計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)(3)

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1、第四章離散事件系統(tǒng)仿真§4.1離散事件系統(tǒng)與模型§4.2隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生§4.3離散事件系統(tǒng)的仿真模型和仿真策略§4.4決策系統(tǒng)仿真1§4.1離散事件系統(tǒng)與模型一、描述離散事件系統(tǒng)的基本要素1.實(shí)體:臨時(shí)實(shí)體與永久實(shí)體2.事件:引起系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化的行為稱為事件3.活動(dòng):把實(shí)體所作的或?qū)?shí)體施加的事件稱之為活動(dòng)4.進(jìn)程:進(jìn)程由若干個(gè)事件及活動(dòng)組成,它描述了事件及活動(dòng)之間的相互邏輯關(guān)系及時(shí)序關(guān)系二、離散事件系統(tǒng)模型1.系統(tǒng)模型概述離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)DEDS(DistributedEventDynamicSystem)(1)不帶時(shí)標(biāo)的

2、DEDS模型(2)帶時(shí)標(biāo)的DEDS模型2§4.1離散事件系統(tǒng)與模型(續(xù)1)2.建模步驟(1)明確仿真目的(2)正確描述系統(tǒng)a.組成成分b.描述變量和參數(shù)c.相互關(guān)系(3)仿真模型的建立(4)輸出函數(shù)的確定3§4.2隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生乘同余法:遞推公式即式中表示取整對(duì)于計(jì)算機(jī)而言,都是以二進(jìn)制作為基礎(chǔ)的,則可以按以下規(guī)則選擇a和m。(1),j是某個(gè)整數(shù),一般m選擇在機(jī)器所能表示數(shù)的范圍內(nèi),同時(shí),還要考慮公式計(jì)算得到的偽隨機(jī)數(shù)序列的周期為m/4,它應(yīng)大于試驗(yàn)的持續(xù)期；(2)a一般取與最接近而又滿足的那個(gè)數(shù),其中k為任意整數(shù),p為機(jī)器字

3、長(zhǎng)。4§4.2隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生(續(xù)1)例如:希望產(chǎn)生一個(gè)8000個(gè)數(shù)的序列(最小單位為1),那么,依據(jù)上述第(1)條,m應(yīng)選擇接近32000(因?yàn)樾蛄兄芷跒閙/4,即為32000/4=8000),現(xiàn)取,則機(jī)器字長(zhǎng)至少應(yīng)為15位,根據(jù)上述第(2)條,有:,而與此數(shù)最接近的的數(shù)是181,故a=181(k=23),于是:5§4.2隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生(續(xù)2)設(shè),按上述公式計(jì)算可得以下隨機(jī)數(shù)列:的范圍在0----32767之間,如果,則6§4.2隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生(續(xù)3)它的分布函數(shù)為：其均值為方差為7§4.3離散事件系統(tǒng)的仿真模型和仿真策略一、離散

4、事件系統(tǒng)仿真模型1.仿真程序的主要成分（1）仿真時(shí)鐘：提供仿真時(shí)間的當(dāng)前值；（2）時(shí)間表：由策劃和事件調(diào)度生成的事件名稱，時(shí)間的二維表，即有關(guān)未來(lái)事件的表；（3）系統(tǒng)狀態(tài)變量：描述系統(tǒng)狀態(tài)的變量；（4）初始化子程序：用于模型初始化；（5）事件子程序：每一類事件的服務(wù)子程序；（6）調(diào)度子程序：將未來(lái)事件插入事件表的子程序；8§4.3離散事件系統(tǒng)的仿真模型和仿真策略(續(xù)1)一、離散事件系統(tǒng)仿真模型1.仿真程序的主要成分（7）時(shí)鐘推進(jìn)子程序：根據(jù)時(shí)間表決定下次(最早發(fā)生的)事件,然后將仿真時(shí)鐘推進(jìn)到該事件發(fā)生的時(shí)刻；（8）隨機(jī)數(shù)產(chǎn)

