本书目录
' p7 p( q& r y% ~$ |0 L9 A4 l# o3 B8 J9 D+ u
第1章 系统仿真基础 10& i! F7 h/ S. u# w
1.1 系统仿真的基本概念 109 ]& ~2 o+ P2 I. k' y4 X* c
1.1.1 系统与建模 10! E& [: B, c6 y
1.1.2 模型分类 10 o# l; b5 ~% p. U6 p+ D. S) {0 U, N. ?3 [
1.1.3 仿真及其分类 122 l: |0 [" U" g W& U
1.2 常用可视化仿真软件包 12
# W4 j8 u/ ~' E T; N1.2.1 仿真使用的软件工具 12 i; a+ R6 C2 ?& t
1.2.2 常用可视化仿真软件包 130 F: N/ ]& ]3 B' C" G
1.3 仿真项目研究步骤 21# P! W5 R( s: q/ h* J
1.4 习题 21
: f! H/ P! f* j2 z" g/ Z- q
- y. B/ B: r+ W0 K+ {5 f2 k第2章 ExtendSim仿真入门 23
' g* j' {6 {* W, H7 P2.1 排队系统仿真 235 [: `$ O, {( i& c9 p2 q
2.1.1 洗车模型概述 23
/ [3 Y7 x6 Y, w% y W2.1.2 从简单开始——单队列单服务台模型 248 G: V6 m$ _- e6 [2 Q0 b- @0 z# O
2.1.3 增加复杂性 29
4 x% ^7 R* ~, u1 Q2.1.4 典型性能指标 345 O/ g3 `# c% S7 p
2.1.5 进一步探索 36
5 `5 B- z$ U( T) m9 G2.1.6 排队系统的特征与符号表示 371 i$ e0 G( n9 z. V9 f
2.2 离散事件系统仿真模型组成 39
+ U n; E' d3 [! \* Y' L0 O2.2.1 实体及其属性 40! n7 f, U2 d# @' `* [8 a
2.2.2 资源 40
& \7 A* C7 @8 L3 B2.2.3 队列 413 t. u9 N: B. h( T( r: Z2 |0 f
2.2.4 活动 41
" F: [# L3 d& s2.2.5 控制 41* n3 {* t4 |3 `/ R- w
2.2.6 全局数据存储 41
( g3 ?" c6 k+ V. [! v2 E9 [, V2.2.7 系统变量 42
9 K: \: |% R. H8 O, t' S- [2.2.8 事件 43
9 V9 c7 ^8 R1 r, A2.2.9 仿真时钟 44% \; w; o* b( @0 z
2.2.10 仿真开始与停止 44
h9 R0 \8 s* i( `2 V0 x2.3 ExtendSim基本操作 45! i F, J8 L/ ]8 M: y3 X+ w6 D
2.3.1 仿真设置 459 ]# c: @9 a$ H0 B
2.3.2 克隆、笔记本、文本输入、图层 50
& [/ t5 E% m7 w" y/ s) c4 j6 v2.3.3 模型层级(Hierarchy) 51
- W) M, n0 h. C8 o. l" n2.3.4 模块连接与模型外观 53
. H+ s* |& |0 ?- R2.3.5 如何理解ExtendSim模型的逻辑 53) l# @" { ]; `8 n9 V
2.4 习题 54$ g* j0 j+ j0 j" r
2.5 实验 54
: {0 b& Q5 F w) ?
