计算机仿真实验报告(二)

计算机仿真实验报告学号：2013214926

班级：机设13-3班

姓名：田启军

指导老师：翟华

日期2016年4月12日单服务员单队列系统仿真实验

实验要求及实验报告

一．实验要求及目的

通过实验了解离散事件系统仿真一般过程，了解离散事件系统中典型的单服务.单队列系统的仿真一般过程，并理解单服务.单队列系统的流程过程，能画出流程图，了解不同分布随机数的计算机实现过程，了解事件扫描法在离散事件系统中的应用。

同学能在参考源程序的基础上，独立编写C源程序，或其他高级语言程序，能正确理解程序含义，能正确计算仿真结果，并对结果进行分析。

二.实验报告

1.给出RAND（）子程序输出的10个数据，以及对应的符合正态分布和指数分布的随机数。

1 2 3 4 5 RAND() 0.979553 0.664057 0.504250 0.527916 0.193561 NORMAL 2.9767 2.4904 3.0001 2.6499 3.2569 EXPENT() 0.2066 4.0939 6.3882 6.8468 16.4216

6 7 8 9 10 RAND() 0.959777 0.683238 0.084337 0.162432 0.080400 NORMAL 2.9658 4.5799 3.7783 1.6343 6.6180 EXPENT() 0.4105 3.8091 24.7294 18.1749 25.2074

2.分别输入下列三组数据，给出相应的计算结果（包括服务员

忙度、平均服务时间、平均到达间隔时间、顾客在系统中平均时间、顾客在队列中平均时间、系统中平均顾客数、队列中平均顾客数、停留4个时间单位以上的顾客比例等），并加以文字说明。（1）输入数据为：

MIAT=10, MSVT=5,SIGMA=2,TIME=100

miat=10.000000,msvt=5.000000,sigma=2.000000,time=100.000000 rho=0.482677,mq=2.000000,pc=0.454545,clock=114.048820

nd=11.000000,amts=4.362051,amta=9.973741

lq=1.026730,l=1.509407,wq=10.645217,w=3.600372

（2）输入数据为：

MIAT=10, MSVT=3,SIGMA=1,TIME=100

miat=10.000000,msvt=3.000000,sigma=1.000000,time=100.000000 rho=0.242204,mq=1.000000,pc=0.111111,clock=108.105759

nd=9.000000,amts=2.909301,amta=11.269994

lq=0.682092,l=0.924297,wq=8.193123,w=2.863684

（3）输入数据为：

MIAT=10, MSVT=30,SIGMA=2,TIME=100

miat=10.000000,msvt=30.00000,sigma=2.000000,time=100.000000 rho=0.998272,mq=8.000000,pc=1.000000,clock=119.530281

nd=4.000000,amts=29.953489,amta=9.972269

lq=5.037513,l=6.035784,wq=150.533829,w=15.594049

三.实验内容

在C语言环境下，输入C语言程序：

#include "stdio.h"

#include "math.h"

FILE * fp;

float seed;

int sstop,ip;

float miat,msvt,svt;

float tval,tlq,tmen;

float sigma,time,lqt,lst,tle;

float wkst[100];

float b,mq,s,f,nd,ts,is,ta,ia,clock,fel[3];

int imevt,numevs;

rptgen() //报告生成子程序

{ float rho,w,pc,amts,amta,lq,l,wq;

rho=b/clock;

w=s/nd;

pc=f/nd;

amts=ts/is;

amta=ta/ia;

lq=tlq/clock;

l=tmen/clock;

wq=tlq/nd;

if((fp=fopen("fz22","wb"))==NULL)

{printf("cannot open file\n");

}

printf("time=%f\n",time);

fprintf(fp,"miat=%f,msvt=%f,sigma=%f,time=%f\n",miat,msvt,sigma,time); fprintf(fp,"rho=%f,mq=%f,pc=%f,clock=%f\n",rho,mq,pc,clock);

fprintf(fp,"nd=%f,amts=%f,amta=%f\n",nd,amts,amta);

fprintf(fp,"lq=%f,l=%f,wq=%f,w=%f\n",lq,l,wq,w);

}

float rand() //随机数生成子程序

{float a,c,m;

float rand1;

a=25173.0;

c=13849.0;

m=65535.0;

seed=(seed*a+c)-m*(int)((seed*a+c)/m);

if(seed==0.0) seed=1.0;

rand1=seed/m;

return rand1;

}

float normal(ex,stdx) //正态分布随机数生成子程序float ex,stdx;

{float sum,x;

int i;

float r;

sum=0.0;

for(i=1;i<=12;i++)

