1管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
第 1章 系统,模型与模拟
1.1 概述
1.2 离散事件模拟的基本方法
1.3 模拟语言简介
本章主要内容：
2管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
1.系统,与研究目的相关的人,设备,设施等实体
的集合，系统的范围具有明确的限定 。
1) 不同的研究目的有不同的系统规模，范围和界限。研究目的决
定了系统的界限,
2) 不同的研究目的,系统所包含的实体也不同,
3) 系统仅由那些与研究目的相关的因素组成。 因此,一旦研究目
的确定,系统的组成和界限就已经确定。反之当研究目的变化
时,系统的组成和界限就会发生变化,
1.1 概述
第 1章 系统,模型与模拟
3管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
1.按系统状态是否变化可分为
静态型 动态型
本课程研究
动态离散型
随机系统模
型
系统的分类,
2.按系统状态变化与时间的关系分
连续型系统 系统状态随时间连续变化
离散型 系统状态仅在某些时间点上发
生变化
3.按系统有无随机过程分为
确定型 随机型
1.1 概述
4管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
系 统 system
系统是研究的一个具体对象 。 是实体的一个集合 。 如：
人群, 机器等 。
1970年, 著名管理学家泰勒 （ Taylor） 对, 系统, 作
了如下定义,实体之间是相互作用的, 或是通过逻辑关
系组合在一起的 。
系统是 按照某些规律结合起来 的，相互作用、相互依
存的所有 元素 的集合。
5管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
a
b
c
d
e
f
“按照某些规律结合起来, 是为了把仿
真的研究对象最大限度地加以扩展 。 系
统内部各元素的相互作用规律可以是已
知的, 略知的或者是模糊的, 甚至是未
知的 。
一个实际系统的元素往往非常多, 元
素之间是相互关联的, 这样的系统可以
通过图论中的连通图对应起来：系统对
应的是一个图, 元素对应的是图上的点,
而元素之间的规律作用, 关系和点与点
之间的关系对应的是图上的边 。
“元素,：强调的系统不仅是有形的物理系统，也可以是抽象的、概念
的系统，例如，计算机，仿真的对象即可以是它的硬件系统，也可以
是它的软件系统。
系统
6管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
差 动
放大 器
功 率
放大 器
伺 服
电动 机
瞄准 具
误差
电压
减速 器
炮塔
- E
+ E
R 1
- E
+ E
R 2
例 1 空炮塔控制系统
炮塔轴方向是系统输出量，瞄准具轴的方向为输入量，电位器 R1和 R2用来测
量两轴之间的误差角，当误差角不为零时，差动放大器将产生误差信号，该信号
经过功率放大后，驱动伺服电动机转动，以减小误差角，达到随时瞄准的状态。
1R2
“系统, 举例
7管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
例 2 模、数转换系统 比较器
门
控
电
路
脉 冲
计数器
D / A 电路
输入电压
脉冲源
数字输出
当计数器所表示的数值经 D/A电路变成电压后，与输入电压进行比较，比较
器的输出将反映出三种可能情况：相等、大于和小于。门控电路将根据相应的情
况开放或关闭脉冲源送来的脉冲信号，使具有可逆计数功能的计数器作增量、减
量或保持的操作，其结果是系统的数字将随时与输入电压的大小一致。
“系统, 举例
8管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
处理几何形状
开 始
存入原 材料形状
规定单 元图形
规定尺 寸精度等
检验最 终状态
可行性 检验
存入单 元图形
决定加 工顺序
显示加 工顺序
添加附 加信息
计算生 产时间
形成各 种工艺信 息
打印结 果
停 止
标准时间数据文件
切削数据文件
几何形状文件
决定加工顺序
计算生产时间
打印输出
例３计算机辅助工艺路线制订系统
Computer Aided Routing
系统通过人机对话方式输入工艺
的有关信息后，系统把单元图形拼装
在原材料图形所规定的位置上，进行
