系統(tǒng)工程導(dǎo)論復(fù)習(xí)ppt課件(參考版)
2024-09-22 20:17本頁面
【正文】 – 無法或難以在實(shí)際系統(tǒng)上進(jìn)行試驗(yàn) – 系統(tǒng)模型比較復(fù)雜，又難以近似簡化 系統(tǒng)仿真的類型 ? 按應(yīng)用領(lǐng)域分類 ： – 生產(chǎn)管理仿真、工程技術(shù)仿真、軍事仿真、科學(xué)試驗(yàn) ? 按結(jié)構(gòu)形式分類 – 簡單式仿真、串聯(lián)式仿真、擴(kuò)展式仿真、分析式仿真 ? 按模擬實(shí)驗(yàn)的方法分類 – 物理仿真法、數(shù)學(xué)仿真法 ? 按系統(tǒng)中事件出現(xiàn)的特性分類 – 隨機(jī)性仿真、確定性仿真 ? 按照系統(tǒng)中實(shí)體或活動(dòng)的動(dòng)態(tài)形式分類 – 連續(xù)系統(tǒng)的仿真、離散系統(tǒng)的仿真 ? 按仿真的手段分類 – 手工仿真、計(jì)算機(jī)仿真 系統(tǒng)仿真的一般步驟 ? 問題描述與定義 – 明確要解決的問題，以及實(shí)現(xiàn)目標(biāo) ? 建立仿真模型 – 模型是本質(zhì)屬性的抽象描述和表達(dá)，是面向問題和過程的 ? 數(shù)據(jù)采集 – 需要對真實(shí)系統(tǒng)的參數(shù)作必要的統(tǒng)計(jì)調(diào)查 ? 仿真模型的確認(rèn) – 按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)對仿真模型的代表性進(jìn)行衡量 系統(tǒng)仿真的一般步驟 ? 仿真模型的編程實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證 – 使仿真程序的運(yùn)行結(jié)果能精確地代表仿真模型應(yīng)當(dāng)具有的性能 ? 仿真試驗(yàn)設(shè)計(jì) – 確定仿真試驗(yàn)的方案 ? 仿真模型的運(yùn)行 – 獲得的所需實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)，掌握系統(tǒng)的變化規(guī)律 ? 仿真結(jié)果的輸出與分析 – 需要在仿真輸出樣本的基礎(chǔ)上，進(jìn)行必要的統(tǒng)計(jì)推斷 離散事件系統(tǒng)仿真特點(diǎn) ? 擴(kuò)大到非工程和非數(shù)值計(jì)算領(lǐng)域 ? 狀態(tài)在時(shí)間上和空間上都是離散的 ? 面向事件的，時(shí)間指針由事件的推動(dòng)而隨機(jī)遞進(jìn)的 ? 系統(tǒng)變量是反映系統(tǒng)各部分相互作用的一些事件 ? 系統(tǒng)模型則是反映這些事件的數(shù)集 ? 仿真結(jié)果是產(chǎn)生處理這些事件的事件歷程 仿真中的基本概念 ? 實(shí)體 – 臨時(shí)實(shí)體：只存在一段時(shí)間的實(shí)體， – 永久實(shí)體：永久性地駐留在系統(tǒng)中的實(shí)體 ? 事件 – 引起系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化的行為 – 必須建立事件表，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)中的事件進(jìn)行管理 ? 活動(dòng) – 表示兩個(gè)可以區(qū)分的事件之間的過程，標(biāo)志著系統(tǒng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移 ? 進(jìn)程 – 由若干個(gè)事件及若干個(gè)活動(dòng)組成，它描述了事件及活動(dòng)之間的相互關(guān)系及時(shí)序關(guān)系 ? 仿真鐘 – 連續(xù)系統(tǒng)中，可以是定步長，也可以是變步長 – 離散系統(tǒng)中，仿真鐘的推進(jìn)步長完全是隨機(jī)的 ? 統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)器 – 一次運(yùn)行得到的狀態(tài)變化過程只是隨機(jī)過程的一次取樣，因此只有在統(tǒng)計(jì)意義下才有參考價(jià)值 離散事件系統(tǒng)建模與仿真方法 事件調(diào)度法 (Event Scheduling) ? 時(shí)間控制程序 – 選擇具有最早發(fā)生時(shí)間的事件 – 將仿真鐘修改到該事件發(fā)生的時(shí)刻 – 調(diào)用與該事件相應(yīng)的程序模塊，對事件進(jìn)行處理， – 該事件處理完后返回時(shí)間控制程序 ? 任何條件的測試，均在相應(yīng)的事件模塊中進(jìn)行 ? 