《系统模拟与GPSS语言》实验指导书 《系统仿真》实验指导书 一．本课程实验的目的 计算机模拟技术具有很强的操作性，上机实验是必不可少的。GPSS 语言是基于 DOS 环境下，面向过程的专用模拟语言，较其他语言具有许多不同之处，熟练地掌握 GPSS 语言的模型编制、程序设计与调试的基本方法是本课程实验的主要内容。通过实验，学生应掌握利用 GPSS 语言建立模型、输入数据分析、实验方案设计、实施实验及输出结果的分析等方面的内容进行工作。 二．计算机模拟实验要求 本课程实验要求掌握如下主要内容： 输入数据的分析方法（包括计算机绘图技术） GPSS/PC 的使用 GPSS 语言的程序设计方法 GPSS 语言主要模块、定义语句、控制语句的使用 随机数及随机数发生器的使用 随机变量的产生 GPSS 语言的标准输出 管理系统的模拟模型的建立与模拟 三、实验内容： 本课程实验由五部分组成，共需 10 学时。具体要求与内容如下： 1、实验一 输入数据的分析(选做) 本实验可在第 2 章结束后进行。要求学生独立完成对某随机过程输入数据的收集、整理、假设分布族、确定分布参数、拟合优度检验及分析的全过程的练习。在本实验中，学生还应熟悉计算机绘图知识和绘图软件的应用。掌握柱状图、密度曲线、概率图等常用图形的绘制。具体要求如下： 每个学生选择一个存在随机过程的现实系统，对其中某个随机变量进行采集和分析。所选系统应具有数据采集的条件和环境。确定采集数据的题目、原则、方案，并设计好数据采集计划和表格，可以每 2-3 人一组共同完成数据的采集，共用数据，但要单独进行分析。 按所定计划和方案采集至少 200 以上个随机数据。 按点统计法、柱状图法、概率图法选择分布族。 确定分布参数。 进行拟合优度检验。 给出最后结论。 写出实验报告 2．实验二 GPSS/PC 的使用 本实验可在第 3 章结束后进行。主要掌握 GPSS/PC 软件的使用方法，包括进入系统、程序的调用、修改、调试、执行模拟，输出结果的存储，熟悉标准输出及输出报告中的各项内容。系统的退出。系统文件类型及其备份。 实验中可参考教材中介绍的例题为实验内容进行练习。 病人到达医院的门诊部的间隔时间服从均匀分布，均值10分钟，方差4分钟，假定每个医生的服务时间均服从均匀分布，均值15分钟，方差6分钟，问医院应该开设多少个就医窗口（每个窗口一个医生工作）才能使设施的利用率控制在30%~40之间？(病人排一个队列) 要求：1用正规的实验报告纸书写原程序及调试结果 2实验报告要包括对程序结果的简单分析，如增设窗口对对长的影响等。 3与第一次的实验报告一起交，于下次实验课开始时上交完毕。 3．实验三：单窗口排队系统模拟 本实验可在第 4 章结束后进行。要求每个学生选择一单窗口排队系统，写出环境及模拟要求，编制 GPSS 的程序，并上机调试通过，然后进行模拟，最后写出输出报告及分析结论。本实验练习 GPSS 的基本语句和基本模块。熟悉活动实体在系统中的产生、移动、消失的过程，练习模拟终止的各类形式和特点及其应用场合。 实验系统可选自自己熟悉的现实系统，若有困难可完成下列某邮电所服务系统的模拟分析。已知某校园邮电所共有二名职员，其中之一负责邮寄包裹和汇款工作，另一人负责邮寄特殊信件和公共电话的收费工作。上述各项工作过程均呈均匀分布，其均值和方差如下表所示，时间单位是分钟。在表中给出了必要的提示，仅供参考。去掉上下班的准备时间，每个班工作 6 小时。 过 程 与 工 作 内 容 均 值 方 差 提 示  邮寄包裹人到达间隔时间 20 5 队列一  邮寄包裹时间 10 3 设施一  汇款人到达间隔时间 40 10 队列一  汇款时间 7 3 设施一  邮寄特殊信件人到达间隔时间 15 5 队列二  邮寄特殊信件时间 5 2 设施二  打公共电话人到达间隔时间 10 4 队列三  打公共电话的时间 15 5 存储器一  公共电话的收费时间 3 1 队列二，设施二   试编制上述系统的模拟模型及 GPSS 程序，并上机调试程序、模拟 20 个班,将输出结果存入磁盘，若有可能, 打印输出结果,并进行输出结果的简单分析。 