知识点11. 在查阅资料的基础上，了解系统建模与仿真技术在经济建设、新品研发、企业运作以及社会发展中的功能与作用，包括：①系统建模与仿真技术在制造企业规划与运营中的应用，如企业选址、车间布局、生产线平衡、瓶颈分析等。

②系统建模与仿真技术在工程开发中的应用，如三峡大坝建设、机场选址、城市及区域规划、大型体育设施建设等。

③系统建模与仿真技术在工业产品研制中的应用，如长征火箭、神舟飞船、军用及民用飞机研制、高铁列车开发、汽车产品研制等。

④系统建模与仿真技术在社会服务系统中的作用，如商业服务企业选址、医院选址与布局、商业设施的布局规划、游乐设施规划布局、公交线路布点及班次优化等。

⑤系统建模与仿真技术在物流系统中的应用，如物流企业选址、配送中心选址与布局、物流系统规划开发、物流设备研制等。

⑥围绕具体产品（如汽车）或系统（如载人航天工程），分析系统建模与仿真技术的具体应用。

2．什么是系统，它有哪些特点？结合具体的制造系统、物流系统或服务系统，分析系统的组成要素、功能和边界。

3. 什么是制造系统？它有哪些特点？常见的制造系统有哪些类型？4. 什么是机械制造系统，它具有哪些特点？简要分析机械制造系统的运行过程。

5. 以机械制造系统为例，分析此类系统运作的基本特点，系统与环境之间存在哪些交互作用？6. 在查阅资料的基础上，以汽车整车制造企业为例，分析此类系统中物料流、能量流和信息流涵盖的内容。

7. 以家用电气产品（如电视机、冰箱、手机等）制造系统为例，分析此类系统在设计及运行过程可能存在的各类动态和随机性因素。

8．什么是连续系统和离散系统，它们存在哪些区别。

结合具体案例，分析连续系统和离散系统分别具有哪些特点。

9．分析系统、模型与仿真三者之间的关系。

对系统而言，建模与仿真技术具有哪些作用？10．对制造系统而言，哪些方法能够分析此类系统的性能，它们各具有什么特点？为什么计算机仿真技术的应用越来越普遍？11. 与实物试验相比，基于模型的试验具有哪些优点？12. 总体上，系统模型可以分为哪些类型？简要分析每类模型的特点，并给出具体案例。

13．制造系统的建模与仿真具有哪些特点？14. 对制造系统而言，仿真研究的目标可以分为哪几种类型？15. 分别从“设计决策”和“运行决策”的角度出发，分析仿真技术可以为制造系统设计及运行提供决策支持。

16. 仿真技术本身具有优化系统设计的功能吗？为什么？试解释之。

17. 在查阅资料的基础上，比较仿真技术与运筹学方法的异同之处。

18. 从建模和仿真研究的角度，机械制造系统建模和仿真时通常涉及哪些类型的建模元素？19. 以制造系统及物流系统为对象，在查阅资料的基础上，了解下列术语在系统性能评估中的作用，分析仿真技术与它们之间的关系。

⑴系统（system）⑵制造系统（manufacturing system）⑶离散事件动态系统（DEDS）⑷模型（model）⑸仿真（simulation）⑹敏感性分析（sensitivity analysis）⑺约束条件（constraint condition）⑻班次（shift）⑼规则（rule）⑽故障停机时间（downtime）⑾主生产计划（master production planning）⑿生产线平衡（line balancing）⒀生产节拍（cycle time）⒁缓冲区（buffer）⒂瓶颈（bottleneck）⒃在制品（WIP）⒄维修调度（maintenance scheduling）⒅稳态（steady state）性能⒆按订单生产（MTO）⒇准时化生产（JIT）20．简述系统建模与仿真的步骤，并指出每个步骤的作用。

21．分析仿真技术是否可以为下述问题提供决策支持。

若可以的话，还需要哪些条件？若不可以，分析其中的原因。

⑴寻找完成指定订单的有效作业方法⑵评估某生产线成品的废品率⑶寻找提升生产线产能的方法⑷在产量需求给定时，优化系统的资源配置⑸缩短订单的前置期⑹确定检测工位的配置规模⑺减少生产线中操作工人的数量⑻生产线布局及占地面积优化⑼增加顾客需求和订单数量⑽缩短物料流动的距离和时间⑾根据特定的生产需求和服务水平，确定班次安排计划⑿根据生产需求，确定堆垛机等物流设备的技术参数⒀确定制造系统的瓶颈工序⒁根据生产需求确定库存系统的合理规模22. 离散事件系统有哪些分类形式，它们之间存在哪些区别和联系？23.什么是确定性系统？什么是随机性系统？结合具体案例，分析两类系统在结构及性能分析等方面的不同之处。

24.结合具体案例，分析静态系统和动态系统的结构组成及基本特性。

25.离散事件系统建模与仿真中有哪些基本元素？简要分析它们的含义。

26.结合具体案例，分析事件、活动、进程之间的区别与联系。

27.什么是仿真时钟（simulation clock）？它在仿真模型运行中有何作用？常用的仿真时钟推进机制有哪几种？它们分别适合于什么样的系统？28. 什么是规则（rule ）？在制造系统运行过程中，常用的规则有哪些？结合案例分析不同规则的特点及其适用领域。

