本书目录
& J' \1 r# \2 V. a& |% d* s i, p5 s& `
第1章 系统仿真基础 10
* [# j( W; v5 }! t5 x" F1.1 系统仿真的基本概念 10
. L( d4 z. J* L) O1.1.1 系统与建模 101 M+ M6 f5 d* ~$ l; ?/ `1 _/ y
1.1.2 模型分类 109 @4 m- {0 P- Y
1.1.3 仿真及其分类 12
1 s7 _- w+ a1 q; E1.2 常用可视化仿真软件包 123 _" T3 X, `8 m: ^& F) q
1.2.1 仿真使用的软件工具 12
- \' C/ N2 e8 E, v+ |1.2.2 常用可视化仿真软件包 13* [5 V1 c; U1 O4 f1 D
1.3 仿真项目研究步骤 21& k- U2 a# D$ c
1.4 习题 21( f2 B( t( \; {
' Q5 p& V# \- G8 T! x' G第2章 ExtendSim仿真入门 23
& a" k' {. Y+ t+ b5 |8 I9 \2.1 排队系统仿真 23
3 {! e7 W' L/ b, W( S0 K2.1.1 洗车模型概述 23
$ h- M O. @8 X) s- O+ c8 j2.1.2 从简单开始——单队列单服务台模型 244 H! [" Q' @: r& ^/ W
2.1.3 增加复杂性 293 T8 u% I( g: R
2.1.4 典型性能指标 34( l' v0 N5 g$ ~# h, v8 ^
2.1.5 进一步探索 36
9 j L; |5 F* u: |2 }! V2.1.6 排队系统的特征与符号表示 37
; W% S! [" i, [$ ^1 n- L1 Y$ J9 a6 b) r2.2 离散事件系统仿真模型组成 39! t$ ~$ j3 ]; {4 o
2.2.1 实体及其属性 40
3 {6 V" o0 |; \) C- D2.2.2 资源 40+ H/ x% ]9 Y. j5 Y" e0 ^, e5 F
2.2.3 队列 41% T7 Q) i* @/ m5 u! `& ]/ M- T
2.2.4 活动 41
] H/ e; N0 b. V5 M. h2.2.5 控制 41
" j* i) i' k/ l% L2 V) M& r2.2.6 全局数据存储 41* t" w# i& A" b& {
2.2.7 系统变量 42
# r9 m8 v/ y( H j7 y( ]/ ^2.2.8 事件 43% Y8 a- f R0 h. H t
2.2.9 仿真时钟 44
( ]- p- v% i0 h5 S6 ~" V! n$ d2.2.10 仿真开始与停止 44
; W* l3 a: r& k) B5 A2.3 ExtendSim基本操作 45
3 v. e; [. ]% N, ~- e G4 H2.3.1 仿真设置 45
3 s4 O9 j& `: D( p, {/ V# E2.3.2 克隆、笔记本、文本输入、图层 50
" [3 P4 v' t: o* O0 k; L- m1 P2.3.3 模型层级(Hierarchy) 51
2 {: H- S' Y) v& o2.3.4 模块连接与模型外观 53: b) D3 O( _* R9 s7 t: L; G
2.3.5 如何理解ExtendSim模型的逻辑 53 u9 O% m# U" G8 ^1 }/ t6 B5 O
2.4 习题 542 c8 E! p1 F2 C+ T
2.5 实验 548 n% _ f: t5 W6 r2 y8 z& V3 Z5 E1 {
+ q- j8 b5 l4 o. F9 E) k
第3章 输入数据采集与分析 55! y& L- A5 r1 O A5 r3 a; k
3.1 分布拟合的过程 55
7 m9 C6 k: n: A) ]$ W3.1.1收集原始数据 56" q. W+ {$ x! u7 J/ Q( N
3.1.2 数据检验 606 z7 g( o# ^! A8 W8 J" d1 |0 i
3.1.3 辨识分布类型 64+ p- T, M7 b0 \! x
3.1.4 参数估计 65
9 b G1 f) z2 V. ]( U3.1.5 拟合优度检验 660 ^% L, V0 f8 g3 u+ g) G
3.2 经验分布 670 V: U) M8 J2 ~& h6 e& H
3.3 使用Stat::fit软件进行分布拟合 67
1 D5 C. N. ~; ~6 F3.3.1 理论分布拟合—连续随机变量 685 P; H+ i) y0 K3 Y+ B
3.3.2 理论分布拟合—离散随机变量 76