实验报告内容： 模拟模型的说明及其框图。 GPSS 原程序。 输出报告。 最后分析结论。 ４．实验四 一典型系统模型的建立与模拟 本实验可在第 6 章结束后进行。通过对一典型系统的调查、分析、编制模型及 GPSS 程序设计、上机调试、模拟，最后写出实验报告。本实验练习掌握 GPSS 语言的函数、变量、符号、存储器等定义语句以及随机数发生器、标准数字属性码、测试模块等的使用。本实验练习中级 GPSS 的主要模块及模型建立的基本原则。 本实验除学生可自行模拟任一系统外，可以以例 6.6 为基础，将其各类终端信息的到达过程改为指数分布，到达时间均值分别为 4500，3000，2000。重新编制程序，调试并进行模拟，完成分时处理计算机系统的模拟分析，并写出报告。 已知某邮电所有二台公共电话, 来打电话的顾客服从均匀分布，均值为10，方差为4，打电话的顾客都应先排队预交费, 交费时间为 4 (2) 分钟, 然后再排一队等待打电话, 顾客打电话时间为 8 (5)分钟. 打完电话后再去排队结算费用，结算时间为5（3）分钟。模拟 100个顾客, 求顾客在邮电所停留时间, 交费平均等待时间, 平均打电话时间及收费员和公共电话的平均利用率. 注意：预交费与结算费用可排同一队，也可分别排二个队。 要求： 1、题目及求解 2、模型的建立绘制框图, 编写说明 3. 编制程序 4. 上机实验模拟可进行不同方案的模拟. 5. 输出结果及其分析 ５．实验五 一复杂系统的模型的建立与模拟 本实验可在讲授第 8 章时进行。通过对一复杂系统的模型建立、程序设计练习高级 GPSS 语言主要模块的使用。其中包括 LOGIC、GATE、TEST 、TABLE、TABULATE、QTABLE、LINK、UNLINK、SPLIT、ASSEMNLE、MATCH、GATHER 等的应用。有条件的学生可以利用本实验模型的输出结果进行输出数据分析的练习，分析在给定精度下的模拟次数，至少模拟１０次，并按其输出结果写出数据分析报告。 本实验除学生可自行模拟任一系统外，可以以例 8.3 为基础，模拟一公共汽车站的等车过程。但是应将条件改为同时上下车情况（例 8.3 是先下后上），即后门下车，前门上车，并分析与例 8.3 输出结果的不同，找其原因。写出实验报告。 病人到达医院的门诊部的间隔时间服从均匀分布，均值10分钟，方差4分钟，假定每个医生的服务时间均服从均匀分布，均值15分钟，方差6分钟，问医院应该开设多少个就医窗口（每个窗口一个医生工作）才能使设施的利用率控制在30%~40之间？(病人排一个队列) 要求：1用正规的实验报告纸书写原程序及调试结果 2实验报告要包括对程序结果的简单分析，如增设窗口对对长的影响等。 6．实验七一复杂系统的模型的建立与模拟 一个装卸队给货车装货，设货车的到达服从均匀分布，均值为10分钟，方差为2分钟，假设每名装卸工的服务效率相同，他们每个人单独装完一车的时间为30分钟，生产费用为100+4x元,x为装卸工数，货车停留时的损失为240元/小时，一天工作8小时，问应该配备多少名装卸工才能达到经济合理？ 要求： 1. 编制程序 2. 上机实验模拟 3. 输出结果及其分析 4．题目及求解 四、实验时数分配 本课程实验时数为１0小时，实验一根据情况选做，分配如下表所示。 实验序号 实验内容 实验时数  实验一 输入数据的分析 2  实验二 GPSS/PC的使用 2  实验二 单窗口排队系统的模拟 2  实验四 一典型系统模型的建立与模拟 2  实验五 一复杂系统的模型的建立与模拟 2  实验六 一复杂系统的模型的建立与模拟 2  合 计 12   五、实验仪器、器材 实验主要仪器是计算机，软件为：GPSS/PC；工具有秒表，计算器等。 六、实验分组及要求 开课专业：工业工程；要求每次实验按要求写出报告，成绩单独记录，最后按30％的比例计入总分。