物流系統(tǒng)仿真 第4章課件.ppt

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1、第四章仿真數(shù)據(jù)分析與模型驗(yàn)證仿真數(shù)據(jù)分析仿真模型的驗(yàn)證與分析學(xué)習(xí)引導(dǎo)沒(méi)有可信度的模型和仿真系統(tǒng)毫無(wú)意義，甚至?xí)?dǎo)致錯(cuò)誤的決策；我們?nèi)绾蜗騽e人證明我們的建模與仿真工作是值得信賴的，是有價(jià)值的呢？至少要在二個(gè)層面上說(shuō)明我們的工作值得信賴，才可以得到認(rèn)可和信任，仿真工作才可以“驗(yàn)收”。實(shí)際系統(tǒng)系統(tǒng)模型仿真模型認(rèn)可？信賴？等價(jià)？可信？正確？可信？12validationverificationaccreditation仿真數(shù)據(jù)分析終態(tài)（terminating）仿真在模型中明確地規(guī)定了仿真開始和結(jié)束條件的仿真。這些條件是目標(biāo)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行模式的反映，即仿真模型可在某個(gè)定義好的規(guī)則或是條

2、件下終止。穩(wěn)態(tài)（steady-state）仿真對(duì)于數(shù)量的估計(jì)是建立在長(zhǎng)期運(yùn)行的基礎(chǔ)上的，理論上運(yùn)行時(shí)間是趨于無(wú)窮的。通常很多物流系統(tǒng)都是由初始狀態(tài)慢慢到達(dá)一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，而穩(wěn)態(tài)仿真所關(guān)注的就是這個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)。仿真數(shù)據(jù)分析對(duì)于終態(tài)仿真，常常采用所謂的中斷式系統(tǒng)（TerminatingSystem），即將系統(tǒng)仿真特定的時(shí)間，當(dāng)E事件發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)就停止仿真。此類仿真系統(tǒng)從時(shí)間為0且在一特定的起始狀態(tài)下開始仿真，并在時(shí)間為時(shí)停止。下面要說(shuō)明中斷式系統(tǒng)進(jìn)行終態(tài)仿真時(shí)對(duì)仿真輸出分析的統(tǒng)計(jì)方法和步驟。在進(jìn)行終態(tài)仿真時(shí)，如果需要通過(guò)仿真來(lái)估計(jì)參數(shù)的值，此時(shí)一般采用獨(dú)立重復(fù)法，通過(guò)仿真模型做

3、次獨(dú)立重復(fù)實(shí)驗(yàn)。終態(tài)仿真數(shù)據(jù)分析＝樣本均值：樣本偏差：樣本偏差估計(jì)值：終態(tài)仿真數(shù)據(jù)分析在100（1－）％的信賴度下，的信賴區(qū)間為：終態(tài)仿真數(shù)據(jù)分析假設(shè)需要求得ATM取款機(jī)的利用率和顧客取款的時(shí)間周期，仿真5次，得到仿真結(jié)果如下,求擁有95％信心的ATM利用率和顧客平均取款周期的置信區(qū)間。仿真次數(shù)ATM利用率平均取款周期（分鐘）10.94253.620.96433.830.89764.540.90563.450.88764.4終態(tài)仿真數(shù)據(jù)分析經(jīng)過(guò)仿真后ATM利用率的估計(jì)值為：經(jīng)過(guò)仿真后ATM利用率的變異量估計(jì)值為：查表可知＝2.78擁有95％信心的ATM利用率的置信區(qū)間為：終

4、態(tài)仿真數(shù)據(jù)分析經(jīng)過(guò)仿真后顧客平均等待時(shí)間的估計(jì)值為：經(jīng)過(guò)仿真后顧客平均等待時(shí)間的變異量估計(jì)值為：查表可知＝2.78擁有95％信心的顧客平均等待時(shí)間的置信區(qū)間為：穩(wěn)態(tài)仿真數(shù)據(jù)分析對(duì)非中斷系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，為了觀察系統(tǒng)長(zhǎng)期的特性，考慮將仿真時(shí)間設(shè)定為0至無(wú)限長(zhǎng)。仿真一次，產(chǎn)生、、…無(wú)限多個(gè)觀察值，其期望值為：穩(wěn)態(tài)仿真可以分為兩個(gè)階段，第一階段為仿真過(guò)渡期，時(shí)間由0到這一時(shí)期為系統(tǒng)由初始狀態(tài)到穩(wěn)定狀態(tài)的過(guò)渡時(shí)期。這一時(shí)間段不需收集仿真數(shù)據(jù)；第二階段為系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)階段，該階段時(shí)間在，）之間。這一階段為仿真數(shù)據(jù)的收集階段(穩(wěn)態(tài)仿真數(shù)據(jù)分析假設(shè)預(yù)熱期得到d個(gè)觀察值，則單次仿真點(diǎn)估計(jì)可定義為：＝＝

5、仿真統(tǒng)計(jì)值的變異量為：在100（1－）％的置信度下，的置信區(qū)間為：－觀察值次數(shù)123456789101113.113.774.123.833.864.034.153.724.014.033.7523.243.893.854.013.924.143.954.244.033.853.7634.143.873.944.173.923.773.713.874.023.753.8643.443.843.874.023.943.753.913.824.053.763.9353.263.823.853.843.943.873.984.014.033.793.8863.353.813.87

6、4.094.053.844.054.143.783.753.8673.264.023.883.924.013.763.843.873.934.043.8583.573.793.933.753.943.873.923.753.944.123.9093.764.053.923.773.893.983.843.904.073.853.75103.273.843.873.963.753.763.793.794.064.013.93以ATM取款機(jī)為例，假設(shè)做了10次仿真試驗(yàn)，每次仿真針對(duì)顧客平均等待周期收集了15個(gè)觀察值，如下表所示。穩(wěn)態(tài)仿真數(shù)據(jù)分析穩(wěn)態(tài)仿真數(shù)據(jù)分析顧客平均等待時(shí)間的

7、穩(wěn)態(tài)仿真結(jié)果為：＝3.9070.0058＝2.263.907+2.26×0.0058。3.907-2.26×0.005895％的信賴區(qū)間為：顧客平均等待時(shí)間的變異量為：查表得：兩系統(tǒng)比較分析以表示不同系統(tǒng)的平均等待時(shí)間，其中經(jīng)過(guò)仿真后，方案一的取款人平均等待時(shí)間為，方案二的平均等待時(shí)間為。假設(shè)需要對(duì)這兩個(gè)方案進(jìn)行比較，常用的方法是對(duì)－的差異進(jìn)行分析，也就是求得－的點(diǎn)估計(jì)與信賴區(qū)間。表示不同的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。＝＝在100（1－）％的置信度下，－的置信區(qū)間為：－。1．若－的信賴區(qū)間完全落在零點(diǎn)左方，則有充分證據(jù)說(shuō)明－<0