2 _; t. n- P! {* I# ?6 B/ g第3章 输入数据采集与分析 55
) {$ K3 n3 }! }% v# _0 C& b: x3.1 分布拟合的过程 55
! W9 E. E8 }' D* q3.1.1收集原始数据 56% t7 b/ z s( F7 E/ ?! `/ f# H/ `( Y" L
3.1.2 数据检验 60
% h( ?7 y- s( u n0 @* E2 R% Z3.1.3 辨识分布类型 64
) F4 @* b" F. U* F# B3.1.4 参数估计 65, ^4 f+ z `9 f& k
3.1.5 拟合优度检验 66
2 {5 p3 b- F9 B% v2 m/ o" r! }3.2 经验分布 67
( T( n9 c9 v: Q7 a) F+ {, J3.3 使用Stat::fit软件进行分布拟合 67 M/ n: s1 p/ C A: Y8 b" A
3.3.1 理论分布拟合—连续随机变量 688 Z& y6 t" d0 c6 x4 S, p& t( G
3.3.2 理论分布拟合—离散随机变量 76. F* A$ j+ Q$ Q$ f
3.3.4 经验分布拟合—连续随机变量 78/ \4 J; c- W- r( i1 p( a
3.3.5 经验分布拟合—离散随机变量 79: V- u5 m/ S6 m* K* I; k- Z
3.4多变量与相关输入数据 81: z4 f7 S4 K8 C d
3.5 习题 81
: Y/ [" b4 m, o. a3.6 实验 81, w, `% ]# Y" q: {4 U8 V0 v
, Q, K- p8 C+ u; R8 G S第4章 结构建模 83
$ Q- P0 g8 }8 [ h/ e# D% t4.1 ExtendSim模块概览 83
* K$ V1 n# O. K" K d* l8 Z4.2 实体生成与实体特性 84
' e f: C' ^) z/ C& v4.2.1 常用模块 844 a. d( F8 F) b7 x# Z
4.2.2 实体特性 853 p3 A) o4 |) t3 _6 V) V1 O
4.2.3 批到达建模 90' n1 c+ U, a: y# M: N
4.2.4 非平稳泊松到达过程建模 91
9 P: ]8 \2 o' i* U" r* Q1 ^4.3队列和排队规则 92
) ?7 m! {4 M- i4.3.1 队列模块 92: W4 e9 M( V# @& K7 y
4.3.2 排队规则 93
4 Y" K; ]9 K& H4 J5 L4.3.3 排队行为 93" Q; v) q8 I M6 z
4.3.4 Queue Equation模块详解——复杂排序 96
8 j; d3 a: B8 W3 ~4 }5 |4.3.5 Queue Matching模块详解——实体匹配 101
$ s/ s" j- b/ \3 H& B1 k4.3.6 Queue Tools模块详解——查看和初始化队列 102) d" l6 W& {9 c# E: x
4.4 路由(路径选择) 103; ~ X& i6 H+ B% m& u7 N, B+ G
4.4.1 常用模块 1044 [( Q! L* U# o: F. J
4.4.2来自不同源的实体路由建模 105
. f0 K; W5 q9 B+ z0 P c# M8 e4.4.3 发往多个目的地的路由建模 108
, C# }2 s8 m) ] R4.5 使用活动模块执行处理 1158 K6 }! ?2 ^0 W" I M! ?4 q1 Y
4.5.1 常用模块 115
; ], ^1 q) _0 T# q" {: I! P: v4.5.2 串行处理与并行处理 116
# N. p" n) c& h1 v8 M4.5.3设置延迟(处理)时间 117
( q+ h! u( h2 [4 n4.5.4 活动调度建模 1207 D" Q Q4 ? h5 X; b
4.5.5 中断处理 125
4 F A7 I7 I! S7 Q4.5.6运输与物料搬运 134) q$ Z8 m9 G1 J* Y$ q( {
4.6合并与拆分(Batch与Unbatch) 136 C4 W* @( M( G0 d* e: C9 B2 \% q; d
4.6.1 合并(Batch) 137/ B0 P* d3 y+ }, z
4.6.2 拆分(Unbatch) 144
: j- N3 Q% U( r7 c4.7 资源和工班(Resources and Shifts) 147% y: Q2 I3 H0 P- Z
4.7.1 常用模块 148
# }; u& |- H% D. Y" m- v% i4.7.2 如何建模资源 148
" A" r' l! M& A: z4.7.3 资源调度 154
: R; p, k; o& V: K' C. l/ q I4.8 数据存储与管理 1590 N1 ^( J; P3 T( h6 \9 V
4.8.1 内部数据库方法 160$ a3 c: B. }4 t