工艺的可行性检验，得到零件的最终
形式，并以文件形式存入磁盘。接着
便自动地确定出最优的加工顺序，同
时也确定了需要使用的机床、夹具、
刀具等切削条件及附加信息计算出生
产时间，然后打印输出。整个过程中，
系统在数据库软件的支持下不断地以
各种不同的数据文件和磁盘进行信息
交换。
“系统, 举例
9管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
到达
护士
离院
病床
医生
1类
2~5类
2~4类
5类
例 4 急诊室系统
表示一个由护士、病
房及医生构成的排队系统，
病人根据病情，分为五类，
按一定的到达规律随机地
来到急诊室就医，对于 1
类紧急病人，将直接送入
急诊病房等待获得病床后
就诊,2~5类病人在通过
护士的检查，办理挂号及
作必要的记录后,2~4类
病人都进入病房,5类病
人在护士处便可得到医疗
服务，不必进入病房便可
离院。
“系统, 举例
10管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
举例特征汇总
例 1研究的物理量是连续量，我们称其为连续系统
例 4 所涉及的病人、护士、医生的活动是不连续的，称其
为离散系统
例 3物理量为程序流、数据流或文件在磁盘上的写入或读
出的情况，是一个离散系统，变量有抽象的，也有实体
例 2研究的物理量既有离散量（脉冲电路及计数器），也
有连续量（电压比较器）的系统
“系统, 举例
11管理系统模拟与 GPSS语言
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2.模型 按一定研究目的，对所研究系统
准确的描述。
按描述手段，模型有如下几类,
1)文字式模型
2)框图式模型
3)数学式模型
4)图解式模型
5)混合式模型
1.1 概述
12管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
按所描述系统的不同，模型可分为如下几类：
1.连续系统模型
2.离散系统模型 （本课程的重点）
3.混合式模型
离散系统举例：
具有一个理发师的理发店是一个
典型的排队系统。常称为 单窗口 排队
系统。而排队系统是最常见的离散系
统之一,单窗口 排队系统是研究离散
系统的一支 麻雀 。
1.1 概述
13管理系统模拟与 GPSS语言
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例, 只有一个理发师的理发店模型
(单窗口排队系统 图解式 模型 )
到
达
服
务
离
开空闲?
排
队
到达
排队
服务
离开
服务台
1.1 概述
Y
N
14管理系统模拟与 GPSS语言
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2)参数,表征各种系统变量的值。
3.模拟模型中常见的术语
例,理发店系统模型
的系统变量为：
1.理发师状态
2.排队长度
3.各顾客到达时间
4.各顾客服务时间
5.模拟钟时间
1)系统变量,描述系统特征的各种指标或性能,常随
时间变化。
3)系统的状态,某个指定时刻,所有系统变量的集合。
4)事件,导致系统状态发生变化的过程。不引起系统
状态变化的过程不称为事件。
5)实体,系统中与研究目的有关的人,物,设备等系统
的组成因素。分流动（活动）实体和永久实
体。
6)模拟钟,模拟模型中表示时间的变量。
1.1 概述
在特定时间内和研究目的有关的描述系统所需变量的
集合定义为 系统的状态 。
例如，在银行系统中，可能的状态变量是正在工作的
出纳员人数，在等待线上排队或正在接受服务的顾客数，
以及下一个顾客的到达时间。在制造系统中，机器的忙、
闲或故障为可能的状态变量。
离散事件系统状态变量仅仅在可数的一些时间点上才
有变化,我们定义可能改变系统状态的瞬间事变为 事件 。例
如在银行系统中，顾客的到达和顾客接受完服务均为事件；在制造系统中故障即为事件。
在离散事件系统中，各事件以某种顺序或在某种条件
下发生,并且大都是随机性的，不能用常规的方法加以研究
。
15管理系统模拟与 GPSS语言
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1.2 离散系统模拟的基本方法
例,单窗口排队系统 (M/M/1)
(只有一个理发师的理发店,模型见前页 )
假设, 顾客到达间隔时间 A1,A2,A3,...
顾客的服务时间 S1,S2,S3,...
