第六章 仿真结果与系统方案-物流系统仿真.ppt

要使系统的行为不受初始条件影响，需要满足 要有足够长的仿真时间 规定仿真的预热（warm up）时间 稳态仿真结果分析法——重复/删除法 基本思路：假设仿真运行长度为m，预热时段长度为l，独立运行次数为n，得到下列观测值 数据的采集 仿真运行分成两个阶段 预热阶段：0-l 数据收集阶段：l-m 采样时删除那些处于预热阶段的数据，只统计处于数据收集阶段的数据。 构造置信区间 思考：下面是某一排队系统仿真运行后得到的队列中人数仿真结果。共运行了10次，每次运行长度为15000分钟，按批统计，每批长度为1000分钟。试用重复/删除法计算其平均对长（置信度0.9,预热时间5000分钟） RISK CONTROLInventory Finance RISK CONTROLInventory Finance 仿真结果的瞬态与稳态特征 瞬时分布 仿真输出结果所构成的随机过程Y1,Y2,…,Yn在初始条件I，在i时刻的分布 不同时刻的随机变量服从不同的瞬时分布 稳态分布 随机过程Y在任意初始条件I，如果i-∞时，分布都相同。 终止型仿真 定义仿真结束的事件，或规定了结束时刻。具有如下特点： 零时刻的系统初始条件相同 存在结束事件或结束时刻Te 在Te时刻后的数据没有意义 区间估计和置信区间 构造变量 当样本数量足够大， ，则 服从标准正态分布 置信区间的构造 样本数目足够大 样本数目有限 例：P86，例6.7 置信区间的可靠程度 随机变量不服从正态分布，还能不能用前面公式估计其置信区间？ 分布类型 观测值数目n 5 10 20 40 正态分布 0.910 0.902 0.898 0.900 指数分布 0.854 0.854 0.870 0.890 卡方分布 0.810 0.810 0.848 0.890 对数正态分布 0.758 0.758 0.842 0.852 为什么要分析仿真结果 举例说明 到达间隔时间:均值为5分钟的负指数分布，服务时间为5分钟的排队系统 平均排队时间 Negexp(5,10) Negexp(5,15) Negexp(5,20) 480 36.78 23.84 7.58 960 45.02 39.77 9.71 1440 42.78 33.73 15.78 结果为随机模型，即一次仿真的结果只是一个样本值，而不能作为仿真的结果。 相同输入数据，仿真不同的时间，结果也不一样，即不同时刻对应不同的样本值，不能作为普遍性结论 仿真结果是一个统计结果 问题是如何恰当选择运行长度？如何控制运行次数？ 根据研究目的和系统特征不同，系统仿真分为：终止型仿真和非终止型仿真（主要稳态仿真） 终止型仿真的结果分析 终止型仿真的特点 在零时刻的系统初始条件相同; 必须定义结束事件或结束时刻Te; 在Te时刻以后的数据均没有意义。 例：某飞机制造商接到了生产100架飞机的订单，要求在18个月内交货。仿真确定满足交货期要求的、成本最小的生产方案。 例：某公司只销售一种产品，要确定在120个月内需要维持多少库存。给定初始库存，仿真确定每个月的采购量使得每个月的平均库存维护成本 最低。 例：某制造公司每天运行16小时（分俩班次），当天未完成的工作留在第二天继续进行。仿真确定每个班次的平均产量。 终止型仿真结果分析基本思路 独立重复运行仿真模型n次，统计性能指标。 方法：固定样本数量法 固定样本数量法 相同的初始条件，独立（方法:使用不同的随机数据流）运行n次 假定由第j次重复运行得到的系统参数值为Xj，则可以认为Xj是独立同分布的随机变量。则样本均值和方差为 置信度 的置信区间 例：银行模型的仿真结果如下表。置信度为0.9的一天顾客平均排队时间是多少？ 序号 顾客数目 服务结束时间/h 平均排队时间/min 平均队长 停留时间少于5min的顾客比例 1 484 8.12 1.53 1.52 0.917 2 475 8.14 1.66 1.62 0.916 3 484 8.19 1.24 1.23 0.952 4 483 8.03 2.34 2.34 0.822 5 455 8.03 2.00 1.89 0.840 6 461 8.32 1.69 1.56 0.866 7 451 8.09 2.69 2.50 0.783 8 486 8.19 2.86 2.83 0.782 9 502 8.15 1.70 1.74 0.873 10 475 8.24 2.60 2.50 0.779 答案 例：单服务台、单队列排队系统的服务时间为均值1分钟的指数分布，每次到达1名顾客，顾客到达的间隔时间为均值1.5分钟的指数分布，系统服务时间为8小时。演示