4.8.2 创建和使用全局数组(Global Array) 163
. Q; D' x$ V5 E' f, A4.9 基于方程的模块与编程语法 164+ g& A6 V4 o" d5 j
4.9.1 输入变量 164
+ j; u1 g+ `! ~6 d" G$ N4.9.2 输出变量 165
3 K8 l8 W! X) U' p8 G. Y; i4.9.3 方程 166
; W2 x) y( ?, p4.10 曲线图模块(Plotter)的使用 169! t, `2 Q4 v/ s I% _: n
4.10.1 曲线图和数据面板 169( s1 v g6 V+ }9 T3 |* F5 F
4.10.2 Plotter模块工具 170
2 D2 D9 r( G0 M* `+ m4.11 实验 1731 @+ z) ?+ y, R5 [6 F
& m* i* z7 I7 U! a% G; l1 `' S
第5章 模型校核与验证 175
' h" a- \! z9 B/ t5.1 模型校核(Verification) 175
( K6 N# P' p* ?8 t/ \. X5.2 模型验证(Validation) 175
" j0 k$ f* u1 ^) e% k5.3 ExtendSim调试(Debug)工具和技术 1762 B: { s/ ~- v! c. ]
5.3.1 调试要点 176
% l. f$ \* M& p2 e _# _9 k9 x5.3.2 利用动画调试 1778 g C- Q. ^4 [& q! a1 e
5.3.3 在建模过程中校核结果 1776 m! L4 a6 `3 j9 `4 {
5.3.4 用于调试的模块 177* g" v/ z3 [5 G8 X$ s7 e# m
5.3.5 用Find命令查找模块 178
0 O5 s, D& H) P: }# ?! R3 }5.3.6 删除没有连接上的虚线 179+ P) U; f, I7 G! s; @# S
5.3.7 用记事本集中观察比较数据 180( V3 C' K2 B0 _6 _+ L" S, z
5.3.8 单步运行仿真 180
& }; ]+ x/ y' \, b5.3.9 模型报告 181
' B/ ~; A3 s, [4 X% [5.3.10 模型追踪(Tracing) 181- N+ y; {7 Q( t
5.3.11 源代码调试器 182
. P2 G* e8 m/ X- j7 y* s/ v, y) A& k) }
第6章 仿真输出分析 183
1 j. b. _ [7 i& D' T' c% o5 k6.1 概述 1832 H* m Y' N+ k H; F. p: y
6.1.1 什么是仿真输出分析 183
0 E9 [' F7 @. d, ?( D! j( m5 p6.1.2 如何估计输出变量的均值及其置信区间 1839 ?7 b$ v) K/ u8 H: y
6.1.3终止型仿真和非终止型仿真 185/ I. V3 i! N* Y5 L3 O* b+ I( H
6.2 终止型仿真输出分析 185
2 f- ?# r0 ^" q1 I" x' m% z6.2.1 确定初始状态 186
# `2 V" {9 k1 F! \: @ Y6.2.2 确定仿真运行的终止事件 186
; |% D5 e X- ?6.2.3 确定仿真重复运行次数 187
# O: m" H" t) v1 `6.3 非终止型仿真输出分析 188
% i5 V( h, o& P0 b7 M6 W) e6.3.1 确定预热期 189! U/ t5 l6 [2 G) v* l$ g5 J
6.3.2 确定仿真运行时间长度 190) N$ ]2 X( `) B# Y* L E: e
6.3.3 确定仿真重复运行次数 190
5 I/ T) ]( | B! F& m8 ]6.4 输出变量方差和比例的估计 191/ o- Q0 h4 v- k8 ]/ w; T7 Q
6.4.1 方差的估计 191
9 z8 F. ?. H- e) y6.4.2 比例的估计 191' i; Z! b. d d+ t1 C' ~7 d) }
6.5 方案比较 192
9 i2 ]1 T* Z; x) e+ A+ A6.5.1 概述 192
5 k, o! r7 m+ d; \$ I6.5.2 双系统方案比较 192
7 {/ V' D3 S* ^8 P3 }* H6.6 ExtendSim中性能指标采集方法 1957 g1 m N7 }1 k, S9 [# b
6.6.1 Statistics模块与一般统计 195
9 s9 Y/ @+ L" {( ]9 |+ k, N6.6.2 全能的Mean & Variance模块与高级统计 1980 X+ {5 X- q, j, E4 I' |3 E" T3 ]
6.6.3 预热期的设置 201, N" D+ ]- C7 ]$ @2 e
6.7 习题 202" Y6 f* \) H& s9 s$ x+ s8 i1 l
