生产系统建模与仿真概述

连续系统事件的发生在时间和 空间上都是连续的。
在连续系统的数字仿真中，时 间通常被分割成均匀的间隔， 并以一个基本的时间间隔计时。
课程介绍
课程主要内容： •离散事件系统建模与仿真的基本原理 •离散事件系统建模与仿真的方法 •Petri网建模与仿真
课程的先修课程： •生产运作与管理 •运筹学 •计算机编程与应用技术 •概率论与数理统计
课程的考核方法： 完成相关作业及期末考核。
工业工程与管理系 Industrial Engineering & Management
– 系统仿真：首先针对真实系统建立模型，然后 在模型上进行试验，用模型代替真实系统，从 而研究系统性能的方法。
系统仿真将能一一仿效实际系统的各种动态活 动，并把系统动态过程的状态记录下来。最终得到 用户所关心的系统统计性能。
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1.1 离散事件系统仿真的基本概念
• 为什么要采用系统仿真?
系统所涉及到的专业知识较为广泛，如：机械、 生产管理、人事管理、产品设计、生产工艺等 现实问题的规律是复杂的，一般很难用一确定 的数学方程或数学函数显性地或隐性地表达。 科学技术的发展难以适应生产系统研究的需要
仿真是系统特征无法用数学方程、数学函数描述 时，为了研究系统特征所采用的一种研究方法。我们 可以这样说：仿真是一种“不得已而为之”的方法
生产系统建模与仿真
Production System Modeling & Simulation
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课程介绍
课程性质： 面向工程实际的应用型的基础性课程，是工业工程专业的
主导课程。
从课程的题目中可以看出： 《离散系统建模与仿真》
其对象是： 离散系统 生产系统是一个典型的离散系统。 物流系统也是一个离散系统。
目的是：仿真。即用一种抽象的、能够反映系统 研究本质的“虚假”系统，来模拟实际系 统。而这虚假系统就是系统模型。
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征求答案
课程试图解决的问题：
1.1 离散事件系统仿真的基本概念
• 系统模型有哪些？
系统模型
确定型模型
随机型模型
静态
动态
静态 蒙特卡洛仿真
动态
连续
离散
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连续
离散 离散事件仿真
wk.baidu.com 1.1 离散事件系统仿真的基本概念
•什么是离散事件系统？
离散事件系统是包含事件的发生在时间或空间上 都是离散的，例如交通管理、生产自动线、计算机 网络、通信系统和社会经济系统都是离散事件系统。 离散事件离仿散真事模件型系的统特点定义为一组元素(实体)的集合， 为了达-随到机某型些：目具有的随，机这性些的元状素态变以量某些规则相互作用、 关联而-动集态合性在：一随时起间。演例变如是制模造型的系重统要由特机征器、部件以 及操作-离工散人事组件成：主，要银的行变系化统发由生在出离纳散员的和时顾间客点上组成。
离散事件系统定义为一组元素(实体)的集 合，为了达到某些目的，这些元素以某些 规则相互作用、关联而集合在一起。
离散事件系统状态变量仅仅在可数的一些 时间点上才有变化 。系统变量是反映系 统各部分相互作用的一些事件，系统模型 则是反映这些事件状态的数集，仿真结果 是产生处理这些事件的时间历程。
在离散事件系统中，各事件以某种顺序或 在某种条件下发生,并且大都是随机性的， 不能用常规的方法加以研究。
离散事件系统的变量通常用状态变量表示，如： 实体的发生与不发生；事物的计数等等。
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1.1 离散事件系统仿真的基本概念
•连续系统与离散系统有何区别？
事件的发生在时间和空间上都是离散的。 系统的数字仿真则经常是面向事件的
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1.1 离散事件系统仿真的基本概念
• 什么是系统？
系统是按照某些规律结合起来的，相互 作用、相互依存的所有元素的集合。
• 系统有哪些种类？
– 连续系统 & 离散系统 —— 变量状态 – 静态系统 & 动态系统 —— 时域状态 – 确定系统 & 随机系统——存在随机变量 – 单变量系统 & 多变量系统 —— 自由度数量
什么是仿真？什么是离散系统的仿真？ 为什么需要做仿真？ 何时需要做仿真？ 如何进行仿真？ 仿真要做那些准备工作？ 仿真的可信度如何评价？ 对仿真模型如何作评价？ 你知道的仿真软件有哪些？各自具有哪些特征？ 你希望通过本课程的学习获得些什么？
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1.1 离散事件系统仿真的基本概念
• 什么是系统仿真(Systematic Simulation)?
– 仿真：对现实中的现象通过某种抽象，建立表 达现实变化规律或特征的模型，运用一定的手 段加以描述，这就是仿真。
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1.1 离散事件系统仿真的基本概念
• 系统仿真方法适用怎样的领域？
系统仿真的方法适用于任何的领域
工程类
非工程类
机械 电子 化工 交通 管理 经济 政治
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课程主要内容构成
第一章 离散事件仿真的概述 第二章 离散事件仿真的分析 第三章 离散事件仿真的案例分析 第四章 离散事件仿真的逻辑分析
——Petri网
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第一章 离散事件仿真的概述
1.1 离散事件系统仿真的基本概念 1.2 生产系统仿真的特征 1.3 服务系统仿真的特征 1.4 离散系统仿真的基本步骤