求解, 窗口的平均排队长度
顾客的平均等待时间
16管理系统模拟与 GPSS语言
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单窗口排队系统 (M/M/1)模拟过程
A1 A2 A3
S1 S2 S3
A4
1
Q
TA5
S4
A6 A7
S5
2
3
服务台空闲
1 2 3 54 6 7 8 12
1.2 离散系统模拟的基本方法
第二顾客的
等待时间
第三顾客的
等待时间
17管理系统模拟与 GPSS语言
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解,
平均排队长度 = 排队面积求和 /模拟时间
平均等待时间 = 各顾客等待时间求和 /模拟的顾客数
因此,对于单窗口排队系统，模拟之前应已知,
1.每个顾客的到达时间间隔 A1,A2,A3,… （一般是随机数）
2.每个顾客的服务时间 S1,S2,S3,… （一般是随机数）
3.模拟的顾客数 (模拟长度 )
4.模拟的初始条件
Ai,Si 怎么能知道呢?-- 需要进行输入数据的分析
1.2 离散系统模拟的基本方法
18管理系统模拟与 GPSS语言
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系统分析
初建模型
输入数据
收集分析
建立或修
改模型
编制程序
实验性模拟
模型合
适否?
实验设计
模 拟
输出数据
分 析
建立文档
A
A
N
Y
计算机模拟的基本过程：
1.2 离散系统模拟的基本方法
19管理系统模拟与 GPSS语言
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1.3 模拟语言简介
1,模拟可使用各种计算机高级语言
2,专用模拟语言的优点,
1.通用性好, 提供常用的功能模块
2.模块设计原则与模拟过程相仿
3.具有动态存储分配功能,速度快
4.有标准输出
5.面向过程,简单明了
20管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
常用模拟语言：
1.GASP IV
2.GPSS
3.SLAM
4.SIMCRIPT
5.DYNAMO
6.SIGMA
7.SIMULA
本课程主要讲解用于离散型模拟的 GPSS 语言
1.3 模拟语言简介
21管理系统模拟与 GPSS语言
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GPSS 语言的全称是：
General Purpose Simulation System
通用模拟系统
GPSS 语言的发展：
1961年 IBM 公司发表第一个 GPSS 文本
1965年 公布 GPSS III - 扩展 GPSS
后来 GPSS V, GPSS 66,GPSS/1100 …
我们使用 GPSS/PC
1.3 模拟语言简介
22管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
例,单窗口排队系统 GPSS 程序
已知, 1.顾客的到达间隔时间呈均匀分布,均值为 18 分钟,
方差为 6 分钟,
2.顾客的服务时间呈均匀分布,均值为 16 分钟,方
差为 4 分钟,
求解, 1,顾客的平均等待时间
2,平均排队长度
3,服务台的利用率
1.3 模拟语言简介
23管理系统模拟与 GPSS语言
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单窗口排队系统 GPSS 程序
到达
排队 1
服务 1
离开
SEVER
GPSS 模拟程序,
SIMULATE
GENERATE 18,6
QUEUE 1
SEIZE 1
DEPART 1
ADVANCE 16,4
RELEASE 1
TERMINATE 1
START 25
END
24管理系统模拟与 GPSS语言
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GPSSR/PC V1.1 9-MAR-1997 19:48 PAGE 2
IN1.LST=IN1.GPS
RELATIVE CLOCK 459 ABSOLUTE CLOCK 459
BLOCK COUNTS
BLOCK CURRENT TOTAL BLOCK CURRENT TOTAL BLOCK CURRENT TOTAL
1 1 27 2 1 26 3 0 25
4 0 25 5 0 25 6 0 25
7 0 25
FACILITY AVERAGE NUMBER AVERAGE SEIZING PREEMPTING
UTILIZATION ENTRIES TIME/TRAN TRANS.NO,TRANS.NO.
