第六章 仿真結(jié)果與系統(tǒng)方案-物流系統(tǒng)仿真.ppt

仿真結(jié)果的瞬態(tài)與穩(wěn)態(tài)特征,瞬時(shí)分布仿真輸出結(jié)果所構(gòu)成的隨機(jī)過(guò)程Y1,Y2,Yn在初始條件I，在i時(shí)刻的分布不同時(shí)刻的隨機(jī)變量服從不同的瞬時(shí)分布穩(wěn)態(tài)分布隨機(jī)過(guò)程Y在任意初始條件I，如果i-時(shí)，分布都相同。,終止型仿真,定義仿真結(jié)束的事件，或規(guī)定了結(jié)束時(shí)刻。具有如下特點(diǎn)：零時(shí)刻的系統(tǒng)初始條件相同存在結(jié)束事件或結(jié)束時(shí)刻Te在Te時(shí)刻后的數(shù)據(jù)沒(méi)有意義,區(qū)間估計(jì)和置信區(qū)間,構(gòu)造變量當(dāng)樣本數(shù)量足夠大，則服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布,置信區(qū)間的構(gòu)造樣本數(shù)目足夠大樣本數(shù)目有限,例：P86，例6.7,置信區(qū)間的可靠程度,隨機(jī)變量不服從正態(tài)分布，還能不能用前面公式估計(jì)其置信區(qū)間？,為什么要分析仿真結(jié)果,舉例說(shuō)明到達(dá)間隔時(shí)間:均值為5分鐘的負(fù)指數(shù)分布，服務(wù)時(shí)間為5分鐘的排隊(duì)系統(tǒng),結(jié)果為隨機(jī)模型，即一次仿真的結(jié)果只是一個(gè)樣本值，而不能作為仿真的結(jié)果。,相同輸入數(shù)據(jù)，仿真不同的時(shí)間，結(jié)果也不一樣，即不同時(shí)刻對(duì)應(yīng)不同的樣本值，不能作為普遍性結(jié)論,仿真結(jié)果是一個(gè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果問(wèn)題是如何恰當(dāng)選擇運(yùn)行長(zhǎng)度？如何控制運(yùn)行次數(shù)？根據(jù)研究目的和系統(tǒng)特征不同，系統(tǒng)仿真分為：終止型仿真和非終止型仿真（主要穩(wěn)態(tài)仿真）,終止型仿真的結(jié)果分析,終止型仿真的特點(diǎn)在零時(shí)刻的系統(tǒng)初始條件相同;必須定義結(jié)束事件或結(jié)束時(shí)刻Te;在Te時(shí)刻以后的數(shù)據(jù)均沒(méi)有意義。,例：某飛機(jī)制造商接到了生產(chǎn)100架飛機(jī)的訂單，要求在18個(gè)月內(nèi)交貨。仿真確定滿足交貨期要求的、成本最小的生產(chǎn)方案。,例：某公司只銷售一種產(chǎn)品，要確定在120個(gè)月內(nèi)需要維持多少庫(kù)存。給定初始庫(kù)存，仿真確定每個(gè)月的采購(gòu)量使得每個(gè)月的平均庫(kù)存維護(hù)成本最低。,例：某制造公司每天運(yùn)行16小時(shí)（分倆班次），當(dāng)天未完成的工作留在第二天繼續(xù)進(jìn)行。仿真確定每個(gè)班次的平均產(chǎn)量。,終止型仿真結(jié)果分析基本思路獨(dú)立重復(fù)運(yùn)行仿真模型n次，統(tǒng)計(jì)性能指標(biāo)。方法：固定樣本數(shù)量法,固定樣本數(shù)量法相同的初始條件，獨(dú)立（方法:使用不同的隨機(jī)數(shù)據(jù)流）運(yùn)行n次假定由第j次重復(fù)運(yùn)行得到的系統(tǒng)參數(shù)值為Xj，則可以認(rèn)為Xj是獨(dú)立同分布的隨機(jī)變量。則樣本均值和方差為置信度的置信區(qū)間,例：銀行模型的仿真結(jié)果如下表。置信度為0.9的一天顧客平均排隊(duì)時(shí)間是多少？,答案,例：?jiǎn)畏?wù)臺(tái)、單隊(duì)列排隊(duì)系統(tǒng)的服務(wù)時(shí)間為均值1分鐘的指數(shù)分布，每次到達(dá)1名顧客，顧客到達(dá)的間隔時(shí)間為均值1.5分鐘的指數(shù)分布，系統(tǒng)服務(wù)時(shí)間為8小時(shí)。演示用witness進(jìn)行終止型仿真求平均排隊(duì)等待時(shí)間的方法（n=5,置信度0.9）,答案：,置信度為0.9的平均排隊(duì)等待時(shí)間置信區(qū)間為：,穩(wěn)態(tài)仿真的結(jié)果分析,非終止型仿真仿真對(duì)象是連續(xù)運(yùn)行的系統(tǒng)，或至少在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)運(yùn)行的系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)新系統(tǒng)或更新現(xiàn)有系統(tǒng)時(shí)，經(jīng)常需要知道新設(shè)計(jì)的系統(tǒng)在運(yùn)行很長(zhǎng)一段時(shí)間后系統(tǒng)“正?！边\(yùn)行的情況穩(wěn)態(tài)仿真輸出結(jié)果的隨機(jī)變量Y具有穩(wěn)態(tài)分布穩(wěn)態(tài)仿真是研究非終止型系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)行為的仿真，這些系統(tǒng)行為不受零時(shí)刻的初始條件的影響。,例：某制造公司每天運(yùn)行16小時(shí)（分倆班次），當(dāng)天未完成的工作留在第二天繼續(xù)進(jìn)行。仿真確定每個(gè)班次的平均產(chǎn)量。,設(shè)Ni為在第i個(gè)小時(shí)內(nèi)制造的零件數(shù)目。如果隨機(jī)過(guò)程N(yùn)1,N2,具有穩(wěn)態(tài)分布，該穩(wěn)態(tài)分布所對(duì)應(yīng)的隨機(jī)變量為N,且v=E(N)。該公司需要知道生產(chǎn)系統(tǒng)需要經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間才能夠達(dá)到正常運(yùn)行狀態(tài)，為此需要進(jìn)行穩(wěn)態(tài)仿真。,要使系統(tǒng)的行為不受初始條件影響，需要滿足要有足夠長(zhǎng)的仿真時(shí)間規(guī)定仿真的預(yù)熱（warmup）時(shí)間,穩(wěn)態(tài)仿真結(jié)果分析法重復(fù)/刪除法基本思路：假設(shè)仿真運(yùn)行長(zhǎng)度為m，預(yù)熱時(shí)段長(zhǎng)度為l，獨(dú)立運(yùn)行次數(shù)為n，得到下列觀測(cè)值,數(shù)據(jù)的采集仿真運(yùn)行分成兩個(gè)階段預(yù)熱階段：0-l數(shù)據(jù)收集階段：l-m采樣時(shí)刪除那些處于預(yù)熱階段的數(shù)據(jù)，只統(tǒng)計(jì)處于數(shù)據(jù)收集階段的數(shù)據(jù)。,構(gòu)造置信區(qū)間,思考：下面是某一排隊(duì)系統(tǒng)仿真運(yùn)行后得到的隊(duì)列中