/ h7 I- e5 F% z/ i* f3.3.4 经验分布拟合—连续随机变量 78
. _$ z) A8 k, q$ Y3.3.5 经验分布拟合—离散随机变量 79" e) q, y! d& d0 O9 V5 [% Y2 U/ A
3.4多变量与相关输入数据 81
# j8 Z/ I4 w4 T5 p- V# p7 I. b3.5 习题 81
; P! ?/ {# {3 K% N3.6 实验 81
) a$ i5 u8 w! g2 t4 V4 B# X2 M' G% W0 P7 f( D
第4章 结构建模 83' X. d4 v! x9 }2 G3 R4 \0 u4 j, X0 f
4.1 ExtendSim模块概览 83' x$ U* p+ ]5 }
4.2 实体生成与实体特性 841 S) q0 B4 g* G' s- `
4.2.1 常用模块 84& w+ ]& p. ^; d
4.2.2 实体特性 851 E$ o0 Z% S0 D
4.2.3 批到达建模 90
9 b0 D. H' U. }& g. F/ N8 S4.2.4 非平稳泊松到达过程建模 916 ^4 l- h0 N/ m+ q$ R$ g+ u& [. _
4.3队列和排队规则 92" c, C! x% A" U5 m( s
4.3.1 队列模块 92
# f# Y/ q6 }. M/ F2 R9 ~4.3.2 排队规则 93
H1 G9 o6 Q# t9 H4.3.3 排队行为 933 q3 L- ^; I3 C- {" v4 a; \ I7 e2 x
4.3.4 Queue Equation模块详解——复杂排序 96
+ `% K3 z! a' \7 v6 \" k' U4.3.5 Queue Matching模块详解——实体匹配 101
& E) E' U1 @. C7 Y4.3.6 Queue Tools模块详解——查看和初始化队列 1025 ]$ Q9 T& W. k1 a: {& A. C* W
4.4 路由(路径选择) 103
8 r6 a7 w! C" c* d9 t" ^1 Q2 F4.4.1 常用模块 104# v& W9 v' z% f3 F% f
4.4.2来自不同源的实体路由建模 105/ X* _6 W3 Z5 @6 A7 a
4.4.3 发往多个目的地的路由建模 108
* j5 D4 l! y6 j4.5 使用活动模块执行处理 115' {5 n0 N: X9 e2 \$ [7 H) ?7 E
4.5.1 常用模块 115, J5 `" B W+ G; }& H2 W
4.5.2 串行处理与并行处理 116" \! j: D. s1 Q) @! }! Z
4.5.3设置延迟(处理)时间 117
l$ V/ }- C2 P: |' E2 @7 y4.5.4 活动调度建模 120
+ G1 M7 [; [/ `, m. v, X& ~4.5.5 中断处理 125
2 z+ t F6 D4 ~+ S/ N3 ^* R5 c* [4.5.6运输与物料搬运 134
7 a4 Q: P; m& q. O& n& c& C5 r6 h4.6合并与拆分(Batch与Unbatch) 136+ z' ]3 A' ^$ G" V
4.6.1 合并(Batch) 1371 ]" X# e2 ]/ p7 f S' S+ s3 ^" s+ m
4.6.2 拆分(Unbatch) 144: V- A" j+ V" u _) \
4.7 资源和工班(Resources and Shifts) 147
3 i: H9 o7 r0 Q. P4.7.1 常用模块 148
" [0 `, ?/ A; A/ b+ Z4.7.2 如何建模资源 148
, f2 M. _7 x1 ?7 d* P" ^' i4 d4.7.3 资源调度 1541 L6 l! h3 n5 L
4.8 数据存储与管理 159
. l. n0 L; ~% B& E0 a4.8.1 内部数据库方法 160
4 H2 d+ |( x* @0 O2 P3 e1 ^- \7 [/ u4.8.2 创建和使用全局数组(Global Array) 163
+ s \+ m) w' {! S4.9 基于方程的模块与编程语法 1640 N: H2 n* o( }% A3 ^
4.9.1 输入变量 1648 S) o1 P/ [9 X% z2 W. s
4.9.2 输出变量 1651 o4 j5 U$ j* y* i& u" {6 V- E
4.9.3 方程 166% F5 C3 [. n% P! p8 b# x, i
4.10 曲线图模块(Plotter)的使用 169
' B9 F0 f, G* V3 j+ X4.10.1 曲线图和数据面板 169$ g9 P: X; O6 y- N3 \6 f" a& k