1 0.87 25 16.04
QUEUE MAXIMUM AVERAGE TOTAL ZERO PERC,AVERAGE $AVERAGE TABLE
CONTENT CONTENT ENTRIES ENTRIES ZERO TIME/TR TIME/TR NUMBR
1 2 0.33 26 10 38.46 5.81 9.44
单窗口排队系统 GPSS 输出
25管理系统模拟与 GPSS语言
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2002.6实 例
简单的银行服务系统
银行系统
（出纳员）
客户到达 客户离去
启 动
顾 客 到 达
顾 客 选 择 等 待 线 并 排 队
顾 客 等 待
某 出 纳 员 已 空
出 纳 员 处 理 顾 客 的 事 务
顾 客 离 去
出 纳 员 变 空 闲
结 束
仿真实体为：顾客、出纳员、排队线等。
决定仿真实体的属性为：
顾客事务的数目及到达率；
出纳员的人数，处理事务的原则和速率；
排队线平均长度，每个顾客的平均等待时间。
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2002.6实 例
启 动
T I M E = 1
T I M E < 仿真时间
顾客到达？
选 择 排 队 线
把 顾 客 插 入 该 排 队 线
调 度 下 一 个 顾 客 的 到 达 时 间
在这一时间内有事务处
理完毕？
使 顾 客 离 去
选 择 排 队 线 上 某 顾 客 给 该 出 纳 员
调 度 为 该 顾 客 处 理 事 务 完 成 时 间
T I M E = T I M E + D T
输 出 统 计 结 果
结 束
否
是
否
是
否
是
简
单
的
银
行
服
务
系
统
仿
真
处
理
方
法
之
一
面向时间的仿真程序结构图
27管理系统模拟与 GPSS语言
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2002.6实 例
简
单
的
银
行
服
务
系
统
仿
真
处
理
方
法
之
二
启 动
调度 第一次到 达事件
T I M E < 仿真时间
选择 排队线
把顾 客插入该 排队线
调度 下一次到 达事件
输出 统计结果
结 束
否
是
事务 完成到达 事件
从事 件表中选 出最先要 执行的事 件作为当 前
事件,使时 间T I M E 拨到 当前事件 的发生时 刻
按当 前事件分 叉转移
使顾 客离去
选择 排队线上 某顾客给 空闲出纳 员
调度 事务完成
面向事件的仿真程序结构图
28管理系统模拟与 GPSS语言
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2002.6实 例
简
单
的
银
行
服
务
系
统
仿
真
处
理
方
法
之
三
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
时间
进程
号
1
2
3
4
5
6
仿真程序是面向进程的，它的设计特点是为每一个实体 (如银行系
统的顾客或出纳员 )建立一个进程，该进程反映某一个动态实体从建立
开始到结束为止的全部活动。
面向进程的仿真程序结构图
29管理系统模拟与 GPSS语言
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2002.6实 例
出 纳 员 进 程
置为“空”状态
排 队 线 空？
从排队 线上取出第 一个顾客
等待到 被置为“忙”状态
是
否
等待到 被置为“空”状态
顾 客 进 程
建立顾 客记录
调度下 一个顾客活 动
出 纳 员 空 闲？
排队记 录
等待
置出纳 员“忙”
确定服 务时间
调度服 务完成
置出纳 员“空”
结 束
是
否
出纳员进程顾客进程
简单的银行服务系统
30管理系统模拟与 GPSS语言
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2002.61.4仿真研究的步骤
问题的阐述
建立模型
数据收集
程序编制
程序验证
程序确认
试验设计
生产运行和分析
继续运行？
文件清单和
报表结果
实现
否是
否
是
是 是
否
9
8
7
6
1
2
3
4
5
明确项目的内容
选定系统仿真的模型
排出项目进行的进度表
设置目标及完成
的项目计划
系统流程
逻辑关系
循环周期
随机变量分布
1 ) 系统的" 实体"
2 ) 抽象出系统关键实体的属性
3 ) 定义各种活动或事件
4 ) 描述活动与实体之间的关系
5 ) 明确获取各种属性数值的方法
