➢现实世界中大多数管理系统内的各类随机过程 都有一定的概率分布规律
➢几乎可以产生无限量的数据，从而满足长时间 模拟的需要
第四章仿真输入与输出数据分 析
问题的缘起
• 模拟问题的数据要求 – 在模拟工作开始前，必须获得满足要求的数据（一般指 的是随机分布特征）来作为输入数据。 – 另外，由于模拟的特性，必须要求输入数据数量足够多。 • 单次模拟就要需要许多满足同样分布特性的数据； • 由于模拟结果具有随机性，因此需要基于同样分布特 性的数据进行多次模拟才能得到可靠解。
1. 看看数据是否符合某个理论分布。为此，可 先按科学的方法假设一个理论分布，再利用 统计检验的手段来判断其是否符合这一分布。
2. 如果找不到一个合适的理论分布，可以 利用已有的数据建立一个经验分布。
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4.2 仿真输入数据分析
采用理论分布的优点
➢不仅可以表现已知数据的基本特性，更重要的 是可以表现没有采集到的所有数据的特性
4.1 仿真输入数据收集
• 什么是数据收集？
数据收集是针对实际问题，经过系统分 析数或据经的验收的集总是结一，项以工系作统量的很特大征的为工目作标，，
• 数据收集的意义？
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• 数据收集的基本态度？ 的数输据入收数集据工数作据应不该正具确有，科或学数的据态分度析、不忠
系统的仿真依靠这些原型系统的运行数据，缺乏这 些数据的实验和实验值的提取，仿真也就毫无意义。
对系统进行认真的调查和分析后，可初步确 定输入数据的种类和大致特性，接下来便 是数据的采集。数据的采集可以在所模拟 的现实系统中进行，也可以在所模拟系统 的相近系统中进行。当然，采集数据的环 境与所模拟的系统环境越相似越好。
• 解决思路：
利用一种方法来确定输入数据是否满足某个随机分布规律， 如果满足，则利用该分布规律来产生大量的数据。
– 根据能得到的少量实际数据进行分析，得出数据的分布规律； – 根据该分布规律来生成足够多的随机数。
• 理发店例子： – 在所研究的理发店蹲点或者去调查已有数据；
– 收集两类数据； • 顾客达到时间间隔数据 • 理发师服务时间数据
• 数据的数性。据均了自的匀确相收组定关集在合可与两量能仿个收存真变集在的量相于试之关相运间的继行是数的是否据时密存。间切在为周相相此期关关可或的。以相，通事继应过先的当统设顾是计计客边方好中收法调。集研数表
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– 对收集到的数据进行拟合，看更加适合于哪种概率分 布；
– 选取最适合的概率分布函数，如到达时间间隔数据满 足一定参数的泊松分布F，理发师服务时间数据满足一 定参数的泊松分布G；
– 根据概率分布函数F和G生成足够多的随机数据；
– 利用这些数据进行模拟。
输入数据分析
模型的输入数据哪里来？
生产仿真结果的准确性
3. 设计和绘制数据采集表格 4. 确定采集地点和时间 5. 按计划分组采集, 整理 6. 粗略地分析, 对不规范的数据要进行处理或重
新收集 7.采集的数据经整理后要认真存档
例：某银行汽车顾客到达间隔时间数据 13
14
4.1 仿真输入数据收集
数据收集过程中的注意事项
尽量把均匀数据组合在一组里。校核在相继的时间周期
• 收集的的关工。数作据，要要满正数足确据认独更识立符“性合仿的仿真真要”对的求象含的义数，据抓需住要仿。真研究的关键，
避免求全、求精。确信所收集的数据足以确定仿真中的输入
• 数据自分量相，关而性对的仿检真无验用或影响不显著的数据就没有必要去多加
收集。
4.2 仿真输入数据分析
基本原则
收集数据, 目的是分析数据的规律性(即分布)。以 找出这些数据变化的统计规律，并最终确定输入数据的 拟合概率分布。如何了解数据的规律呢？
• 问题背景 – 在实际模拟过程中，很难获取实际的实验数据或者是压 根找不到。 – 在实际系统中很难找到足够多的数据：进行一次模拟的 数据相对容易得到，进行多次模拟的数据则难以获得。
• 例子回顾 – 炸弹投掷问题 – 理发店排队服务问题
解决思路
• 通过少数的输入数据来合成大量数据
• 一个基本假设
一类输入数据应满足一定规律：解析规律/随机规律
生产模型的准确建立
仿真数据的准确性
输入数据是仿真模型的动力
系统名称
典型的输入数据
排队系统
• 顾客到达的间隔时间 • 顾客被服务时间的分布
• 货物到达间隔时间
自动化物流 系统
• 装载时间 • 卸载时间
生产系统
• 作业到达的间隔时间 • 作业类型的概率 • 每种作业每道工序服务时间的分布
可靠性系统 • 生产无故障作业时间
的输入数据模型。
4.1 仿真输入数据收集
数据的收集的内容和步骤:
• 1. 按系统研究的目的和模型确定输入数据项目
• 譬如: 对于单窗口排队系统
•
顾客到达间隔时间
•
顾客服务时间
• 对于汽车转运站系统
•
汽车到达间隔时间
•
调度等待时间障间隔时间及处理时间
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4.1 仿真输入数据收集
2. 分析每个输入数据的特性,环境, 研究采集方法, 编制采集计划
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4.1 仿真输入数据收集
收集输入数据的主要方法：
• 1.通过实际观测获得系统的输入数据。 • 2.由系统管理人员提供实际系统的运行数据。 • 3.从公开发表的研究成果、论文中收集类似系统
• 做好仿真里计以划及在，相详继细日规子划内的仿一真时所间需周要期里收的集数的据数的据均匀性。
•
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