{r=rand();

sum=sum+r;}

x=stdx*(sum-6.0)+ex;

return x;

}

float expent(ex) //指数分布随机数生成子程序float ex;

{float r,x;

r=rand();

printf("r=%f",r);

x=-ex*log(r);

return x;

}

initlz() //系统初始化子程序

{float aat;

clock=0.0; //置仿真时钟为0.0

imevt=0; //假定系统在时间0为空闲

lqt=0.0; //置以下各统计量初值为0

lst=0.0;

tle=0.0;

b=0.0;

mq=0.0;

s=0.0;

f=0.0;

nd=0.0;

ts=0.0;

is=0.0;

ta=0.0;

ia=0.0;

tlq=0.0;

tmen=0.0;

aat=expent(miat);

fel[1]=clock+aat; //产生第一次到达，并安排在FEL（1）

fel[2]=1.0e+30; //置FEL（2）为无穷大，表示系统空闲时，不会发生离开事件

}

timadv() //时间推进子程序

{ float fmin;

int i;

fmin=1.0e+29;

imevt=0;

for (i=1;i<=numevs;i++) //搜索FEL以找出下一事件

{

if(fel[i]>=fmin) continue;

fmin=fel[i];

imevt=i;

}

if(imevt>0) //判断有无将来事件

{clock=fel[imevt]; //设定仿真时钟为下一事件时间，事件将在时间FEL（IMEVT）发生tval=clock-tle;

tlq=tlq+lqt*tval;

tmen=tmen+(lqt+lst)*tval;

}

else

{

rptgen(); //若将来事件为空，调用报告子程序

sstop=1;

}

}

arrvl() //到达事件子程序

{

float aat,svt;

if(lst==1.0) goto loop2; //检查服务员是否被占

lst=1.0; //若服务员空闲，修改系统状态并记录新的顾客的到达时间

wkst[ip]=clock;

svt=normal(msvt,sigma); //为新到达顾客产生服务时间并安排离开事件

fel[2]=clock+svt;

ts=ts+svt;

is=is+1.0; //修改累积统计量

tle=clock;

if(lqt>mq)mq=lqt;

goto loop3;

loop2: lqt=lqt+1.0; //若服务员被占，修改系统状态，记录新的顾客到达时间及系统中顾客数ip=lqt+lst;

if(ip>100) goto loop4; //现设系统容量为100人，若超过即给出报告

wkst[ip]=clock;

b=b+(clock-tle); //修改累积统计量

tle=clock;

if(lqt>mq) mq=lqt;

loop3: aat=expent(miat); //产生一个到达时间间隔并安排下一到达事件

ta=ta+aat;

ia=ia+1.0;

fel[1]=clock+aat;

goto loop31;

loop4: printf("overflow in array wkst");

rptgen();

sstop=1;

loop31:

}

dpart() //离开事件子程序

{ int i,i1;

float rt,svt;

b=b+(clock-tle); //修改累积统计量

tle=clock;

rt=clock-wkst[ip];

s=s+rt;

nd=nd+1.0;

if(rt>=4.0)f=f+1.0; //记录（累计）停留时间大于等于4的顾客数

if(lqt>1.0) //检查队列空否

{

for(i=1;i<=lqt;i++)

{i1=i+1; //此时至少有一个顾客在队列中，使每个顾客向前移动一个位置wkst[i]=wkst[i1];

}

lqt=lqt-1.0; //队列中的顾客数减1

svt=normal(msvt,sigma,svt); //对将被服务的顾客产生一个新的服务，时间且安排下一个

//离开事件

fel[2]=clock+svt;

}

else

{ //队列空，服务员空闲，下一离开事件置在无穷大时间

lst=0.0;

fel[2]=1.0e+30;}

}

main() //主程序

{

ip=0;

seed=2.0; //输入随机数种子

miat=10.0; //

msvt=3.0;

sigma=1.0;

time=100.0;

numevs=2; //确定事件总数为2

initlz(); //调用初始化子程序

sstop=0; //程序终止变量，sstop=0，程序循环，sstop=1，程序终止loop: timadv(); //调用时间推进子程序

if(sstop==1) goto loopp; //判断sstop=1，程序终止

if (imevt==1) //IMEVT=1为到达，IMEVT=2为离开

{arrvl(); //调用到达事件子程序

if(sstop==1) goto loopp; //判断sstop=1，程序终止

goto loop; //程序循环执行

}

if (imevt==2) dpart();` //调用离开事件子程序

if (clock

loopp:

}