31管理系统模拟与 GPSS语言
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重要提示
下一章的内容要涉及到概率与数理统计的
内容,希望每个同学利用课外时间提前复习
应用统计学中的如下内容,
1,常用的概率分布
2,X2 检验等统计检验方法
3,拟合优度检验
4,统计绘图
MSSV1.0
第 1章 系统,模型与模拟
1.1 概述
1.2 离散事件模拟的基本方法
1.3 模拟语言简介
本章主要内容：
2管理系统模拟与 GPSS语言
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1.系统,与研究目的相关的人,设备,设施等实体
的集合，系统的范围具有明确的限定 。
1) 不同的研究目的有不同的系统规模，范围和界限。研究目的决
定了系统的界限,
2) 不同的研究目的,系统所包含的实体也不同,
3) 系统仅由那些与研究目的相关的因素组成。 因此,一旦研究目
的确定,系统的组成和界限就已经确定。反之当研究目的变化
时,系统的组成和界限就会发生变化,
1.1 概述
第 1章 系统,模型与模拟
3管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
1.按系统状态是否变化可分为
静态型 动态型
本课程研究
动态离散型
随机系统模
型
系统的分类,
2.按系统状态变化与时间的关系分
连续型系统 系统状态随时间连续变化
离散型 系统状态仅在某些时间点上发
生变化
3.按系统有无随机过程分为
确定型 随机型
1.1 概述
4管理系统模拟与 GPSS语言
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系 统 system
系统是研究的一个具体对象 。 是实体的一个集合 。 如：
人群, 机器等 。
1970年, 著名管理学家泰勒 （ Taylor） 对, 系统, 作
了如下定义,实体之间是相互作用的, 或是通过逻辑关
系组合在一起的 。
系统是 按照某些规律结合起来 的，相互作用、相互依
存的所有 元素 的集合。
5管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
a
b
c
d
e
f
“按照某些规律结合起来, 是为了把仿
真的研究对象最大限度地加以扩展 。 系
统内部各元素的相互作用规律可以是已
知的, 略知的或者是模糊的, 甚至是未
知的 。
一个实际系统的元素往往非常多, 元
素之间是相互关联的, 这样的系统可以
通过图论中的连通图对应起来：系统对
应的是一个图, 元素对应的是图上的点,
而元素之间的规律作用, 关系和点与点
之间的关系对应的是图上的边 。
“元素,：强调的系统不仅是有形的物理系统，也可以是抽象的、概念
的系统，例如，计算机，仿真的对象即可以是它的硬件系统，也可以
是它的软件系统。
系统
6管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
差 动
放大 器
功 率
放大 器
伺 服
电动 机
瞄准 具
误差
电压
减速 器
炮塔
- E
+ E
R 1
- E
+ E
R 2
例 1 空炮塔控制系统
炮塔轴方向是系统输出量，瞄准具轴的方向为输入量，电位器 R1和 R2用来测
量两轴之间的误差角，当误差角不为零时，差动放大器将产生误差信号，该信号
经过功率放大后，驱动伺服电动机转动，以减小误差角，达到随时瞄准的状态。
1R2
“系统, 举例
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例 2 模、数转换系统 比较器
门
控
电
路
脉 冲
计数器
D / A 电路
输入电压
脉冲源
数字输出
当计数器所表示的数值经 D/A电路变成电压后，与输入电压进行比较，比较
器的输出将反映出三种可能情况：相等、大于和小于。门控电路将根据相应的情
况开放或关闭脉冲源送来的脉冲信号，使具有可逆计数功能的计数器作增量、减
量或保持的操作，其结果是系统的数字将随时与输入电压的大小一致。
“系统, 举例
8管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
处理几何形状
开 始
存入原 材料形状
规定单 元图形
规定尺 寸精度等
检验最 终状态
可行性 检验
存入单 元图形
决定加 工顺序
显示加 工顺序
添加附 加信息
计算生 产时间
形成各 种工艺信 息
打印结 果
停 止
标准时间数据文件
切削数据文件
几何形状文件
决定加工顺序
计算生产时间