4.10.2 Plotter模块工具 170
) W$ b: M: V( X4 ^4.11 实验 173 t, D) H3 l6 d4 \9 p
# C- u/ q2 h! P6 t& ^7 ^$ t+ C
第5章 模型校核与验证 175
' v' n. F! r4 ?$ M4 P5.1 模型校核(Verification) 175
3 Z; Z+ G! b* B- q( j# `6 x5.2 模型验证(Validation) 175
* _2 }/ r+ E, J$ G6 y" E; }5.3 ExtendSim调试(Debug)工具和技术 1766 p+ ^) u& X0 x4 J$ K
5.3.1 调试要点 1768 i0 `8 v, m7 y
5.3.2 利用动画调试 177# b$ W* N9 K$ w. M6 {/ S% A
5.3.3 在建模过程中校核结果 177
) r5 T5 \, {+ \' V! N5.3.4 用于调试的模块 177
3 i% t( ^( e8 Z0 J7 {$ x0 s6 A0 W5.3.5 用Find命令查找模块 178
) W! c: x+ i0 a8 E0 L# l5.3.6 删除没有连接上的虚线 179% C8 L1 U7 [6 b6 @# g9 [5 z
5.3.7 用记事本集中观察比较数据 180
- l0 N* n# p6 ^7 ^5.3.8 单步运行仿真 180
$ B: N. `6 c3 Z: f( h- I9 |* u) f5.3.9 模型报告 181( z9 G. ?* h, a& i
5.3.10 模型追踪(Tracing) 181
, X' } [/ }; r, E7 M" d* Z% h5.3.11 源代码调试器 182
7 ?# m2 D" F& P4 l$ ]+ k: m2 ]6 k. D1 N
第6章 仿真输出分析 183, k. \5 I! A8 R5 I3 X( s
6.1 概述 1835 T2 c; m. t" `$ s# H3 ^* Z
6.1.1 什么是仿真输出分析 183
7 k5 c; d5 m1 W: T" K6.1.2 如何估计输出变量的均值及其置信区间 183
# X- v" }" B: {! }. e; J6.1.3终止型仿真和非终止型仿真 185
5 q, t, A7 B. _. @: p6.2 终止型仿真输出分析 185
% P# b/ M B7 i2 z" c" z6.2.1 确定初始状态 186. H' @5 ^, H. c7 k, a2 f3 g
6.2.2 确定仿真运行的终止事件 186) r D& E6 Y4 p
6.2.3 确定仿真重复运行次数 187, _/ a/ F' `" @, K9 r# W) c2 ]
6.3 非终止型仿真输出分析 188' i6 ]1 F' n% ~) E C5 \' E! V
6.3.1 确定预热期 189
I5 H8 @, \3 B; u& n6.3.2 确定仿真运行时间长度 190 y2 q/ T A/ y* G0 Y
6.3.3 确定仿真重复运行次数 190! J* {5 S2 D1 E2 o
6.4 输出变量方差和比例的估计 191
* A0 X) B; e G7 A6.4.1 方差的估计 191: g/ K2 v0 t6 [8 r6 G$ n
6.4.2 比例的估计 191% D2 p2 U; W. b1 K
6.5 方案比较 1928 \: B8 z' ^+ g+ J7 u) q" o, S. \* e
6.5.1 概述 192) F- x/ K& m- Z2 D2 ` l$ n) O
6.5.2 双系统方案比较 192
( v w! _3 o2 w. w6.6 ExtendSim中性能指标采集方法 1951 e3 H% e! U+ Y ]& V8 O [
6.6.1 Statistics模块与一般统计 195
. ], t' v( Y& M3 @6.6.2 全能的Mean & Variance模块与高级统计 198- C% @& P. z }# z
6.6.3 预热期的设置 201
! e0 E- t G3 w+ M4 F1 y8 P8 _6.7 习题 202
3 L1 m" L5 j; P* Q- P6.8 实验 202
( u" d6 K; x' w+ O% A& }/ b5 G! e0 M! ~" J& n9 W
第7章 仿真优化 208
5 X3 L3 U8 i6 J A- E, e& R' @6 B* ?7.1 仿真优化概述 208! j& X; ~# ?- |0 P0 x I* h