29. 绘制离散事件系统仿真程序结构图，分析其中子程序的构成及其功能。

30. 建立系统模型的常用方法有哪些？结合具体案例，论述“分析与综合”、“抽象与概括”、“归纳与总结”、“演绎与推理”、“比较与类比”等建模方法的定义和特点。

31. 分别以下列系统为对象，分析系统中实体、属性、活动、事件、进程、状态、变量以及规则等建模与仿真中的元素。

⑴ 机械加工车间 ⑵ 银行⑶ 汽车客运站 ⑷ 理发店 ⑸ 图书馆 ⑹ 食堂 ⑺ 超市 ⑻ 医院⑼ 机械制造企业仓库32. 某汽车制造企业主要生产中档家用轿车，现有的生产基地位于重庆。

随着市场规模的扩大，企业现有的生产能力已经不能满足市场需求。

企业现拟投资在国内建设一个新的生产基地，候选城市包括上海、江苏南京、江苏张家港、安徽滁州、江西九江、江西南昌等。

在查阅资料的基础上，分析此类汽车制造企业选址时需要考虑哪些因素，采用层次分析和综合评价等方法，给出该企业新生产基地的选址方案。

系统仿真技术可以在该项目选址中发挥什么样的作用？如果采用该技术，需要具备哪些基本条件。

33. 什么是随机变量？它有哪些类型，并分别给出具体实例。

34. 什么是概率密度函数（PDF ）和累积分布函数（CDF ）？给出它们的定义，分析它们的主要特征。

35. 随机变量有哪些数字特征？分别给出它们的定义和数值计算公式。

36. 根据物理意义和几何意义的不同，随机分布的参数可以分为哪几种类型？简要论述几种参数的定义和功能。

以正态分布、指数分布、对数正态分布和威布尔分布为例，分析分布的参数类型及其含义。

37. 对某产品的寿命进行抽样，得到一组样本数据为：852、589、767、980、751和689，单位：小时。

求该产品样本寿命的均值、方差、中位值（中位寿命）以及模数（寿命）等数字特征。

38. 获取某随机变量的一批样本数据如下：34.7，56.2，38.4，54.1，57.4，51.7，60.6，67.7，78.1，38.2，49.2，42.8，45.2，53.4，80.4，97.4，84.5，65.3，66.4，73.4，61.1，68.4，69.4，81.3，74.4，36.3，47.2，52.4，69.2，89.7，76.6，67.3，66.2，59.8，59.2，63.2，38.4，44.6，70.1，28.1，52.3，44.5，46.4，64.4，66.4，54.2，78.8，62.0，32.4，48.5。

已知该变量的分布范围为（0，100），求该样本的均值、方差、标准差、变异系数、中位数和模数等数字特征，采用直方图确定随机变量的分布类型，并利用商品化软件估计分布的参数。

39. 设X 为一个离散型随机变量，已知它的概率质量函数为：p (1)=101，p (2)=103，p (3)=102，p (4)=103，p (5)=101。

求： ① 绘制X 的概率分布 p (x )的图形。

②绘制X的累积分布函数图形F(x)。

③计算P(1.4≤X≤4.2)，E(X)和Var(X)。

40. 观察某随机变量，获得其观察数据分别为：1.5、2.0、2.0、3.5。

①给出该随机变量的概率分布（概率质量函数）表达式，并绘制概率分布图。

②给出该随机变量的累积分布函数（CDF）表达式，并绘制CDF图形。

③简要分析概率质量函数和概率分布函数的基本特性。

41. 记录一批零件的加工时间（单位：分钟）：92.3，92.8，106.8，108.9，106.6，115.2，94.8，106.4，110.0，90.9，104.6，72.0，86.0，102.4，99.8，87.5，111.4，105.9，90.7，99.2，97.8，88.3，97.5，97.4，93.7，99.7，122.7，100.2，106.5，105.5，80.7，107.9，103.2，116.4，101.7，84.8，101.9，99.1，102.2，102.5，111.7，101.5，95.1，92.8，88.5，74.4，98.9，111.9，96.5，95.98。

计算该样本的均值，确定样本服从什么分布，并估计分布的参数，绘制加工时间各类分布图。

42. 统计某道路汽车通行规律，观察90min，获得观测点汽车通过时间间隔x i样本数据如下表所示。

分析车辆通行时间间隔数值特征，确定其分布类型并估计分布的参数。

43. 通过编程或采用商品化软件，分别绘制均值μ=1、2、3且标准差σ=1、0.5、0.25时的正态分布概率密度函数和累积分布函数曲线，分析均值和标准差对分布图形的影响，分别划定σμ±、σμ2±、σμ3±以及σμ6±的区间，理解“6σ管理”的含义。

44. 通过编程或采用商品化软件，绘制λ＝0.01、0.1、0.5、1、2、5时，指数分布的概率密度函数和累积分布函数曲线，理解参数λ的含义。

45. 通过编程或采用商品化软件，绘制α＝0.5、1、2、3、3.43954、5和β＝0.5、1、3、5时威布尔分布的概率密度函数和累积分布函数曲线，理解参数α和β的含义。

46. 设随机变量X 分别服从下列分布，分别计算每种分布下86<<X 的概率： ① 正态分布N （μ，σ2）＝（10，22）② 三角分布Triangular （a ，c ，b ）＝（4，10，16） ③ 均匀分布U （a ，b ）＝（4，16） 47. 已知随机变量U 的PDF 函数如下，求：)2()21)10)0(020)(≥<≤<≤<⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=u u u u u u u h① Pr{0.5<U <1.5}② Pr{0.5≤U ≤1.5}③ Pr{0≤U ≤1.5，0.5≤U ≤2}④ 给出随机变量U 的累积分布函数表达式，并计算Pr{U ≤1.5}-Pr{U ≤0.5}。