打印输出
例３计算机辅助工艺路线制订系统
Computer Aided Routing
系统通过人机对话方式输入工艺
的有关信息后，系统把单元图形拼装
在原材料图形所规定的位置上，进行
工艺的可行性检验，得到零件的最终
形式，并以文件形式存入磁盘。接着
便自动地确定出最优的加工顺序，同
时也确定了需要使用的机床、夹具、
刀具等切削条件及附加信息计算出生
产时间，然后打印输出。整个过程中，
系统在数据库软件的支持下不断地以
各种不同的数据文件和磁盘进行信息
交换。
“系统, 举例
9管理系统模拟与 GPSS语言
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到达
护士
离院
病床
医生
1类
2~5类
2~4类
5类
例 4 急诊室系统
表示一个由护士、病
房及医生构成的排队系统，
病人根据病情，分为五类，
按一定的到达规律随机地
来到急诊室就医，对于 1
类紧急病人，将直接送入
急诊病房等待获得病床后
就诊,2~5类病人在通过
护士的检查，办理挂号及
作必要的记录后,2~4类
病人都进入病房,5类病
人在护士处便可得到医疗
服务，不必进入病房便可
离院。
“系统, 举例
10管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
举例特征汇总
例 1研究的物理量是连续量，我们称其为连续系统
例 4 所涉及的病人、护士、医生的活动是不连续的，称其
为离散系统
例 3物理量为程序流、数据流或文件在磁盘上的写入或读
出的情况，是一个离散系统，变量有抽象的，也有实体
例 2研究的物理量既有离散量（脉冲电路及计数器），也
有连续量（电压比较器）的系统
“系统, 举例
11管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
2.模型 按一定研究目的，对所研究系统
准确的描述。
按描述手段，模型有如下几类,
1)文字式模型
2)框图式模型
3)数学式模型
4)图解式模型
5)混合式模型
1.1 概述
12管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
按所描述系统的不同，模型可分为如下几类：
1.连续系统模型
2.离散系统模型 （本课程的重点）
3.混合式模型
离散系统举例：
具有一个理发师的理发店是一个
典型的排队系统。常称为 单窗口 排队
系统。而排队系统是最常见的离散系
统之一,单窗口 排队系统是研究离散
系统的一支 麻雀 。
1.1 概述
13管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
例, 只有一个理发师的理发店模型
(单窗口排队系统 图解式 模型 )
到
达
服
务
离
开空闲?
排
队
到达
排队
服务
离开
服务台
1.1 概述
Y
N
14管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
2)参数,表征各种系统变量的值。
3.模拟模型中常见的术语
例,理发店系统模型
的系统变量为：
1.理发师状态
2.排队长度
3.各顾客到达时间
4.各顾客服务时间
5.模拟钟时间
1)系统变量,描述系统特征的各种指标或性能,常随
时间变化。
3)系统的状态,某个指定时刻,所有系统变量的集合。
4)事件,导致系统状态发生变化的过程。不引起系统
状态变化的过程不称为事件。
5)实体,系统中与研究目的有关的人,物,设备等系统
的组成因素。分流动（活动）实体和永久实
体。
6)模拟钟,模拟模型中表示时间的变量。
1.1 概述
在特定时间内和研究目的有关的描述系统所需变量的
集合定义为 系统的状态 。
例如，在银行系统中，可能的状态变量是正在工作的
出纳员人数，在等待线上排队或正在接受服务的顾客数，
以及下一个顾客的到达时间。在制造系统中，机器的忙、
闲或故障为可能的状态变量。
离散事件系统状态变量仅仅在可数的一些时间点上才
有变化,我们定义可能改变系统状态的瞬间事变为 事件 。例
如在银行系统中，顾客的到达和顾客接受完服务均为事件；在制造系统中故障即为事件。
在离散事件系统中，各事件以某种顺序或在某种条件
下发生,并且大都是随机性的，不能用常规的方法加以研究
。
15管理系统模拟与 GPSS语言
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1.2 离散系统模拟的基本方法
例,单窗口排队系统 (M/M/1)
(只有一个理发师的理发店,模型见前页 )
假设, 顾客到达间隔时间 A1,A2,A3,...
