第六章 离散系统仿真2(时间步长法).ppt

西安工业大学－计算机科学与工程学院 第六章 离散系统仿真 西安工业大学－计算机科学与工程学院 6.1 离散事件概述 离散事件系统：指受事件驱动，系统状态跳跃式变化的动态系统，系统的迁移发生在一串离散事件点上 ，时间指针往往不按照固定的增值向前推进，而是由事件或特定的规则推动随机递进的。 例如：银行服务系统、售票系统、车间加工调度系统、电话系统等。 西安工业大学－计算机科学与工程学院 连续系统仿真：系统变换是随时间连续变化的。 离散系统仿真：系统变化的事件不随时间连续变化，其发生变化的规律是在离散时刻随机发生的。 离散事件仿真的历史、发展及现状。 西安工业大学－计算机科学与工程学院 6.2 离散事件系统与模型 一、离散事件系统的基本要素 1、实体。 临时实体：在系统中指存在一段时间的实体，这类实体是由系统的外部到达并进入系统的,然后通过系统,并最终离开系统。 永久实体：永久性地驻留在系统中的实体称为永久实体。 西安工业大学－计算机科学与工程学院 2、事件。 引起系统状态变化的行为称为事件。它是在某一时间点的瞬时行为,从某种意义上来说，系统是由事件来驱动的。事件不仅用来协调两个实体之间的同步活动,还用于各个实体之间传递信息。 3、活动。 用于表示两个可以区分的事件之间的过程,它标志着系统状态之间的转移是实体在两个事件之间 保持某一个状态的持续过程。 西安工业大学－计算机科学与工程学院 4、进程。 若干个事件及若干个活动组成,它描述了事件及活动之间的相互逻辑关系及时序关系。 西安工业大学－计算机科学与工程学院 5、仿真时钟 仿真时钟用于表示仿真时间的变化，仿真时钟的推进呈现跳跃性，推进的速度具有随机性。在仿真模型中时间控制部件是必不可少的，以便按一定的规律来控制仿真时钟的推进。 6、统计计数器 纪录每次仿真的结果。因为离散事件仿真的仿真结果只有在统计意义下才能有参考价值。 西安工业大学－计算机科学与工程学院 7、事件表 事件表是一个有序的记录表,每个记录包括事件发生的时间、事件的类型等一些内容。 事件1（事件属性表） 事件2（事件属性表） 事件3（事件属性表） …… 事件n（事件属性表） …… 西安工业大学－计算机科学与工程学院 二、离散事件仿真研究 1、仿真策略与方法 事件调度法； 活动扫描法； 进程交互法 2、研究的步骤 系统建模及模型改进；确定仿真算法 ；建立仿真模型 ；设计仿真程序,运行仿真程序,仿真模型的检验与改进 ；仿真结果输出处理与分析。 西安工业大学－计算机科学与工程学院 三、离散仿真建模 1、明确仿真目的； 2、正确描述系统，包括：组成成分、变 量、参数、元素关系等； 3、仿真模型的建立，构建事件表； 4、输出函数的确定，确定性能参数。 西安工业大学－计算机科学与工程学院 四、仿真程序与推进机制 1、仿真程序的构成 仿真时钟，事件表，系统状态变量，初始化子程序，事件子程序，调度子程序，随机数产生子程序，输出函数子程序，统计计数器，主程序。 2、仿真程序的推进机制 时间步长法；事件步长法。 3、同时发生事件的解决方法 同类同时事件：规定排队顺序 混合同时事件：一步法；解结法。 西安工业大学－计算机科学与工程学院 6.3 时间步长法 时间步长法就是按照时间流逝的顺序，一步一步的对系统的活动进行仿真。在整个仿真的过程中，时间步长的长度固定不变。 它的基本思路是：在进行系统仿真的过程中，可以把整个过程分成许多相等的时间间隔，时间步长的长度可以根据实际问题分别取作秒,分,小时，天等。程序中按照这个步长前进的时钟就是仿真的时钟。 西安工业大学－计算机科学与工程学院 选取系统的一个初始的状态作为仿真时钟的零点，仿真时钟每步进一次，就对系统的所有的实体和属性以及活动进行一次全部的扫描考察，按照预定的计划和目标进行分析，计算和记录系统状态的变化，这个过程一直进行到仿真的时钟结束为止。其流程图为： 例1 库存问题 在物资的供应过程中，由于到货与销售不可能做到同步同量，故总要保持一定的库存储备。如果库存过多，就会造成积压浪费以及保管费的上升 ； 如果库存过少，就会造成缺货。如何选择库存和订货策略，就是一个需要研究的问题。库存问题有多种类型，一般比较复杂，下面讨论一种简单的情况。 某自行车商店的仓库管理人员采取一种简单的定货策略，当库存量降低到P辆的时候就向厂家订货，每次订货Q辆，如果某一天的需求量超过了库存量，商店就有销售损失和信誉损失，但如果库存量过多，就会导致资金积压和保管费增加。若现在已有下面的五种库存策略，试找出一种费用最少的策略。 这个问题的已知条件是：