7.5 模拟模型的应用成功模拟一个系统不是最终目标!
模拟模型为实际系统的运行提供了一个假想的“实验场所”
模拟目的描述一个现有的系统探索一个假设的系统设计一个改进的系统描述一个现有的系统例,一家工厂发现最近订货增加,不知按现有生产条件是否能按合同及时交货?
可通过模拟模型模拟现有生产情况,分析从 原料的订货、交货、生产工序的安排以及劳动力的组织等各因素对及时交货的影响,找出 薄弱环节。
对其进行定量分析和相应的改进 。
探索一个假设的系统例,某医院准备建立一个计算机管理的药品库存系统,
目标,保障医院日常所需药品的供应,
同时避免因药物过期失效或占用过量资金造成的经济损失。
经模拟,可对各种不同的库存水平进行比较,
优选出合理的存储方案。使系统在建立之前就有科学的依据。
设计一个改进的系统例,工厂生产的某种产品由多种零配件装配而成,可建立一个模拟模型,寻求一种较好的零件加工顺序和机器设备的分配方法,提高设备利用率。
模拟模型是现代化企业管理的有效工具为 描述、探索、设计 一个系统,对模拟模型及模拟结果常进行下述分析工作:
1,收集系统长期运转的统计值例如,理发店系统模拟中感兴趣的有 平均队长,
最大队长,顾客的 平均等待时间,两位服务员工作时间百分比 等等。
又如,模拟港口的运转是为了研究港口是否出现拥挤情况,希望了解港口的 服务率 等指标 。
2,比较系统的备选装置要改变一个现实中的复杂系统的部分装置费时间和资金借助于模拟模型,
可迅速而容易地改变系统。
3,研究参数变化对系统的影响仅需对结果进行分析检验,就能确定是否对现实系统执行这种改变 。
例如,新产品的研制和投产是十分重要而带有风险性的决策性问题,若失败其后果往往是十分严重的。
解决方案,经各方面的调查和分析,把不确切的因素考虑进模型中去,变换有关的参数进行多次模拟试验,全面地认识这些不确切因素所起的作用。
4,研究改变假设对系统的影响例,理发店系统模拟问题中,做了较多的简化假设,如果对假设做一些改变,就能得到不同的模拟模型,可分析假设改变引起的变化。
5.寻求系统的最佳工作条件一个系统可能有若干种不同的运行调度方案,
想找出,最佳,方案。
例,理发店系统从顾客的观点出发,关心平均等待服务时间,
平均队伍长度等从店主的立场关心的是服务员的空闲时间,
顾客离去率等等。
在某种评价最佳调度的执行标准下,寻求最佳方案:配置合适的服务员人数,规定服务员的工作时间等。
模拟次数的确定的几点注意

建立模拟模型模拟模型的详尽程度初始状态对模拟模型的影响
1.模拟模型的几次运行不能充分描述现实系统的性质与规律。应该做足够多次 (合适 )的模拟运 行后,对结果进行分析。
2.构造一个系统的模拟模型,要抓住系统中的主要因素。模拟模型并非越现实,越详尽越好。
* 包罗万象的模拟模型在计算机上实现十分困难 ;
* 增大运算工作量;
* 事无巨细通通包罗,势必分不清主次,造成对模拟结果分析的困难 。
原则,牢记建模目标,根据实际问题需要来确定模拟模型应详尽到何种程度。
3,尽量消除初始状态对模拟模型运算结果的影响。
许多系统一旦进入典型的工作状态就能长时期或无限制地运转下去,称其进入 稳定状态 。
达到稳定状态之前的状态称为 过渡状态;
过渡状态依赖于初始状态。
模拟模型的每一次模拟都是从特定的初始状态开始,例如理发店系统,从,无顾客到达,A和
B服务员均空闲,的初始状态开始进行模拟 。
初始状态过渡状态 稳定状态有时经过较长时间以后,模拟结果还依赖于初始状态。
一个系统是在稳定状态条件下按正常情况设计的,通常希望了解系统的正常工作状况。
做结果分析时,希望消除初始状态的影响从试验结果数据中截去过渡状态段无一般的方法识别,靠试验或经验。
使用随机数进行模拟
1,应对随机数进行统计检验;
2,注意消除“种子”和周期的影响。
例 7.5.1 理发店系统模拟分析工作 从店主的立场出发,设置的最终目标是使系统处于良好的运行状态,以获取较高的经济效益。有必要收集系统的下述指标的统计值。
( 1)顾客的平均等待时间;
( 2)平均队列长度;
( 3)最大队列长度;
( 4) 两位服务员工作时间的百分比。
假设模拟时钟从 t=0运行到 t=T,令
Q(t)— t 时刻排队的顾客数;
Δt— 使顾客数 Q(t)保持不变的一个时间区间 ;
注意 Δt
是变量
Q
t
Δt
等待顾客个数一次模拟输出结果全体顾客的总等待时间,∑QΔt
在 (0,T)时间内的平均队列长度为
)(1 tQTQ
顾客的平均等待时间为
)(1 tQNW
N为 (0,T)期间内到达的顾客总数一次模拟结果分析