顾客的服务时间 S1,S2,S3,...
求解, 窗口的平均排队长度
顾客的平均等待时间
16管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
单窗口排队系统 (M/M/1)模拟过程
A1 A2 A3
S1 S2 S3
A4
1
Q
TA5
S4
A6 A7
S5
2
3
服务台空闲
1 2 3 54 6 7 8 12
1.2 离散系统模拟的基本方法
第二顾客的
等待时间
第三顾客的
等待时间
17管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
解,
平均排队长度 = 排队面积求和 /模拟时间
平均等待时间 = 各顾客等待时间求和 /模拟的顾客数
因此,对于单窗口排队系统，模拟之前应已知,
1.每个顾客的到达时间间隔 A1,A2,A3,… （一般是随机数）
2.每个顾客的服务时间 S1,S2,S3,… （一般是随机数）
3.模拟的顾客数 (模拟长度 )
4.模拟的初始条件
Ai,Si 怎么能知道呢?-- 需要进行输入数据的分析
1.2 离散系统模拟的基本方法
18管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
系统分析
初建模型
输入数据
收集分析
建立或修
改模型
编制程序
实验性模拟
模型合
适否?
实验设计
模 拟
输出数据
分 析
建立文档
A
A
N
Y
计算机模拟的基本过程：
1.2 离散系统模拟的基本方法
19管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
1.3 模拟语言简介
1,模拟可使用各种计算机高级语言
2,专用模拟语言的优点,
1.通用性好, 提供常用的功能模块
2.模块设计原则与模拟过程相仿
3.具有动态存储分配功能,速度快
4.有标准输出
5.面向过程,简单明了
20管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
常用模拟语言：
1.GASP IV
2.GPSS
3.SLAM
4.SIMCRIPT
5.DYNAMO
6.SIGMA
7.SIMULA
本课程主要讲解用于离散型模拟的 GPSS 语言
1.3 模拟语言简介
21管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
GPSS 语言的全称是：
General Purpose Simulation System
通用模拟系统
GPSS 语言的发展：
1961年 IBM 公司发表第一个 GPSS 文本
1965年 公布 GPSS III - 扩展 GPSS
后来 GPSS V, GPSS 66,GPSS/1100 …
我们使用 GPSS/PC
1.3 模拟语言简介
22管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
例,单窗口排队系统 GPSS 程序
已知, 1.顾客的到达间隔时间呈均匀分布,均值为 18 分钟,
方差为 6 分钟,
2.顾客的服务时间呈均匀分布,均值为 16 分钟,方
差为 4 分钟,
求解, 1,顾客的平均等待时间
2,平均排队长度
3,服务台的利用率
1.3 模拟语言简介
23管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
单窗口排队系统 GPSS 程序
到达
排队 1
服务 1
离开
SEVER
GPSS 模拟程序,
SIMULATE
GENERATE 18,6
QUEUE 1
SEIZE 1
DEPART 1
ADVANCE 16,4
RELEASE 1
TERMINATE 1
START 25
END
24管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
GPSSR/PC V1.1 9-MAR-1997 19:48 PAGE 2
IN1.LST=IN1.GPS
RELATIVE CLOCK 459 ABSOLUTE CLOCK 459
BLOCK COUNTS
BLOCK CURRENT TOTAL BLOCK CURRENT TOTAL BLOCK CURRENT TOTAL
1 1 27 2 1 26 3 0 25
4 0 25 5 0 25 6 0 25
7 0 25
FACILITY AVERAGE NUMBER AVERAGE SEIZING PREEMPTING
UTILIZATION ENTRIES TIME/TRAN TRANS.NO,TRANS.NO.
