1、张张 煜煜 教授教授武汉理工大学武汉理工大学物流系统建模与仿真仿真输出分析及其案仿真输出分析及其案例、软件实践例、软件实践第十四讲第十四讲 第十六讲第十六讲第十四讲第十四讲 第十五讲第十五讲仿真输出分析及其案例实践仿真输出分析及其案例实践一、基础知识二、终止型仿真输出分析方法的案例讲解三、稳态仿真输出分析方法的案例讲解四、方差缩减技术简介 五、要求与考核 六、达成目标 一、基础知识仿真输出结果分析的目的目的:估计系统状态变量,并达到给定的精度。仿真运行方式仿真运行方式:终止型仿真和稳态仿真终止型仿真终止型仿真-有明确的终止事件,并要求每次仿真运行的初始条件相同。稳态仿真稳态仿真没有明确的终止事
2、件,考核系统的某些性能指标,需要长时间运行,来获得足够多的样本数据,不要求初始条件相同。思考:判别下列场景的仿真运行方式思考:判别下列场景的仿真运行方式场景1:Suppose we want to simulate a bank to determine how many tellers are needed.The bank opens at 9:00 AM.Initially there are no customers.The bank locks its doors at 3:00 PM.Customers in the bank at 3:00 complete their tran
3、sactions and are let out.二 终止型仿真输出分析方法的案例讲解三、稳态仿真输出分析方法的案例讲解四、方差缩减技术简介仿真就是利用随机输入数据驱动仿真模型,产生随机输出数据。对于仿真而言,对随机输出数据进行统计分析是必要的。而大型仿真模型的仿真需要进行多次运行(replicate),是十分耗时和占用计算机资源的。在对复杂系统进行仿真,获得精确的估计是系统仿真的重要问题之一,而估计的精度常采用一组输出样本的方差进行评价。为了改进精度,提高随机输出数据的统计效率,有必为了改进精度,提高随机输出数据的统计效率,有必要在仿真中采用方差缩减技术。要在仿真中采用方差缩减技术。常用的方
4、差缩减技术:公共随机数法(CRN)、对偶变量法(AV)、控制变量法、间接估计法、条件期望法。公共随机数法(公共随机数法(CRNCRN,Common random numbersCommon random numbers)CRNCRN主要用于比较主要用于比较2 2个或多个系统模型的差异个或多个系统模型的差异。对于不同的系统模型,所观测到的仿真运行结果是有差异的。差异性体现为:1)系统模型构造上的差异;2)环境因素,例如:随机数的选取。采用CRN,就是在其他环境条件完全相同情况下,尽量消除因为选取随机数所造成的仿真运行结果的差异,而使得所观测到的差异仅仅只是源于系统模型本身的差异。原理:在相同的实
5、验条件下,比较不同的系统模型。例如:U(0,1)区间上产生的随机数,对于2个系统模型而言,是相同的,则根据反变换法(反函数法),就可以生成不同分布下的随机数。因而,很多仿真软件的分布函数所提供的seed和stream,缺省值都是相同的。CRN也被称为:correlated sampling.“comparing like with like”五、要求与考核结合例题,按完成情况,给平时成绩5分制:完成较好,完成较好,A A;一般完成,;一般完成,B B;部分完成,;部分完成,C C;无团队,;无团队,D D;缺勤,;缺勤,E E;每组至少带一台笔记本电脑,安装excel。四、课程目标结合实例,理
6、解本讲知识点的内涵知识点的内涵;结合实例,继续提高团队协作能力团队协作能力;利用EXCEL工具,继续提升软件使用能力软件使用能力。第十六讲第十六讲基于软件的仿真输出分析实践基于软件的仿真输出分析实践一、基本控件二、终止型仿真案例三、稳态仿真实例四、ExperimentManager控件学习五、基于ExperimentManager的仿真实验设计六、要求与考核七、达成目标一、基本控件二、终止型仿真案例三、稳态仿真实例四、ExperimentManager控件学习五、基于ExperimentManager的仿真实验设计六、要求与考核结合例题,按完成情况,给平时成绩5分制:完成较好,完成较好,A A;一般完成,;一般完成,B B;部分完成,;部分完成,C C;无团队,;无团队,D D;缺勤,;缺勤,E E;每组至少带一台笔记本电脑,安装excel。七、课程目标结合软件和实例,掌握仿真输出分析的方法及其实仿真输出分析的方法及其实践践;结合实例,继续提高团队协作能力团队协作能力;利用EXCEL和eM-Plant工具,继续提升软件使用软件使用能力能力。