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2.2 离散事件系统建模的基本元素
离散事件系统建模与仿真中的基本元素包括： 1．实体（entity）：系统内的对象,构成系统模型的基本要素 临时实体 （temporary entity ）
永久实体 （permanent entity ）
2．属性（attribute）：实体的状态和特性
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2.4 建立系统模型的常用方法
概括（generalization）是把抽象出来的若干事物的共同属 性归结出来进行考察的思维方法。
概括以抽象为基础，它是抽象的发展。抽象度越高，则概括 性越强。
高度的概括使得对事物的理解更具有一般性，所获得的理论 或方法也就更具有普遍的指导性。
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2.4 建立系统模型的常用方法
综合（synthesis ）是将已有的关于研究对象的各个部分、方 面、要素、层次和功能模块的认识联结起来，以便构成一个 整体的思维方法，即“积零为整”的思维过程。 综合不是系统要素、结构的简单累加，而要在分析的基础上 区分主次、去粗取精，以便从整体上把握系统的本质特征和 运行规律，以便正确地认识系统。 分析与综合是揭示系统规律的基本方法之一。分析是综合的 基础，但是分析着眼于系统局部，分析得到的结果是关于系 统各部分的信息，而不是关于系统整体的认识。若只分析而 忽视综合，就会导致片面性。
– 必要条件
• 规则1：否定前件，就要否定后件；肯定前件，不能肯定后件。 • 只有年满十八岁，才有选举权；小周不到十八岁，所以，小周没有选举 权。 • 规则2：肯定后件，就要肯定前件；否定后件，不能否定前件。 • 只有选用优良品种，小麦才能丰收；小麦丰收了，所以，这块麦田选 用了优良品种。
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2.1 离散事件系统及其模型分类
系统分类
连续系统（continuous system）
离散事件动态系统（DEDS）
确定性系统（ deterministic system ）
随机系统（stochastic system） 静态系统（static system） 动态系统（dynamic system）
① 大、小前提的判断必须真实； ② 推理过程必须符合正确的逻辑形式和规则。 当推理形式和推理逻辑正确时，在真实的前提下由演绎方法 一定能得出正确的结论，不会出现前提真而结论假的情况。
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• 按照前提和结论之间的结构关系，可以分为以下几种： • 三段论 • 假言推理
– 充分条件
• 规则1：肯定前件，就要肯定后件；否定前件，不能否定后件。 • 1. 如果谁骄傲自满，那么他就要落后；小张骄傲自满，所以，小张必定 要落后。 • 规则2：否定后件，就要否定前件；肯定后件，不能肯定前件。 • 2. 如果谁得了肺炎，他就一定要发烧；小李没发烧，所以，小李没患肺 炎。
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2.1 离散事件系统及其模型分类
白箱（white box ）
灰箱（grey box ）
黑箱（black box ）
微观模型（microscopic model）
宏观模型（macroscopic model）
集中参数模型（ lumped parameters model）
分布参数模型（distribution parameters model）
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2.3 离散事件系统仿真程序的基本结构
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2.3 离散事件系统仿真程序的基本结构
离散事件仿真程序中的子程序： 1．变量、实体属性和系统状态：用来记录系统在不同时刻所 处的工作状况。 2．初始化子程序：在仿真模型开始运行前完成模型的初始化 工作，产生必要的初试参数。 3．仿真时钟：用于记录仿真模型的运行时间，可作为评价系 统性能的依据，也可作为仿真调度和仿真程序 是否结束的依据。 4．事件列表：按事件按发生的先后顺序建立的数据列表，是 仿真模型运行和仿真时钟推进的依据。
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2.4 建立系统模型的常用方法
2.4.1 分析与综合（analysis and synthesis）
分析（ analysis ） 是指将被研究对象的整体分解为不同 部分 、 方面、要素、层次和功能模块，并且分别加以考察研究的思维 方法，即“化整为零”的思维过程。
分析是研究系统的基础，也是认识事物的必经阶段。 分析的任务包括： ① 分析构成系统的要素、结构及其属性； ② 通过对系统运行过程的分析，确定系统要素之间的关系。
抽象思维侧重于分析、提炼，概括思维则侧重于归纳、综合。
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2.4 建立系统模型的常用方法
抽象与概括案例——哥尼斯堡七桥问题
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2.4 建立系统模型的常用方法
抽象与概括案例——系统可靠性框图（RBD）
