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Witness 中随机分布函数


函数调用示例: 函数调用示例: X = BETA(1.5,5.0,1) X = BETA(5.0,1.5,2) 适用情况: 适用情况: 产品的次品率; 工作的完成时间。 产品的次品率; 工作的完成时间。
NORMAL(正态分布) (2) NORMAL(正态分布) 该函数提供服从正态分布的样 本值,返回值为实数。该函数是应用最为广泛的一种分布, 本值,返回值为实数。该函数是应用最为广泛的一种分布, 分布曲线关于均值对称的, 分布曲线关于均值对称的,经常运用于工作时间围绕均值 波动的随机情况。 波动的随机情况。 语法结构: 语法结构: NORMAL(Mean,SD,prns) NORMAL(Mean,SD,prns) 参数: 参数: 分布均值,实数; Mean: 分布均值,实数; SD:标准差,实数; SD:标准差,实数; Prns:为随机数流,整数。 Prns:为随机数流,整数。 分布曲线: 分布曲线: 分布曲线如下图: 分布曲线如下图:
提供了如下14 种标准随机分布函数: Witness 提供了如下14 种标准随机分布函数: β分布 分布; 1. BETA β分布; 正态分布; 2. NORMAL 正态分布; 二项分布; 3. BINOMIAL 二项分布; 泊松分布; 4. POISSON 泊松分布; 爱尔朗分布; 5. ERLANG 爱尔朗分布; 0- 均匀分布; 6. RANDOM 0-1 均匀分布; γ分布 分布; 7. GAMMA γ分布; 截断正态分布; 8. TNORMAL 截断正态分布; 整数均匀分布; 9. IUNIFORM 整数均匀分布; 10. TRIANGLE 三角分布; 三角分布; 对数正态分布; 11. LOGNORML 对数正态分布; 均匀分布; 12. UNIFORM 均匀分布; 负指数分布; 13. NEGEXP 负指数分布; 14. WEIBULL 威伯分布
(3)BINOMIAL(二项分布) BINOMIAL(二项分布) 该函数提供服从二项分布的样本值,返回值为整数。 该函数提供服从二项分布的样本值,返回值为整数。 在给定的成功几率和试验次数条件下, 在给定的成功几率和试验次数条件下,该函数返回成功的 次数。例如,特定供应商提供的发动机次品率为10%,可 次数。例如,特定供应商提供的发动机次品率为10%, 10% 以使用二项分布来获得批量为5 以使用二项分布来获得批量为5的n批发动机中每批的次品 有时是1 有时是2 ……, 数,有时是1个,有时是2个……,如下面的第一个图形所 示。 语法结构: 语法结构: BINOMIAL(prob, prns) BINOMIAL(prob,trials ,prns) 参数: 参数: 几率,[0,1]之间的实数 之间的实数; prob: 几率,[0,1]之间的实数; trials:试验次数或批量,整数; trials:试验次数或批量,整数; Prns:为随机数流,整数。 Prns:为随机数流,整数。 分布曲线: 分布曲线: prob=0.1,trials=5时 分布曲线如下: 当prob=0.1,trials=5时,分布曲线如下:
Witness 中随机分布函数
为了方便用户构建随机仿真模型, 为了方便用户构建随机仿真模型,Witness 提供了14 种整型、 提供了 种整型、实数型的标准随机分布函 数,它们能返回一系列理论分布的随机样本 值。Witness 选择这些分布是因为这些理论 分布已经在相当长时间内广泛使用的, 分布已经在相当长时间内广泛使用的,而且 也是在仿真中被认为是十分有效的。 也是在仿真中被认为是十分有效的。
(4)POISSON(泊松分布) ) (泊松分布) 该函数提供服从泊松分布的样本值,返回值为整数。 该函数提供服从泊松分布的样本值,返回值为整数。通常 情况下, 情况下,使用该函数来生成在给定的时间段内顾客或部件 的到达数量,可以使它为负指数分布的一种补充。 的到达数量,可以使它为负指数分布的一种补充。 语法结构: 语法结构: POISSON(MEAN,prns) ( , ) 参数: 参数: MEAN:均值,rns:为随机数流,整数。 分布曲线: 分布曲线: 当MEAN=0.5、MEAN=0.5时,分布曲线如下: 、 时 分布曲线如下:
函数调用示例: 函数调用示例: R = ERLANG(1.0,1,1) R = ERLANG(1.0,2,2) R = ERLANG(1.0,3,3) 适用情况: 适用情况: 完成一项服务所需的时间,例如: 完成一项服务所需的时间,例如:完成一 名顾客的服务时间或修理好一台机器的时 间。
(6)RANDOM(0-1均匀分布) RANDOM( 均匀分布) 该函数提供服从0 均匀分布的样本值,返回值为[0 [0, 该函数提供服从0-1均匀分布的样本值,返回值为[0,1] 之间的实数,返回0于1之间任意小数的概率是相同的。 之间的实数,返回0 之间任意小数的概率是相同的。 语法结构: 语法结构: RANDOM(Prns) RANDOM(Prns) 参数: 参数: Prns:为随机数流,整数。 Prns:为随机数流,整数。 分布曲线: 分布曲线: 分布曲线如下图: 分布曲线如下图: 函数调用示例: 函数调用示例: R = RANDOM(1) 适用情况: 适用情况: 使用此函数作为我们自定义随机分布函数中的随机种子数。 使用此函数作为我们自定义随机分布函数中的随机种子数。
