生產(chǎn)系統(tǒng)仿真教程-理論基礎(chǔ)-文庫吧在線文庫
【正文】 分析方法，可以預(yù)測系統(tǒng)的 性能和找出不足。 系統(tǒng)仿真在制造 /物流領(lǐng)域應(yīng)用 現(xiàn)實(shí)世界存在太多的隨機(jī)因素，復(fù)雜依賴關(guān)系。 寶鋼在驗(yàn)證其四號(hào)高爐（ 4BF）的區(qū)域鐵水運(yùn)輸物流系統(tǒng)時(shí)，鑒于鐵水運(yùn)輸系 統(tǒng)的復(fù)雜性，它最終求助的方法依然是仿真技術(shù)。仿真是解決 很多現(xiàn)實(shí)問題不可獲缺的解決工具。 何為 “系統(tǒng)仿真 ” 為何 ”系統(tǒng)仿真 “? ?仿真技術(shù)的角色 : ? 分析工具 :預(yù)測對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)做某些改變后系統(tǒng)的 行為 . ? 設(shè)計(jì)工具 :預(yù)測新系統(tǒng)的績效 . ?現(xiàn)實(shí)世界中的許多問題從本質(zhì)上而言是非常 復(fù)雜的 ,它們不能用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)工具所有效分 析 . ? 因此 , 數(shù)值的、基于計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)被運(yùn)用于 模擬復(fù)雜系統(tǒng)的行為。 ? 對(duì)實(shí)際系統(tǒng)做試驗(yàn)，風(fēng)險(xiǎn)很大。而這些計(jì)劃的制 定體現(xiàn)了在多種約束（資 金，設(shè)備，人員，交貨日期 等）情況下，企業(yè)對(duì)資源的 配置能力和響應(yīng)能力。 拘泥于過份的細(xì)節(jié)。 結(jié)果只是描述性的 ,而非診斷性的。 搜集任何和流程相關(guān)的數(shù)據(jù)（數(shù)值型 /非數(shù)值數(shù)據(jù)），例如您的資 源在何處被使用；設(shè)備當(dāng)機(jī)的頻率；如果沒有歷史數(shù)據(jù)，根據(jù)經(jīng) 驗(yàn)做出合理的預(yù)估。 模型的有效性分為三個(gè)級(jí)別，即復(fù)制有效性，預(yù)測有效，結(jié) 構(gòu)有效性。 并不是所有可靠的模型結(jié)果會(huì)被用于決策，取決于模型指導(dǎo)方案的 實(shí)施可行性，時(shí)間有效性、成本有效性、或政治有效性。 ? ? ? ? ? ? 對(duì)系統(tǒng)假設(shè)，計(jì)算機(jī)模型，研究結(jié)果進(jìn)行文檔化，在系統(tǒng)仿真的每個(gè)步 驟都要有相應(yīng)的技術(shù)文檔來記錄，校對(duì)和驗(yàn)證的過程也需要被記錄。 仿真作為一項(xiàng)戰(zhàn)略決策工具 ,可以借鑒其他的企業(yè)管理活動(dòng) ( 如 全員維護(hù) ,精益建議系統(tǒng) ,質(zhì)量圈小組活動(dòng) ,6Sigma活動(dòng) )方式 ,由 項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的形式用于聚焦的管理改進(jìn) ,A3的形式交付 ,提高員工 的參與度和改進(jìn)意愿，提高解決問題的綜合能力。 離散事件系統(tǒng) 離散事件系統(tǒng) （ Discrete Event Dynamic System) DEDS/DES/DEVS: 指系統(tǒng)的狀態(tài)在一些離散時(shí)間點(diǎn)上由于某種事件的驅(qū)動(dòng)而發(fā)生變化。 ? 離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)只在離散事件點(diǎn)上發(fā)生變化，仿真時(shí)鐘的推 進(jìn)呈現(xiàn)跳躍性，推進(jìn)速度具有隨機(jī)性 ? 兩個(gè)相鄰發(fā)生的事件之間系統(tǒng)狀態(tài)不發(fā)生任何變化，因此仿真時(shí)鐘可 以橫跨這些 “不活動(dòng) ”周期。 仿真調(diào)度策略 事件調(diào)度法 事件調(diào)度法以事件 為分析系統(tǒng)的基本 單位，通過定義事 件、事件發(fā)生的順 序及其系統(tǒng)狀態(tài)的 變化，并以事件來 驅(qū)動(dòng)仿真模型運(yùn) 行。 對(duì)象間的聯(lián)系用 消息來描述。 隨機(jī)數(shù)發(fā)生器 ? 