7.2 仿真优化的步骤 2085 E: a- l2 `; }' e9 ~' \
7.3 仿真优化案例 208
3 v4 h$ }: T: C/ w+ w# C+ x$ \; r! ]) L3 F5 w8 c
第8章 典型应用 213
1 C% L) @$ L) ^8 \2 C' {0 V8.1 库存系统仿真 213
4 A) d$ O9 Q5 g+ `8.1.1 库存系统概述 213
% Q: t! N [% l8.1.2 (s,S)库存系统仿真 214! h, s- @. G+ ?3 x5 R6 C5 r G
8.2 制造行业应用 220+ y% D( f9 U0 P
8.2.1 问题描述 220) C+ G6 ~: h% m+ s1 I
8.2.2 创建模型前 222, ?- n# u' S( |. U* z
8.2.3 建立模型的第一部分 222
$ L3 m6 I$ g5 L P# X8.2.4 运行模型 224
! \, }1 x6 u- m8 s8.2.5 增加2个操作和2个缓冲器 225" W4 v5 v r( r3 W- {( W
8.2.6 增加1个缓冲器和非标准插入站 226
( A# L- @, g/ E& W+ @& N8.2.7 完成模型 228
3 o: n9 h% P6 a) i5 c' @8.2.8 运行“现状”系统的模型 229 {. H' a1 I7 T$ M2 n7 h
8.2.9 增加新生产线 229
: a( E5 y! O6 h, l8.2.10 增加另一个自动插件机 230
( J6 D. ?& q$ X! v% p8.2.11 结果分析 231
' c4 c8 p- V# K z8.2.12 增加动画 232
% B2 n5 p( U0 i1 J8.2.13 对结果有把握吗 232
+ `" `/ W6 N$ f( C1 z6 Q# @6 S! u8.2.14 最终分析 233
# V6 Y( h3 k0 @8 ~2 q0 u/ u8.3 服务行业应用 2340 L7 _4 K$ ?$ `8 P
8.4 集装箱码头装卸仿真 2380 e3 @4 M" F$ c+ C- Y
8.4.1 集装箱码头物流系统工艺方案与运作流程 2388 _5 F2 \: Y" Q9 B5 T/ a) \5 ]$ J
8.4.2 集装箱码头物流系统仿真建模 239
+ E% f+ i: @1 c) @! X2 J1 W+ N8.5 实验 245, h/ s+ K" u6 S' @
, o& b3 Y% l3 T5 r: R7 ^4 r# k9 ~: {
第9章 仿真应用的进一步思考 248: i) }2 l# ]/ N& I8 v5 N
9.1 系统仿真的本质思考 2487 I `( ~& l! G5 ^: l
9.2 形似和神似 2492 w# Y& T3 ~; R# s! o9 Y3 I
9.3 系统仿真应用中的几个疑问 253
" {9 Q9 C; ]# X: n9.3.1 系统仿真是影像制作吗? 253
6 a3 V: K8 j( B9.3.2 系统仿真模型要和现实系统一一对应吗? 253
+ g: X( O$ l. K$ W# ^" q9.3.3 系统仿真项目如何起步呢? 254
+ N' Z8 j( x+ k) ?, W% m( W: s$ k* Q7 H5 C& V5 d( S7 O
附录A 仿真用概率统计基础 257+ ]% b+ a% i7 Z6 s
A.1 概率论基本概念 257& ?$ r: V7 o; a/ G d' W6 \1 q
A.1.1 随机变量 257$ U" B; p2 o I$ z4 r
A.1.2 离散型随机变量的分布 2579 S$ X7 v+ w4 y) z" C
A.1.3 连续型随机变量的分布 2579 R( C9 p0 T" R% _$ w
A.1.4累积分布函数 2586 I7 |9 q3 s% E0 J& `9 U7 f6 e
A.1.5 数学期望与方差 258
+ V! h! l+ N* g7 zA.2 常用分布及其典型用途 2580 `9 u0 \ u' ?- B% c: D
A.2.1 常用连续分布 259
( k1 S" `" Q1 P9 v$ j+ ^ G* MA.2.2 常用离散分布 264 `3 o! q9 f) S4 [# ~3 `* D
A.3 抽样与统计推断 2654 N: R+ D3 {5 g3 X
A.3.1 总体与样本 266$ G0 Y2 g% |! f8 d; t5 b& A* g3 F, b
A.3.2 参数估计 266
1 h: D3 [% b' v6 n5 ?0 ^6 }; OA.4 假设检验 271# @3 x. {6 d5 [% A
参考文献 273 |