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2.4 建立系统模型的常用方法
2.4.3 归纳与总结（induction and summingup） 归纳是指从个别的事物、现象出发，通过感官观察、经验推 理或数学推导等，得出关于此类事物或现象的具有普遍性结 论的过程。
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2.4 建立系统模型的常用方法
建立系统模型是复杂的思维过程，它要求建模者具备扎实的 专业知识，了解研究对象的结构、参数、运行和性能特征， 还要求建模者掌握系统建模的基本方法，熟练应用相关的数 学工具和方法。 系统建模要求建模者具备以下能力： ① 对研究对象的分析和综合能力； ② 抽象和概括能力； ③ 洞察和想象能力； ④ 运用数学工具分析问题的能力； ⑤ 设计试验验证数学模型的能力。
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2.2 离散事件系统建模的基本元素
8. 规则（rule） ：用于描述实体之间的逻辑关系和系统运行 策略的逻辑语句和约定 常用的规则： ① 先进先出（First In First Out，FIFO） ② 后进先出（Last In First Out，LIFO） ③ 加工或服务时间最短（shortest time） ④ 按优先级（highest priority） ⑤ 随机（random）选择
仿真时钟可以按固定的长度向前推进，也可以按变化的节拍 向前推进，将仿真时钟变化的机制称为 仿真时钟的推进机制（time advance mechanism ） 常用的仿真时钟的推进机制：
① 固定步长时间推进机制 （fixed-increment time advance mechanism）
② 下次事件时间推进机制 （next event time advance mechanism） ③ 混合时间推进机制 （mixed time advance mechanism）
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2.4 建立系统模型的常用方法
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2.4 建立系统模型的常用方法
2.4.2 抽象与概括（abstraction and generalization）
抽象（abstraction）是指从某种角度抽取要研究系统的本 质属性的思维方法。
在数学中，抽象是指从研究对象或问题中抽取出数量关系或 空间形式而舍弃其他属性对其进行考察的方法。 • 数学中的概念、关系、定理、方法、符号等都是数学抽象的 结果。 • 采用系统建模与仿真技术研究系统时，需要建立系统的数学 模型。因此，抽象思维是数学建模的基础之一。
他写信给数学家欧拉，提出上述猜想。 欧拉肯定了他的想法，并补充提出： 4以后每个偶数都可以 分解为两个素数之和。后来，人们将这两个命题合称为哥德巴 赫猜想。
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2.4 建立系统模型的常用方法
归纳与总结案例——开普勒定律 自1601年起，德国天文学家开普勒（Johannes Kepler， 1571-1630）采用数学方法研究行星运动，于1609年归纳出开 普勒第一定律和开普勒第二定律。 开普勒第一定律可表述为“ 各行星分别在大小不同的椭 圆轨道上绕太阳运行，太阳位于这些椭圆的一个焦点上”； 开普勒第二定律可表述为“ 对同一颗行星而言，太阳和 行星之间的连线在相等的时间内扫过相等的面积”。
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归纳与总结案例——开普勒定律 1619年，开普勒在《宇宙的和谐》一书中介绍了第三定律。 他在书中写道：“认识到这一真理，超出了我最美好的期望”。 开普勒的三大定律是天文学的又一次革命，它彻底摧毁了 托勒密复杂的本轮宇宙体系，完善并简化了哥白尼的日心宇宙 体系，对后人确认太阳系结构提供了理论依据，并为牛顿发现 万有引力定律奠定了基础。
3．状态（state）：任一时刻，系统中所有实体的属性的集合
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2.2 离散事件系统建模的基本元素
4．事件（event）：引起系统状态变化的行为和起因，是系统 状态变化的驱动力
5．活动（activity）：指两个事件之间的持续过程，它标志 系统状态的转移
6．进程（process）：与某类实体相关的若干有序事件及活动 组成，它描述了相关事件及活动之间的 逻辑和时序关系
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2.4 建立系统模型的常用方法
归纳与总结案例——开普勒定律 为进一步寻求行星运动周期与椭圆轨道尺寸之间的关系， 开普勒又经过九年的反复计算和假设，于1618年发现了隐藏在 大量观测数据后面的规律，归纳出“行星绕太阳运行周期（ T ） 的平方与它们到它们到太阳的平均距离（椭圆轨道长轴半径 a ） 的立方成正比”的结论，此即开普勒第三定律。
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2.3 离散事件系统仿真程序的基本结构
5．定时子程序：根据事件表确定下一个将发生的事件，并将 仿真时钟推进到下次事件发生的时刻。 6．事件子程序：根据实际系统抽象出的事件程序。
7．仿真数据处理与分析子程序：用于计算、显示、分析和打 印仿真结果，并为系统的优化和改进提供依 据。