6.8 实验 2021 s% C/ ?( Y9 n8 ^! P& z1 i, s
0 Q9 f0 |/ ~) I! }+ C
第7章 仿真优化 208
2 h0 p. c* y8 {1 |, ?6 g8 L7.1 仿真优化概述 208
0 _: S( H9 j# k5 A& D8 P7.2 仿真优化的步骤 208" ` @0 E9 Y2 H/ E, X! k
7.3 仿真优化案例 208& b+ S$ R) {/ a- Z+ \
" x; R/ X8 ~& F5 O: h& k ~第8章 典型应用 213 q* d' v6 e: M) F/ S! R% k# }, |
8.1 库存系统仿真 213% O1 K# B- [. P+ ?1 J2 @
8.1.1 库存系统概述 213# v$ R7 c3 D- d( @' @( p' Q
8.1.2 (s,S)库存系统仿真 214. o/ A. M& q7 o
8.2 制造行业应用 220
1 h) s E$ e6 O8.2.1 问题描述 220
7 i. J9 {, t/ ]+ P8.2.2 创建模型前 2223 Y8 u G8 N* ~6 E8 P: A
8.2.3 建立模型的第一部分 222
6 _# s' \! }) H! b% Q/ J8.2.4 运行模型 224
3 [9 \) n# n1 U3 w# M8.2.5 增加2个操作和2个缓冲器 225. n- v" r/ P: W
8.2.6 增加1个缓冲器和非标准插入站 226
% b2 G" Q; v5 e$ j1 o3 a8.2.7 完成模型 2285 a! g5 | J2 |; @3 ]( b
8.2.8 运行“现状”系统的模型 229/ I e. b: }: A/ t. U
8.2.9 增加新生产线 229
6 y+ _+ H% ?" H8.2.10 增加另一个自动插件机 230
) s; e( h) f8 {5 V' b! u: T2 B/ C8.2.11 结果分析 231, N, j% |+ t& I1 j/ o2 F, @4 c
8.2.12 增加动画 2325 ^8 \0 Z! @# {
8.2.13 对结果有把握吗 232* v( z) T1 e- Q# E2 A4 B
8.2.14 最终分析 233
0 `( M! v" P! r9 n3 A" M8.3 服务行业应用 234; f% ?+ A4 n1 D" H7 q. i
8.4 集装箱码头装卸仿真 238' v' o( Q; J, Q
8.4.1 集装箱码头物流系统工艺方案与运作流程 238
6 x' `. G- b0 C% k3 g3 [% n8.4.2 集装箱码头物流系统仿真建模 239
% B/ ]# U8 m# q! z% V' j2 c; B- H8.5 实验 245) u; `- z* |2 k
: C% v3 ]5 u- ^5 p第9章 仿真应用的进一步思考 248
5 t( f. R' \. f7 Q$ B" l9.1 系统仿真的本质思考 248
4 ~" u" M2 ]3 S9 o4 O, w6 N' n9.2 形似和神似 249
$ V/ q' g6 L1 H- U# ~9.3 系统仿真应用中的几个疑问 253: }5 O! _- h5 R: v$ q( h
9.3.1 系统仿真是影像制作吗? 253
0 ~# A* Q. u9 F1 P; u( y9.3.2 系统仿真模型要和现实系统一一对应吗? 253
4 \& a( W. j2 S3 _9 T9.3.3 系统仿真项目如何起步呢? 254
3 I+ M# v; ]/ ?# Q t4 h; X5 c+ q5 C$ B; v2 Q* Z# f
附录A 仿真用概率统计基础 257' B; f( i$ [# M7 O* j
A.1 概率论基本概念 257
2 n2 M! R5 M# d4 k5 l! M' oA.1.1 随机变量 257
7 B% O6 d$ [+ u$ [7 I5 O% p+ l: qA.1.2 离散型随机变量的分布 2571 V( Q" |2 i6 B( ]4 t" [
A.1.3 连续型随机变量的分布 2575 H" B) b; Q2 V- u4 \9 V! D4 [( `
A.1.4累积分布函数 2584 J8 O; ~: P J. H
A.1.5 数学期望与方差 258
]$ x( z9 y1 n; H& rA.2 常用分布及其典型用途 258
; E$ I) x+ c! a7 ~3 XA.2.1 常用连续分布 259
: f2 ~: p* }8 C# Y3 aA.2.2 常用离散分布 264
) T) ]2 Y* j# e" @6 Z4 wA.3 抽样与统计推断 2653 ] p4 ^6 l! P) l
A.3.1 总体与样本 266( z% [0 J" N, \4 m( }4 F8 _
A.3.2 参数估计 266
; h7 [/ t- a/ \A.4 假设检验 2714 x1 c" o" p- r& \* v5 q6 t
参考文献 273 |