是一種面向時(shí)間的仿真方法 離散事件系統(tǒng)建模與仿真方法 活動(dòng)掃描法 (activity Scanning) ? 系統(tǒng)由部件組成，部件包含活動(dòng) ? 活動(dòng)是否發(fā)生由條件是否滿足而定 – 若條件滿足，則激活相應(yīng)部件的活動(dòng)模塊 ? 時(shí)間控制程序較之其它條件具有更高的優(yōu)先級 – 判斷激活條件時(shí)首先判斷該活動(dòng)發(fā)生的時(shí)間是否滿足，然后再判斷其它條件 – 若所有條件都滿足，則執(zhí)行該部件的活動(dòng)子例程，然后再對其它部件進(jìn)行掃描 ? 對所有部件掃描一遍后，又按同樣順序進(jìn)行循環(huán)掃描 ,直到仿真終止 離散事件系統(tǒng)建模與仿真方法 ? 進(jìn)程交互法 (Process interaction) ? 綜合 ES和 AS的特點(diǎn)，采用兩張事件表 – 首先按一定分布產(chǎn)生到達(dá)實(shí)體并置于 FEL中，實(shí)體進(jìn)入排隊(duì)等待 – 然后對 CEL進(jìn)行活動(dòng)掃描，判斷各種條件是否滿足 – 將滿足條件的活動(dòng)進(jìn)行處理，仿真鐘推進(jìn)到服務(wù)結(jié)束并將相應(yīng)實(shí)體從系統(tǒng)中清除 – 將 FEL中最早發(fā)生的當(dāng)前事件的實(shí)體移到 CEL中，繼續(xù)推進(jìn)仿真鐘，對 CEL進(jìn)行活動(dòng)掃描，直到仿真結(jié)束 離散事件系統(tǒng)建模與仿真方法 ? 在基于下一事件時(shí)間推進(jìn)法的離散系統(tǒng)仿真模型中通用部件如下： – 系統(tǒng)狀態(tài)：在某一特定時(shí)間描述系統(tǒng)所必須的狀態(tài)變量的集合 – 仿真鐘：給出當(dāng)前仿真時(shí)間值的變量 – 事件表：包含有每一類事件將要發(fā)生的下一時(shí)間表 – 統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)器：用于保存系統(tǒng)性能的統(tǒng)計(jì)信息的變量 – 初始化程序：在零時(shí)刻對仿真模型進(jìn)行初始化、 – 計(jì)時(shí)程序：由事件表確定下一事件，將仿真鐘推進(jìn)到該事件發(fā)生的時(shí)間子例程 – 事件程序：在某一類型的事件發(fā)生時(shí)修改系統(tǒng)的狀態(tài) – 報(bào)告產(chǎn)生程序：計(jì)算所希望的性能測量的估計(jì)值，仿真程序結(jié)束時(shí)打印報(bào)告 – 主程序：調(diào)用計(jì)時(shí)程序以確定下一事件，然后將控制轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的事件程序，以便適當(dāng)?shù)匦薷南到y(tǒng)狀態(tài) 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法簡介 ? 研究信息反饋系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的計(jì)算機(jī)仿真方法 ? 有效地把信息反饋的控制原理與因果關(guān)系的邏輯分析結(jié)合起來 ? 從系統(tǒng)的整體觀出發(fā)，充分估計(jì)和研究其影響因素，不回避復(fù)雜性 ? 注重研究系統(tǒng)內(nèi)部的非線性相互作用、協(xié)同以及延遲效應(yīng)等問題 ? 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)是面向問題的，而不是面向整個(gè)系統(tǒng)的 ? 是一種計(jì)算機(jī)仿真方法，是一種連續(xù)系統(tǒng)仿真方法 ? 不是預(yù)測方法，但具有一定的預(yù)測功能 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模 步驟 1~3 ? 問題辨識與定義 – 明確建模目的， – 面向問題而不是系統(tǒng) – 問題源自反饋結(jié)構(gòu)。 ? 分析系統(tǒng)要素 ? 確定評價(jià)指標(biāo)體系 ? 制定評價(jià)結(jié)構(gòu)和評價(jià)準(zhǔn)則 ? 評價(jià)方法的確定 ? 單項(xiàng)評價(jià) ? 綜合評價(jià) 評價(jià)指標(biāo)的數(shù)量化方法 排隊(duì)打分法 體操計(jì)分法 專家計(jì)分法 兩兩比較法 0~1打分法 , 0~4 打分法 ,多比例打分法 連環(huán)比率法 模糊綜合評價(jià)方法 ? 因素集、評定集和考核族概念： ? 確定系統(tǒng)評價(jià)項(xiàng)目集 F
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