服务时间最短(shortest time) ④ 按优先级(highest priority) ⑤ 随机(random)选择
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2.2 离散事件系统建模的基本元素
7.仿真时钟(simulation clock):用于显示仿真时间的变 化,是仿真模型运行时序的控制机构 !!!仿真时钟是指所模拟的实际系统运行所需的时间, 而不是指计算机执行仿真程序所需的时间。
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2.2 离散事件系统建模的基本元素
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2.4 建立系统模型的常用方法
综合(synthesis )是将已有的关于研究对象的各个部分、方 面、要素、层次和功能模块的认识联结起来,以便构成一个 整体的思维方法,即“积零为整”的思维过程。 综合不是系统要素、结构的简单累加,而要在分析的基础上 区分主次、去粗取精,以便从整体上把握系统的本质特征和 运行规律,以便正确地认识系统。 分析与综合是揭示系统规律的基本方法之一。分析是综合的 基础,但是分析着眼于系统局部,分析得到的结果是关于系 统各部分的信息,而不是关于系统整体的认识。若只分析而 忽视综合,就会导致片面性。
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2.1 离散事件系统及其模型分类
白箱(white box )
灰箱(grey box )
黑箱(black box )
微观模型(microscopic model)
宏观模型(macroscopic model)
集中参数模型( lumped parameters model)
分布参数模型(distribution parameters model)
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2.3 离散事件系统仿真程序的基本结构
5.定时子程序:根据事件表确定下一个将发生的事件,并将 仿真时钟推进到下次事件发生的时刻。 6.事件子程序:根据实际系统抽象出的事件程序。
7.仿真数据处理与分析子程序:用于计算、显示、分析和打 印仿真结果,并为系统的优化和改进提供依 据。