设计的方案比较.ppt

第十一章 设计方案的比较与评价 11.1 引言 11.2 两个系统设计方案的比较 11.3 k个系统设计方案之间的比较 11.1 引言——如何运用仿真对系统进行评价 系统参数的随机性对系统输出结果的影响 系统特征参数的确定与选择(系数、运行规则等) 系统特征参数的评价 11.2 两个系统设计方案的比较——生产系统的设计方案 系统的设备形式、数量、参数； 系统作业的工艺流程； 系统的控制方法（手动、半自动、全自动） 系统的布置形式；（包括生产物料的流动方式） 系统的运行策略（库存保证、订单生产、供应链生产）； 生产调度策略； 生产系统的人力规划； 11.2 两个系统设计方案的比较——系统的比较 系统的比较是基于系统的同一参数（设计参数、运行规则等同一定义下的系统特征）。这一（或这些）参数在系统的重复运行中可以得到的输出数据（可观测的）。 对于两个系统的设计方案进行比较，可用θi(i =1，2)来表示系统i的性能（系统均值性能 ）。如果是稳态仿真，保证θi的估计是近似无偏的。 11.2 两个系统设计方案的比较——系统仿真的关键参数 稳态仿真的关键参数有下列几个： 仿真模型的稳态运行时间TE 模型的重复运行次数Ri 11.2 两个系统设计方案的比较——系统性能的比较 计算两个性能测度之间的差别θ1－θ2的置信区间，可用来回答以下两个问题： ①??? 均值差别有多大，以及均值差别的估计有多准确? ②??? 两个系统之间有显著的差别吗? 11.2 两个系统设计方案的比较——系统性能比较的三种可能 如果θ1－θ2的置信区间绝大部分在零的左侧，那么θ1－θ20或等价地θ1θ2的假设便有强的证据。 如果θ1－θ2的置信区间绝大部分在零的右侧，那么θ1－θ20或等价地θ1θ2的假设便有强的证据。 如果θ1－θ2的置信区间包含零点，那么，根据现有的数据还没有强的统计证据表明一个系统设计方案优于另一个。 11.2 两个系统设计方案的比较——系统性能参数比较的置信区间形式 对θ1－θ2的置信区间有下列形式 例题：正态分布的标准偏差和自由度计算 具有相等方差的独立采样 具有不相等方差的独立采样 相关采样 具有相等方差的独立采样 独立采样是指用不同的且独立的随机数流来仿真两个系统。这意味着{Yr1，r=1，2，…，R1}与{Yr2，r=1，2，…，R2}是统计独立的。于是样本均值 的方差由下式给出： 具有相等方差的独立采样 如果两次独立采样的方差相等， 均值性能差别的点估计是 样本方差的无偏估计 依据方差相等条件 ，则 的联合估计由下式给出： 它具有f =R1+R2－2个自由度。那么θ1－θ2的置信区间表达式的标准偏差为 具有不相等方差的独立采样 独立采样是指用不同的且独立的随机数流来仿真两个系统。这意味着{Yr1，r=1，2，…，R1}与{Yr2，r=1，2，…，R2}是统计独立的。于是样本均值 的方差由下式给出： 具有不相等方差的独立采样 如果 ，那么θ1－θ2的 近似置信区间w为： 均值性能差别的点估计是 样本方差的无偏估计 点估计的标准偏差 自由度 f 的近似计算式 相 关 采 样 相关采样指的是对每一次重复运行，利用相同的随机数来仿真两个系统。因此系统的仿真次数R1和R2相等，为了表达的方便，假设R1= R2=R。对每个第r次重复运行，两个估计Yr1和Yr2不再是独立的，而是相关的。由于对任意两次不同的重复运行利用的是独立的随机数流，那么Yr1和Yr2之间仍然是独立的r≠s。利用相关采样的目的是让Yr1与Yr2产生正相关，并从而达到使均值差 的点估计的方差减小的目的。 相 关 采 样 方差的一般表达形式 ρ12为Yr1与Yr2之间的相关系数，与r无关。 令相关采样的方差为Vcor 令独立采样的方差(设R1=R2=R)称之为Vind 相关采样数据的置信区间计算 令Dr=Yr1－Yr2 ，于是Dr(r =1，2，…，R)是独立的、具有相同分布的随机样本，其样本均值 样本方差 它具有自由度 f =R－1。对θ1－θ2的置信区间估计中的标准偏差为 11.3 k个系统设计方案之间的比较——多系统设计方案的比较方法 多系统设计方案的比较方法较多，主要可以分为两种 固定样本量法 时序采祥(或多阶段采样)法 11.3 k个系统设计方案之间的比较——多系统设计方案的比较方法 假设要计算总共C个置信区间，其中第i个置信区间具有的置信系数1-?i。