李开11S010029_李开_管理系统模拟实验报告.docx

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1、管理系统模拟实验报告报告人：李开学号：11S010029授课教师：马维忠目录1系统综述31.1开发环境及方法31.2功能31.2.1生成均匀分布随机变量31.2.2生成指数分布随机变量41.2.3生成正态分布随机变量51.2.4随机数均匀性检验51.2.5售票过程模拟61.2.6计算平均排队时间81.3性能81.4工作量91.5缺陷92实验一结果及分析102.1平方取中102.1.1获取随机数102.1.2均匀性检验112.2线性同余112.2.1获取随机数112.2.2均匀性检验122.3指数分布132.3.1获取随机数132.3.2均匀性检验142.4正态分布142.

2、4.1获取随机数142.4.2均匀性检验153实验二结果及分析163.1第一次运行结果173.2第二次运行结果193.3第三次运行结果213.4第四次运行结果243.5第五次运行结果264实验三结果及分析281系统综述由于系统规模比较小，以下省略设计阶段的文档，只对需求和结果进行展示。1.1开发环境及方法开发环境采用EclipseSDK3.6.1。开发语言为JAVA。未使用任何数据库，数据存储采用.txt格式的文件存储。1.2功能根据实验一、实验二以及实验三的要求，编写了售票排队系统模拟程序，该程序主要包括生成多种伪随机数并对其进行均匀性检验（实验一要求）、进行窗口售票过

3、程的模拟（实验二要求）、计算平均排队时间（实验三要求的一部分）。整体用例图如图1-1所示。1.2.1生成均匀分布随机变量主要采用两种方法生成伪随机数，即平方取中法和线性同余法。平方取中法需要输入种子值和生成的随机数长度，根据生成的随机数种子的位数来确定取中的位数。最后生成个数为输入长度的随机数序列，并且储存在文件中。线性同余法，利用公式，输入为x0,、a、c、m以及要生成的随机数长度。图1-1系统整体用例图1.2.2生成指数分布随机变量根据指数分布的分布函数，取其反函数，得到指数分布反函数的计算公式，通过输入的Y值和种子文件，获取指数分布的随机变量。其中种子文件中存储的是

4、在[0,1]区间上均匀分布的随机变量。1.2.3生成正态分布随机变量根据中心极限定理：任意方差有界的n个随机变量的和服从正态分布N，其中N的均值为n个随机变量均值的和，方差为n个随机变量方差的和。所以一个均匀分布随机变量X的n倍也服从正态分布，均值和方差都为原来的n倍。根据以上定理，该功能输入为一个均匀分布的随机数序列的存储文件，根据计算该序列的均值、方差，最终生成一个均值为0、方差为1的正态分布。以上几个功能的实现界面如图1-2所示。图1-2随机数生成功能界面1.2.4随机数均匀性检验采用频率检验的方法对制定随机数进行均匀性检验。通过输入的随机数存储的文件名获取随机数，

5、根据频率检验的方法对其进行检验，并且在置信度为95%的水平上给出检验结果。检验功能的实现界面如图1-3所示。由于时间原因没有实现对随机数的随机性和独立性进行检验，所以下图所示的随机性和独立性单选按钮没有实现其具体逻辑。图1-3随机数检验功能界面1.2.5售票过程模拟完全按照实验给出的要求实现该功能，即：剧院由一名售票员负责在窗口售票并同时接待电话咨询服务，窗口服务比电话服务优先。问讯电话可以由电话存储系统按先后顺序存储（最多可以存5条线路）并由售票员一一答复。建模的目的是研究售票员的忙闲情况，顾客平均购票时间和平均排队时间。到达时间和服务时间等可以作为模型参数调整。根据以

6、上要求，画出面向事件的实体流程图如图1-4所示。用户可以通过输入均值和方差获取服从正态分布的随机变量作为窗口客户到达的时间间隔（电话客户到达时间间隔或服务时间间隔），也可以通过输入均值和离差获取服从均匀分布的随机变量作为窗口客户到达的时间间隔（电话客户到达时间间隔或服务时间间隔）。如果要获取正态分布则需要输入种子文件。用户通过输入结束时间来给定仿真模拟的结束条件。售票过程模拟的实现界面如图1-5所示。图1-4实体流程图图1-5过程模拟界面1.2.6计算平均排队时间平均排队时间计算采用两种算法，一种是计算所有人的平均排队时间，即所有人累计排队时间/所有人数，第二种是计算真正

7、排队人的平均排队时间，即所有人累计排队时间/真正排队人数。点击结果分析就可以根据过程模拟的情况计算出这两个排队时间。具体实现界面如图1-6所示。图1-6平均排队时间计算界面1.3性能由于所要求的随机数生成个数10000个，以及模拟的时间数都不是很大，所以用长整形和双精度型完全符合性能要求，至于如果输入超过这两个值有效范围内数字的参数的情况没有考虑。所有的输入框都有输入限制的设定，如输入文件名最长不超过20个、参数值为整形的只能输入非0开头的数字、参数值为浮点型的只能有数字和1个“.”，如果不满足要求则在该输入框失去焦点时自动清