隨機(jī)數(shù)：表現(xiàn)系統(tǒng)隨機(jī)性的變量，在系統(tǒng)仿真 軟件中均有隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。 ? 不要試圖用平均值來代替分布函數(shù)！ ? 如果理論的概率分布不存在，那么可以使 用 “經(jīng)驗(yàn)概率 ”。這些估計(jì)因?yàn)闃颖? 之間存在變動(dòng)性，我們以統(tǒng)計(jì)為基礎(chǔ)的 置信區(qū)間來量化此不確定性。 離散事件系統(tǒng)仿真學(xué)習(xí)書目 ? Jerry Banks, DiscreteEvent System Simulation （離散事件系統(tǒng)仿真，機(jī)械工業(yè)出版社） ? Averill M. Law, Simulation Modeling and Analysis （仿真建模與分析，清華大學(xué)出版社） ? 肖田元，范文慧， Introduction to System Simulation (系統(tǒng)仿真導(dǎo)論，清華大學(xué)出版社） ? 沈厚發(fā)，羅坤等人 , Modeling and Simulation (建模與仿真 ,漢斯出版社，學(xué)術(shù)期刊 ) ? 美國冬季仿真大會(huì)刊物， WSC Proceeding ( 演講完畢，謝謝觀看！ 。 啟示：為了使半寬降低一半，我 們運(yùn)行的次數(shù)必須是原先的四倍！ 終態(tài) /穩(wěn)態(tài)仿真 在離散事件系統(tǒng)仿真研究時(shí)，如何恰當(dāng)選擇仿真運(yùn)行長度才能使仿真結(jié)果接 近被仿真系統(tǒng)的實(shí)際性能呢？ 從仿真結(jié)果分析的觀點(diǎn)來看，仿真分為兩類 1. 第 I類 終止型仿真 /或終態(tài)仿真：仿真的運(yùn)行長度是事先確定的。 ? 使用擬合軟件來假設(shè)檢驗(yàn)和評(píng)估參數(shù)。（ 成本高，不可重現(xiàn)） ③數(shù)學(xué)公式：產(chǎn)生偽隨機(jī)數(shù)（線性同余法 LCG，逆變換法等算 法）。 事件表 系統(tǒng)仿真時(shí)鐘的控制采用兩張事件表。 活動(dòng)掃描法 以 “活動(dòng) ”作 為分析系統(tǒng)的 基本單元，每 個(gè)活動(dòng)對(duì)應(yīng)一 個(gè)活動(dòng)處理模 塊，處理與活 動(dòng)相關(guān)的事 件。 按照和實(shí)際時(shí)間的關(guān)系分類 ?實(shí)時(shí)仿真：仿真時(shí)鐘與實(shí)際時(shí)鐘完全一致，也就是模型仿真的速度與實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行的速度相同。 哪些系統(tǒng)是離散事件系統(tǒng)？ 離散事件系統(tǒng) 離散事件系統(tǒng)主要元素 ? 系統(tǒng) ? ? 模型 仿真 ? ? ? ? ? 抽象 (神似和形似 ) 實(shí)體 （永久實(shí)體 /動(dòng)態(tài)實(shí)體） 屬性 事件（事件表） 資源 ? ? ? ? ? ? ? 隊(duì)列 狀態(tài) （ State , Attribute) 活動(dòng) 進(jìn)程 全局變量 系統(tǒng)狀態(tài)變量 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)搜集器 （計(jì)數(shù)型 /時(shí)間加權(quán)型 /基于觀察值的統(tǒng)計(jì)變量） 系統(tǒng) 建立仿真模型 仿真實(shí)驗(yàn) 計(jì)算機(jī) 建立系統(tǒng)模型 模型 離散事件系統(tǒng)仿真的結(jié)構(gòu) Banks, Carson, Nelson Nicol ， DiscreteEvent System Simulation 離散事件系統(tǒng)主要概念 ? ? ? ? ? ? ? 流程圖 仿真時(shí)鐘 仿真調(diào)度策略 事件表 隨機(jī)數(shù)發(fā)生器 概率分布擬合 置信區(qū)間分析 ? ? ? 終態(tài)和穩(wěn)態(tài)仿真 離散事件系統(tǒng)模擬方法 學(xué)習(xí)書目 搜集統(tǒng)計(jì)數(shù) 據(jù)和輸出報(bào) 告 結(jié)束 有條件 性的事 件？ 開始 創(chuàng)建仿真的 數(shù)據(jù)庫，初 始化
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