计算机仿真技术(3)

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1、第四章离散事件系统仿真§4.1离散事件系统与模型§4.2随机数的产生§4.3离散事件系统的仿真模型和仿真策略§4.4决策系统仿真1§4.1离散事件系统与模型一、描述离散事件系统的基本要素1.实体:临时实体与永久实体2.事件:引起系统状态发生变化的行为称为事件3.活动:把实体所作的或对实体施加的事件称之为活动4.进程:进程由若干个事件及活动组成,它描述了事件及活动之间的相互逻辑关系及时序关系二、离散事件系统模型1.系统模型概述离散事件动态系统DEDS(DistributedEventDynamicSystem)(1)不带时标的

2、DEDS模型(2)带时标的DEDS模型2§4.1离散事件系统与模型(续1)2.建模步骤(1)明确仿真目的(2)正确描述系统a.组成成分b.描述变量和参数c.相互关系(3)仿真模型的建立(4)输出函数的确定3§4.2随机数的产生乘同余法:递推公式即式中表示取整对于计算机而言,都是以二进制作为基础的,则可以按以下规则选择a和m。(1),j是某个整数,一般m选择在机器所能表示数的范围内,同时,还要考虑公式计算得到的伪随机数序列的周期为m/4,它应大于试验的持续期；(2)a一般取与最接近而又满足的那个数,其中k为任意整数,p为机器字

3、长。4§4.2随机数的产生(续1)例如:希望产生一个8000个数的序列(最小单位为1),那么,依据上述第(1)条,m应选择接近32000(因为序列周期为m/4,即为32000/4=8000),现取,则机器字长至少应为15位,根据上述第(2)条,有:,而与此数最接近的的数是181,故a=181(k=23),于是:5§4.2随机数的产生(续2)设,按上述公式计算可得以下随机数列:的范围在0----32767之间,如果,则6§4.2随机数的产生(续3)它的分布函数为：其均值为方差为7§4.3离散事件系统的仿真模型和仿真策略一、离散

4、事件系统仿真模型1.仿真程序的主要成分（1）仿真时钟：提供仿真时间的当前值；（2）时间表：由策划和事件调度生成的事件名称，时间的二维表，即有关未来事件的表；（3）系统状态变量：描述系统状态的变量；（4）初始化子程序：用于模型初始化；（5）事件子程序：每一类事件的服务子程序；（6）调度子程序：将未来事件插入事件表的子程序；8§4.3离散事件系统的仿真模型和仿真策略(续1)一、离散事件系统仿真模型1.仿真程序的主要成分（7）时钟推进子程序：根据时间表决定下次(最早发生的)事件,然后将仿真时钟推进到该事件发生的时刻；（8）随机数产

5、生子程序：产生给定分布的随机数；（9）输出函数子程序：用于系统性能分析；（10）统计计数器：用来存放与系统性能分析有关的统计数据的各个变量值；（11）主程序：调用上述各种子程序并完成仿真任务全过程。9§4.3离散事件系统的仿真模型和仿真策略(续2)一、离散事件系统仿真模型2.仿真程序的流程管理仿真程序流程(即仿真调度)是仿真建模的核心（1）仿真时钟；a时间步长法；b事件步长法；时间步长法和事件步长法的主要区别是:①时间步长法和事件步长法都是以时间为增量来考察系统状态的变化,但在时间步长法中,仿真时钟以等步长前进,而在事件步长

6、法中,仿真时钟的步长取决于事件之间的间隔；②时间步长法在一个步长内,认为系统所处的状态相同,因而所选步长的大小将影响仿真的精度。而在事件步长法中,每个事件的发生均有确切的时刻,不需要人为的选取步长，步长的大小对仿真精度影响较小；10§4.3离散事件系统的仿真模型和仿真策略(续3)一、离散事件系统仿真模型③时间步长法每步进一个步长就要对整个系统进行一次全面考察，即使状态没有发生变化时也要扫描，而事件步长法只是在某一事件发生时才进行扫描。综上所述，时间进程管理有面向事件的，这是一种变步长法，还有面向时间间隔的，这是一种定步长法。

7、（2）事件表（3）同时事件管理①同类同时事件管理②混合同时事件管理11§4.3离散事件系统的仿真模型和仿真策略(续4)二、离散事件系统仿真策略1.事件调度法2.活动描述法3.进程交互法12§4.4决策系统仿真一、决策系统的组成与分类二、决策系统的特点1.决策信息的模糊、不准确和不充分性2.决策系统输出的确定性3.在相同的情况下不同的决策者可能会作出不同的决策三.决策系统仿真建模的研究内容1.决策系统仿真建模的关键2.人的思维方式及其建模人的行为受其思维的支配,而人的思维可分为经验思维、公理思维、辩证思维、形象思维和灵感思维等

8、3.决策行为的仿真建模工作⑴研究决策者在决策过程中的共性⑵对于具体的决策系统(具体的决策者)研究其个性13§4.4决策系统仿真(续1)四、决策者决策的数学模型框架1.决策者的决策过程⑴确定决策的目标函数．．．．．．（4.1）式中:第i个决策者决策的目标函数值第l个子目标的取值第l个子目标的