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1、管理系统模拟的基本原理---排队系统手工仿真1排队系统管理现状:排队现象无处不在后果:排队时间过长,顾客不满意而离开排队时间减少的办法是增加服务能力,但增加成本目标:找到合适的方案,在顾客满意的同时尽量降低成本2优化方案的确定方法现实中尝试,不合适再改变影响大,代价高数学分析方法某些情况下无法找到最优解存在多个随机环节的情况下,方法过于复杂系统模拟方法:在数学分析方法难以应用的情况下,唯一解决方案简单易用,成本低-专门的模拟软件无需过多的假设,模型更接近现实模型一次建立,多次使用3系统模拟方法的本质和关
2、键本质:对符合一定统计分布规律的现实随机过程进行模仿再现,进而对系统进行分析、设计和改进—统计方法关键:如何动态实现这种模仿或影射怎么确定顾客何时来?怎么确定对每个顾客的服务时间?4模拟方法步骤建立系统模型(服务能力、服务规则、等等)收集现实数据,并统计分析得到到达间隔与服务时间分布规律按照分布规律建立与随机数的映射关系随机抽取随机数(随机数表),根据取值及影射关系得到顾客的:到达时间间隔服务时间完成仿真过程结果分析5手工模拟实例-单通道队列某售票点只有一个售票窗口.顾客到达时间间隔分别是2、3、4、5分
3、钟,各时间间隔概率分别为0.4、0.3、0.15、0.15.对每位顾客的服务时间为1、2、3分钟,相应概率分别为0.1、0.3、0.6.请模拟6位顾客的到达和购票过程,分析是否需要增加售票窗口.第一步:建立模型等待队列Waitingline服务员Server先到先服务顾客到达后自动排入队列,直至购票结束第二步收集数据,分析分布规律到达时间间隔与服务时间分布规律已给出:顾客到达时间间隔分别是2、3、4、5分钟,各时间间隔概率分别为0.4、0.3、0.15、0.15.对每位顾客的服务时间为1、2、3分钟,相应
4、概率分别为0.1、0.3、0.6.第三步:按照分布规律建立与随机数的映射关系例如时间概率随机数范围(均匀分布)20.21-230.53-750.38-0相当于现实中的抽奖:在箱子中放10个小球,其中两个小球写上2,五个写上3,三个小球写上5,随机取,则取出为2的小球概率为20%,…..也可以分别写上0,1,2,…,9,随机取,如果取出的球上写的是1或2,则服务时间为2,如果球上是3-7,则时间为3,…到达时间间隔与随机数(均匀分布)影射关系建立服务时间分布与随机数映射关系第四步:抽取随机数,确定顾客到达和
5、服务时间顾客的到达时间间隔第四步:抽取随机数,确定顾客到达和服务时间顾客接受服务的时间第五步:完成仿真过程第五步:完成仿真过程第六步:结果分析顾客等待时间较多(平均1.5)服务员空闲时间较少(平均1/6)平均服务时间为8/3可以考虑增加一个服务员,并作进一步的仿真分析,根据分析结果,综合各种因素得到解决方案6为什么用GPSS进行模拟?模拟少数几位顾客没有意义手工模拟效率低下,无法进行大规模模拟分析专门的模拟软件进行计算机模拟练习:两服务员系统两个服务员:AB.顾客到达时间间隔及概率:1-0.3,2-0.3
6、5,3-0.2,4-0.15服务员A的服务时间:2-0.35,3-0.25,4-0.25,5-0.15服务员B的服务时间:3-0.3,4-0.25,5-0.256-0.2如果两个服务员均空闲,A先提供服务随机数94737;08225;35614;24826;05595;58701;57365;74759;87259;85982;13296;89326;74863;99986;68558;06391;50248;63856;14016;18527;11634;96908;52146;53496;51703;
7、03500;66612;54714;72550;42986;57518;01159;01786;98145;16108;61281;86823;13676;31177;60906