5、生子程序：產(chǎn)生給定分布的隨機(jī)數(shù)；（9）輸出函數(shù)子程序：用于系統(tǒng)性能分析；（10）統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)器：用來(lái)存放與系統(tǒng)性能分析有關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的各個(gè)變量值；（11）主程序：調(diào)用上述各種子程序并完成仿真任務(wù)全過程。9§4.3離散事件系統(tǒng)的仿真模型和仿真策略(續(xù)2)一、離散事件系統(tǒng)仿真模型2.仿真程序的流程管理仿真程序流程(即仿真調(diào)度)是仿真建模的核心（1）仿真時(shí)鐘；a時(shí)間步長(zhǎng)法；b事件步長(zhǎng)法；時(shí)間步長(zhǎng)法和事件步長(zhǎng)法的主要區(qū)別是:①時(shí)間步長(zhǎng)法和事件步長(zhǎng)法都是以時(shí)間為增量來(lái)考察系統(tǒng)狀態(tài)的變化,但在時(shí)間步長(zhǎng)法中,仿真時(shí)鐘以等步長(zhǎng)前進(jìn),而在事件步長(zhǎng)

6、法中,仿真時(shí)鐘的步長(zhǎng)取決于事件之間的間隔；②時(shí)間步長(zhǎng)法在一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi),認(rèn)為系統(tǒng)所處的狀態(tài)相同,因而所選步長(zhǎng)的大小將影響仿真的精度。而在事件步長(zhǎng)法中,每個(gè)事件的發(fā)生均有確切的時(shí)刻,不需要人為的選取步長(zhǎng)，步長(zhǎng)的大小對(duì)仿真精度影響較??；10§4.3離散事件系統(tǒng)的仿真模型和仿真策略(續(xù)3)一、離散事件系統(tǒng)仿真模型③時(shí)間步長(zhǎng)法每步進(jìn)一個(gè)步長(zhǎng)就要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行一次全面考察，即使?fàn)顟B(tài)沒有發(fā)生變化時(shí)也要掃描，而事件步長(zhǎng)法只是在某一事件發(fā)生時(shí)才進(jìn)行掃描。綜上所述，時(shí)間進(jìn)程管理有面向事件的，這是一種變步長(zhǎng)法，還有面向時(shí)間間隔的，這是一種定步長(zhǎng)法。

7、（2）事件表（3）同時(shí)事件管理①同類同時(shí)事件管理②混合同時(shí)事件管理11§4.3離散事件系統(tǒng)的仿真模型和仿真策略(續(xù)4)二、離散事件系統(tǒng)仿真策略1.事件調(diào)度法2.活動(dòng)描述法3.進(jìn)程交互法12§4.4決策系統(tǒng)仿真一、決策系統(tǒng)的組成與分類二、決策系統(tǒng)的特點(diǎn)1.決策信息的模糊、不準(zhǔn)確和不充分性2.決策系統(tǒng)輸出的確定性3.在相同的情況下不同的決策者可能會(huì)作出不同的決策三.決策系統(tǒng)仿真建模的研究?jī)?nèi)容1.決策系統(tǒng)仿真建模的關(guān)鍵2.人的思維方式及其建模人的行為受其思維的支配,而人的思維可分為經(jīng)驗(yàn)思維、公理思維、辯證思維、形象思維和靈感思維等

8、3.決策行為的仿真建模工作⑴研究決策者在決策過程中的共性⑵對(duì)于具體的決策系統(tǒng)(具體的決策者)研究其個(gè)性13§4.4決策系統(tǒng)仿真(續(xù)1)四、決策者決策的數(shù)學(xué)模型框架1.決策者的決策過程⑴確定決策的目標(biāo)函數(shù)．．．．．．（4.1）式中:第i個(gè)決策者決策的目標(biāo)函數(shù)值第l個(gè)子目標(biāo)的取值第l個(gè)子目標(biāo)的