1 0.87 25 16.04
QUEUE MAXIMUM AVERAGE TOTAL ZERO PERC,AVERAGE $AVERAGE TABLE
CONTENT CONTENT ENTRIES ENTRIES ZERO TIME/TR TIME/TR NUMBR
1 2 0.33 26 10 38.46 5.81 9.44
单窗口排队系统 GPSS 输出
25管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
2002.6实 例
简单的银行服务系统
银行系统
（出纳员）
客户到达 客户离去
启 动
顾 客 到 达
顾 客 选 择 等 待 线 并 排 队
顾 客 等 待
某 出 纳 员 已 空
出 纳 员 处 理 顾 客 的 事 务
顾 客 离 去
出 纳 员 变 空 闲
结 束
仿真实体为：顾客、出纳员、排队线等。
决定仿真实体的属性为：
顾客事务的数目及到达率；
出纳员的人数，处理事务的原则和速率；
排队线平均长度，每个顾客的平均等待时间。
26管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
2002.6实 例
启 动
T I M E = 1
T I M E < 仿真时间
顾客到达？
选 择 排 队 线
把 顾 客 插 入 该 排 队 线
调 度 下 一 个 顾 客 的 到 达 时 间
在这一时间内有事务处
理完毕？
使 顾 客 离 去
选 择 排 队 线 上 某 顾 客 给 该 出 纳 员
调 度 为 该 顾 客 处 理 事 务 完 成 时 间
T I M E = T I M E + D T
输 出 统 计 结 果
结 束
否
是
否
是
否
是
简
单
的
银
行
服
务
系
统
仿
真
处
理
方
法
之
一
面向时间的仿真程序结构图
27管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
2002.6实 例
简
单
的
银
行
服
务
系
统
仿
真
处
理
方
法
之
二
启 动
调度 第一次到 达事件
T I M E < 仿真时间
选择 排队线
把顾 客插入该 排队线
调度 下一次到 达事件
输出 统计结果
结 束
否
是
事务 完成到达 事件
从事 件表中选 出最先要 执行的事 件作为当 前
事件,使时 间T I M E 拨到 当前事件 的发生时 刻
按当 前事件分 叉转移
使顾 客离去
选择 排队线上 某顾客给 空闲出纳 员
调度 事务完成
面向事件的仿真程序结构图
28管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
2002.6实 例
简
单
的
银
行
服
务
系
统
仿
真
处
理
方
法
之
三
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
时间
进程
号
1
2
3
4
5
6
仿真程序是面向进程的，它的设计特点是为每一个实体 (如银行系
统的顾客或出纳员 )建立一个进程，该进程反映某一个动态实体从建立
开始到结束为止的全部活动。
面向进程的仿真程序结构图
29管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
2002.6实 例
出 纳 员 进 程
置为“空”状态
排 队 线 空？
从排队 线上取出第 一个顾客
等待到 被置为“忙”状态
是
否
等待到 被置为“空”状态
顾 客 进 程
建立顾 客记录
调度下 一个顾客活 动
出 纳 员 空 闲？
排队记 录
等待
置出纳 员“忙”
确定服 务时间
调度服 务完成
置出纳 员“空”
结 束
是
否
出纳员进程顾客进程
简单的银行服务系统
30管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
2002.61.4仿真研究的步骤
问题的阐述
建立模型
数据收集
程序编制
程序验证
程序确认
试验设计
生产运行和分析
继续运行？
文件清单和
报表结果
实现
否是
否
是
是 是
否
9
8
7
6
1
2
3
4
5
明确项目的内容
选定系统仿真的模型
排出项目进行的进度表
设置目标及完成
的项目计划
系统流程
逻辑关系
循环周期
随机变量分布
1 ) 系统的" 实体"
2 ) 抽象出系统关键实体的属性
3 ) 定义各种活动或事件
4 ) 描述活动与实体之间的关系
5 ) 明确获取各种属性数值的方法
31管理系统模拟与 GPSS语言
MSSV1.0
重要提示
下一章的内容要涉及到概率与数理统计的
内容,希望每个同学利用课外时间提前复习
应用统计学中的如下内容,
1,常用的概率分布
2,X2 检验等统计检验方法
3,拟合优度检验
4,统计绘图