函数下面我们将从如下五方面来介绍以上的 随机分布: 随机分布: 函数的名称与函数的简介; 函数的名称与函数的简介; 函数语法结构及其参数, 函数语法结构及其参数,所有函数的最后一 个参数都是伪随机数流; 个参数都是伪随机数流; 分布曲线(曲线图中, 分布曲线(曲线图中,横轴表示函数的返回 纵轴表示对应返回值的发生概率); 值,纵轴表示对应返回值的发生概率); 随机分布函数调用示例; 随机分布函数调用示例; 适用情况。 适用情况。
当MEAN=2、MEAN=6时,分布曲线如下: MEAN=2、MEAN=6时 分布曲线如下:
函数调用示例: 函数调用示例: J = POISSON(0.5,1) J = POISSON(1.0,2) J = POISSON(2.0,3) J = POISSON(6.0,4) 适用情况: 适用情况: 零件到达的随机批量; 零件到达的随机批量; 生产机器的单位时间产出数量。 生产机器的单位时间产出数量。
当prob=0.5,trials=5时,分布曲线如下: , 时 分布曲线如下: 函数调用示例: 函数调用示例: J = BINOMIAL(0.1, 5, 1) J = BINOMIAL(0.1, 10, 1) J = BINOMIAL(0.5, 5, 1) J = BINOMIAL(0.5, 10, 1) 适用情况: 适用情况: 指定尺寸的一批货物当中的次品数目; 指定尺寸的一批货物当中的次品数目; 仓库中需要的货物的品种数量。 仓库中需要的货物的品种数量。
2.3.1 伪随机数流 . . 伪随机数流PRNS Witness 不是储存了大量的预先定义的 随机数,而是储备了1,000 个不同的数列或 随机数,而是储备了 者叫伪随机数流PRNS(Pseudo-Random 者叫伪随机数流 ( Number Stream)。我们在使用一个标准分 )。我们在使用一个标准分 )。 布时, 布时,必须输入一个伪随机数流和相关的 分布函数。 分布函数。
1.BETA(β分布) . 分布) ( 分布
该函数提供服从β分布的随机样本值, 该函数提供服从β分布的随机样本值,返回值为 实数。适用于在实际系统的数据有限、 实数。适用于在实际系统的数据有限、数据变化 范围大的情况。 范围大的情况。 语法结构:BETA(shape,scale,prns) 语法结构:BETA(shape,scale,prns) 参数: 参数: shape: 形状参数,实数; shape: 形状参数,实数; scale:比例参数,实数; scale:比例参数,实数; prns:伪随机数流,整数。 prns:伪随机数流,整数。 当shape = 1.5, scale = 5 时,分布曲线如图 所示。 中横轴表示可能取值, 2.1 所示。图2.1 中横轴表示可能取值, 纵轴表示对应取值的概率。 纵轴表示对应取值的概率。
函数调用示例: 函数调用示例: X = NORMAL (10.0,3.0,1) X = NORMAL (5.0,2,2) 适用情况: 适用情况: 机器加工时间等。 机器加工时间等。 从图上可以看出, 95%的随机数据落在两倍标准差之内 的随机数据落在两倍标准差之内; 注: 从图上可以看出,有95%的随机数据落在两倍标准差之内;如果 标准差的数值越小,则数据对均值的波动性就越小。 标准差的数值越小,则数据对均值的波动性就越小。 正态分布可能会产生负的值, 正态分布可能会产生负的值,所以在使用它作为时间间隔的随机变量 要特别小心。 时,要特别小心。
(5)ERLANG(爱尔朗分布) ERLANG(爱尔朗分布) 该函数提供服从K阶爱尔朗分布的样本值,返回值为实数。 该函数提供服从K阶爱尔朗分布的样本值,返回值为实数。爱尔朗分 布是一个分布函数族:其分布曲线随着K值的不同而有所不同。 布是一个分布函数族:其分布曲线随着K值的不同而有所不同。 K=1时 爱尔朗分布同负指数分布相似,因为爱尔朗分布是K 当K=1时,爱尔朗分布同负指数分布相似,因为爱尔朗分布是K个具有 相同均值的负指数分布的样本值之和; 相同均值的负指数分布的样本值之和; K=2时 爱尔朗分布的形状象钟铃形,极度向左倾斜, 当K=2时,爱尔朗分布的形状象钟铃形,极度向左倾斜,同对数正态 分布的分布形态相似; 分布的分布形态相似; 取大于的值时,爱尔朗分布又同正态分布相似,但是, 当K取大于的值时,爱尔朗分布又同正态分布相似,但是,同对数正 态分布和正态分布又有所不同,爱尔朗分布仅同均值有关, 态分布和正态分布又有所不同,爱尔朗分布仅同均值有关,而同标准 差无关; 差无关; 可以通过改变爱尔朗分布中的K值来进行灵敏度分析, 可以通过改变爱尔朗分布中的K值来进行灵敏度分析,例如检测物料 短缺的影响。 短缺的影响。 响。 语法结构: 语法结构: ERLANG(M, ERLANG(M,K,prns) 参数: 参数: 均值,实数; M:均值,实数; 整数; K:K值,整数; Prns:为随机数流,整数。 Prns:为随机数流,整数。 分布曲线: 分布曲线: 当均值M=1 M=1, 值分别为1 当均值M=1,而K值分别为1,2,3时, 函数的分布曲线如右图所示。 函数的分布曲线如右图所示。
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